DE2512161A1

DE2512161A1 - Digitaler frequenzverschiebungs-demodulator

Info

Publication number: DE2512161A1
Application number: DE19752512161
Authority: DE
Inventors: Sih Yung Tong
Original assignee: Western Electric Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1974-03-22
Filing date: 1975-03-20
Publication date: 1975-10-09
Also published as: CA1033018A; GB1482732A; JPS5639745B2; US3908169A; DE2512161C2; JPS50128969A

Description

BLUMBACH · WESER · BERGEN · KRAME ZWIRNER · HIRSCH

PATENTANWÄLTE IN MÜNCHEN UND WIESBADEN

^512161

Postadresse München: Patentconsult 8 München 60 Radeckestraße 43 Telefon (089) 883603/883604 Telex 05-212313 Postadresse Wiesbaden: Patentccnsult 62 Wiesbaden Sonnenberger Straße 43 Telelon (06121) 562943/561998 Telex 04-186237

Western Electric Company Tong, S. Y. 14

Incorporated
New York, N. Y. 10007, USA

Digitaler Frequenzverschiebungs~ Demodulator

Die Erfindimg betrifft einen digitalen Frequenzverschiebungs-Demodulator mit einer Detektoranordnung zur Feststellung von Nulldurchgängen eines empfangenen Datensignals, mit einer Taktschaltung zur Erzeugung von Impulssignalen, deren Frequenz größer ist als die der empfangenen Datensignale, und mit einer ersten Zählerschaltung, die an die Detektorschaltung angeschlossen ist und unter Ansprechen auf die Nulldurchgänge und die Impulssignale erste Signale erzeugt.

Es gibt drei grundsätzliche, digital zu realisierende Verfahren zur Demodulation von irequenzverschobenen Datensignalen, die nach einander zwei oder mehrere unterschiedliche Signalzustände annehmen

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können. Dazu gehört eine zeitliche Mittelwertbildung durch Umwandlung der empfangenen Kurvenform in eine Folge einheitlicher Impulse, die mit Nulldurchgängen der Kurvenform zusammenfallen, zum Zwecke einer Tiefpaßfilterung. Ein weiteres Verfahren ist eine phasenstarre Ankopplung an einen spannungsgesteuerten Oszillator. Bei dem dritten Verfahren wird kontinuierlich eine Messung der Halbperioden oder Perioden der ankommenden Kurvenform vorgenommen. Dieses letztgenannte Verfahren hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die Modulationsfrequenz sich schnell mit Bezug auf die Verschiebungs- oder "Träger"-Frequenzen ändert.

Bei bekannten Ausführungsbeispielen für das Perioden-Meßverfahren ist ein schneller Binärzähler vorgesehen, der regelmäßig durch Übergänge in der empfangenen frequenzverschobenen Welle zurückgestellt wird, ferner einen durch den maximalen Zählwert zwischen Übergängen angesteuerten Integrator, eine Abtast- und Halteschaltung zur Speicherung abwechselnder Integratorwerte und einen Komparator zur Feststellung, ob nachfolgende Integratorwerte mit Bezug auf jeweils vorhergehende Werte höher, niedriger oder unverändert sind. Der Integrator führt im Effekt eine Digital-Analogumwandlung des maximalen Zäh-

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lerstandes durch. Demgemäß handelt es sich bei der bekannten Verwirklichung um eine kombinierte Anordnung mit sowohl digitalen als auch analogen Elementen.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Demodulation der frequenz verschobenen Datensignale allein mit digitalen Mitteln vorzunehmen. Zur Lösung der Aufgabe geht die Erfindung aus von einem Demodulator der eingangs genannten Art und ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Frequenzteilerschaltung auf die Impulssignale hin Zählsignale erzeugt, deren Frequenz proportional zu der der empfangenen Datensignalfrequenzen ist, daß eine zweite Zählerschaltung auf die ersten Signale hin bei jedem Nulldurchgang der empfangenen Datensignale und der Zählsignale zweite Signale erzeugt, daß an den Ausgang der zweiten Zählerschaltung angeschaltete Schwellenwert-Detektoren aufgrund der zweiten Signale dritte Signale zur Rückstellung der zweiten Zählerschaltung erzeugt, daß eine Ausgangsschaltung in Abhängigkeit von den dritten Signalen Daten- und Steuersignale erzeugt, und daß die Frequenzteilerschaltung unter Ansprechen auf die Steuersignale die Frequenz der als nächstes an die zweite Zählerschaltung

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anzulegenden Zählsignale bestimmt.

Die Demodulation der frequenzverschobenen Digitaldatensignale mit zwei oder mehr Signalzuständen wird erreicht durch Differenzieren des amplitudenbegrenzten empfangenen Signals zwecks Gewinnung einer Folge von sehmalen, mit Nulldurchgängen des empfangenen Signals zusammenfallenden Impulsen, durch kontinuierliches Zurückstellen eines ersten Binärzählers mit dieser Impulsfolge, der frei mit einer Frequenz läuft, die um mehrere Groß enordnungen größer ist als irgendeine der Verschiebungsfrequenzen, durch Übertragen der zwischen Impulsen durch den ersten Zähler erreichten maximalen Zählwerte in digitaler Form an einen zweiten Binärzähler mit wählbarer Zählfrequenz proportional zu den zu demodulierenden Verschiebungsfrequenzen, durch selektives Überwachen des Zählwertes des zweiten Zählers auf vorbestimmte Schwellen-Zähl werte entsprechend den zu demodulierenden Verschiebungsfrequenzen und durch Bestimmen des stabilen Zustandes einer multistabilen Schaltung entsprechend dem zuletzt überschrittenen Schwellen-Zählwert, wobei dieser stabile Zustand nicht nur das jeweils bestimmte, wiedergewonnene Datensignal, sondern auch die wählbare Zählfrequenz und die Zählrichtung für den

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zweiten Zähler angibt.

Der erste Zähler mißt kontinuierlich die Dauer von Ilalbperioden des empfangenen Frequenzverschiebungssignals. Durch eine Reihenschaltung gleicher oder ähnlicher Zählerabschnitte läßt sich jedoch eine Mittelwertbildung erzielen., durch die aufeinanderfolgende Zähler abschnitte Zählwerte erreichen, die die Zeitdauer ansteigender ganzer Zahlen von Halbperioden messen, d.h., ein Abschnitt mißt die Zeitspanne zwischen benachbarten Nulldurchgangs impuls en (eine Halbperiode der empfangenen Welle), zwei Abschnitte messen die Zeitspanne zwischen jedem zweiten Nulldurchgangsimpuls (eine Vollperiode der empfangenen Welle) usw. Die Zählwerte können zwischen den Abschnitten parallel oder in Serie übertragen werden. Das soll später erläutert werden.

Der zweite Zähler läßt sich alternativ so auslegen, daß er in beiden Richtungen zählt und alternativ im Binärfall durch die Zählwerte des ersten Zählers periodisch vorwärts oder rückwärts geschaltet wird, oder nur in einer Richtung zählt und alternativ durch den Zählwert

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des ersten Zählers oder dessen Komplement vorwärts geschaltet wird. Die Schwellenwerte lassen sich durch logische Gatter überwachen, die so angeordnet sind, daß sie entsprechend der Binärdarstellung vorgegebener Schwellenwerte betätigt werden.

Die einzige Zählfrequenz des ersten Zählers läßt sich durch einen stabilen Talctgeber festlegen, und die wählbaren Zählfrequenzen des zweiten Zählers können durch eine Frequenzteilung des Ausgangssignals vom Taktgeber erreicht werden.

Wegen der digitalen Verwirklichung gemäß der Erfindung sind die anzuzeigenden Frequenzen lediglich eine Funktion der Frequenzteilerverhältnisse für das Ausgangssignal des stabilen Taktgebers und der überwachten Schwellenwerte.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 das Blockschaltbild einer binären Frequenz-

verschiebungs -Datenübertragungsanlage mit

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einem Digital-Demodulator nach der Erfindung;

Fig. 2 eine Gruppe von Kurvenformen zur Erläuterung

der Erfindung;

Fig. 3 das Blockschaltbild eines digitalen Differenzia-

tors für die praktische Durchführung der Erfindung.

Fig. 1 zeigt das Blockschaltbild einer Datenübertragungsanlage mit Frequenzverschiebungsmodulation zur Übertragung von Datensignalen aus einer Datenquelle 10 über einen Übertragungskanal 11, beispielsweise einen in seiner Bandbreite begrenzten Fernsprechkanal zu einem Datenverbraucher 33. Die Datensignale sind zum Zwecke der Erläuterung binärer Art und können synchron sein, um alphanumerische Informationen zu übertragen, oder asynchron, um beispielsweise graphische Informationen zu übertragen. Die binären Zustände des Datei signals werden durch Nennfrequenzen f und f mit 1. 200 bzw. 2.200 Hz dar-'

ms

gestellt. Die Synchronfrequenz und die maximale Asynchronfrequenz werden auf einen Nennwert von 1. 800 Hz festgelegt. Man erkennt, daß bei

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der Synchronfrequenz nur 11/9 einer Periode der Pausenfrequenz f

zur Identifizierung eines bestimmten Datensymbols zur Verfügung stehen. Ferner stellt man fest, daß bei der Synchronfrequenz nur 2/3 einer Periode der Markierfrequenz f zur Identifizierung eines bestimmten Datensymbols verfügbar sind. Daher wären analoge Dis- . kriminatoren unter Verwendung abgeL-timmter Kreise völlig unbrauchbar für die Demodulation eines solchen Empfangssignals.

Binärdatensignale werden mit üblichen Mitteln auf die Markier- und Pausenfrequenzen f und f aufmoduliert und an den Kanal 11 gegeben. Der Empfänger enthält einen Begrenzer 12, um das über den Kanal empfangene, im wesentlichen sinusförmige Signal in Rechteckform zu bringen und damit die enthaltenen NuUdurchgänge genauer zu lokalisieren. Da diese NuUdurchgänge die Grenzen jeder Halbperiode der empfangenen Welle definieren, wird das begrenzte Signal aus dem Begrenzer 12 im Differenziator 13 differenziert, um eine Folge von glei chförmigen schmalen Impulsen zu erzeugen, die die Zeitpunkte der NuUdurchgänge markieren.

Der Differenziator 13 läßt sich leicht in digitaler Form entsprechend

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der Darstellung in Fig. 3 realisieren. Der digitale Differenziator weist zwei in Reihe geschaltete bistabile Schaltungen (Flipflops) 43 und 44, einen Inverter 42 und ein Exklusiv-QDER-Gatter 45 auf. Jedes der Flipflops 43 tind 44 besitzt Einstell-(S) und Rückstell-(R)-Eingänge, die die komplementären Ausgänge Q und Q steuern, sowie einen Kippeingang (T). Immer wenn das Eingangssignal an S oder R auf hohe Spannung (H) geht, werden der entsprechende Ausgang Q bzw. Q auf H gebracht, vorausgesetzt, daß der Eingang T gleichzeitig auf hoher Spannung IT ist. Die Eingänge S und R des Flipflops 43 werden durch das begrenzte Empfangs signal auf der Leitung 41 vom Begrenzer 12 in Fig. 1 in direkter Form am Eingang S und als Komplement am Eingang R nach Inversion im Inverter 42 angesteuert. Die Ausgänge Q und Q des Flipflops 43 sind direkt,mit den Eingängen S und R des Flipflops 44 verbunden. Beiden Flipflops 43 und 44 werden Kipp-Eingangssignale vom schnellen Taktgeber 18 zugeführt. Die Q-Ausgangssignale beider Flipflops 43 und 44 werden im Exklusiv-ODER-Gatter 45 kombiniert, dessen Ausgang das differenzierte Ausgangssignal auf der auch in Fig. 1 gezeigten Leitung 16 liefert.

Während des Betriebs folgen die Ausgangszustände des Flipflops 43 dem

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- ίο -

empfangenen Eingangssignal auf der Leitung 41 vom Begrenzer 12. Die Ausgangszustände des Flipflops 44 folgen wiederum den Ausgangszuständen des Flipflops 43 nach einer verhältnismäßig kleinen Durchlaufverzögerung. Das Exklusiv-ODER-Gatter 45 multipliziert die Q-Ausgangssignale der Flipflops 43 und 44. Da diese beiden Ausgangssignale nahezu identische Rechteckwellen sind_s stellt das Ausgangssignal des Gatters 45 eine Folge von scharfen Nadelimpulsen dar, deren Breite durch die kurze Verzögerung zwischen den Flipflops 43 und 44 bestimmt ist und die im wesentlichen zum Zeitpunkt der Übergänge oder Nulldurchgänge der empfangenen Signalwelle auftreten.

Die Nulldurchgangs-Impulsfolge bestimmt die Rückstellzeitpunkte eines ersten oder Mittelwertbildungszählers mit einem oder mehreren Abschnitten, die in Fig. 1 als "A"-Zähler 14 und "B"-Zähler 15 dargestellt sind. Jeder dieser Abschnitte kann ein mehrstufiges Schieberegister mit einer Möglichkeit zur Übertragung des Zustandes jeder Stufe des Zählers A an eine entsprechende Stufe des Zählers B über UND-Gatter 17A bis 17N enthalten. (Die unterbrochene Linie zwischen den Gattern 17A und 17N deutet das Vorhandensein weiterer Gatter gleicher Art und Funktion an). Jeder der A- und B-Zähler zählt vorwärts mit

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- li -

einer durch den Taktgeber 18 hoher Geschwindigkeit bestimmten Frequenz, die zur Erläuterung mit 211, 2 kH'j gewählt ist, damit sich 96 Zählungen für eine volle Periode der Pausenfrequenz f von 2.200 Hz

und 196 Zählungen für eine volle Periode der Markierfrequenz f mit 1.200 Hz ergeben. Die Zähler A und B besitzen beispielsweise je acht Stufen für einen maximalen Zählwert 256.

Das Ausgangs signal des Differenziator^ 13 liegt direkt am Zähler A zur Rückstellung auf Null oder einen anderen Bezugszustand bei jedem Nulldurchgang der empfangenen Welle und indirekt über die UND-Gatter 17 am Zähler B, um den Zustand des Zählers A kurz vor dessen Rückstellung in den Bezugszustand auf den Zähler B zu übertragen. Der Zähler B zählt weiter vorwärts mit der Frequenz von 211, 2 kHz, ausgehend vom übertragenen Zählwert des Zählers A kurz vor dessen Rückstellung. Demgemäß zählt der Zähler B auf einen Wert, der einer vollen Periode der empfangenen Welle entspricht, oder genauer, bis zur Summe der Zählwerte für zwei aufeinanderfolgende Halbperioden. Der Zähler B bewirkt also eine Mittelwertbildung über zwei Halbperioden der empfangenen Welle. Eine Mittelwertbildung über ein größeres Intervall läßt sich leicht durch Einfügen zusätzlicher Zählerabschnitte

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5AD ORJGINAL

zwischen die Zähler A und B erreichen.

Alternativ kann ein einziger Zähler A so angeordnet werden, daß er über eine volle Periode der empfangenen Welle zählt, wenn die Impulse vom Differenziator 13 auf diejenigen Impulse beschränlct werden, die Nulldurchgängen in nur einer Richtung entsprechen, beispielsweise nur positiv gerichtete Durchgänge. Darüberhinaiis könnte der Inhalt des Zählers A auch seriell mit üblichen Mitteln auf den Zähler B übertragen werden.

Das Ausgangs signal des Mittelwertbildungszählers wird unabhängig davon, ob er einen oder mehrere Abschnitte enthält, auf entsprechende Weise zu einem mehrstufigen Schwellenwertzähler 2 5 übertragen, der auch mit Zähler C bezeichnet ist. Der Zähler C weist den gleichen Aufbau wie die Zähler A und B auf, zählt aber mit Frequenzen, die mit Bezug auf die Frequenz des Taktgebers 18 proportional den Markier- und Pausenfrequenzen sind. Die durch den Taktgeber 18 angesteuerten Frequenzteiler 22 und 23 liefern Ausgangssignale, deren Frequenzen mit der Taktfrequenz über das Verhältnis der Differenz zwischen der Markier- und Pausenfrequenz zur Markier- bzw, Pausenfrequenz in Beziehung

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stehen. Beispielsweise teilt der Frequenzteiler A die Taktfrequenz von 211, 2 kHz durch das Verhältnis (f -f )/f oder 211, 2 (2. 200 -

s m s

1.200)/2. 200 zur Gewinnung eines Ausgangs signals von 96 kHz. Entsprechend teilt der Teiler B die Taktfrequenz durch das Verhältnis (f - f )/f zur Gewinnung eines Ausgangs signals von 176 kHz. Die-

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se Zählfrequenzen mit 96 kHz und 176 kHz können alternativ über UND-Gatter 26, 27 und ein ODER-Gatter 24 an den Zähleingang des Schwellenwertzählers C angelegt werden.

Die Zählausgangssignale des Zählers B werden über UND-Gatter 19A bis 19N und Exklusiv-ODER-Gatter 2OA bis 2ON zum Zähler C bei Auftreten jedes Nulldurchgangsimpulses vom Differenziator 13 übertragen. Die Exklusiv-ODER-Gatter bewirken in bekannter Weise eine binäre Multiplikation ihrer Eingangssignale, d. h., gleiche Eingangs signale erzeugen den binären Ausgangszustand 0 und ungld ehe Eingangssignale den binäi-en Ausgangszustand 1. Mit Hilfe der Exklusiv-ODER-Gatter 20 wird der Zählwert des Mittelwertbildungszählers entweder direkt oder als Komplement entsprechend einem Steuersignal auf der Leitung 21 von der bistabilen Schaltung 30 in den Zähler C gegeben.

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Der Ausgangsstand des Zählers C wird durch UND-Gatter 28A und 28B überwacht, deren Eingänge mit denjenigen Stufen des Zählers C verbunden sind, welche vorgewählte Markier- und Pausen-Schwellenwerte in binärer Form darstellen. Für einen Markier-Schwellenzählwert sind beispielsweise die erste, vierte und siebte Stufe des Zählers C in der Reihenfolge ansteigenden Stellenwertes mit den Eingängen des UND-Gatters 28A verbunden. Entsprechend sind für einen Pausen-Schwellenz ählwert 172 die zweite, dritte, fünfte und siebte Stufe des Zählers C mit dem UND-Gatter 28B verbunden. Die Ausgangs signale der Schwellenwert-UND-Gatter 28A und 28B liegen über ein ODER-Gatter 29 am Zähler C, um diesen auf einen Bezugs zustand zurückzustellen, üblicherweise auf Null. Die gleichen Ausgangssignale liegen • am Einstell- und Rückstelleingang der bistabilen Schaltung 30, so daß beim Erreichen des Markier-Schwellenwertes der Ausgang Q auf hohe Spannung (H) und der Ausgang Q auf niedrige Spannung (L) geht. Auf entsprechende Weise wird bei Erreichen des Pausen-Schwellenwertes der Ausgang Q hoch und der Ausgang Q niedrig.

Der Rückstellausgang Q der bistabilen Schaltung 30 liefert das demodu-

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lierte Datenausgangssignal des Empfängers, das an den Datenverbraucher 33 angelegt ist. Ein hohes Q-Ausgangssignal bewirkt außerdem, daß das UND-Gatter 26 die niedrigere Zählfrequenz mit 96 kHz zum Zähler C durchläßt und das entsprechende niedrige Q-Ausgangssignal gibt ein Eingangssignal L an die Exklusiv-ODER-Gatter 20, wodurch der Zählwert des Zählers B direkt zum Zähler C übertragen wird. Wenn das Q-Ausgangssignal hoch ist, wodurch die Demodulation eines Markier-Datensignals angezeigt wird, läßt das UND-Gatter 27 die höhere Zählfrequenz von 176 kHz zum Zähler C durch und gibt ein Eingangssignal H an die Exklusiv-ODER-Gatter 20, wodurch das Komplement des Zähl- · wertes des Zählers B zum Zähler C übertragen wird. Bei dem Ausführungsbeispiel, für das ein achtstufiger Zähler angenommen ist, entspricht der maximale Zählwert mit nur 1-Werten dem Dezimalwert 255, so daß das Komplement eines maximalen Zählwerts für den Zähler B von dezimal 176 oder binär 10110000 für eine empfangene Markierfrequenz dezimal 79 oder binär 01001111 beträgt.

Ein genaues Verständnis für die Betriebsweise des digitalen Frequenzmodulations-Diskriminators mit zwei Zuständen nach der Erfindung

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ORiGiMAL

läßt sich anhand der Kurvenformen in Fig. 2 gewinnen. Zeile (a) in Fig. 2 zeigt die Kurvenform, einer als Beispiel gewählten Grundband Binärdatenfolge MSM, die sowohl einen Markier-Pause- als auch einen Pause-Markier-Übergang angibt. In Zeile (b)in Fig. 2 ist

das empfangene Grundband-Leitungssignal dargestellt, das den Kanal 11 und den Begrenzer 12 durchlaufen hat. Man erkennt, daß Markierungen in Form der niedrigeren Frequenz von 1. 200 Hz und Pausen in Form der höheren Frequenz von 2. 200 Hz codiert sind und daß die Übergänge des Grundbanddatensignals in Zeile (a) willkürlich mit Bezug auf die Übergänge der empfangenen Welle gemäß Zeile (b) lokalisiert sind. Zeile (c) gibt den augenblicklichen Zählwert am Ausgang des Zählers A analog in Form eines Sägezahns an. Die Steilheit des Anstiegs ist einheitlich entsprechend der Taktfrequenz von 211, 2 kHz. Der Zähler A wird bei jedem Übergang der empfangenen Welle zurückgestellt und erreicht einen maximalen Zählwert 88 bei Halbperioden der Markierfrequenz 1. 200 Hz und einen maximalen Zählwert 48 bei Halbperioden der Pausenfrequenz 2, 200 Hz. Bei einem Markier-Pausenübergang nimmt der Halbperioden-Zählwert von 88 auf 48 über nur einen einzigen Zyklus ab. Bei einem Pausen-Markierübergang steigt der Zähl wert von 48 auf 88 in einem einzigen Zyklus an.

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Zeile (d) in Fig. 2 zeigt in ähnlicher Analogform den augenblicklichen Zählwert am Ausgang des Zählers B. Der Rampenanstieg ist der gleiche wie in Zeile (c). Bei jedem Nulldurchgang der empfangenen Welle wird der Zustand des Zählers A zum Zähler B übertragen, der weiter bis zu einem Wert entsprechend einer vollen Periode der empfangenen Welle zählt, d.h., dem Intervall zwischen Nulldurchgängen in der gleichen Richtung. Für Dauermarkierungen bleibt der Zähler B in einem Bereich von etwa 88 und 176 für das Ausführungsbeispiel, Für Dauerpausen belegt der Zähler B den Bereich von etwa 48 bis 96. Die genauen Zählwerte werden durch das Vorhandensein von Rauschimpulsen im
Empfangssignal beeinflußt.

Zeile (e) in Fig. 2 zeigt den augenblicklichen Zählwert des Schwellenwertzählers G, dem der Zählwert des Zählers B bei jedem Nulldurchgang der empfangenen Welle direkt oder als Komplement übertragen
worden ist und der von diesem übertragenen Wert aus mit der einen
oder der anderen vorgewählten Frequenz von 96 bzw. 176 kHz weiterzählt. Er wird auf einen Bezugswert zurückgestellt, wenn der im
voraus zugeordnete Schwellenwert erreicht ist. F¹Ur den Dauermarkierzustand wird der Zähler C auf etwa dezimal 79 entsprechend dem

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Komplement des Zählwertes des Zählers B gebracht und zählt vorwärts mit der Frequenz von 176 kHz um einen Betrag von etwa 74/ so daß er einen Wert von etwa 153 zum Zeitpunkt des Nulldurchgangs erreicht. Bei der Annäherung eines Markier-Pausenübergangs wird der ZäMwert des ZäMers B kleiner und sein Komplement steigt an, so daß mit der überlagerten 176-kHz-Zählung der Wert 153 im Zähler C überschritten und bei einem Schwellenwert von etwa 172 das UND-Gatter 28B betätigt und der Zähler C in seinen Bezugszustand von Null oder nahe Null über das ODER-Gatter 29 zurückgestellt wird. Der Schwellenwert 172 liegt etwa in der Mitte zwischen dem maximalen Zähl wert 153 für ein Dauermarkiersignal und dem. Maximalwert 193, der bei der Pausenfrequenz ohne Überwachung des Schwellenwertes erreicht würde.

Beim Markier-Pausenübergang zeigt sich, daß der Zähler C schnell das Markierfrequenz-Maximum übersteigt, um den Schwellenwert innerhalb nur weniger abgekürzter Halbperioden zu erreichen. Die bistabile Schaltung 30 wird bei Erreichen des Pausenschwellenwertes zurückgestellt, die Exklusiv-ODER-Gatter 20 werden in den nichtkomplementierenden Zustand gebracht xind das UND-Gatter 28 wird

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betätigt, so daß die Zählfrequenz von 96 kHz an den Zähler C angelegt ist. Danach wird während des Vorhandenseins der Pausenfrequenz der Zähler C auf den Zählwert 96 des Zählers B bei Nulldurchgängen des empfangenen Signals zurückgebracht, und der Zähler C zählt von diesem Wert ausgehend um einen Betrag von etwa 22 mit der Frequenz von 96 kHz auf einen Wert von etwa 118. Der Markier-Schwellenwert von etwa 146 (etwa in der Mitte zwischen 118 und 146) wird überwacht, so daß bei Ansteigen des Zählwertes des Zählers B über den Wert 118 ein Nulldurchgang des Datensignals von Pause auf Markierung schnell festgestellt wird. Bei Erreichen dieses Schwellwertes wird die bistabile Schaltung 30 eingestellt, der Zähler C auf einen Bezugszustand von normalerweise Null zurückgestellt und das Ausgangs signal des Frequenzteilers 23 mit 176 kHz wieder zum Zähler C gegeben.

Zeile (f) zeigt das an den Datenverbraucher 33 gegebene, demodulierte Grundband-Datensignal. Man stellt fest, daß das demodulierte Signal ein geringfügig verzögertes Abbild des ausgesendeten Grundbandsign als gemäß Zeile (a) in Fig. 2 ist.

Während des Markierzustandes der empfangenen Welle hat das

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Durchlaufen des unteren Schwellenwertes keinen Einfluß auf die bistabile Schaltung 30, die bereits im eingestellten Zustand ist. Ein Sperrsignal auf der Leitung 34 zwischen der Rückführleitung 21 und dem Markier-Schwellenwert-Gatter 28A sperrt jedoch das Ansprechen dieses Gatters und verhindert ein unerwünschtes Rückstellen des Zählers C über das ODER'-Gatter 29.

Der Grundgedanke der Erfindung läßt sich auf eine mehrstufige Frequenzverschiebungswelle auf einfache Weise unter Verwendung einer multistabilen Entscheidungsschaltung, einer Vid zahl von Schwellenwert-Überwachungseinrichtungen und zusätzlichen Frequenzteilern erweitern.

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Claims

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PATENTANSPRÜCHE

1,J Digitaler Frequenzverschiebungs-Demodulator mit einer Detektoranordnung zur Feststellung von Nulldurchgängen eines empfangenen Datensignals,

mit einer Taktschaltung zur Erzeugung von Impuls Signalen, deren Frequenz größer ist als die der empfangenen Datensignale, und mit einer ersten Zähler schaltung, die an die Detektorschaltung angeschlossen ist und unter Ansprechen auf die Nulldurchgänge und die Impulssignale erste Signale erzeugt,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Frequenzteilerschaltung (22, 23, 26, 27) auf die Impulssignale hin Zählsignale erzeugt, deren Frequenz proportional zu der der empfangenen Datensignalfrequenzen ist, daß eine zweite Zählerschaltung (20, 25) auf die ersten Signale hin bei jedem Nulldurchgang der empfangenen Datensignale und

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der Zählsignale zweite Signale erzeugt, daß an den Ausgang der zweiten Zählerschaltung angeschaltete Schwellenwert-Detektoren (2 8 A, 28B) aufgrund der zweiten Signale dritte Signale zur Rückstellung der zweiten Zählerschaltung (20, 25) erzeugt,

daß eine Ausgangsschaltung (30) in Abhängigkeit von den dritten Signalen Daten- und Steuersignale erzeugt, und daß die Frequenzteilerschaltung (26, 27) unter Ansprechen auf die Steuersignale die Frequenz der als nächstes an die zweite Zählerschaltung anzulegenden Zählsignale bestimmt.
2. Demodulator nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoranordnung Schaltungen (42, 43, 44, 45) aufweist, die das empfangene Signal differenzieren, um die Zeitpunkte für Nulldurchgänge festzulegen.
3. Demodulator nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersignal auf der Leitung (21) an die zweite Zähler-

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Schaltung (20, 25) angelegt wird, um zu bestimmen, ob das erste Signal oder seh Komplement an die zweite Zählerschaltung (25) anzulegen ist.

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