DE2512350B2 - Verfahren und anordnung zur regenerierung des zur uebertragung verwendeten seitenbandes eines traegerfrequenten digitalen signals - Google Patents
Verfahren und anordnung zur regenerierung des zur uebertragung verwendeten seitenbandes eines traegerfrequenten digitalen signalsInfo
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Description
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Regenerierung des zur Übertragung verwendeten
Seitenbandes eines trägerfrequenten digitalen Signals, das in einem pseudoternären Code vorliegt und bei
dessen Erzeugung ein Träger mit einer Frequenz verwendet wird, die ein ganzzahliges Vielfaches der
halben Bitfolgefrequenz des digitalen Signals ist und dessen Phase um 90° gegenüber der Phase einer
Schwingung verschoben ist die im digitalen Signal mit einer Frequenz gleich der halben Bitfolgefrequenz
auftritt und auf Anordnungen zur Durchführung dieses Verfahrens.
Untersuchungen an Übertragungsstrecken für niederfrequente
und trägerfrequente Signale haben ergehen, daß man über diese Übertragungsstrecken auch digitale
Signale übertragen kann. Zur Vermeidung von Störungen der Niederfrequenz- und Trägerfrequenzübertragung
werden die digitalen Signale zusätzlicn mit einem Träger geeigneter Frequenz amplitudenmoduliert und'
dadurch in einen höheren Frequenzbereich umgesetzt Zur besseren Ausnutzung der Übertragungskapazität
der Übertragungsstrecke wird nur ein einziges Seitenband des bei der Modulation entstehenden trägerfrequenten
digitalen Signals, und zwar in der Regel das obere Seitenband, übertragen. Im Verlaufe der Übertragung
über die Übertragungsscrecke sinkt durch die Streckendämpfung der Pegel der trägerfrequenten
digitalen Signale, gleichzeitig steigt der Geräuschpegel durch eingestreute Störungen an. Es ist deshalb nötig,
die trägerfrequenten digitalen Signale in periodischen Abständen zu regenerieren, um das Signal-Geräusch-Vprhältnis
auf einen ODtimalen Wert zu bringen.
Es ist nun denkbar, das trägerfrequente digitale Signal aus der Übertragungslage in die Basisbandlage zurück
umzusetzen und das entstandene digitale Signal in einem Regenerator bekannter Art zeit- und amplitudcnmäßig
zu regenerieren. Für die Umsetzung in die Basislage ist ein Träger notwendig, der nicht mitübertragen
wird und deshalb empfangsseitig erzeugt werden muß. Zur Sicherung der Impulsübertragung muß nicht
nur die Frequenz sondern auch die Phase des empfangsseitig erzeugten Trägers mit der des Sendeträgers
übereinstimmen. Für die Ableitung des Trägers wurde das im Regenerator auftretende digitale Signal
benutzt Hierbei können jedoch bei der übertragung bestimmter Pulsfolgen mehrere stabile Phasenlagen und
damit Vieldeutigkeiten auftreten, die zu einer Fehlsynchronisierung
des Trägers führen könnea Die Vieldeutigkeit ergibt sich dadurch, daß die Signalform
des umgesetzten Signals abhängig ist von der Phasenlage des zur Umsetzung verwendeten Trägers.
Wird dieser Träger vom umgesetzten Signal aber geleitet so führen unterschiedliche Impulsfolgen zu
verschiedenen Trägerphasen und damit zu fehlerhaften
regenerierten Bits. Die sichere Verhinderung der Fehlsynchronisierung des Trägers bei bestimmten
Impulsfolgen ist zwar durch den Einsatz spezieller Fangschaltungen möglich, diese sind jedoch sehr
aufwendig.
Auch bei der Regenerierung des trägerfrequenten digitalen Signais in der Übertragungslage, die ebenfalls
möglich ist sofern das digitale Signal in einem pseudoternären Code vorliegt und bei der Trägerfrequenzmodulation
ein Träger mit einer Frequenz verwendet wird, die ein ganzzahliges Vielfaches der
halben Bitfolgefrequenz des digitalen Signals ist und dessen Phase um 90° gegenüber der Phase einer
Schwingung verschoben ist die im digitalen Signal mit einer Frequenz gleich der halben Bitfolgefrequenz
auftritt ergeben sich Schwierigkeiten hinsichtlich der Synchronisation der Trägerphase.
Es wurde bereits ein Verfahren zur Regenerierung des zur Übertragung verwendeten Seitenbandes eines
trägerfrequenten digitalen Signals vorgeschlagen. Bei diesem Verfahren wird zur Erzeugung des trägerfrequenten
Signals ein Träger verwendet dessen Phase um 90° gegenüber der Phase einer Schwingung des oberen
Seitenbandes des trägerfrequenten digitalen Signals verschoben ist deren Frequenz gleich der Bitfolgefrequenz
ist Demgegenüber wird im vorliegenden Fall ein Träger mit einer Phase, die um 90° gegenüber der Phase
einer Schwingung verschoben ist die im digitalen Signal mit einer Frequenz gleich der halben Bitfolgefrequenz
auftritt verwendet Da in beiden Fällen unterschiedliche Träger verwendet werden, entstehen auch unterschiedliche
trägerfrequente digitale Signale, so daß auch deren
zur Signalübertragung verwendete obere Seitenbänder unterschiedlich sind.
Aufgabe der Erfindung ist es also, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art zu entwickeln, das bei allen
PuUolgen eine eindeutige Synchronisierung gestattet und dabei auf die Verwendung spezieller Fangschaltungen
verzichtet. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das empfangene Seitenband
entzerrt und verstärkt wird und gleichzeitig einer Modulationseinrichtung und einer Anordnung zur Takt-
und Trägerableitung zugeführt wird, in der Takt- und Trägerschwingungen, deren Frequenzen ganzzahlige
Vielfache der halben Bitfolgefrequenzen sind, vom empfangenen und entzerrten Seitenband abgeleitet
werden und eine erste Taktschwingung mit der niedrigsten Frequenz der Modulationseinrichtung zugeführt
wird und eine zweite Taktschwingung mit einer gegenüber der ersten verdoppelten Frequenz einem
Zeitgenerator zugeführt wird, daß in der Modulationseinrichtung das empfangene und entzerrte Seitenband
in ein regenerierbares digitales Signal umgewandelt wird und einem Amplitudenregenerator zugeführt wird
und daß das amplitudenmäßig regenerierte Signal dem Zeitregenerator zugeführt und zeitmäßig regeneriert
wird.
Der Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zugrunde, daß Vieldeutigkeiten bei der Trägersynchronisierung
vermieden werden können, sofern die Takt- und die Trägerschwingungen aus dem empfangenen und entzerrten
Seitenband, also im Signalweg vor einer Signalumsetzung mittels eines Trägers abgeleitet
werden. Die Hauptvorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens liegen darin, daß die einzelnen Verfahrensschritte vergleichsweise wenig Aufwand nach sich
ziehen und wegen der sicheren Verhinderung von Fehlsynchronisationen keine zusätzlichen Maßnahmen
getroffen werden müssen, die bestimmte unerwünschte Impulsfolgen, beispielsweise eine 1-0-1-0...-Folge,
ausschließen.
Die im folgenden beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen des Verfahrens nach der Erfindung
verwenden zur Übertragung jeweils das obere Seitenband des trägerfrequenten digitalen Signals, da sich
hierdurch ein geringerer Störpegel in parallel laufenden Leitungen für die Niederfrequenz- und die Trägerfrequenzübertragung
ergibt.
Eine erste bevorzugte Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ergibt sich dadurch, daß das empfangene,
entzerrte und verstärkte obere Seitenband zur Umwandlung in ein regenerierbares digitales Signa! in
der Modulationseinrichtung in die Basisbandlage umgesetzt wird. Diese bevorzugte Variante hat den
Vorteil, daß das in die Basisbandlage umgesetzte digitale Signal mit den bekannten Basisbandregeneratoren
amplituden- und zeitmäßig regeneriert werden kann.
Eine weitere bevorzugte Variante des Verfahrens nach der Erfindung ergibt sich dadurch, daß das
empfangene, entzerrte und verstärkte obere Seitenband zur Umwandlung in ein regenerierbares digitales Signal
in eine Zwischenlage, die um ein ganzzahliges Vielfaches der halben Bitfolgefrequenz gegenüber der
Basisbandlage des digitalen Signals verschoben ist, umgesetzt wird. Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß
mit der Wahl der Zwischenlage die Frequenzebene des digitalen Signals in gewissen Grenzen wählbar und
dadurch an andere Übertragungseinrichtungen, beispielsweise an Funkgeräte, besser anpaßbar ist
Eine dritte günstige Abwandlung des Verfahrens nach der Erfindung, bei der das Signal in der Übertragungslage verbleibt, und dadurch nach der Regenerierung keine
erneute Umsetzung in die Übertragungslage erforderlich ist, ergibt sich dadurch, daß aus dem empfangenen,
entzerrten und verstärkten oberen Seitenband in der Modulationseinrichtung ein unteres Seitenband erzeugt
und zur Bildung eines regenerierbaren digitalen Signals mit dem oberen Seitenband vereinigt wird. Für die
Erzeugung des unteren Seitenbandes in der Modulationseinrichtung ist auch in diesem Fall ein empfangsseitig erzeugter Träger notwendig, so daß auch in diesem
Fall eine Trägerableitung aus dem empfangenen und entzerrten Seitenband erfolgen muß.
Für zahlreiche Anwendungsfälle ist es zweckmäßig,
daß zur Takt- und Trägerableitung eine Schwingung erzeugt wird, die mit dem empfangenen Seitenband
synchronisiert wird.
Bei einer besonders einfachen Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens kann der zur Schwingungserzeugung
benötigte Oszillator eingespart werden, indem zur Takt- und Trägerableitung aus dem
empfangenen, entzerrten und gleichgerichteten Seitenband eine Schwingung der doppelten Bitfolgefrequenz
ausgesiebt wird.
Eine erfindungsgemäße Anordnung zur Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahren ergibt sich
dadurch, daß an den Signaleingang über einen ersten Bandpaß ein erster Entzerrer angeschlossen ist, dessen
Ausgang sowohl mit dem Eingang eine Modulationseinrichtung als auch mit dem Eingang einer Anordnung zur
Takt- und Trägerableitung verbunden ist, daß der Ausgang der Modulationseinrichtung mit dem Eingang
eines an sich bekannten Regenerators verbunden ist, der einen an den Eingang unmittelbar angeschlossenen
ersten Amplitudengenerator und einen mit dessen beiden Ausgängen unmittelbar verbundenen Zeitregenerators
enthält, der an seinen beiden Ausgängen jeweils die regenerierten Impulse einer Polarität des
Eingangssignals des Regenerators als unipolare Impulsfolge an die Ausgangsanschlüsse abgibt, daß die
Anordnung zur Takt- und Trägerableitung eine Serienschaltung aus einem mit dem Ausgang des ersten
Entzerrers über den Eingang verbundenen zweiten Entzerrer, einem ersten Laufzeitglied, einem Gleichrichter,
einem zweiten Amplitudenentscheider mit nur einem Ausgang, einem Phasendiskriminator, einem
Generator, einem ersten Pulsformer und einem Frequenzteiler enthält und bei der der Ausgang des
zweiten Entzerrers zusätzlich mit einem ersten Ausgang, der mit dem Frequenzteiler verbundene Ausgang
des ersten Pulsformers zusätzlich mit einem zweiten Ausgang, ein weiterer Ausgang des ersten Pulsformers
mit dem Takteingang des Phasendiskriminators und der
Ausgang des Frequenzteilers mit einem dritten Ausgang der Anordnung zur Takt- und Trägerableitung verbunden
ist, der außerdem an einen Trägereingang der Modulationseinrichtung und an einen Trägerausgang
angeschlossen ist, daß der zweite Ausgang der Anordnung zur Takt- und Trägerableitung über einen
Takteingang des Regenerators mit einem Takteingang des Zeitregenerators und mit einem Taktausgang
verbunden ist, daß ein erster Verstärker vorgesehen ist dessen Ausgang mit dem Steuereingang des ersten
Entzerrers und dessen Eingang wahlweise mit dem Ausgang des ersten Entzerrers, dem Ausgang dei
Modulationseinrichtung oder mit dem ersten Ausgang der Anordnung zur Takt- und Trägerableitung verbun-
den ist, an den außerdem ein zweiter Eingang dei
Modulationseinrichtung angeschlossen werden kann.
Ein besonderer Vorteil dieser erfindungsgemäßer Anordnung besteht in den definierten Anfangsbedin
gungen, die eine schnelle Betriebsaufnahme nach den
Zur Umsetzung des trägerfrequenten digital« Signals in die Basislage ist zweckmäßigerweise ein«
Modulationseinrichtung vorgesehen, die zwischen ih rem Signaleingang und ihrem Signalausgang eini
Reihenschaltung aus einem ersten Modulator, einen ersten Tiefpaß und einem zweiten Verstärker enthäl
und bei der an den Trägereingang über ein Reihenschaltung aus einem zweiten Bandpaß, einen
dritten Verstärker und einem zweiten Laufzeitglied der Trägereingang des ersten Modulators angeschlossen ist.
Bei dieser Anordnung wird also die Umsetzung in die Basisbandlage durch Modulation mit einem einzigen
Träger, also mit nur geringem Aufwand, vorgenommen. Dabei sind an den ersten Tiefpaß besonders hohe
Forderungen zu stellen, die beispielsweise die Forderung auf Nachstimmbarkeit mit beinhalten.
Die Umsetzung des trägerfrequenten digitalen Signals in die Basisbandlage kann auch mittels einer
Doppelumsetzung mit zwei Modulatoren und zwei unterschiedlichen Trägerfrequenzen geschehen. Es
ergibt sich eine etwas aufwendigere, aber dafür unkritischere Modulationseinrichtung, die zwischen
ihrem Signaleingang und ihrem Signalausgang eine Reihenschaltung aus einem zweiten Modulator, einem
dritten Bandpaß, einem dritten Modulator, einem dritten Tiefpaß und einem vierten Verstärker enthält
und bei der der Trägereingang der Modulationseinrichtung über einen zweiten Pulsformer und einer
Reihenschaltung aus einem vierten Bandpaß, einem fünften Verstärker und einem dritten Laufzeitglied mit
dem Trägereingang des zweiten Modulators und über einen weiteren Ausgang des zweiten Pulsformers und
einer weiteren Reihenschaltung aus einem fünften Bandpaß, einem sechsten Verstärker und einem vierten
Laufzeitglied mit dem Trägereingang des dritten Modulators verbunden ist.
Zur Regenerierung des trägerfrequenten digitalen Signals in der Übertragungslage ist mittels eines
zusätzlich erzeugten Trägers das untere Seitenband in einer Modulationseinrichtung zu erzeugen, bei der der
Signaleingang über ein fünftes Laufzeitglied mit dem ersten Eingang einer Zusammenführungsschaltung und
der Signaleingang über einen vierten Modulator mit dem zweiten Eingang einer Zusammenführungsschaltung
verbunden ist, wenn der Signalausgang der Zusammenführungsschaltung über einen vierten Tiefpaß
mit dem Eingang eines siebenten Verstärkers verbunden ist, bei der der Ausgang dieses Verstärkers
mit dem Signalausgang verbunden ist und deren Trägereingang über ein sechstes Laufzeitglied an den
Trägereingang des vierten Modulators angeschlossen ist
An Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen soll die Erfindung im folgenden
näher erläutert werden. Dabei zeigt
F i g. 1 eine erfindungsgemäße Anordnung zur Regenerierung trägerf requenter digitaler Signale,
Fig.2 eine erfmdungsgemäße Modulationseüirichtung
zur Einfachumsetzung des trägerfrequenten digitalen Signals in die Basisbandlage,
Fig.3 eine erfmdungsgemäße Modulationseinrichtung
zur Doppelumsetzung des trägerfrequenten digitalen Signals in die Basisbandlage und
Fig.4 eine erfindungsgemäße Modulationseinrichtung
zur Erzeugung des unteren Seitenbandes des trägerfrequenten digitalen Signals in der Übertragungslage.
Die in der Figur dargestellte Anordnung dient zur Regenerierung des zur Übertragung verwendeten
oberen Seitenbandes eines trägerfrequenten digitalen Signals. Dieses obere Seitenband umfaßt den Frequenzbereich
0,5 <, Ω ^ 1.5, wobei Ω das auf die
Bitfolgefrequenz fr bezogene Frequenzverhältnis f: fr ist Diesem Frequenzbereich entspricht auch der
Durchlaßbereich des ersten Bandpasses BPt, der mit dem Signaleingang 1 verbunden ist und insbesondere
die niederfrequenten Störungen vom Eingang des nachfolgenden ersten automatischen Entzerrers £1
fernhält. Auf Grund der mit der Frequenz zunehmenden Dämpfung des Kabels, das im vorliegenden Fall ein
solches der Form 17a ist, wurde der Dämpfungsverlauf des ersten Entzerrers £1 so eingestellt, daß die
Dämpfung mit zunehmender Frequenz abnimmt und sich insgesamt eine lineare Übertragung der Signalamplituden
im interessierenden Frequenzbereich ergibt Vom Ausgang des ersten Entzerrers £1 wird das
entzerrte und zusätzlich verstärkte Signal sowohl dem Signaleingang A einer Modulationseinrichtung M als
auch dem Signaleingang £ einer Anordnung TA zur Takt- und Trägerableitung zugeführt. In der Modulationseinrichtung
M wird das empfangene, entzerrte und verstärkte obere Seitenband in ein regenerierbares
digitales Signal umgewandelt, wobei sich für die Umwandlung die in den F i g. 2 bis 4 näher erläuterten
Möglichkeiten ergeben.
Vom Ausgang D der Modulationseinrichtung M wird
das nunmehr regenerierbare digitale Signal dem Signaleingang K des eigentlichen Impulsregenerators R
zugeführt, der in bekannter Weise aus einem ersten Amplitudenregenerator AR 1 und einem Zeitregenerator
ZR besteht. Im ersten Amplitudenregenerator AR 1 wird das zugeführte pseudoternär codierte Signal,
dessen Amplitudenwerte also +1 und -1 sein können, in zwei unipolare Impulsfolgen aufgespalten und
gleichzeitig die Amplituden dieser Impulsfolgen regeneriert Die erste unipolare Impulsfolge setzt sich dabei
aus den Eingangsimpuisen mit positiver Amplitude und die zweite Impulsfolge aus den Eingangsamplituden mit
negativer Impulsfolge zusammen. Jede dieser beiden Impulsfolgen wird getrennt von einem der beiden
Ausgänge des ersten Amplitudenregenerators AR 1 einem der beiden Eingänge des Zeitgenerators ZR
zugeführt Dieser Zeitregenerator, der in bekannter Weise beispielsweise aus zwei, mit jeweils einem der
beiden Eingänge verbundenen Z>FIipflops bestehen kann, erhält vom Takteingang L des Regenerators R
eine Taktschwingung und gibt entsprechend dieser Taktschwingung an seinen beiden Ausgängen getrennt
die zeitmäßig regenerierte erste und zweite unipolare Impulsfolge ab. Von diesen Ausgängen werden die
unipolaren Impulsfolgen zu den Ausgängen 2, 3 des Regenerators R geleitet so daß am ersten Ausgang 2
eine amplituden- und zeitmäßig entzerrte unipolare Impulsfolge entnehmbar ist die der Folge der
Eingangsimpulse mit positiver Amplitude entspricht und
so am Ausgang 3 die analoge, den negativen Eingangsimpulsen
entsprechende Impulsfolge.
Mit den Ausgängen 2,3 des Regenerators R können,
je nachdem ob der Regenerator als Zwischen- oder als Endregenerator eingesetzt ist die beiden Eingänge
SS eines Modulators mit einem angeschlossenen BandpaQ
oder eine Gabelschaltung mit einem angeschlossenen Bandpaß oder weitere Teile eines Leitungsendgeräts
verbunden sein.
Bei dem ersten Entzerrer E1 handelt es sich um einen
automatischen Entzerrer, dessen Dämpfungsmaß in Abhängigkeit vom Pegel des Empfangssignals gesteuert
wird. Zu diesem Zweck ist an den Steuereingang des ersten Entzerrers £1 der Ausgang eines Verstärkers
Vi angeschlossen, dessen Eingang im Ausfüh
ningsbeispiel mit dem Ausgang des automatischer Entzerrers verbunden ist; zur Einsparung von Ver
stärkerstufen kann der Eingang des ersten Verstär kers Vl aber auch mit Anschlußpunkten verbündet
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sein, an denen das Signal einen größeren Pegel besitzt, das sind beispielsweise der Ausgang Dder Modulationseinrichtung M oder ein erster Ausgang N der Anordnung
TA zur Takt- und Trägerableitung.
Die Anordnung TA zur Takt- und Trägerableitung besteht aus der Reihenschaltung eines zweiten Entzerrers
£2, eines; Laufzeitgliedes Ti, eines Gleichrichters GR, eines zweiten Amplitudenregenerators AR 2,
eines Phasendiskriminators PD, eines Generators G, eines Pulsformers RFund eines Frequenzteilers FT. Der
Eingang des zweiten Entzerrers £2 ist unmittelbar an den Eingang E der Anordnung TA zur Takt- und
Trägerableitung angeschlossen. Im vorliegenden Fall ist der zweite Entzerrer £2 als Hochpaß mit angeschlossenem
Verstärker realisiert.
Der Ausgang des zweiten Entzerrers ist mit dem Eingang des ersten Laufzeitgliedes Γι und außerdem mit
einem ersten Ausgang Λ/der Anordnung zur Takt- und
Trägerableitung verbunden. An diesen Ausgang N kann wahlweise außerdem ein zweiter Eingang B der
Modulationseinrichtung M angeschlossen sein.
Das erste Laufzeitglied T\ ist in Form einer Schiebekette
realisiert, es dient zum Angleichen der Laufzeit des Signals in der Anordnung TA zur Takt- und
Trägerableitung an die Laufzeit des zu regenerierenden Signals in der Modulationseinrichtung M und dem
Regenerator R, also zur genauen Einstellung der Phase der erzeugten Takt- und Trägerschwingungen und des
zu regenerierenden Signals.
Der an den Ausgang des ersten Laufzeitgliedes ri
angeschlossene Gleichrichter GR bewirkt eine Faltung des empfangenen, entzerrten und verstärkten oberen
Seitenbandes in sich, so daß der angeschlossene zweite Amplitudenregenerator AR 2 statt pseudoternärer Impulse
eine unipolare Impulsfolge erhält. In dem zweiten Amplitudenregenerator AR 2 erfolgt die Amplitudenregeneration
dieser unipolaren Impulsfolge, die anschließend dem einen Eingang des Phasendiskriminators PD
zugeführt wird. An den anderen Eingang des Phasendiskriminators PD ist der Ausgang P des Pulsformers RF
angeschlossen, über diesen Eingang erhält der Phasendiskriminator die erzeugte Takt- und Trägerschwingung
zum Phasenvergleich. Als Vergleichsergebnis erzeugt der Phasendiskriminator PD eine pulsierende Gleichspannung,
die dem Steuereingang des Generators G zugeführt wird.
Bei der Anordnung aus dem Generator G, dem Pulsformer RF Mnd dem Phasendiskriminator PD handelt
es sich also um eine sogenannte Phase-Lock-Loop-Schaltung
zur Erzeugung einer nachgezogenen Schwingung. Der Generator Genthält Kapazitätsdioden, deren
Kapazität sich entsprechend der zugeführten Regelspannung ändert und durch den Anschluß an den
frequenzbestimmenden Schwingkreis zu einer Frequenzänderung der erzeugten Schwingungen führt Da
es sich bei dem Generator G um einen Sinusgenerator handelt, erfolgt in dem angeschlossenen Pulsformer RF
in bekannter Weise eine Umwandlung der Sinusschwingungen in Rechteckimpulse. Die vom Pulsformer RF
abgegebenen Rechteckimpulse bilden den Taktpuls oder Bittakt, der über den zweiten Ausgang H der
Anordnung TA zur Takt- und Trägerableitung dem
Takteingang L des Regenerators R und dem Taktausgang
5 zugeführt wird. Vom Taktausgang 5 können bei Verwendung als Endregenerator weitere Teile des
Leitungsendgeräts mit dem Bittakt gespeist werden.
Vom Ausgang des Pulsformers flFwird der erzeugte
Taktpuls auch einem Frequenzteiler FT zugeführt, der durch eine Frequenzteilung im Verhältnis 2 :1 aus dem
Taktpuls die Trägerschwingung erzeugt, die von dem angeschlossenen dritten Ausgang Fder Anordnung TA
zur Takt- und Trägerableitung dem Trägereingang der Modulationseinrichtung M und einem Trägerausgang 4
zugeführt wird. An den Trägerausgang 4 ist im Fall der Verwendung der beschriebenen Regenerationsanordnung
als Zwischenregenerator bei der Regenerierung der Impulse in der Basisbandlage oder in einer
ίο Zwischenbandlage ein Modulator angeschlossen, während
bei der Regenerierung der Impulse in der Übertragungslage der Anschluß 4 frei bleibt. Bei der
Verwendung der beschriebenen Anordnung als Endregenerator ist bei der Regenerierung der Impulse in der
einen Zwischenbandlage oder in der Übertragungslage an den Trägerausgang 4 ein Modulator angeschlossen,
während bei der Regenerierung der Impulse in der Basislage ein zusätzlicher Modulator entfallen kann und
der Trägerausgang 4 frei bleibt.
Bei einer Umsetzung des empfangenen oberen Seitenbandes, das im Frequenzbereich 0,5
< Ω < 1,5 übertragen wird, in die Basisbandlage, wird von der Modulationseinrichtung M an den Regenerator R ein
regenerierbares digitales Signal im Frequenzbereich
0 < Ω < 1 abgegeben. Zur Regenerierung wird in diesem Fall ein Bittakt mit der Frequenz Ω = 1
benötigt, der von dem auf dieser Frequenz schwingenden Generator G in Verbindung mit dem Pulsformer
RF erzeugt wird. Durch den Frequenzteiler Π
wird der für die Umsetzung benötigte Träger mit der Frequenz Ω = V2 erzeugt und an den Modulator M
abgegeben. Das am Ausgang P des Pulsformers RF abgegebene Ausgangssignal wird dem zweiten Eingang
des Phasendiskriminators PD zugeführt, in den der
Phasenvergleich auf der Frequenzebene Ω = 1 oder
Ω = 2 oder zwischen beiden stattfinden kann.
Bei einer Regenerierung des trägerfrequenten digitalen
Signals in der Übertragungslage oder in einer Zwischenlage wird vom Generator G eine Schwingung
mit der Frequenz Ω = 2 erzeugt, wobei der Generator
G direkt mit dieser Frequenz schwingen kann oder aber mit der Frequenz Ω = 1 schwingt und nach
Verzerrung die erste Oberwelle ausgesiebt und dem Pulsformer RF zugeführt wird. Der Pulsformer RF
erzeugt in diesem Fall eine Taktschwingung mit der Frequenz Ω = 2, die dem Regenerator R und dem
Frequenzteiler FT zugeführt wird. Der Regenerator R erhält in diesem Fall ein zu regenerierendes Signal, das
im Frequenzbereich 0< iJ <
1,5 auftritt Vom Fre-
quenzteiler FT wird der Modulationseinrichtung M ein Trager mit der Frequenz Ω = 1 zugeführt Die Frequenz
des benötigten Trägers ist also auch in diesem Fall halb so groß wie die Frequenz des zur
Regenerierung benötigten Taktpulses.
In den anschließend erläuterten F i g. 2,3,4 sind einige
Modulationseinrichtungen M dargestellt, die der in der
Fig. 1 dargestellten Anordnung zur Regenerierung
einen universellen Einsatz sichert
In der Fig.2 ist eine ModulationseinrichtungM
dargestellt, die mit nur einem Modulator das empfangene,
entzerrte und verstärkte obere Seitenband in die Basisbandlage umsetzt und dadurch ein regenerierbares
digitales Signal erzeugt Zu diesem Zweck ist an den hmgang A der Modulationseinrichtung M der Eingang
des ersten Modulators M1 angeschlossen, der das im
Frequenzbereich 0,5 < Ö < 1,5 empfangene obere
seitenband mit einem, seinem Trägereingang zugeführten
Trager mit der Frequenz Ω = V2 moduliert und
dadurch ein digitales Signal im Frequenzbereich 0 <; Ω <
1 erzeugt. An den Ausgang des ersten Modulators M1 ist ein erster Tiefpaß TPl angeschlossen,
dessen Sperrbereich bei Ω = 1 beginnt und der Reute des Empfangssignals vom Ausgang fernhält. An
den Ausgang des ersten Tiefpasses TP1 ist zur
Pegeleinstellung ein zweiter Verstärker V2 angeschlossen, der das digitale Signal an den Signalausgang D der
Modulationseinrichtung M abgibt. Der Trägereingang des ersten Modulators M 1 erhält vom Trägereingang C
der Modulationseinrichtung über einen zweiten Bandpaß BP2 mit dem Durchlaßbereich Ω = '/2, einem
dritten Verstärker V3 und einem zweiten Laufzeitglied T2 die zur Modulation benötigte Trägerschwingung.
Das zweite Laufzeitglied η dient zur Feineinstellung der Phase der Trägerschwingung, es besteht
ebenfalls aus einer Laufzeitkette und ergänzt das erste Laufzeitglied τ\ der Anordnung TA zur Takt- und
Trägerableitung.
In der F i g. 3 ist eine Modulationseinrichtung M zur
Doppelumsetzung dargestellt, deren Anschlußpunkte .4, D und Cmit denen der Fig. 1 und 2 übereinstimmen.
Wie schon erläutert, ist zwar der Aufwand bei der Schaltung zur Doppelumsetzung nach der F i g. 3 etwas
größer als bei der Schaltung zur Einfachumsetzung nach der F i g. 2, es können aber höhere Anforderungen an
die Genauigkeit der Übertragung gestellt werden, bzw. bei gleichen Forderungen die Ansprüche an die
einzelnen Bauteile herabgesetzt werden. So ist beispielsweise bei hohen Anforderungen an die Übertragungsqualität
der in der Schaltung nach der F i g. 2 enthaltene erste Tiefpaß TPi nachstimmbar auszuführen,
während dies bei dem vergleichbaren Tiefpaß TP3 in der Schaltung nach der F i g. 3 nicht notwendig ist.
Entsprechend der dargestellten Schaltung wird das empfangene, entzerrte und verstärkte obere Seitenband
vom Signaleingang .4 einem zweiten Modulator M 2 zugeführt, der durch Modulation mit einem Träger der
Frequenz Ω = 3,5 eine erste Umsetzung des empfangenen oberen Seitenbandes bewirkt.
Dem Ausgang des ersten Modulators ist der dritte Bandpaß BP 3 nachgeschaltet, der die Reste des
modulierenden Eingangssignals, den Träger und das bei der Modulation erzeugte obere Seitenband sperrt, so
daß nur das untere Seitenband mit einem Frequenzbereich 2 < Ω < 3 an den nachgeschalteten dritten
Modulator M 3 abgegeben wird. Dieses untere Seitenband wird in dem dritten Modulator M 3 mit einem
zweiten Träger mit der Frequenz Ω = 3 moduliert.
Dem dritten Modulator M 3 ist ein dritter Tiefpaß ΓΡ3 mit einem Durchlaßbereich 0
< Ω < 1 nachgeschaltet, der sämtliche Modulationsprodukte bis auf
das untere Seitenband sperrt Dieses untere Seitenband ist das regenerierbare digitale Signal, das in einem
angeschlossenen vierten Verstärker V 4 auf den gewünschten Pegel gebracht und zum Signalausgang D
der Modulationseinrichtung Mgeleitet wird.
Die Erzeugung des Trägers für den zweiten Modulator mit der Frequenz Ω = 3,5 und für den dritten
Modulator mit der Frequenz Ω = 3 erfolgt aus einer, von der Anordnung TA zur Takt- und Trägerableitung
an den Trägereingang C abgegebenen Schwingung mit der Frequenz Ω = V2. Diese Schwingung wird einem
Pulsformer PF zugeführt, der aus den Rechteckschwingungen mit der Frequenz Ω = V2 sehr schmale und
deshalb oberwellenreiche Dreieckschwingungen erzeugt, aus denen mittels eines vierten Bandpasses die
sechste Harmonische mit einer Frequenz Ω — 3,5 und mittels eines fünften Bandpasses die fünfte Harmonische
mit einer Frequenz Ω -> 3 ausgesiebt wird. An den
vierten Bandpaß BPA schließt sich im Signalweg ein fünfter Verstärker V5, ein drittes Laufzeitglied τ 3 und
der Trägereingang des zweiten Modulators M 2 an, während der Träger vom fünften Bandpaß BP5 über
einen sechsten Verstärker V6 und ein viertes Laufzeitglied r< zum Trägereingang des dritten Modulators M 3
geleitet wird.
Die in der Fig.4 dargestellte Schaltung der Modulationseinrichtung M enthält neben dem Signaleingang
Λ, dem Signalausgang D und dem Trägereingang C einen weiteren Signaleingang B. Durch die
Verbindung des Signaleingangs A mit dem Ausgang des ersten Entzerrers E1 und des Signaleingangs B mit dem
Ausgang des zweiten Entzerrers E2 ergeben sich in der Modulationseinrichtung M zwei Signalwege bis zur
Zusammenführungsschaltung Z Der erste Signalweg geht vom Signaleingang A über ein fünftes Laufzeitglied
r5 zu einem ersten Eingang der Zusammenführungsschaltung
Z, während der zweite Signalweg vom Eingang B über den vierten Modulator M4 zum
anderen Eingang der Zusammenführungsschaltung Z führt. Über den ersten Signalweg wird das empfangene,
entzerrte und verstärkte obere Seitenband zu dem einen Eingang der Zusammenführungsschaltung Z geleitet,
während durch den im zweiten Signalweg befindlichen vierten Modulator M4 das zusätzlich entzerrte obere
Seitenband mit einem Träger der Frequenz Ω = 1 moduliert und dadurch das untere Seitenband erzeugt
wird. Die Zusammenführungsschaltung Z ist in Form einer bekannten Gabelschaltung realisiert. Falls sich
keine Rückwirkungen vom fünften Laufzeitglied r5 auf den Ausgang des Modulators Af 4 ergeben können, kann
statt der Gabelschaltung auch eine ohmsche Verbindung der beiden Signalwege erfolgen. Am Ausgang der
Zusammenführungsschaltung Z ist bereits das aus den beiden Seitenbändern bestehende tiägerfrequente digitale
Signal vorhanden, das über einen vierten TiefpaG TP4 und einen siebenten Verstärker V 7 zum Signalausgang
D geleitet wird Die Zuführung des Trägers mit dei Frequenz Ω = 1 zum Trägereingang des vierter
Modulators M 4 erfolgt vom Trägereingang C dei Modulationseinrichtung über ein sechstes Laufzeit
glied η, das zur genauen Phaseneinstellung des Tragen
dient Auch dieses Laufzeitglied ist als Schiebekett« realisiert
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (11)
1. Verfahren zur Regenerierung des zur Übertragung verwendeten Seitenbandes eines trägerfrequenten
digitalen Signals, das in einem pseudotemären Code vorliegt und bei dessen Erzeugung ein
Träger mit einer Frequenz verwendet wird, die ein ganzzahliges Vielfaches der halben Bitfolgefrequenz
des digitalen Signals ist und dessen Phase um 90° gegenüber der Phase einer Schwingung verschoben
ist, die im digitalen Signal mit einer Frequenz gleich der halben Bitfolgefrequenz auftritt, dadurch
gekennzeichnet, daß dai empfangene Seitenband entzerrt und verstärkt wird und gleichzeitig
einer Modulationseinrichtung und einer Anordnung zur Takt- und Trägerableitung zugeführt wird, in der
Takt- und Trägerschwingungen, deren Frequenzen ganzzahlige Vielfache der halben Bitfolgefrequenzen
sind, vom empfangenen und entzerrten Seitenband abgeleitet werden und eine erste Taktschwingung
mit der niedrigsten Frequenz der Modulationseinrichtung zugeführt wird und eine zweite Taktschwingung
mit einer gegenüber der ersten verdoppelten Frequenz einem Zeitregenerator zugeführt
wird, daß in der Modulationseinrichtung das empfangene und entzerrte Seitenband in ein
regenerierbares digitales Signal umgewandelt wird und einem Amplitudenregenerator zugeführt wird
und daß das amplitudenmäßig regenerierte Signal dem Zeitgenerator zugeführt und zeitmäßig regeneriert
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 unter Verwendung des oberen Seitenbandes des trägerfrequenten
digitalen Signals 2ur Übertragung, dadurch gekennzeichnet, das das empfangene, entzerrte und
verstärkte obere Seitenband zur Umwandlung in ein regenerierbares digitales Signal in der Modulationseinrichtung in die Basisbandlage umgesetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 unter Verwendung des oberen Seitenbandes des trägerfrequenten
digitalen Signals zur Übertragung, dadurch gekennzeichnet,
daß das empfangene, entzerrte und verstärkte obere Seitenband zur Umwandlung in ein
regenerierbares digitales Signal in der Modulationseinrichtung in eine Zwischenlage, die um ein
ganzzahliges Vielfaches der halben Bitfolgefrequenz gegenüber der Basisbandlage des digitalen Signals
verschoben ist, umgesetzt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 unter Verwendung des oberer Seitenbandes des trägerfrequenten
digitalen Signals zur Übertragung, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem empfangenen, entzerrten und
verstärkten oberen Seitenband in der Modulationseinrichtung «in unteres Seitenband erzeugt und zur
Bildung eines regenerierbaren digitalen Signals mit dem oberen Seitenband vereinigt wird.
5 Verfahren nach den Ansprüchen t bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Takt- und Trägerableitung
eine Schwingung erzeugt wird, die mit dem empfangenen Seitenband synchronisiert wird.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Takt- und Trägerableitung
aus dem empfangenen, entzerrten und gleichgerichteten Seitenband eine Schwingung der doppelten
Bitfolgefrequenz ausgesiebt wird.
7. Anordnung zur Durchführung der Verfahren nach den Ansoriichen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß an den Signaleingang (1) über einen ersten Bandpaß (BPi) ein erster Entzerrer (£1) angeschlossen
ist, dessen Ausgang sowohl mit dem Eingang (A) einer Modulationseinrichtung (M) als
auch mit dem Eingang (£Jeiner Anordnung (TA)zmt
Takt- und Trägerableitung verbunden ist, daß der Ausgang (D) der Modulationseinrichtung (M) mit
dem Eingang (K) eines an sich bekannten Regenerators (R) verbunden ist, der einen an den Eingang (K)
unmittelbar angeschlossenen ersten Amplitudenregenerator
(ARi) und einen mit dessen beiden Ausgängen unmittelbar verbundenen Zeitregenerator
(ZR) enthält, der an seinen beiden Ausgängen jeweils die regenerierten Impulse einer Polarität des
Eingangssigniis des Regenerators als unipolare Impulsfolge an die Ausgangsanschlüsse (2,3) abgibt,
daß die Anordnung (TA) zur Takt- und Trägerableitung eine Serienschaltung aus einem mit dem
Ausgang des ersten Entzerrers (Ei) über den Eingang (E) verbundenen zweiten Entzerrer (E 2\
einem ersten Laufzeitglied (ri), einem Gleichrichter
(GR), einem zweiten Amplitudenentscheider (AR2) mit nur einem Ausgang, einem Phassndiskriminator
(PD), einem Generator (G), einem ersten Pulsformer
(RF/ und einem Frequenzteiler (FT) enthält und bei
der der Ausgang des zweiten Entzerrers (£2) zusätzlich mit einem ersten Ausgang (N), der mit
dem Frequenzteiler (FT) verbundene Ausgang des ersten Pulsformers (RF) zusätzlich mit einem
zweiten Ausgang (H), ein weiterer Ausgang (P) des ersten Pulsformers (RF) mit dem Takteingang des
Phasendiskriminators (PD) und der Ausgang des Frequenzteilers (FT) mit einem dritten Ausgang (F)
der Anordnung (TA) zur Takt- und Trägerableitung verbunden ist, der außerdem an einen Trägereingang
(C) der Modulationseinrichtung (M) und an einen Trägerausgang (4) angeschlossen ist, daß der
zweite Ausgang (H) der Anordnung (TA) zur Takt- und Trägerableitung über einen Takteingang (L) des
Regenerators (R) mit einem Takteingang des Zeitgenerators (ZR) und mit einem Taktausgang (5)
verbunden ist, daß ein erster Verstärker (Vl) vorgesehen ist, dessen Ausgang mit dem Steuereingang
des ersten Entzerrers (£ 1) und dessen Eingang wahlweise mit dem Ausgang des ersten Entzerrers
(E 1), dem Ausgang der Modulationseinrichtung (M) oder mit dem ersten Ausgang (N) der Anordnung
(TA) zur Takt- und Trägerableitung verbunden ist, an den außerdem ein zweiter Eingang (B) der
Modulationseinrichtung angeschlossen werden kann.
8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Modulationseinrichtung (M)
vorgesehen ist, die zwischen ihrem Signaleingang (A) und ihrem Signalausgang (D) eine Reihenschaltung
aus einem ersten Modulator (M i), einem ersten Tiefpaß (TPl) und einem zweiten Verstärker (V2)
enthält und bei der an den Trägereingang (C) über eine Reihenschaltung aus einem zweiten Bandpaß
(BP2), einem dritten Verstärker (V3) und einem zweiten Laufzeitglied (τ 2) der Trägereingang des
ersten Modulators (M 1) angeschlossen ist.
9. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Modulationseinrichtunj» (M)
vorgesehen ist, die zwischen ihrem Signaleingang (A) und ihrem Signalausgang (D) eine Reihenschaltung
aus einem zweiten Modulator (M 2), einem dritten Bandpaß (BP3). einem dritten Modulator
(M 3), einem dritten Tiefpaß (7P3) und einem
vierten Verstärker (V4) enthält und bei der der Trägereingang (C) der Modulationseinririrtung (M)
über einen zweiten Pulsformer (PF) und einer Reihenschaltung aus einem vierten Bandpaß (BP4V
einem fünften Verstärker (V5) und einem dritten Laufzeitglied (r3) mit dem Trägereingang des
zweiten Modulators und über einen weiteren Ausgang dei zweiten Pulsformers (PF) und einer
weiteren Reihenschaltung aus einem fünften Bandpaß {BPS), einem sechsten Verstärker (V6) und
einem vierten Laufzeiiglied (vä) mit dem Trägereingang
des dritten Modulators (M 3) verbunden ist
10. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Modulationseinrichtung
(M) vorgesehen ist, bei der der Signaleingang (A) über ein fünftes Laufzeitglied (τ5) mit d«"tn ersten
Eingang einer Zusammenfühmngsschaltung (Z) und
der Signaleingang (B) über einen vierten Modulator (M 4) mit dem zweiten Eingang einer Zusammenführungsschaltung
(Z) verbunden ist, daß der Signalausgang der Zusammenführungsschaltung (Z) über
einen vierten Tiefpaß (TP 4) mit dem Eingang eines siebenten Verstärkers (Vl) verbunden ist, bei der
der Ausgang dieses Verstärkers mit dem Signalausgang (Xy verbunden ist und deren Trägereingang (C)
über ein sechstes Laufzeitglied (r6) an den
Trägereingang des vierten Modulators (Af 4) angeschlossen ist
11. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß der zweite Entzerrer (£2) eine Hochpaßcharakteristik hat
Priority Applications (16)
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---|---|---|---|
DE19752512350 DE2512350C3 (de) | 1975-03-20 | Verfahren und Anordnung zur Regenerierung des zur Übertragung verwendeten Seitenbandes eines trägerfrequenten digitalen Signals | |
LU74290A LU74290A1 (de) | 1975-03-20 | 1976-02-02 | |
CH138276A CH613825A5 (en) | 1975-03-20 | 1976-02-04 | Method for regenerating the sideband, used for transmission, of a carrier-frequency digital signal and arrangement to carry out the method |
SE7601582A SE405535B (sv) | 1975-03-20 | 1976-02-12 | Regenereringsanordning for digitala signaler |
GB7580/76A GB1543209A (en) | 1975-03-20 | 1976-02-26 | Regeneration of carrier transmitted digital signals |
IE475/76A IE42504B1 (en) | 1975-03-20 | 1976-03-08 | Improvements in or relating to the regeneration of carrier transmitted digitals signals |
IL49179A IL49179A (en) | 1975-03-20 | 1976-03-09 | Method and apparatus for the regeneration of the side band of a carrier frequency digital signal |
AU11838/76A AU502624B2 (en) | 1975-03-20 | 1976-03-11 | Regeneration of carrier transmitted digital signals |
NO760878A NO143555C (no) | 1975-03-20 | 1976-03-12 | Fremgangsmaate og anordning til aa regenerere det til overfnal oering benyttede sidebaand av et baerefrekvent digitalt sig |
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IT21332/76A IT1058478B (it) | 1975-03-20 | 1976-03-18 | Rigeneratore per segnali digitali a frequenza vettrice |
BR7601659A BR7601659A (pt) | 1975-03-20 | 1976-03-18 | Processo e dispositivo aperfeicoado para regenerar sinais digitais em frequencia portadora |
DK122776A DK122776A (da) | 1975-03-20 | 1976-03-19 | Regenerator til berefrekvente ciffersignaler |
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NL7602951A NL7602951A (nl) | 1975-03-20 | 1976-03-20 | Werkwijze en inrichting voor het regenereren van op een draaggolf gemoduleerde digitale signalen. |
JP51031173A JPS51118945A (en) | 1975-03-20 | 1976-03-22 | Method and device for reproducing carrier digital signal side band |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19752512350 DE2512350C3 (de) | 1975-03-20 | Verfahren und Anordnung zur Regenerierung des zur Übertragung verwendeten Seitenbandes eines trägerfrequenten digitalen Signals |
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DE2512350A1 DE2512350A1 (de) | 1976-09-23 |
DE2512350B2 true DE2512350B2 (de) | 1977-03-24 |
DE2512350C3 DE2512350C3 (de) | 1977-11-17 |
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ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2903712A1 (de) * | 1979-01-31 | 1980-09-04 | Siemens Ag | Schaltungsanordnung zum einstellen der phase von empfangsseitig erzeugten taktsignalen |
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DE2903712A1 (de) * | 1979-01-31 | 1980-09-04 | Siemens Ag | Schaltungsanordnung zum einstellen der phase von empfangsseitig erzeugten taktsignalen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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NO760878L (de) | 1976-09-21 |
JPS51118945A (en) | 1976-10-19 |
LU74290A1 (de) | 1976-06-18 |
DE2512350A1 (de) | 1976-09-23 |
IE42504L (en) | 1976-09-20 |
IT1058478B (it) | 1982-04-10 |
CH613825A5 (en) | 1979-10-15 |
AU502624B2 (en) | 1979-08-02 |
NO143555C (no) | 1981-03-04 |
SE405535B (sv) | 1978-12-11 |
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IL49179A0 (en) | 1976-05-31 |
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GB1543209A (en) | 1979-03-28 |
DK122776A (da) | 1976-09-21 |
IE42504B1 (en) | 1980-08-27 |
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