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Schaltungsanordnung zur Wiedergewinnung von Zeitinformationssignalen
aus einem Bi-Phasecodierten Signal Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung
zur Wiedergewinnung von Zeitinformationssignalen aus einem Bi-Phasecodierten Signal.
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Aus der Zeitschrift "Rundfun-lrte chnis che Mitteilungen??, Band 16,
1972, lleft 2, Seiten 88 - 93, ist ein Datenübertragungssystem bekannt, bei welchem
Daten in Form einer Datenzeile in ein Fernsehsignal eingeblendet werden. Die Datenzeile
enthält seriallsierte Binärinformationen, denen eine Startinformation vorangestellt
ist. Die Übertragung der Informationen erfolgt in einem von der Independent Television
Authority (ITA), Großbritannien, vorgeschlagenen Bi-Phase-Code. Bei diesem Code
werde für jedes zu übertragende Bit der Information je 2 komplementäre Elemente
übertragen, so daß sich in der Mitte jedes zu übertragenden Bits ein Übergang von
H (hohe Spannung) nach t (niedrige Spannung) oder umgekehrt ergibt. Auf der Empfängerseite
dienen die in der Mitte eines jeden Bits befindlichen Übergänge zur Erzeugung von
Zeitinformationssignalen zum Beispiel Taktsignalen, Ubernahmesignalen, usw.
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Es wurde bereits eine Schaltungsanordnung zur Wiedergewinnung der
Taktsignale aus dem Bi-Phase-codierten Signal vorgeschlagen Diese Schaltungsanordnung
enthält einen Schwingkreis, dessen Resonanzfrequenz auf die senderseitige Frequenz
des Taktsignals abgestimmt ist. Wird der Schwingkreis durch die in den Signalübergängen
des Bi-Phase-codierten Signals enthaltenen Taktinformationen angestoßen, beginnt
der Schwingkreis mit der Frequenz des Taktsignals zu schwingen. Mit einem nachgeschalteten
Impulsformer werden sodann aus den sinusförmigen ochazingunzen des Schwingkreises
Taktimpulse geformt.
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Da der Schrinkreis dieser Schaltungsanordnung exakt auf die senderseitige
Taktfrequenz abgestimmt sein muß, ist diese Schaltungsanordnung bei Taktfrequenzänderung
im Sender für den praktischen Betrieb nicht geeignet. Ferner weist diese Schaltungsanordnung
den Nachteil auf, daß mit einem Bi-Phasecodierten Signal übertragene Daten während
des Einschwingvorgangs des Schwingkreises nicht ausgewertet werden können.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, eine Schaltungsanordnung
der eingangs genannten Art anzugeben, welche diese Nachteile nicht aufweist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine erste monostabile
Kippstufe mit einen Eingang, einem inversen und einem nichtinversen Ausgang, wobei
dem Eingang das Bi-Phasecodierte Signal zugeführt ist, eine zweite monostabile Kippstufe
mit einem Eingang, einem inversen und einem nichtinverse Ausgang, wobei dem Eingang
ein invertiertes Bi-Phase-codiertes Signal zugeführt ist, vier Differenzierglieder,
ein Oder-Gatter mit 4 Eingängen und einem Ausgang, wobei jeder Eingang des Oder-Gatters
über eines der Differenzierglieder mit den Ausgängen der ersten und zweiten monostabilen
Ki--stufen verbunde ist, und einen Impulszähler, dessen Eingang mit dem Ausgang
des Oder-Gatters verbunden ist, und an dessen Ausgängen die Zeitinformationssignale
abnehmbar sind.
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Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der erfindung ~ gemäßen
Schaltungsanordnung sind in den Kennzeichen der Unteransprüche angegeben.
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Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung weist den Vorteil auf daß
auf einen Abgleich verzichtet werden kann,und daß das Takt signal sofort mit Beginn
eines Datensignal-Ubertragungsvorga-ng vorliegt. Außerdem ist die erfindungsgemäße
Schaltungsanordlnun! ; in weiten Grenzen unabhängig von senderseitigen Taktfrequenzänderungen.
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Als weiterer Vorteil ergibt sich eine einfache Ableitung sogenannter
Sbernahmeimpulse zur empfängerseitigen Sinspeicherung von Datenworten aus dem Bi-Phase-codierten
Signal am Ende eines Datensignalübertragungsvorgangs.
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Zur näheren Erläuterung wird nun ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Schaltungsanordnung anhand von Figuren beschrieben.
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Von den Figuren zeigen: Fig. 1 die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung
und Fig. 2 Spannungszeitdiagramnie zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung.
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In Fig. 1 liegt an Klemme 1 ein Bi-Phase-codiertes Signal. Bei diesem
Bi-Phase-codierten Signal werden für jedes Bit 2 Spannungszustände übertragen. Ein
logisches H wird als ein Spannungsübergang von H nach L und ein logisches L als
ein Spannungsübergang von L nach H in der Mitte eines Datenbits übertragen. Der
in der Mitte eines jeden Bits vorhandene Spannungsübergang wird zur Wiedergewinnung
von Zeitinformation signalen genutzt.
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In Fig. 2 zeigt a das Spannungszeitdiagramm eines an Klemme 1 liegenden
Bi-Phase-codierten Signals mit 7 Bits. Dieses Signal wird einer ersten monostabilen
Kippstufe 2 nicht-invertiert zu geführt und einer zweiten monostabilen Kippstufe
3 invertiert.
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Die Invertierung des an Klemme 1 liegenden Bi-Phase-codierten Signals
erfolgt mit einem Inverter 4.
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In Fig. 2 zeigt d dc7s zu a invertierte Bi-Phase-codierte Signal.
Die erste monostabile Kippstufe 2 und die zweite monostabile Kippstufe 3 werden
mit den positiven Flanken ihrer Eingangssignale in den nichtstabilen Zustand geschaltet.
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Nach Ablauf einer Zeitdauer, die ca. einer halben Bit-Dauer entspricht,
schalten die beiden monostabilen Kippstufe in den stabilen Zustand zurück.
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Am nichtinversen Ausgang der monostabilen Kippstufe 3 ist ein Impulssignal
nach Fig. 2b und an dem inversen Ausgang ein Impulssignal nach Fig. 2c abnehmbar.
Entsprechend liegt an dem nichtinversen Ausgang der monostabilen Kippstufe 2 ein
Impulssignal nach Fig. 2 e und an dem inversen Ausgang ein Impulssignal nach Fig.
2f. Die an den Ausgängen der beiden monostabilen Kippstufe abnehmbaren Impulssignale
(Fig. 2b und c bzw. 2e und f) werden mit je einem Differenzierglied differenziert.
Da von den differenzierten Impulssignalen nur die positive Differenzierspitze weiterverarbeitet
werden sollen, werden die negativen Differenzierspitzen mit Dioden abgeschnitten.
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Das Impulssignal nach Fig. 2b wird mit einem aus einem Kondensator
5 und einem Widerstand 6 bestehendcn Differenzierglied differenziert und die negativen
Impulssoitzen des differenzierten Impulssignals miteiner Diode 7 abgeschitten. In
entsprechender Weise erfolgt die Impulsforoung des Impulssignals c mit den Elenenten
8, 9 und 10, die Impulsformung des Impulssignals e mit den Elementen 11, 12 und
13 und die Itlr'ulsformung des Impulssignals f mit den Elementen 14, 15 und 16.
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Von dem Impulssignal nach Fig. 2b wird demnach ein Signal nach Fig.
2g abgeleitet, von den Impulssignal nach Fig. 2c ein Impulssignal nach Fig. 2h,
von dem Impulssignal nach Fig. 2e ein Signal nach Fig. 24 und von dem Impulssignal
nach Fig. 2f ein Signal nach Fig. 2k. Die Signale nach Fig. g,h, i und k werden
einem Oder-Gatter 17 zugeführt, an dessen Ausgang ein Signal nach Fig. 21 abnehmbar
ist. Wie aus dem Spannungszeitdiagramm 1 der Fig. 2 ersichtlich ist, werden bei
einer Übertrauung von n-Bits am Ausgang des Oder-Gatters 17 2n + 1 Impulse abnehmbar
sein. Dabei wird vorausgesetzt, daß für das erste und das letzte Bit eines Datenübertragungsvorganges
ein logisches H übertragen wird. Das erste und das letzte Bit werden als Synchronisierbits
bezeichnet, und können nicht zur ebertragung einer Information im eigentlichen Sinne
verwendet werden.
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Aus den bisher beschriebenen Spannungszeitdiagranmen läßt sich daher
ableiten, daß auf jedem Spannungsübergang im Bi-Phasecodierten Signal (Fig. 2a)
zwei Impulsperioden folgen, so daß aus einem Bi-Phase-codierten Signal, welches
aus einer nicht regelmäßigen Impulsfolge besteht, eine regelmäßige Impulsfolge höherer
It:ipulsfolg£frequenz mit 2 x n + 1 Impulsen entsteht. Wird nunnehr die Impulsfolgefrequenz
des Signals 1 mit einem Impulszähler 18 halbiert, so entsteht ein Taktsignal (Fig.
2m), deren positive Flanken in der ersten Bithälfte eines jeden Bits liegen. Die
genaue Lage der positiven Flanken in dem wiedergewonnenen Taktsignal nach Fig. 2m
wird durch die Zeitkonstanten der monostabilen Kippstufen 2 und 3, der Differenzierglieder
5 und 6, 8 und 9, 14 und 15 und 11 und 12 sowie der Ansprechschwelle des Oder-Gatters
17 bestimmt.
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Die Taktsignale nach Fig. 2n werden einem Serien-Parallel-Wandler
19 zugeführt. In diesem Ausführungsbeispiel bestent de Serien-Parallel-§Jandler
19 aus einen Schieberegister 20. In da.
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Schieberegister 20 wird das an Klemme 1 liegende Mi-Phasecodierte
Signal über eine Leistung L eingeschoben. Die an den Parallelausgängen des Schieberegisters
20 abnehmbaren Signale werden den Eingängen eines Speichers 21 zugeführt. Die Übernahme
der an den Ausgängen des Schieberegisters 20 liegenden Signale in den Speicher 21
erfolgt durch einen sogenannten Übernahmeimpuls. Dieser Übernahmeimpuls wird ebenfalls
in der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung erzeugt. Dazu ist ein Zähler erforderlich,
welcher von dem Signal nach Fig. 21 jeden (2 x n + 1) -ten Impuls abzählt. Der so
erzeugte Impuls nach Fig. 2n ist der Übernahmeimpuls für den speicher 21. Beim Vorliegen
des Übernahmeimpulses n:-jch Fig. 2n werden die an den Eingängen des Speicher 21
liegenden Informationen eingespeichert und para an den Ausgängen 22 des Speiches
21 ab@gegeben.