DE2522909C3 - Schaltungsanordnung zur Wiedergewinnung von Zeitinformationssignalen aus einem Bi-Phase-codierten Signal - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung /.Ui Wiedergewinnung von Zeitinf jrmationssignalen aus einem Bi-Phase-codierten Signal nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Aus der Zeitschrift »Rundfunktechnischc Mitteilungen«, Band 16, 1972, Heft 2, S. 88 bis 93, ist ein Datenübertragungssystem bekannt, bei welchem Daten in Form einer Datenzeile in ein Fernsehsignal eingeblendet werden. Die Datenzeile enthält serialisierte 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 werden 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 /. (niedrige Spannung) oder umgekehrt ergibt. Auf der Empfängerseite dienen in der Mitte eines jeden Bits befindliche Übergänge zur Erzeugung von Zeitinformationssignalen, z. B. Taktsignalen, Übernahmesignalen usw.

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 ίο Taktsignals abgestimmt ist. Wird der Schwingkreis durch die in den Signalübergängen des bi-Phase-codierten Signals enthaltenen Taktinformation angestoßen, beginnt der Schwingkreis mit der Frequenz des Taktsignal zu schwingen. Mit einem nachgeschalteten Impulsformer werden sodann aus den sinusförmigen Schwingungen des Schwingkreises Taktimpulse geformt.

Da der Schwingkreis 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-Phase-codierten Signal übertragene Daten während des Ein-Schwingvorgangs des Schwingkreises nicht ausgewertet werden können.

Zur Behebung dieser Nachteile wird in der DE-OS 23 21 268 ein mit einem NRZ-L-Signal moduliertes Bi-Phase-codiertes Signal nichtinvertiert einem ersten monosti'bilen Multivibrator und invertiert einem zweiten monostabilen Multivibrator zugeführt, deren Einschaltdauer auf einen Wert von weniger als 25% einer Taktperiode bemessen sind. Die an den Ausgängen der monostabilen Multivibratoren abnehmbaren Impulssignale werden zu den zwei Eingängen eines NOR-Gatters weitcrgeleitet. Das durch die ODER-NICHT-Verknüpfung gewonnene Impulssignal hat je nach Modulationsinhalt eine Folgefrequenz, die der Taktfrequenz oder der doppelten Taktfrequenz entspricht. Zur Unterdrückung von Impulsen der doppelten Taktfrequenz wird das gewonnene Impulssignal nachfolgend über einen dritten und vierten monostabilen Multivibrator geführt. Diese Schaltungsanordnung weist den Nachteil auf, daß bei einer senderseitigen Taktfrequenzänderung das Tastverhältnis im wiedergewonnenen Taktsignal geändert wird. Weiterhin können mit dieser Schaltungsanordnung andere Zeitinformationssignale, wie z. B. Übernahmesignale, nicht abgeleitet werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art anzugeben, welche diese Nachteile nicht aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung sind in den Kennzeichen der Unteransprüche angegeben.
Die crfindungsgemäße Schaltungsanordnung weist den Vorteil auf, daß auf einen Abgleich verzichtet werden kann und daß das Taktsignal sofort mit Beginn eines Datensignal-Übertragungsvorgangs vorliegt. Außerdem ist die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung in weiten Grenzen unabhängig von senderseitigen Taktfrequenzänderungen.

Als weiterer Vorteil ergibt sich eine enfache Ableitung sogenannter Übernahmeimpulse zur empfängerseitigen Einspeicherung von Datenworten aus dem

Bi-Phase-codierten Signal am Ende tines Datensignaliibertragungsvorgangs.

Zur näheren Erläuterung wird nun ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemälien Schaltungsanordnung an Hand von Figuren beschrieben.

Es zeigt

Fig. 1 die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung und

Fig. 2 Spannungszeildiagrammc zur Erläuterung der erfindungsgemaßen Schaltungsanordnung

In Fig. 1 liegt an Klemme 1 ein Bi-Phase-codienes 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 Winder Mitte eines Datenbits übertragen. Der in der Mitte eines jeden Bits vorhandene Spannungsübergang wird zur Wiedergewinnung von Zeitinformationssignalen genutzt.

In Fig. 2 zeigt α das Spannungszeitdiiagr^mm eines an Klemme 1 liegenden Bi-Phase-codierten Signals mit 7 Bits. Dieses Signal wird einer ersten monostabilen Kippstufe 2 nicht-invertiert zugeführt und einer zweiten monostabilen Kippstufe 3 invertiert. Die Invertierung des an Klemme 1 liegenden Bi-Phase-codierten Signals erfolgt mit einem Inverter 4.

In Fig. 2 zeigt d das zu α invertierte Bi-Phase-codierte Signal. Die ei sie monostabile Kippstufe 2 und die zweite monostabile Kippstufe 3 werden m.t den positiven Flanken ihrer Eingangssignal^ in den nichtstabilen Zustand geschaltet. Nach Ablauf einer Zeitdauer, die ca. einer halben Bit-Dauer entspricht, schalten die beiden monostabilen Kippstufen in den stabilen Zustand zurück.

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. 2ο und an dem inversen Ausgang ein Impulssignal nach Fig. 2f. Die an den Ausgängen der beiden monostabilen Kippstufen abnehmbaren Impulssignale (Fig. 2 b und c bzw. 2 e und f) werden mit je einem Differenzierglied differenziert. Da von den differenzierten Impulssignalen nur die positiven Differenzierspitzen weiterverarbeitet wert .■· sollen, werden die negativen Differenzierspitzen mit Dioden abgeschnitten. Das Impulssignal nach Fig. 2b wird mit einem aus einem Kondensator 5 und einem Widerstand 6 bestehenden Differenzierglied differenziert und die negativen Impulsspitzen des differenzierten Impulssignals mit einer Diode 7 abgeschnitten. Jn entsprechender Weise erfolgt die Impulsformung des Impulssignals <■ mit den Elementen 8, 9 und 10, die Impulsformung des Impulssignals e mit den Elementen 11, 12 und 13 und die Impulsformung des Impulssignals /mit den Elementen 24,15 und 16. Von dem Impulssignal nach Fig. 2b wird demnach ein Signal nach Fig. 2g abgeleitet, von dem Impulssignal nach Fig. 2cein Inipulssignal nach Fig. 2h, von dem Impulssignal nach Fig. 2e ein Signal nach Fig. 2i und von dem Impulssignal nach Fig if ein Signal nach Fig. 2k. Die Signale nach Fig. 2g, h, i und k werden einem ODER-Gatter 17 zugeführt, an dessen Ausgang ein Signal nach Fig. 21 abnehmbar ist. Wie aus

ίο dem Spannungszeildiagramm / «ler Fig. 2 ersichtlich ist, werden bei einer Übertragung von fi-Bits am Ausgang des ODER-Gatters 17 In + 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 Übertragung einer Information im eigentlichen Sinne verwendet werden.

Aus den bisher beschriebenen Spannungs/eitdiagrammen laßt sich daher ableiten, daß au! jedem Spannungsübergang im Bi-Phase-codierten Signal (Fig. 2a) zwei Impulsperioden folgen, so daß aus einem Bi-Phase-codierten Signal, welches aus einer nicht regelmäßigen Impulsfolge besteht, eine regelmaßige Impulsfolge höherer Impulsfolgefrequenz mit 2 x /1 + 1 Impulsen entsteht. Wird nunmehr die Impulsfolgefrequenz des Signals / mit einem Impulszähler 18 halbie't, so entsteht ein Taktsignal (Fig. 2m). deren positive Flanken in der ersten Bithaltte 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 Ii sowie der Ansprechschwelle des ODER-Gatters 17 bestimmt Die Taktsignale nach Fig. 2m werden einem Serien-Paraüel-Wandler 19 zugeführt. In diesem Ausführungsbeispiel besteht der Serien-Parallel-Wandler 19 aus einem Schieberegister 20. In das Schieberegi-

₄c ster 20 wird das an Klemme 1 liegende Bi-Phase-cudierte Signal über eine Leitung 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 liegender. Signale in den Speichtr 21 erfolgt durch einen sogenannten Obernahmeimpuls. Dieser Übernahmeimpuls wird ebenfalls in der erfindungsgemaßen Schaltungsanordnung erzeugt. Dazu ist ein Zähler erforderlich, welchier von dem Signal nach Fig. 21 jeden (2^n+ I)-ten Impuls abzählt. Der so erzeugte Impuls nach Fig. 2η ist der Übernahmeimpuls für den Speicher 21. Beim Vorliegen des Übernahmeimpulses nach Fig. 2η werden die an den Eingängen des Speichers 21 liegenden Informationen eingespeichert und parallel an den Ausgängen 22 des Speichers 21 ausgegeben.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Wiedergewinnung von Zeitinformationssignalen aus einem Hi Phase-codierten Signal, mit einer ersten monostabiler. Kippstufe, deren Eingang das Bi-Phase-codierte Signal nichtinvers zugeführt ist, und mit einer zweiten monostabilen Kippstufe, deren Eingang ein invertiertes Bi-Phase-codiertes Signal zugeführt ist, gekennzeichnet durch vier Differenzierglieder (5, 6, 8, 9, 11, 12, 14, 15), ein ODER-Gatter(17)mit vier Eingängen und einem Ausgang, wobei jeder Eingang des ODER-Gatters (17) über eines der Differenzierglieder mit inversen und nichtinversen Ausgängen der ersten und zweiten monostabilen Kippstufe (2 und 3) verbunden ist, und einen Impulszähler (18), dessen Hingang mit dem Ausgang djs ODER-Gatters (17) verbunden ist und an dessen Ausgang die Zeitinformationssignale abnehmbar sind.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitkonstante jeder monostabilen Kippstufe (2 bzw. 3) so eingestellt ist, daß die Verweildauer im nichtstabilen Zustand der Hälfte einer Bitdauer im Bi-Phasecodierten Signal entspricht.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Wiedergewinnung des Taktsignals aus dem Bi-Phase-codierten Signal, das am Ausgang des ODER-Gatters (17) abnehmbare Signal (/) mit dem Impulszähler (in) in der Frequenz im Verhältnis 1:2 heruntergeteilt ist.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Wiedergewinnung eines Inipulssignals zur Übernahme eines von einem Schieberegister (20) abnehmbaren Datensignals in einen Speicher (21) nach Ende eines Datenübertragungsvorgangs von dem am Oder-Gatter (17) abnehmbaren Signal (/) mit einem Impulszähler (18) jeder (2 X ai + l)-te Impuls abgezählt wird, wobei /i die Zahl der Impulse am Ausgang des ODER-Gatters 17 wählend eines Datenübertragungsvorganges angibt.