DE2536737A1 - Telekommunikationsverfahren - Google Patents
TelekommunikationsverfahrenInfo
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/32—Carrier systems characterised by combinations of two or more of the types covered by groups H04L27/02, H04L27/10, H04L27/18 or H04L27/26
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- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Telekonununikationsverfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Das Volumen oder die Anzahl der Informationsdaten erreicht heute astronomische Ausmaße, weshalb mehr leistungsfähige und
brauchbare Datenkommunikationstechniken benötigt werden.
Es wurden daher viele Verfahren oder Techniken, wie beispielsweise
die Benützung von VHP- oder UHF-Frequenzwellen, viele Arten von
Multiplex-Übertragungen und verschiedene Arten von Modulationstechniken, vorgeschlagen.
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Nichtsdestoweniger ist das Frequenzband, das für spezifizierte Übertragungen zugeteilt ist, streng begrenzt. Beispielsweise
weist jede öffentliche Telefonleitung ein Bandpass-Filter auf, dessen obere Grenzfrequenz bei etwa 3 000 Hz liegt. Es können
daher keine Trägerwellen benützt werden, deren Frequenz größer als 3 000 Hz ist.
Die maximale Übertragungsgeschwindigkeit über eine Telefonleitung
war daher gewöhn]ich nicht größer als 1 200 baud.
Aus diesem Grunde beansprucht die Faksimiletelegraphie irgendeiner
kleinen Figur über eine öffentliche Telefonleitung bei der
Benutzung einer einfachen Anordnung eine Menge Zeit. Natürlich sind Telefaksimilevorrichtungen für hohe Übertragungsgeschwindigkeiten
bekannt. Diese sind -jedoch sehr kompliziert und teuer, da es erforderlich ist, eine komplizierte elektronische Datenverarbeitungsvorrichtung
zur Komprimierung der Informationen zu verwenden.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein Datenübertragungssystem hoher Geschwindigkeit und großer Dichte
anzugeben.
Diese Aufgabe wird durch ein-wie eingangs bereits erwähntes-Telekommunikationsverfahren
gelöst, das durch die in dem Kennzeichen des Patentanspruches 1 aufgeführten Merkmale gekennzeichnet
ist.
Vorteilhafterweise verwendet das erfindungsgemäße Übertragungsverfahren
kein Seitenband, sondern Trägerwellen.
Vorteilhafterweise ist das erfindungsgemäße Übertragungssystem geeignet, die Signalpulse mit einer Geschwindigkeit auszusenden,
die weitaus größer ist als die bekannte kritische übertragungsT
geschwindigkeit in einer zugeteilten Leitung oder in einem zugeteilten Frequenzband.
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Ein weiterer Vorteil der Erfindung "besteht darin, dass mit dem erfindungsgemäsnen
Verfahren die Signalpulse zusammen mit Tonsignalen oder ähnlichen Signalen über eine öffentliche Telefonleitung
oder etwas ähnliches übertragen werden können.
Vorteilhafterweise kann die erfindungsgemässe Modulationetechnik
an alle Arten bekannter Modulationstechniken angepasst werden.
Vorteilhafterweise ist das erfindungsgemässe Verfahren für die Faksimilotelegraphie hoher übertragungsgeschwindigkeit, für die
Schmalband-Television, für die Videotelefonie und für alle Arten
von Datenübertragungen mit hohen Geschwindigkeiten geeignet.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand, der Figuren und der Beschreibung
näher erläutert.
Die Figur 1 zeigt das Blockschaltbild eines Datenttbertragungssystems
nach der Erfindung.
Die Figur 2 zeigt die normale Wellenform von Trägerwellen. Die Figur 3 zeigt eine Reihe von Signalpulsen.
Die Figur 4 zeigt die Trägerwellen, die mit den in der Figur 3 dargestellten Signalpulsen erfindungsgemäss moduliert wurden.
Die Figur 5 zeigt die Trägerwellen, die auf eine andere Weise mit den selben Signalpulsen erfindungsgemäss moduliert wurden.
Die Figur 6 zeigt eine Reihe von Hochfrequenz-Signalpuleen.
Die Figur 7 zeigt die Trägerwellen, die mit den in der Figur 6 dargestellten Signalpulsen moduliert wurden.
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Die Figur 8 zeigt demodulierte Trägerwellen, in dem ersten Stadium
der erfindungsgemässen Demodulationsmethode.
Die Figur 9 zeigt die Übertragungsvorrichtung dea Datenübertragungssysteme
für hohe Geschwindigkeiten nach einer anderen Aueführungsart der Erfindung.
Die Figur 10 zeigt die Trägerwellen, die mit dem in der Figur 9 dargestellten Modulator moduliert sind.
Die Figur 11 zeigt das Blockschalfbild des Demodulators, der
mit dem in der Figur 9 dargestellten Modulator ein Paar bildet.
Die Figuren 12 und 13 zeigen graphische Darstellungen mit den Charakteristiken der Bandpassfilter, die in dem in der Figur 11
dargestellten Demodulator benützt werden können.
Die Figur 14 zeigt das Blockschaltbild eines anderen Modulators
nach der Erfindung und die Figur 15 zeigt das Blockschaltbild eines Demodulators, der mit dem in der Figur 14 dargestellten
Modulator ein Paar bildet.
Die Figur 16 zeigt das Blockschaltbild eines übertragungseyetems,
mit dessen Hilfe gewünschte Pulse zusammen mit gewünschten Tonsignalen erfindungsgemäss übertragen werden können.
Die Figur 17 zeigt eine graphische Darstellung, mit den dB/Prequenzcharakteristiken
des Bandpassfilters, der in dem übertragungssystem nach der Figur 16 benützt werden kann.
Die Figur 18 zeigt das Blockschaltbild eines Funk-Daten-Übertragungssystems
nach der Erfindung.
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Ein Daten-Ubertragungaayetem nach einer Ausführungeform der Erfindung
enthält, wie besonders in der Figur 1 dargestellt let, einen Modulator 1, einen Demodulator 2, einen Signalpulegenerator
3, einen Zeitpulsgenerator 4, eine Übertragungsleitung 5» und einen Regenerator 6.
Der Signalpulsgenerator 3 kann beispielsweise ein Analog-Digital-Wandler
für eine Faksimile-Übertragungsanordnung oder eine Eingangseinheit eines Computers sein, der eine zur Basis 3 (ternary)
codierte Signalpulsserie erzeugen kann, die mit den Zeüpuleen,
die durch den ZeiJpulsgenerator 4 ausgesendet werden, eynohronisiert
werden.
Der Modulator 1 besteht aus einem Trägerwellengenerator 7, zwei monostabilen Elementen θ und 9» von denen Jedes eine eigene negierte
Zustandeanzeigevorrichtung (logic negation indioator) 10
und 11 besitzt, zwei Schalltransistoren 12 und 13 und drei Widerstände
14, 15 und 16.
Der Trägerwellengenerator 7 besteht aus einem T bistabilen Element
und einem Bandpassfilter (nicht dargestellt). Die Wellenform der Trägerwellen entspricht einer Sinuskurve und ihre Frequenz
ist gleich der Frequenz der Zeitpulse.
Während die monostabilen Elemente 8 und 9 nicht getriggert sind,
leiten beide Schalttransistoren 12 und 13 die ganze Zeit über, weshalb die Amplitude der Trägerwellen, wie dies in der Figur 2
dargestellt ist, auf ihrem tiefsten Pegel ist.
Wenn einer der zur Basis 3 codierten Signalpulse, der eine logische
1O" darstellt, erzeugt wird, wird keines der monostabilen·
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Elemente 8 und 9 getriggert. Ein Signalimpuls, der einer logischen
W1" entspricht, triggert dagegen das monostabile Elemente, das einen Impuls abgibt, dessen Länge einer Periode der Trägerwelle entspricht
und dieser Impuls sperrt den Schalttransistor 12 durch die negierte Zustandsanzeigevorrichtung 10.
Mit anderen Worten, wenn das monostabile Element 8 getriggert ist,
geht der Schalt trans is tor 12 in den sperrenden Zustand über und
verbleibt während einer Periode der Trägerwellen in dem sperrenden Zustand, weshalb sich die Amplitude der Trägerwelle verdoppelt.
Ein Signalpuls der einer logischen "2" entspricht, triggert beide monostabilen Elemente 8 und 9, weshalb beide SchaTtferansistoren
12 und 13 während einer Periode der Trägerwellen in den nichtleitenden
Zustand versetzt werden, weshalb sich die Amplitude der Trägerwellen verdreifacht.
Die Trägerwellen werden daher beispielsweise, wie in der Figur 4 dargestellt, mit den Signalpulsen, die in der Figur 3 dargestellt
sind, moduliert.
Die modulierten Trägerwellen werden dann über die Übertragungsleitung
5 zu gewünschten Empfängern übertragen.
Der Demodulator 2 besteht aua einem Vorverstärker 17, einem Zweigverstärker
(blanch amplifier) 18, Schmitt-Krisen 19, 20 und 21,
einem monostabilen Element 22, einer negierten Zustandsanzeige Vorrichtung 23, einem Verzögerungskreis 24j Dioden 25, 26 und 27
und einem Sperrkreis (inhibition circuit) 28.
Die Spitzenspannung der letzten Halbperiode der Trägerwellen, die eine logische "0" darstellen, triggert nicht die Schmitt-Kreise
19 und 20 aber den Kreis 21. Die Spitzenspannung der letzten Halbperiode der Trägerwellen, die eine logische "1" darstellen,
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— ι ~
triggert nicht den Schmitt-Kreis 19 aber die Schmitt-Kreise 20 und 21. Die Spitzenspannung der letzten Halbperiode der Trägerwellen,die
eine logische "2" darstellen, triggert alle Sohmitt-Kreise 19, 20 und 21.
Und die Spannung der Ausgangsimpulee des Schmitt-Kreises 19 ist
von allen Spannungen die höchste, die Spannung des Schmitt-Kreises
20 die mittelhöchste und die Spannung des Schmitt-Kreises 21 die kleinste.
Einerseits werden die Ausgangssignale des Vorverstärkers 17 durch
den Zweigverstärker 18 verstärkt und an daB monostabile Element
22 weitergegeben.
Das monostabile Element 22 wird mit jedem Anfangspunkt der letzten
Halbperiode der Trägerwellen getriggert und gibt eine Serie von kurzen Pulsen ab, deren Frequenz gleich der Frequenz der
Trägerwellen ist.
Diese Pulse werden durch die negierte Zustandeanzeigevorrichtung
23 umgesetzt, durch den Verzögerungskreis 24 verzögert und auf den Eingang des Sperrkreises 28 als Sperreingangseignal gegeben,
wenn die Amplitude der Trägerwelle jeden der Spitzenwerte der letzten Halbperioden erreicht, weil die Verzögerungszeit des Verzögerungskreises
24- einem Viertel einer Perbde der Trägerwellen entspricht.
Aus diesem Grunde öffnet der Sperrkreis 28 sofort, wann immer die
Amplitude der Trägerwellen ihre Spitzenwerte in ihren letzten Halbperioden erreicht und lässt die Ausgangepulse der Schmitt-Kreise
19 bis 21 passieren. Diese Ausgangs pulse · treiben den Regenerator 6 um die Signale, Muster oder etwas ähnliches, was.
durch die oben erwähnten Einrichtungen ausgesendet wurde und regenerieren.
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Die Anzahl der monostabilen Elemente des Modulators 1 und der
Schmitt-Kreise des Demodulators 2 kann entsprechend der Betriebsweise
und der Betriebsart der Codierung der Signale bestimmt werden.
Ausserdem sind in der oben erwähnten Ausführungsform die Längen
der Ausgangs signale der monostabilen Elemente 8 und 9 gleich der
Länge einer Periode der Trägerwellen, aber sie können auch gleich sein der Länge der Halbperiode der Trägerwellen. In dem letzteren
Fall werden die Trägerwellen, wie in der Figur 5 dargestellt, mit den in der Figur 3 dargestellten Signalpulsen moduliert.
Ausserdem, wenn die Hochfrequenz-Signalpulse, die in der Figur 6
dargestellt sind, gesendet werden sollen, ist es möglich, Trägerwellen mit diesen Hochfrequenz-Signalpulsen, die in der Figur 7
dargestellt sind, zu modulieren. Die Trägerwellen, die in der oben erwähnten Weise moduliert sind, werden durch Mittel zur Zweiweggleichrichtung
in die in der Figur 8 dargestellten Wellenformen umgesetzt und demoduliert, nachdem sie empfangen und verstärkt worden
sind. Durch diese Methode steigt die übertragungsgeschwindigkeit um das zweifache, es ist aber eine Übertragungsleitung guter
Qualität erforderlich.
Im allgemeinen ist die in der Figur 4 dargestellte Modulationsmethode dann empfehlenswert, wenn Übertragungsleitungen geringerer
Qualität, beispielsweise öffentliche Telefonleitungen oder etwas ähnliches benutzt werden, weil irgendwelche Gleichstromschwankungen
in diesem Fall nicht erzeugt werden.
In diesem Fall können unechte Wellenspitzen in der ersten .Halbperiode
der Trägerwelle, die ein logisches Signal frequenzaäsaig
trägt, besonders bei der Welle mit der tiefen Amplitude, die auf die Welle mit der hohen Amplitude folgt, auftreten, weshalb die
Demodulation bei jeder letzteren Halbperiode der Trägerwelle, die ein logisches Signal trägt, erfolgen sollte.
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Die Figur 9 zeigt eine Ausführungsform einer Übertragungseinrichtung,
die für die MuItiplex-Übertragung benutzt wird, die mehrere
Trägerwellen, von denen jede ihre eigene Frequenz aufweist, verbindet.
In der Figur 9 ist mit 29 ein Signalpulsgenerator bezeichnet,der
eine binär codierte Signalpulsserie erzeugt. Mit 30 ist ein Modulator,
mit 31 ein Zeitpulsgenerator und mit 32 ein Verzögerungskreis bezeichnet.
Der Modulator 30 besteht au3 einem Master-Register 33» einem Verteiler
34, Ergänzungsregiatern (supplementary register) 35, 36
und 37, Modulatoren 38, 39 und 40, einem Misohkreis (mixing circuit)
41,einem Vorwahlzähler (preset counter) 42, einem Verzögerungekreis
43 und einem Auagangaanschluss 44·
Der Zeitpulsgenerator 31 weist 4 Ausgangsanschlüsse 31-1, 31-2,
31-3 und 31-4 auf, von denen die 6 750, 1 500, 2 250 und 3 000 Hz Zeitpulsserien geliefert werden.
Das Master-Register 33 ist ein 9-stelllges Verschieberegister, das
aus 9 bistabilen Elementen, den Flipflops 33-1 bis 33-9 und acht Verzögerungskreisen 33-10 bis 33-17 besteht. Der Verteiler 34 ist
eineDatenverarbeitungs-Torschaltung, die 9 AND-Kreise 34-1 bis 34-9
enthält.
Das Ergänzungsregister 35 ist ein 2-stelliges Verschieberegister,
das aus ? bistabilen Elementen 35-1 und 35-2 und einem Verzögerungskreis
35-3 besteht, auf welches die Daten, die in den tieferen beiden Stellen des Master-Registers 33 gespeichert sind, übertragen
werden und von welchem diese Daten gespeichert werden.
Das Ergänzungsregister 36 ist ein 3-stelliges Verschieberegister,
das aus 3 bistabilen Elementen 36-1, 36-2 und 36-3 und zwei Ver-
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zögerungskreisen 36-4 und 36-5 besteht, auf welches die Daten, die
in den mittleren 3 Stellen des Master-Registers 33 gespeichert
sind, übertragen werden und von welchem diese Daten gespeichert werden.
Das Ergänzungsregister 37 ist ein 4-stelliges Schieberegister, bestehend
aus 4 bistabilen Elementen 37-1, 37-2, 37-3 und 37-4 und 3 Verzögerungekreisen 37-5, 37-6 und 37-7, auf welches die Daten,
die in den oberon 4 Stellen des Master-Registers 33 gespeichert
sind übertragen werden und in dem diese Daten gespeichert werden.
Die Frequenz der Zeitpulae, die an dem Ausgangaanachluss 33-1 erzeugt
werden, beträgt 6 750 Hz und ist gleich der Totalsumme der
Frequenzen der Zeitpulse, die an anderen Auegangsanschlussβ erzeugt
werden.
Die 6 750 Hz Zeitpulse werden einerseits als Schiebepulse für das Master-Register 33 und andererseits als Zeitpulse zur Steuerung
des Signalpulsgenerators 29 durch den Verzögerungskreis 32, und
ausserdem äs Befehlspulse zur Übertragung des Speicherinhaltes des
Master-Registers 33 an die Ergänzungsregister 35, 36 und 37 durch den Vorwahlzähler 42 und den Verzögerungskreis 43 benützt.
Der Signalpulsgenerator 29 ist beispielsweise ein Faksimilesender,
der ein Bild abtastet und es in synchrone binär codierte Impulsserien umformt.
In bestimmten Ausführungsformen weist der Faksimilesender einen ,
optischen Detektor auf, der binäre Signalpulse umsetzen und senden kann, die mit den 6 750 Hz Zeilpulsen synchron sind und der anzeigen
kann, ob die Helligkeit der Abtastpunkte auf dem Bild unterhalb eines gewissen Einsatzpegels ist oder nicht. Der Vorwahlzähler 42 ist
vorgesehen, um mit jedem neunten Eingangsimpuls einen exakten (sharp)
Impuls zu übertragen.
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Die Ausgangspulse, die von dem Signalpulsgenerator 31 erzeugt wurden,
werden in das Master-Register 33 eingegeben, das ein 9-stelliges
Schieberegister ist und in dem Augenblick in dem 9 Bits von
diesen Ausgangspulsen in das Master-Register 33 eingeschrieben sind, werden sie an die neue Adresse in die Ergänzungsregister 35» 36 und 37 durch einen Befehlsimpuls, der durch die Vorwahlzähler 42 übertragen wird, eingeschrieben.
diesen Ausgangspulsen in das Master-Register 33 eingeschrieben sind, werden sie an die neue Adresse in die Ergänzungsregister 35» 36 und 37 durch einen Befehlsimpuls, der durch die Vorwahlzähler 42 übertragen wird, eingeschrieben.
Die Ergänzungsregister 35, 36 und 37 werden durch die 1 500, 2 250
und 3 000 Hz Zeitpulse gesteuert, weshalb sie die Daten, die in
Serien gespeichert sind, genau innerhalb dieser Durchlasszeit liefern, während die nächsten 9 Signalpulse in das Master-Register 33 eingegeben werden, wobei sie jede eigenen Zeitpulse synchronisieren.
Serien gespeichert sind, genau innerhalb dieser Durchlasszeit liefern, während die nächsten 9 Signalpulse in das Master-Register 33 eingegeben werden, wobei sie jede eigenen Zeitpulse synchronisieren.
Die Modulatoren 38, 39 und 40 sind alle ähnlich aufgebaut und der
Modulator X (X steht für 38, 39 oder 40) besteht aus einem Trägerwellengenerator X-1, einem monostabilen Element X-2, einer negierten Zustandsanzeigevorrichtung X-3» einem Schalttransiäbor X-4 und
Widerständen X-5 und X-6.
Modulator X (X steht für 38, 39 oder 40) besteht aus einem Trägerwellengenerator X-1, einem monostabilen Element X-2, einer negierten Zustandsanzeigevorrichtung X-3» einem Schalttransiäbor X-4 und
Widerständen X-5 und X-6.
Die Trägerwellengeneratoren 38-1, 39-1 und 40-1 erzeugen die
1 500, 2 250 und 3 000 Hz-Trägerwellen und die Vorwahlzeiten der
monostabilen Elemente 38-2, 39-2 und 40-2 sind gleich l/l 500,
1/2 250, und i/3 000 Sekunden.
1 500, 2 250 und 3 000 Hz-Trägerwellen und die Vorwahlzeiten der
monostabilen Elemente 38-2, 39-2 und 40-2 sind gleich l/l 500,
1/2 250, und i/3 000 Sekunden.
Die Wirkungsweise dieser Modulatoren 38, 39 und 40 ist ähnlich der
Wirkungsweise des oben erwähnten Modulators 1. Beispielsweise, wenn
der Ausgang de3 Ergänzungsregister 36 eine "0" ist, leitet der
Schalttransistor 39-4» weshalb die Amplitude der Trägerwellen den
tiefen Pegel aufweist. Wenn aber der Ausgang des Ergänzungsregisters 36 eine "1" repräsentiert, wird das monostabile Element 39-2 getriggert, der Schalttransistor 39-4 hört auf zu leiten, weshalb
die Amplitude der Trägerwellen ansteigt.
Schalttransistor 39-4» weshalb die Amplitude der Trägerwellen den
tiefen Pegel aufweist. Wenn aber der Ausgang des Ergänzungsregisters 36 eine "1" repräsentiert, wird das monostabile Element 39-2 getriggert, der Schalttransistor 39-4 hört auf zu leiten, weshalb
die Amplitude der Trägerwellen ansteigt.
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Diese Umschaltvorgänge der Amplitude der Trägerwellen werden alle zwei Null-Kreuzpunkte der Trägerwellen vorgenommen, mit anderen
^orten, in dem Moment in dem die augenblickliche Spannung der Trägerwelle beim Aufsteigen den Wert Null erreicht.
Aus diesem Grunde sind die Trägerwellenformen zwischen diesen NuIl-Kreuzungnpunkten
immer einer Sinuskurve sehr ähnlich, aber ihre Amplituden hängen von entsprechenden Ausgangssignalen ab, die von
den entsprechenden Ergänzungsregistern übertragen wurden.
Die durch diese Modulatoren modulierten Trägerwellen sind in der Figur 10 dargestellt. Daraufhin werden die drei modulierten Trägerwellen
in'dem Misohkreiß 41 gemischt und an eine Empfangsstation,
die in der Figur 11 dargestellt ist, über eine Telefonleitung odor etwas ähnliches gesendet.
In der Figur 1 1 bedeutet 45 einen Demodulator und 46 einen Regenerator,
Der Demodulator 45 besteht aus einem Eingangsanschlues 47»
einem Vorverstärker 48» Bandpassfiltern 49» 50 und 51» Verstärkern 52, 53 und 54, monostabilem Elementen 55 bis 60, Empfangsregistern 61, 62 und 63, einem Endregister 64» einer Datenverarbeitungs-Torschaltung
(data processing gate circuit) 65» Verzöge* rungskreisen 66, 67 und 68, AND-Kreisen 69» einem Multiplikator
(multiplier) 70 und einem Ausgangsanschluss 71.
Die Empfangsregister 61, 62 und 63 sind ähnlich wie die oben erwähnten
Ergänzungsregister 35» 36 und 37 aufgebaut. Die Endregister 64 sind ähnlich wie die Master-Register 33 und die Datenverarbeitungs-Torschaltung
65 wie der Verteiler 34 aufgebaut.
Die. dB/Frequenzcharakteristiken der Bandpassfilter sind in der Figur 12 dargestellt und die oberere Grenzfrequenzen der Bandpassfilter
49, 50 und 51 sind 1 500, 2 250 und 3 000 Hz.
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Aus diesem Grunde wirken alle Bandpassfilter als Frequenzdiakriminatoren
und trennen die gemischten drei Trägerwellen.
Alle monostabil en Elemente 55, 56 und 57 haben denselben Einsatzpegel
und dieselben Kurz-Vorwahlzeit (short preset time) und werden nicht durch eine Spitzenspannung der kleineren Amplitude der
Trägerwellen getriggert, sondern durch eine Spitzenspannung der
grösseren Amplitude der Trägerwellen in der letzten Halbperiode der Trägerwellen.
Mit anderen Worten, demodulieren die monostabilen Elemente 55, 56 und 57 die entsprechenden Trägerwellen, die durch die oben erwähnten
Modulatoren 38, 39 und 40 als die Pulsaerien moduliert sind.
Andererseits werden die getrennten Trägerwelle«, durch die Verstärker
52, 53 und 54- verstärkt und triggern die monostabilen Elemente 58, 59 und 60.
Jedes der monstabilen Elemente 58, 59 und 60 wird mit allen zwei Null-Kreuzungspunkten der entsprechenden Trägerwellen getriggert,
wobei die Amplitude der Trägerwellen geschaltet werden, und überträgt
eine exakte Pulsserie, die als Schiebepulse für die Empfangsregister
61, 62 und 63 benutzt werden.
Aus diesem Grunde werden die Signalpulse, die durch die monostabilen
Elemente 55, 56 und 57 demoduliert werden, in den Empfangsregistorn
61 , 62 und 63 gespeichert.
Andererseits werden die Ausgangspulse der monostabilen Elemente 58,
59 und 60 über die Verzögerungskreise 66, 67 und 68 in die ANT)- ve C9 eingegeben.
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Die Verzögerungskreise 66, 67 und 68 werden benutzt, um die Ausgangspulse
von jeder der Trägerwellen, der 1 500, 2 250 und 3 000 Hz-Trägerwellen,zu synchronisieren.
Da sich die Übertragungsgeschwindigkeiten dieser Trägerwelle», voneinander
unterscheiden können, weshalb die Ausgangspulse der monostabilen Elemente 58, 59 und 60 nicht immer synchronisierend sind,
sind die Verzögerungskreise 66, 67 und 68 vorgesehen, um den Unterschied
der Sendegeschwindigkeit oder der Phase der Trägerwellen zu kompensieren und um diese Ausgangspulse zu synchronisieren.
Die Periode zwischen allen Ausgangspulsen des AND-Kreises 69 ist
gleich der oben erwähnten Durchlasszeit (frame of time), wenn die Frequenzabweichung nicht auf der Leitung erscheint. Die 9 Bits der
übertragenen Signale werden daher in den Empfangsregistern 61, 62
und 63 in dieser Periode gespeichert.
Selbst wenn die Frequenzabweichung auf der Leitung erscheint, wird
das oben erwähnte Speichern ohne irgendwelche Schwierigkeiten oder Fehler ausgeführt.
Am Ende dieser Periode werden die in den Empfangsregistern 61, 62
und 63 gespeicherten Daten zu dem Endregister 64 über die Datenver-.
arbeitungs-Torschaltung 65 verschoben.
Der Multiplikator 70 überträgt 6 750 Hz-Zeitpulse, die mit den Auegangspulsen
des AND-Kreises 69 synchron sind und die als Schiebepulse
für das Endregister 64 benützt werden.
Aus diesem Grunde werden die gespeicherten Daten an den Regenerator
46 in Serien, innerhalb der nächsten Durchlasszeit gesendet, während die nächsten 9 Bits der Signale in den Empfangsregistern
61, 62 und 63 empfangen und gespeichert werden.
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Die Daten können daher durch diese AusfUhrungsform mit 6 250 baud
Geschwindigkeit durch eine Telefonleitung ohne Fehler übertragen weden.
In dieser Ausführungsform werden die 1 500, 2 250 und 3 000 Hz-Trägerwellen
benutzt, aber wenn die Leitung minderer Qualität, beispielsweise eine Telefonleitung über eine lange Entfernung, verwendet
werden muss, wird vorgeschlagen, 750, 1 500 und 3 000 Hz-Trägerwellen
zu benützen, deren Frequenzen binär ansteigen. In diesem Fall sollte dem Bandpassfilter die in der Figur 13 dargestellten
dB/Frequenzcharakteristiken und die 750, 1 500 und 3 000
Hz oberen Grenzfrequenzen gegeben werden.
Die Figur 14 zeigt einen Modulator, der die Übertragung dee Grau-Codes
erlaubt.
In der Figur 14 stellt 37' ein Ergänzungsregister dar, das dem Ergänzungsregister
37» das in der Figur 9 dargestellt ist, ähnlich ist, 40' ist ein Modulator, der anstelle des Modulators 40 der Figur 99
benützt wird.
In diesem Fall wird die Helligkeit des Bildes an einem Abfeastpunkt
mit zwei Bit von binären Codierungen wie in der Tabelle 1 dargestellt, angezeigt.
| Helligkeit | Code | T bistabiles Element | 37f-3 |
| w ein π | 11OO" | 37 '-4 | |
| he M "rau | "01" | T? | S |
| dvmk^lgreu | R | R | |
| schwans | ti /\si H | m | |
| S |
S « gesetzt
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Alle Ergänzungsregister haben eine gerade Anzahl von Stellen, das
sind doppelt bo viel Stellen wie die Ergänzungsregister, die in der Figur 9 dargestellt sind, wobei die Helligkeitsdaten in einem
Paar davon gespeichert sind.
Der Modulator 40' besteht aus einem T bistabilen Element 72, AND-Kreisen
73, 74 und 75, monostabilen Elementen 76, 77, 78 und 79, negierten Zustandsanf.eigevorrichtungen 80, 81 und 82, AND-Kreisen
83 und 84, einem Verzögerungskreis 85, einem Trägerwellengenera tor 86, Sohalttransistoren 87, 88 und 89, Widerständen 90, 91» 92
und 9^ und einem Ausgangsanflohluss 94·
Das monostabile Element 76 gibt alle zwei Verechiebepulse exakte
Pulao an das Ergänzungsregister 37' und der Trägerwellengenerator
86 erzeugt Sinuswellen, deren Frequenz gleich i/2 der Frequenz der
Verschiebepulse ist.
Wenn der Code der höchsten zwei Bits des Ergänzungsregisters 37'
"00" ist, wenn in anderen ^orten beide der T bistabilen Elemente
37'-4 und 37'-3 zurückgesetzt sind, senden alle AMD-Kreise 73, 74
und 75 keine Pulse, weshalb die monostabilen Elemente 77, 78 und 79 nicht getriggert werden, welshalb alle Schalttransistoren leitend
sind, wobei die Amplitude der Trägerwellen ihren tiefsten Pegel besitzt. .
Wenn der "hellgrau" Code "01" an dem T bistabilen Elementen 37'-4
und 37'-3 erscheint, wird das T bistabile Element 37'-3 gesetzt,
weshalb der AJiD-Kreis 73 einen Impuls, der von dem monostabilen
Element 76 übertragen wird, durchschaltet. Aus diesem Grunde wird
das monostabile Element 77 getriggert und der Schaltungstransistor
87 hört während einer Periode der Trägerwellen auf zu leiten. Aus
diesem Grunde steigt die Amplitude der Trägerwellen und erreicht einen gewissen Pegel.
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Wenn der "dunkelgrau" Code "10" erscheint, wird das T bistabile Element 37'-4- gesetzt, und der AND-Kreis 74 schaltet einen Ausgangspuls
des monostabilen Elements 76 durch. Aus diesem Grunde wird das monostabile Element 78 getriggert und die Schalttransistoren
87 und 88 hören während dieser Periode der Trägerwellen auf zu leiten. Die Amplitude der Trägerwellen steigt daher bis zu
einem höheren Pegel.
Wenn der Code "11" erscheint, werden beide T bistabilen Elemente
37f-4 und 37'-3 gesetzt, der AND-Kreis 75 Behaltet diesen Impuls
durch, dna monoutabile Element 79 wird getriggert und alle Schalttranaistoren
87, 88 und 89 hören auf zu leiten, weshalb die Amplitude der Trägerwellen ihren höchsten Pegel erreicht.
Die Trägerwellen werden daher mit diesem Helligkeitscode in vier Stufen moduliert. Diese modulierten Trägerwellen werden einzeln
gesendet oder nachdem sie zusammengemischt wurden mit anderen Trägerwellen, die durch die oben erwähnte Modulationemethode moduliert
werden, von denen aber jede eine eigene Frequenz besitzt, zusammen gesendet.
Die Figur 15 zeigt einen Demodulator, der dem Modulator 40', der
in der Figur 14 dargestellt ist, entspricht.
In der Figur 15 sind 47, 48, 54, 60 und 68 dieselben Elemente, die
in der Figur 11 dargestellt sind.
Mit 49', 50' und 51' sind Bandpassfilter und mit 57-1, 57-2 und
57-3 ochmitt-Triggerkreise bezeichnet. 63' stellt ein Empfangsregister
und 95 einen Verzögerungskreis dar. Mit 96, 97 und 98 sind
AND-Kreise, mit 99 und 100 negierte Zustandsanzeigevorrichtungen
und mit 101 und 102 ODER-Kreise bezeichnet. 103 stellt einenZweiweggleichrichter,
104 ein monostabiles Element und 105 einen Verzögerungskreis dar.
- 18 -
B0981Q/0678
Der Schmitt-Triggerkreis 57-1 besitzt den höchsten Trigger-Pegel
unter den drei Schmitt-TrigSerlcrei8en 57-1, 57-2 und 57-3 und wird
durch die Spitzenspannung der Trägerwellen, die durch den Code "11"
moduliert sind, getriggert. Der Schmitt-Triggerkreis 50-2 besitzt
den mittleren Trigger-Pegel der drei Schmitt-Kreise und wird ebenfalls durch die Spitzenspannung der Trägerwellen getriggert, die
dem Code "10" oritaprechen. Der Schmitt-Triggerkreis 57-3 besitzt
den tiefsten Trigger-Pegel und wird durch die Spitzenspannung der
Trägerwellen, d.ie dem Code "01" entspricht, getriggert.
Die Vorwahlzeit des Verzögerungskreises 95 ist etwa gleich 1/4
Periode der Trägerwellen.
Die Ausgangswe11 en dee Bandpassfilters triggern das monostabile
Element 104, nachdem sie durch den Zweiweggleichrichter 103
gleichgerichtet wurden.
Das monostabile Element 104 überträgt eine exakte Pulsreihe, deren
Frequenz zweimal grosser ist als die Frequenz der Trägerwellen.
Die Ausgangapulse des monostabilen Elementes 1O4 werden ala Schiebe
pulse für das Empfangsregister 63' benützt.
Die Trägerweinen, die den Code "00" tragen, triggern keine Schmitt-Triggerkreise,
wobei in diesem Fall der Code "00" in den tiefsten beiden Stellen des Empfangsregisters 63' Über die Oder-Kreise TOf;
und 102 eingespeichert wird.
Die Trägerweilen, die den Code "01" tragen, triggern nicht die
Schmitt-Triggerkreise 57-1 und 57-2 aber den Schmitt-Triggerkreis 57-3, und der Ausgangspuls des Schmitt-Triggerkreises 57-3 wird
über den AND-Kreis 98 und über den ODER-Kreis 102 eingegeben und
in dor tiefsten Stelle des Empfangsregisters 63' gespeichert.
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— ι y —
Die Trägerwellen,die den Code 1MO" tragen, triggern nicht den
Schmitt-Triggerkreis 57-1, sondern die Schmitt-Triggerkreise 57-2
und 57-3 und der Ausgang des Schmitt-Triggerkreises 57-2 wird über
den AND-Kräs 97 und über den ODER-Kreis 101 eingegeben und in der
zweiten Stelle des Empfangsregisters 63 gespeichert. Das Ausgangssignal des Schmitt-Triggerkreises 57-3 kann aber nicht durch den
AND-Kreia 98 passieren, weshalb der Code "10" in den tiefsten beiden
Stellen des Empfangsregisters 63' gespeichert wM.
Die Trägerwell en, die den Code "11" tragen, triggern alle Schmitt-Triggprkreise
SY-I, 57-? und 57-3 und der Ausgang des Sohmitt-Triggerkreises
f>7-1 wird über den AND-Kreis 96 und über beide 0d?5r-Kre1.se
101 und 10? eingegeben und gespeichert in den tiefsten beiden
Stellen den Empfangsregistere 63'·
Nachdem diese DomoduJation"und das Speichern durchgeführt wurden,
gibt das monoatabile Element 104 zwei Schiebepulse an das Empfangsregister
63', wonach die nächste Demodulation und Speicherung ausgeführt
werden, wobei das Empfangsregister 63' mit den empfangenen Codierungen innerhalb dieser Durchlasszeit aufgefüllt wird.
In dem Augenblick, in dem alle Empfangsregister aufgefüllt sind, werden alle gespeicherten Codierungen dieser Empfangsregister durch
die oben erwähnten Mittel, die in der Figur 11 dargestellt sind, an das Endregister gegeben.und zu dem gewünschten Regenerator übertragen.
Die Figur 16 zeigt ein Telekommunikationssystem, mit dessen Hilfe
die Datenübertragungen zusammen mit Telefongesprächen in zwei Richtungen über eine gemeinsame Telefonleitung ausgeführt werden
kann.
In der Figur 16 bezeichnet das Bezugszeichen 106 einen Sender, 107
einen Empfänger, 108 eine Telefonleitung, 109 einen Regenerator und 110 und 111 Telefonempfangekreise.
- 20 -
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Der Sender 106 besteht aus einem Zeitpulsgenerator 112, einem Signalpulsgenerator
113) einem Modulator 114-, einem Telefonsender
115, Bandpassfiltern 116 und 117 und einem Mischkreis 118.
Der Modulator 114 "besteht aus einem Trägerwellengenerator 114-1,
einem monostabilen Element 114-2, einer negierten Zustandeanzeigevorrichtung
114-3» einem Schalttranistor 114-4 und Widerständen 114-5 und 114-6.
Die Operationen des Zeitpulsgenerators 112, des Signalpulsgenerators
113 und des Modulators 114 sind den Operationen der oben erwähnten
Anordnungen, die in der Figur 1 oder 9 dargestellt Bind, ähnlich.
Der Empfänger 107 besteht aus einem Verstärker 119» BandpaeBfiltern
120 und 121, einem monostabilen Element 122 und einem Telefonempfänger 123.
Die Bandpassfilter Ho, 117, 120, 121, 124 und 126 besitzen die
dB/Frequenzcharakteristiken, die in der Figur 17 dargestellt sind.
Es wird empfohlen, die obere Grenzfrequenz und die untere Grenzfrequenz der Bandpassfilter II6 und 120 auf 3 000 Hz und 1 600 Hz
einzustellen und die obere Grenzfrequenz der Bandpasefilter 117, 121, 124 und 126 auf 1 500 Hz einzustellen.
Gewöhnlich haben die Telefonleitungen ihre Bandpaaefilter, deren
untere Grenzfrequenz bei 300 Hz liegt und deren obere Grenzfrequenz
bei 3 000 oder mehr Hz liegt.
Wenn aber das Frequenzband für ein Gespräch auf den Bereich von 300 .- 1 500 Hz beschränkt ist, liegen die telefonischen Übertragungen
noch in dem Bereich des Möglichen.
- 21 -
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Die Tonsignale werden in zwei Richtungen von dem Telefonsender zu dem Telefonempfänger 123 und von dem Telefonsender 125 zu dem
Telefonempfanger 127 gesendet, während die Signalpulse, die durch
den Signalpulsgenerator 113 erzeugt werden durch den Modulator moduliert, werden, über die Telefonleitung 108 zu dem Empfänger
übertragen werden, von dem monostabilen Element 122 demoduliert werden und in dnn Regenerator 109 eingegeben werden.
Di esraÜbertragungssystem ist für ein Faksimile oder für ein BiIdteic»
fön geeignet,.
Die Figur 18 zfigt ein drahtloses übertragungssystem nach einer
Aus führungn form dor Erfindung. Tn der Figur 18 stellt 128 einen
Sender oder einen Modulator, der dem Sender oder dem Modulator, der in dem Figuren 1,9. H oder 16 dargestellt ist, ähnlich ist,
dar. 129 ist ein. Radio-Trägerwellengenerator, 130 ein bekannter Modulator, 131 eine Sendeantenne, 132 eine Empfangsantenne, 133
ein Detektor, 134 ein bekannter Demodulator, und 135 ein Empfänger
oder ein Demodulator, der dem Empfänger oder Demodulator der in
der Figur 1, 11, 15 oder 16 dargestellt ist, ähnlich ist.
Die bekannten Modualtionsmethoden zum Rundfunksenden, die Amplitudenmodulation,
die Frequenzmodulation,die Phasenmodulation usw. sind für dieses Übertragungssystem verwendbar.
Dieses Übertragungssystem ist für ein drahtlos-Faksimile und fir eine langsame Abtasttelevision für einen Radioamateur geeignet.
Die offenbarten Ausführungsformen sind repräsentativ für gegenwärtig
bevorzugte Formen der Erfindung. Sß sollen aber eher erläuternd als definitiv sein. Die Erfindung wird durch die folgenden Ansprüche
umrissen.
- 22 -
b 0 9 8 1 0 / ü 6 7 8
Claims (7)
1) Telekommunikationsverfahren, bei dem Trägerwellen mit einer
Pulsserie moduliert und gesendet werden, dadurch
gekennzeichnet , daß die Trägerwellen derart
moduliert werden, daß jede Halbperiode der Trägerwellen
zwischen Jedem der Nulldurchgänge mit einem Puls einer gewünschten J-*ulsserie in regelmäßiger Reihenfolge der Erzeugung
übereinstimmt, und daß die Amplitude der Trägerwellen mit einem logischen Wert des entsprechenden Pulses moduliert wird.
P) '!'el ekommunl knbionHverfahren, bei dem Trägerwellen mit einer
Pulsnerle moduliert und gesendet werden, dadurch
gekennzeichnet , daß die Trägerwellen derart moduliert werden, daß jede Periode der Trägerwellen zwischen
allen zwei Nulldurchgängen mit einem Puls einer gewünschten Pulsserie in regelmäßiger Reihenfolge der Erzeugung übereinstimmt,
und daß die Amplitude der Trägerwellen mit einem logischen Wert des entsprechenden Pulses moduliert wird.
3) Verfahren nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere Trägerwellen, von denen Jede eine eigene Frequenz besitzt, benützt werden, daß die Pulsserie in
Unterserien von Pulsen derselben Zahl wie die Trägerwellen aufgeteilt wird, daß jede Unterserie von Pulsen mit einer der
Trägerwellen übereinstimmt, deren Frequenz gleich ist der halben Frequenz der entsprechenden Unterserie von Pulsen, daß jede
Halbperiode der Trägerwellen zwischen allen Nu 11durchgängen
mit einer regelmäßigen Reihenfolge der Erzeugung übereinstimmt, und daß die Amplitude der Trägerwellen mit einem logischen
Λ/ert des übereinstimmenden Pulses moduliert wird, wonach alle
'Prägerwellen zusammengemischt werden und über eine gemeinsame Leitung gesendet werden.
4-) Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß mehrere Trägerwellen, von denen jede eine
609810/0678
eine eigene Frequenz besitzt, benützt werden, daß die Pulsserie
in Unterserien von Pulsen der selben Zahl wie die Trägerwellen aufgeteilt wird, daß ^ede Unterserie von Pulsen
mit einer der Trägerwellen übereinstimmt, deren Frequenz gleich ist der Frequenz der übereinstimmenden Unterserie von
Pulsen, daß Jede Periode der TrMgerwellen zwischen allen
zwei Nu11durchgängen mit einer regelmäßigen Reihenfolge der
Erzeugung übereinstimmt und daß die Amplitude der Trägerwellen mit dem logischen Wert des übereinstimmenden Pulses
moduliert wird, wonach alle Trägerwellen zusammengemischt
und über eine gemeinsame Leitung gesendet werden.
5) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet
, daß die modulierten Trägerwellen zusammen mit gewünschten Tonfrequenzsignalen über
eine gemeinsame Leitung gesendet; werden.
6) Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dad'urch gekennzeichnet
, daß die modulierten und gemischten Trägerwellen zusammen mit gewünschten Tonfrequenzsignalen
.über eine gemeinsame Leitung übertragen werden.
7) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet , daß Hochfrequenzradioträgerwellen
benützt werden und daß diese· Hochfrequenzradioträgerwellen mit den modulierten Trägerwellen moduliert werden.
609810/0678
Applications Claiming Priority (2)
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| JP49094943A JPS5123010A (de) | 1974-08-21 | 1974-08-21 | |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2536737A1 true DE2536737A1 (de) | 1976-03-04 |
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ID=26436167
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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