DE2541187C3 - Restseitenbandttbertragungssystem für synchrone Datensignale - Google Patents
Restseitenbandttbertragungssystem für synchrone DatensignaleInfo
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- DE2541187C3 DE2541187C3 DE2541187A DE2541187A DE2541187C3 DE 2541187 C3 DE2541187 C3 DE 2541187C3 DE 2541187 A DE2541187 A DE 2541187A DE 2541187 A DE2541187 A DE 2541187A DE 2541187 C3 DE2541187 C3 DE 2541187C3
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- H04L27/02—Amplitude-modulated carrier systems, e.g. using on-off keying; Single sideband or vestigial sideband modulation
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Description
Modulationskreis im Sender zum Erzeugen eines Restseitenbandkanalsignals eingerichtet ist, das an der
Stelle der Trägerfrequenz sowie an der Stelle einer Frequenz, die im vollständigen Seitenband um einen
Abstand entsprechend der halben Frequenz des Taktsignals von dieser Trägerfrequenz entfernt ist, ein
doppelseitenbandmoduliertes Signal ist innerhalb eines Frequenzband^ dessen Breite um eine Größenordnung
kleiner ist als die Frequenz des Taktsignal.
Auf diese Weise wird ein Restseitenbandübertnv gungscystem verwirklicht, in dem der Bezugsträger
sowie das Bezugstaktsignal mit der richtigen Frequenz und Phase auf einfache Weise aus dem übertragenen
Kanalsignal selbst zurückgewonnen werden können.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden
näher beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Übertragungssystem mit einem Sender zur Erzeugung eines Restseitenbandkanalsignals
nach der Filtermethode.
Fig.2 einige Frequenzdiagramme zur Er'äuterang
der Wirkungsweise des Systems nach F i g. 1,
F i g. 3 und 4 einen Kreis, der im System nach F i g. 1 zur Rückgewinnung des Bezugsträgers bzw. des
Bezugstaktsignals angewandt werden kann,
Fig.5 einige Frequenzdiagramme zur Erläuterung der Erzeugung eines Restseitenbandkanalsignals nach
der Phasenmethode,
Fig.6 eine Abwandlung des Senders nach Fig. 1, in
dem die in F i g. 5 erläuterte Phasenmethode angewandt wird,
F i g. 7 eine Abwandlung der Sender nach F i g. 1 und F i g. 6.
Fig.8 einige Frequenzdiagramme zur Erläuterung der Wirkungsweise des Senders nach F i g. 7,
F i g. 9 ein Frequenzdiagramm zur Erläuterung einer anderen Betriebsart des Systems nach Fig. 1.
In F i g. 1 ist ein S>stem dargestellt, in dem synchrone
binäre Date"signale mit einer Datenrate von 2400 Bit/s von einer Datensignalquelle 1 in einem Sender 2 zu
einer Datensignalsenke 3 in einem Empfänger 4 über einen Übertragungskanal 5 mit beschränkter Bandbreite
übertragen werden. Dieser Übertragungskanal 5 ist beispielsweise ein Telefoniekanal und kann eine Anzahl
Fernsprechübertragungsglieder in Tandemschaltung enthalten, wie Teilnehmerleitungen. Systeme für
Trägerfrequenzkommunikation über Kabel oder Funk sowie eine oder mehrere Fernsprechvermittlungszentralen
mit zugehörender Schaltapparatur. Der Telefoniekana) 5 hat ein Übertragungsband von
300-3300Hz. von dem nur der zentrale Teil von 600-2700Hz zur Datenübertragung benutzt wird.
Diese Datenübertragung erfolgt mit Hilfe von Restseitenbandamplituder.modulation
eines Trägers mit einer Frequenz von 2100 Hz und die Übertragungsgeschwindigkeit
beträgt 2400 Baud.
Der Sender 2 enthält eine Taktsignalquelle 6 zur Synchronisation der Datensignalquelle 1. so daß die
Elemente des binären Datensignals im Takte einer Taktfrequenz von 2400 Hz auftreten. Dieses synchrone
binäre Datensignal wird einem Filter- und Modulationskreis 7 zugeführt, dem zugleich ein Träger mit einer
Frequenz von 2100 Hz, der von der Trägerquelle 8 herrührt, zur Erzeugung eines restseitenbandamplitudenmodulierten
Rai'.alsignals zugeführt wird, das über
den Telefoniekanal 5 zum Empfänger 4 übertragen wird.
Im Empfäner 4 wird das übertragene Kanalsignal
über ein Selektionsfilttfr 9 'mti eir<
Entzerrungsnetzwerk 10 einem Demodulator It zugeführt. Weiter enth<
dieser Empfänger einen mit dem Telefoniekanal 5 gekoppelten Kreis 12 zur Rückgewinnung eines
Bezugsträgers von 2100 Hz, der dem Demodulator 11 zur kohärenten Demodulation des übertragenen Kanalsignals
zugeführt wird. An den Ausgang des Demodulators 11 ist ein Tiefpaßfilter 13 zur Trennung des
gewünschten demodulierten Signals angeschlossen, aus dem das ursprüngliche synchrone binäre Datensignal
ίο mit Hilfe eines Regenerators 14 erhalten wird. Dazu
enthält der Empfänger 4 einen mit dem Telefoniükanal 5 gekoppelten Kreis 15 zur Rückgewinnung eines
Bezugstaktsignals von 2400 Hz, das dem Regenerator 14 zugeführt wird. Das regenerierte Datensignal wird
zur Weiterverarbeitung der Datensignalsenke 3 zugeführt Die Kreise 12 und 15 zur Rückgewinnung des
Bezugsträgers und des Bezugstaktsignals können auf mehrere bekannte Weisen ausgebildet werden; nähere
Einzelheiten werden in diesem Zur'Timenhang nicht
gegeben, diese lassen sich jedoch beispielsweise in W. R
Bennett and J. R. Davey, »Data Transmission«, New York. McGraw-Hill, 1965, finden.
Es gibt mehrere Verfahren zum Erzeugen eines restseitenbandamplitudenmodulierten Signals. Im Sender
nach F i g. 1 wird eine sehr übliche Methcde angewandt, die daraus besteht, daß zunächst ein
doppelseitenbandamplitudenmoduliertes Signal mit unterdrücktem Träger erzeugt wird, wonach dann das
unerwünschte Seitenband in einem Filter mit einer geeignet gewählten Übertragungsfunktion entfernt
wird. Der Filter- und Modulationskreis 7 in F i g. 1 enthält dazu ein an die Datensignalquelle 1 angeschlossenes
Vormodulationsfilter 16 in Form eines Tiefpaßfilters mit einer Grenzfrequenz entsprechend etwa der
halben Taktfrequenz (1200 Hz), einen doppelt abgeglichenen Amplitudenmodulator 17 (Produktmodulator),
der das Ausgangssignal des Vormodulationsfilters 16 dem von der Trägerquelle 8 herrührenden Träger
aufmoduliert, und ein Nachmodulationsfilter 18 in Form eines Tiefpaßfilters mit einer Grenzfrequenz entsprechend
der Trägerfrequenz (2100Hz). Dieses Nachmodulationsfilter
18 entfernt das obere Seitenband von dem im Amplitudenmodulator 17 erzeugten Doppelseitenbandsignal
und liefert dem Telefoniekanal 5 das gewünschte Restseitenbandkanalsignal.
Die Gesamtübertragungskennlinie des Übertragungssystems
nach Fi ρ 1 einschließlich der Filter 16,
18, 9, 13, des Entzerrer . 10 und des Telefoniekanals 5 muß dem ersten Nyquist Kriterium entsprechen, so daß
zu den nomineller. Regenerationszeitpunkten keine Intersymbolinterferenz auftritt. Meistens werden dij
Filter im Empfänger derart ausgelegt, daß sie eine optin.alc Rauschunterdrückung ergeben, während die
Filter im Sender derart ausgelegt werden, daß sie zusammen mit diesen Filtern im Empfanger die
gewünschte Gesamtübertragungskennlinie ergeben. Der I infachheit halber v. ird jedoch in F i g. 1 vorübergehend
vorausgehe,. > daß bereits das Restseitenbandkanalsignal
am Ausfc'ig des Senders 2 dem ersten
so Nyquist-Kfitefium entspricht.
Nachstehend wird nun ein Restseitenhafidübertragüngssystem
nach einem Ausführungsbeispiel der Frfindung beschrieben, in dem der Bezugsträger sowie
das Bezugstaktsigns'. mit der richtigen Frequenz und »5 Phase auf einfache Weise aus dem übertragenen
Kanalsignal selbst dadurch zurückgewonnen werden können, daß der Filter- und Modulationskreis 7 im
Sender 2 zum Erzeugen eines Restseitenbandkanalsi-
gnals eingerichtet ist, das an der Stelle der Triigerfrequenz
sowie an der Stelle einer Frequenz, die im vollständigen Seitenband um einen Abstand tihtspfechend
der halben Frequenz des Taktsignals von dieser Trägerfrequenz entfernt ist, ein doppelseitenbandmoduliertes
Signal ist innerhalb eines Frequenzbandes, dessen Breite um eine Größenordnung kleiner ist als die
Frequenz des Taktsignals.
In Fi g. 2 zeigt das Frequenzdiagramm a ein Beispiel
des Spektrums C(f) des auf diese Weise erhaltenen Restseitenbandkanalsignals am Ausgang des Senders 2
in Fig. I. Bei der Trägerfrequenz von 2100 Hz sowie bei der Frequenz von 900 Hz. die im vollständigen unteren
Seitenband um die halbe Taktfrequenz (1200Hz) von
dieser Trägerfrequenz entfernt ist, zeigt dieses Spektrum Qf) einen flachen Teil innerhalb eines Frequenzbandes
zur Breite von beispielsweise 120 Hz. Übrigens weist dieses Spektrum Qf) im Frequenzbereich von
1500-2700 Hz eine radiale Symmetrie gegenüber dem Wert C(2100) bei der Trägerfrequenz von 2100 Hz und
ebenfalls im Frequenzbereich von 600-1200Hz eine radiale Symmetrie gegenüber dem Wert C(900) bei der
Frequenz von 900 Hz auf. Dadurch wird man den Anforderungen des ersten Nyquist-Kriteriums gerecht,
wie dies auch aus dem Spektrum B(F) des Basisbandsignals hervorgeht, das durch kohärente Demodulation
dieses Restseitenbandkanalsignals mit Hilfe eines Trägers von 2100 Hz mit der richtigen Phase erhalten
wird, welches Spektrum B(Q im Frequenzdiagramm b nach F ι g. 2 dargestellt ist. Durch die Symmetrie von
Qf) im Bereich von 1500-270OHz wird bei der kohärenien Demodulation die partielle Unterdrückung
des unteren Seitenbandes im Bereich von 1500-2!00Hz durch die partielle Übertragung des
entsprechenden Teils des oberen Seitenbandes im Bereich von 2100-2700 Hz ausgeglichen, so daß B(O im
Bereich von 0 -600 Hz flach ist (die gestrichelten Linien im Frequenzdiagramm b zeigen die Beiträge des
unteren und oberen Seitenbandes), während die Symmetrie von Qf) im Bereich von 600-1200 Hz sich
im Bereich von 900-1500 Hz zurückfinden läßt, so daß R/H UPdennlur Aom U/orl O /1 ICVW k«; Aar- Craiiiun? »nil
1200 Hz die gerade der halben Taktfrequenz der synchronen Datensignale entspricht, eine radiale Symmetrie
aufweist
Damit das Restseitenbandkanalsignal mit diesem Spektrum Qf) im Filter- und Modulationskreis 7 nach
F i g. I erhalten wird, wird dem Vormodulationsfilter 16 eine derartige Übertragungsfunktion erteilt, daß das
Spektrum seines Ausgangssignals dem Spektrum B(T? im
Frequenzdiagrani:3i b nach F i g. 2 entspricht Wenn die
Elemente des binären Datensignals aus Rechteckimpulsen mit einer Dauer Γ entsprechend der Periode der
Taktfrequenz von 2400 Hz bestehen, wird die Amplitudenkennlienie H\(f) dieses Vormodulationsfilters 16
dem Wert B(FyS(F) gleichgemacht, wobei S(f) = sin (πΓΓ^πΓΓ das Spektrum eines Rechteckimpulses
mit einer Dauer T ist Im Amplitudenmodulator 17 wird dann ein Doppelseitenbandsignal erzeugt mit
einem Spektrum M(F), wie dies im Frequenzdiagramm c nach Fig.2 dargestellt ist Aus diesem Spektrum M(F)
wird das gewünschte Spektrum QF) dadurch erhalten, daß dem Nachmodulationsfilter 18 eine Amplitudenkennlinie
H-.(f) gegeben wird mit der im Frequenzdiagramm
d nach F i g. 2 dargestellten Form, wobei H2(F) im
Bereich von ί 500-2700 Hz dieselbe Form hat wie Qf).
In den obenstehenden Betrachtungen über ein System, in dem bereits im Sender 2 den Anforderungen des
ersten Nyquist-Kriteriums gerecht geworden ist, ist stillschweigend vorausgesetzt, daß die Phasenkennlinien
der Vor- und Nachmodulationsfiiter 16 und 18 im ganzen einschlägigen Frequenzbereich linear si"H. Beim
praktischen Entwurf dieser Filter 16 und 18 muß diese Tatsache berücksichtigt werden. Etwaige Abweichungen
gegenüber den gewünschten linearen Phasenkenhl'l· hien dieser Filter 16 und 18 im Sender 2 können in der
Praxis auch im Empfänger 4 mit Hilfe des Entzerrers 10 korrigiert werden.
Untenstehend wird nun dargelegt, daß das auf diese Weise erhaltene Restseitenbandkanalsignal tatsächlich
ein doppelseitenbandmoduliertes Signal ist innerhalb eines Frequenzbandes zur Breite von 120Hz bei der
Trägerfrequenz von 2100Hz und auch bei der um 1200 Hz niedrigeren Frequenz von 900 Hz.
Für das Band bei der Trägerfrequenz von 2100Hz
wird dazu eine Kompjnente des Datensignals mit einer
Frequenz .' klein .r als bü Hz betrachtet. Diese
Komponente ergi'/t im Ausgangssignal des Amplitudenmodulators 17 zwei Seitenbandkomponenten bei den
Frequenzen 2100 -f und 2100 + i welche Seitenbandkomponenten
gleiche Amplituden und gleiche jedoch entgegengesetzte Phasenverschiebungen gegenüber
dem Träger von 2100 Hz aufweisen. Da das Nachmodulationsfilter 18 eine lineare Phasenkennlinie aufweist
und innerhalb eines Bandes mit der Breite von 120 Hz bei def Frequenz von 2100Hz außerdem eine flache
Amplitudenkennlinie (vergleiche H2(I)in Fig. 2), treten
die Seitenbandkomponenten bei den Frequenzen 2\00-f und 2100 + / im Restseitenbandkanalsignal
ebenfalls mit gleichen Amplituden und gleichen jedoch entgegengesetzten Phasenverschiebungen gegenüber
dem Träger von 2100 Hz auf. Innerhalb eines Bandes mit einer Breite von 120 Hz bei der Trägerfrequenz von
2100 Hz ist das Restseitenbandkanalsignal also tatsächlich ein doppelseitenbandmoduliertes Signal.
Für das Band bei der Frequenz von 900 Hz wird dagegen eine Komponente des Datensignals mit einer
Frequenz 1200- /'betrachtet, wobei /"wieder kleiner ist
als 60 Hz. Nun ist es bekannt, daß im Spektrum eines synrhrrmpn r)atpn«iirnak mil pinpr Taktfrequenz von
2400 Hz eine Komponente mit einer Frequenz /' niemals allein auftritt, sondern immer mit Komponenten
mit einer Frequenz von 2400-Λ 2400 +Λ 4800-/'.
4800+ ί usw. einhergeht Die Amplituden und Phasen
dieser gleichzeitig auftretenden Komponenten sind von der Impulsform abhängig, die für die Datensignalelemente
verwendet wird, wobei die Phasen im allgemeinen entweder gleich oder um 180° verschieden sind,
aber im Bereich von 0-2400 Hz immer gleich sh.if. Im
vorliegenden Fall bedeutet dies, daß die betrachtete Komponente mit einer Frequenz 1200—/immer mit
einer Komponente mit einer Frequenz 1200+/und derselben Phase einhergeht Da das Vormodulationsfilter
16 eine lineare Phasenkennlinie aufweist und innerhalb eines Bandes mit einer Breite von 120 Hz bei
der Frequenz von 1200 Hz außerdem eine derartige Amplitudenkennlinie hat, daß das Ausgangsspektrum an
dieser Stelle flach ist (vergleiche B(F) in Fig.2), haben
die immer paarweise auftretenden Komponenten bei den Frequenzen 1200-/und 1200+ /gleiche Amplituden
und gleiche jedoch entgegengesetzte Phasenverschiebungen gegenüber einem imaginären Träger von
1200Hz. Innerhalb eines Bandes mit einer Breite von
120 Hz bei der Frequenz von 1200Hz ist das
Basisbandsignal am Ausgang des Vormodulationsfilters 16 also tatsächlich ein doppelseitenbandmoduliertes
Signal, Dasselbe gilt für das Restseitenbandkanälsignal
innerhalb eines Bandes mit einer Breite von 120 Hz bei der Frequenz von SOO Hz, da der Arnpiitudenmodulalor
17 das Band bei der Frequenz von 1200 Hz im Basisbandsignal nur frdqüenzinvefs zu einem Band bei
der Frequenz von 900 Hz umwandelt und weiter das Nachmi*jü[aliohsfil(ef l8 dort eine lineare Phasenkennlinie
sowie eine flache Amplitudenkennlinie (vergleiche Ηι(ή\η F i gi 2) aufweisL
Durch die Tatsache, daß das Restseitenbsndkanalsi»
gnal bei der Trägerfrequenz von 2100 Hz und bei der um 1200Hz (die halbe Taktfrequenz) niedrigeren
Frequenz von 900 Hz örtlich ein doppeltseitenbandmoduliertes Signal ist, können der Bezugsträger für die
kohärente Demodulation und das Bezugstaktsignal für die Regeneration beide mit der richtigen Frequenz und
Phase aus dem übertragenen Kanalsignal selbst zurückgewonnen werden mit Hufe der bekannten
verhältnismäßig einfachen Methoden zur Rückgewinnung des Bezugsträgers aus einem Doppelseitenbandsignal.
Fi g. 3 zeigt ein Beispiel eines sehr einfachen Kreises
12, der im Restseitenbandübertragungssystem nach Fig. 1 zur Rückgewinnung des Bezugsträgers von
2100Hz angewandt werden kann. Dieser Kreis 12 enthält ein Bandfilter 19, das auf die Trägerfrequenz von
2100 Hz zur Selektion des Doppelseitenbandteils des Ranalsignals bei dieser Frequenz abgestimmt ist. Da das
Doppelseitenbandsignal keine Quadratur-Komponente bei de-· Trägerfrequenz enthält, kann das Ausgangssignal
aft) des Bandfilters 19 durch die untenstehende Gleichung dargestellt werden
a(t) = x(t) cos (iuct+Θ)
wobei x(t) für die Komponenten des Datensignals mit Frequenzen kleiner als 60 Hz repräsentativ ist,
ü)c= 2 π ■ 2100 die Trägerradialfrequenz und Θ die
Trägerphase ist. Das Signal a(t) wird in einem Quadrierkreis 20 quadriert, dessen Ausgangssignal b(t)
wie folgt geschrieben werden kann:
b(t) = ('/2) U* (t) + x* r0cos (2 ω,ί + 2 0)1
Der niederfrequente Teil dieses Signals b(t) wird mit Hilfe eines Hochpaßfilters 21 eliminiert und das auf
diese Weise erhaltene Signal wird auf ideale Weise in einem Begrenzer 22 begrenzt, damit ein Ausgangssignal
c(t)m\\. der folgenden Form erhalten wird:
φ) = A cos (2 Wet + 2 0)
wobei A eine Konstante ist. Dieses Signal φ), das der
doppelten Trägerfrequenz entspricht, wird einem Frequenzteiler 23 zugeführt, damit der Bezugsträger mit
der richtigen Frequenz entsprechend 2100 Hz erhalten wird und abgesehen von einer Phasendoppeldeutigkeit
von 180° mit der richtigen Phase. Die durch diese Zweideutigkeit verursachten Probleme bei der kohärenten
Demodulation können auf bekannte Weise dadurch vermieden werden, daß eine differentielle Kodierung
der Datensignalquelle 1 des Senders 2 angewandt wird.
Bei der praktischen Ausbildung des Kreises 12 in F i g. 3 wird der Quadrierkreis 20 meistens durch einen
Zweiweggleichrichter gebildet, an den ein Schmalbandfilter, das auf die doppelte Trägerfrequenz abgestimmt
ist, statt des Hochpaßfilters 21 angeschlossen wird. In
vielen Anwendungsbereichen wird dieses letztere Schmalbandfilter durch einen phasenverriegelten Oszillator
gebildet, der einen Eingangskreis enthält zur Unterdrückung von Amplitudenschwankungen; der
Frequenzteiler 23 wird dann ohne Zwischenschaltung des Begrenzers 22 an den Oszillator angeschlossen.
Wenn das übertragene Kanälsignal einem störenden Frequenzversetzung und Phasenschwankungen ausge^
setzt ist, bietet die Verwendung eines phasenverriegelt ten Oszillators den Vorteil, daß trotz dieser störenden
Frequenzschwankungen der Bezugsträger immer die richtige Frequenz und praktisch die richtige Phase
aufweist, Um den Einfluß der störenden Phasenschwan^
ίο kungi die als eine Zwischenfall-Frequenzmodulation mit
niedrigem Modulationsindex aller Signalkomponenten betrachtet werden kann, auf das demoduüerte Basisbandsignal
gering zu halten, muß bei der Verwirklichung dieses Kreises 12 zur Rückgewinnung des Bezugsträgers
dafür gesorgt werden, daß die lineare Phasenverschiebung, die dieser Kreis in die Seilenbandkomponenten
der Phasenschwankung einführt, möglichst klein bleibt
Zur Rückgewinnung des Bezugstaktsignals kann ein ähnlicher Kreis wie in Fig. 3 verwendet werden (der Frequenzteiler 23 fehlt nun) um aus dem Doppelseitenbandteil des Kanalsignals bei der Frequenz von 900 Hz ein Bezugssignal entsprechend dieser doppelten Frequenz (also 1800 Hz) zurückzugewinnen, dieses Bezugssignal mit dem Signal der doppelten Trägerfrequenz (also 4200 Hz) am Ausgang des Begrenzers 22 in F i g. 3 zu mischen und zum Schluß aus den Mischprodukten der Anteil der Differenzfrequenz zu selektieren, welcher Anteil dem Bezugstaktsignal von 2400 Hz in der richtigen Phase entspricht.
Zur Rückgewinnung des Bezugstaktsignals kann ein ähnlicher Kreis wie in Fig. 3 verwendet werden (der Frequenzteiler 23 fehlt nun) um aus dem Doppelseitenbandteil des Kanalsignals bei der Frequenz von 900 Hz ein Bezugssignal entsprechend dieser doppelten Frequenz (also 1800 Hz) zurückzugewinnen, dieses Bezugssignal mit dem Signal der doppelten Trägerfrequenz (also 4200 Hz) am Ausgang des Begrenzers 22 in F i g. 3 zu mischen und zum Schluß aus den Mischprodukten der Anteil der Differenzfrequenz zu selektieren, welcher Anteil dem Bezugstaktsignal von 2400 Hz in der richtigen Phase entspricht.
Das Bezugstaktsignal kann ebenfalls aus dem Basisbandsignal zurückgewonnen werden, das durch
kohärente Demodulation des übertragenen Kanalsignals erhalten worden ist. Im System nach F i g. 1 wird
diese Möglichkeit angewandt und Fig.4 zeigt ein Beispiel eines sehr einfachen Kreises 15, der dazu
verwendet werden kann. Was den Ausbau und die Wirkungsweise anbelangt, weicht dieser Kreis 15 nur
darin vom Kreis 12 in F i g. 3 ab, daß der Frequenzteiler 23 in Fig.4 fehlt. Insbesondere enthält dieser Kreis 15
ein Bandfilter 24, das auf die Frequenz von 1200 Hz zur
Basisbandsignals bei der halben Taktfrequenz abgestimmt ist (vergleiche B(Q in F i g. 2). Dieser selektierte
Doppelseitenbandteil wird in einem Quadrierkreis 25 quadriert, der niederfrequente Teil des quadrierten
Signals wird mit Hilfe eines Hochpaßfilters 26 eliminiert, wonach das Bezugstaktsignal mit der
richtigen Frequenz von 2400 Hz und der richtigen Phase mit Hilfe eines idealen Begrenzers 27 erhalten wird. In
bezug auf die praktische Ausbildung des Kreises 15 in Fig.4 gelten dieselben Erwägungen, wie diese beim
Kreis 12 in Fig.3 gelten, nur brauchen hier durch die
kohärente Demodulation die störenden Frequenz-Schwankungen praktisch nicht berücksichtigt zu werden.
Zur eigentlichen Rückgewinnung des Bezugsträgers und des Bezugstaktsignals brauchen also keine Pilotsignale
verwendet zu werden. Während der Datenübertragung können jedoch Umstände auftreten, unter
denen vorübergehend im Restseitenbandkanalsignal innerhalb der Frequenzbänder zur Breite von 120 Hz
bei den Frequenzen von 900 Hz und 2100 Hz wenig Energie vorhanden ist, wodurch der zurückgewonnene
Bezugsträger und das Bezugstaktsignal vorübergehend eine geringe Schwankung aufweisen können. Zur
Gewährleistung davon, daß unter allen Umständen zur Rückgewinnung ohne nennenswerte Schwankung genü-
gend Energie vorhanden ist, werden in F i g. 1 zwei Pilotsignale verhältnismäßig niedrigen Pegels mit einer
Frequenz von 900 Hz und 2100Hz in richtiger Phase dem Kanalsignal zugefügt. Der Pegel der Pilotsignale
gegenüber dem Kanalsignal ist beispielsweise —12 dB. Dazu wird in Fig. 1 ein Pilotsignal Von 1200Hz der
Taktsignalquflle 6 mit Hilfe eines Frequenzteilers 28 und eines Ab'schwächers 29 entnommen, welches
Pilotsignal mit dem Basisbandsignal am Ausgang des Vormodulationsfilters 16 im Kombinationskreis 30
kombiniert wird. Weiter wird mit Hilfe eines Abschwächers 31 ein Pilotsignal von 2100 Hz der Trägerquelle 8
entnommen und mit dem Kanalsignal am Ausgang des FilterundModulationskreises 7 im Kombinationskreis
32 kombiniert. Dieses Pilotsignal bei der Frequenz von 2100Hz kann auch dadurch erhalten werden, daß ein
Gleichspannungssignal geeigneten Wertes dem Kombinationskreis 30 zugeführt wird. Eine andere bekannte
Möglichkeit zur (Gewährleistung davon, daß immer genügend Energie vorhanden ist innerhalb der Frequenzbänder,
aus denen der Bezugsträger und das Bezugstaktsignal rückgewonnen werden, besteht in der
Anwendung einer für manche Datenübertragungsarten vom CCITT empfohlenen »Datascrambling« (Datenverwürfelung)
in der Datensignalquelle 1 des Senders 2. In der Datensignalsenke 3 des Empfängers 4 muß dann
die entsprechende »Data-descrambling« (Datenentwürfelung)
angewandt werden.
Durch Anwendung der erfindungsgemäßen Maßnahmen ist auf diese Weise ein Restseitenbandübertragungssystem
erhalten worden, in dem auf besonders einfache Weise der Bezugsträger und das Bezugstaktsignal
mit der richtigen Frequenz und der richtigen Phase aus dem übertragenen Restseitenbandkanalsignal
selbst zurückgewonnen werden können und wobei die Nachteile der bekannten verwickeiteren Verfahren zur
Rückgewinnung des Bezugsträgers und der Bezugstaktsignale vermieden werden, während weiter die Marge
für Verschlechterungen des Obertragungskanals wie störende Frequenzschwankungen vergrößert wird.
Die im Sender 2 nach Fig. 1 verwendeten Vor- und
MaphmruHijioii^ricnuÄf- .*i ^nd 13 kennen in ^"«!c^cn
Techniken verwirklicht werden, aber insbesondere die Bevorzugung einer linearen Phasenkennlinie macht den
Entwurf und Verwirklichung äußerst verwickelt. Aus diesem Grunde ist es viel interessanter, das Vormodulationsfilter
18 als binäres Transversalfilter auszubilden, wie dies in der US-Patentschrift 35 00 215 beschrieben
worden ist und das Nachmodulationsfilter 18 als Analog-Kodefilter auszubilden, wie dies in der US-Patentschrift
35 21 170 beschrieben worden ist, da dann die gewünschte Amplitudenkennlinie und die lineare
Phasenkennlinie auf sehr einfache Weise und mit einer großen gegenseitigen Freiheit verwirklicht werden
können und diese beiden Typen von Filtern sich außerdem durchaus eignen für eine monolitische
Integration. Nähere Einzelheiten in bezug auf den Entwurf und die Ausbildung der beiden Typen von
Filtern lassen sich außer in den obengenannten Patentschriften auch finden in: P. Leuthold, »Filternetzwerke
mit digitalen Schieberegistern«, Philips Research Reports Supplement No. 5, 1967 und H. B. Voelcker,
»Generation of digital signaling waveforms«, LEEE. Trans, on Communication Technology, Heft COM-16,
Seiten 81 -93, Februar 1968.
Im Übertragungssystem nach F i g. 1 wird das Restseitenbandkanalsignal entsprechend einem Modulationsverfahren
erzeugt, das in den Einseitenbandtechniken als Fill {'f methode bekannt ist. Die aus diesen
Techniken unter dem Namen Phasenmethode und Weaver-Methpde bekannten Modulationsmethoden
können jedoch ebenfalls zum Erzeugen des gewünschten Restseitenbandkanalsignals angewandt werden.
Für die Phasenmethode wird dies an Hand der F i g, 5
näher erläutert. Das Frequenzdiagramm a nach Fig.5
zeigt wieder das Spektrum C(Q des Restseitenbandkanalsignals
(vergleiche Frequenzdiagramm a. in Fig.2).
Dieses Spektrum C(Q kann als die Summe eines Teils Ce(f) mi' ebener Symmetrie bezüglich der Trägerfrequenz
von 2100Hz wie dies im Frequenzdiagramm b dargestellt ist, und eines Teils Ci(T]) mit einer ungeraden
Symmetrie bezüglich dieser Trägerfrequenz von 2100 Hz, wie dies im Frequenzdiagramm c dargestellt
ist, betrachtet werden. Diese Spektren Cc(O und C0(O
können nach der Phasenmethode erhalten werden. Dabei vertritt Ce(Q das Spektrum am Ausgang des
Produktmodulators, der durch einen Träger von 2100Hz gespeist wird und ein Basisbandsignal mit
einem Spektrum B1(O = Cc(f+2\00), während C(Odas
Spektrum am Ausgang eines Produktmodulators Vertritt, der durch einen um 90° phasenverschobenen
Träger von 2100 Hz und ein ebenfalls um 90° phasenverschobenen Basisbandsignal mit einem Spektrum
B0(O = -Q(f+2\ 00) gespeist wird.
F i g. 6 zeigt eine einfache Abwandlung des Senders 2 in F i g. 1, wobei das Restseitenbandkanalsignal nach der
obenstehend beschriebenen Phasenmethode erzeugt wird und weiter die bereits erwähnten binären
Transversalfilter als Vormodulationsfilter zum Erhalten der gewünschten Basisbandsignale verwendet werden.
Im Filter-und-Modulationskreis 7 nach Fig. 6 wird
das synchrone binäre Datensignal der Datenquelle 1 einem Schieberegister 33 zugeführt, dessen Inhalt mit
einer Schiebefrequenz entsprechend einem ganzen Vielfachen der Taktfrequenz von 2400 Hz weitergeschoben
wird, welche Schiebefrequenz mit Hilfe eines Frequenzvervielfachers 34, der an die Taktsignalquelle 6
angeschlossen ist, erhalten wird. Die Elemente dieses Schieberegisters 33 sind über einen erster. Satz 35 von
AX/orrnnrrcnot-iit/orlf on on Pinon ore ton Qi immiarl/roic 3£
angeschlossen und über einen zweiten Satz 37 von Wägungsnetzwerken an einen zweiten Summierkreis
38. Auf die in den obengenannten Veröffentlichungen eingehend beschriebene Weise werden die Wägungsfaktoren
der Wägungsnetzwerke im ersten Satz 35 derart bemessen, daß am Ausgang des ersten Summierkreises
36 ein Basisbandsignal mit einem Spektrum Be(O
so entsteht Auf gleiche Weise werden die Wägungsfaktoren der Wägungsnetzwerke im zweiten Satz 37 derart
bemessen, daß am Ausgang des zweiten Summierkreises 38 ein um 90° phasenverschobenes Basisbandsignal
mit einem Spektrum Bo(O entsteht Durch Verwendung
der Symmetrie-Eigenschaften von BJ(Q und ZJb(T)
bezüglich der Frequenz /=0 brauchen keine zusätzlichen Maßnahmen getroffen zu werden, um die
gewünschte 90°-Phasenverschiebung zu erhalten. An die Ausgänge der Summierkreise 36, 38 sind einfache
.RC-Tiefpaßfilter 39, 40 erster Ordnung angeschlossen,
und zwar zur Unterdrückung der Durchlaßbänder höherer Ordnung, die bekanntlich bei der Schiebefrequenz
des Schieberegisters 33 und Vielfachen derselben entstehen.
·«* In den als Produktmodulator ausgebildeten Amplitudenmodulatoren
41, 42 werden die auf diese Weise erhaltenen Basisbandsignale untereinander um 90°
phasenverschobenen Trägern von 2100 Hz aufmodu-
liert, die unmittelbar bzw. über einen 90°-Phasenschieber
43 dc? Trägerquelle 8 entnommen werden. Am
Ausgang des Modulators 41 entsteht dann ein Signal mit einem Spektrum C0(O und am Ausgang des Modulators
42 ein Signal mit einem Spektrum Co(O und dadurch, daß diese Ausgangssignale in einem Summierkreis 44
summiert werden, wird dann das gewünschte Restseitenbandkanalsignal mit einem Spektrum C(O erhalten.
In den Sendern nach Fig. 1 und Fig. 6 wird das Spektrum des synchronen Datcnsignals zunächst mit
Hilfe eines Vormodulationsfilters begrenzt und danach einem analogen Produktmodulator zugeführt. Der
binäre Charakter des Datensignals kann jedoch dazu benutzt werden, die Reihenfolge des Vormodulationsfilterns
und Modulierens umzukehren und den analogen Modulator durch einen einfachen Logikkreis zu
ersetzen, dem das binäre Datensignal und ein als binäres Signal zu betrachtender Rechteckträger zugeführt
werden. Dadurch ist im Sender nur ein Nachmodulationsfilter notwendig. Ein Sender mit einen derartigen
Aufbau ist aus der US-Patentschrift 36 11 143 und aus P. j. van Gerwen und P. van der Wurf, »Data modems with
integrated digital filters and modulators«, I.E.E.E. Trans, on Communication Technology, Heft COM-18, Nr. 3,
Seiten 214-222, Juni 1970, bekannt. In diesen beiden Veröffentlichungen ist jedoch zugleich dargelegt, daß
die obengenannte Umkehrung nur sinnvoll ist, wenn die Trägerfrequenz ein ganzes Vielfaches der halben
Taktfrequenz beträgt. Nur in diesem Fall kann nämlich *iie Verzerrung, die durch untere Seitenbänder der
Trägerharmonischen und durch Faltung der unteren Seitenbänder des Trägers sowie der Trägerharmonischen
bei der Frequenz Null verursacht wird, als lineare Verzerrung betrachtet werden, die durch ein lineares
Netzwerk korrigiert werden kann. Das Nachmodulationsfilter kann nun derart ausgelegt werden, daß darin
zugleich die lineare Korrektur bewirkt wird. In diesem Fall kann das Nachmodulationsfilter außerdem als
einfaches binäres Transversalfilter ausgebildet werden, wodurch der Sender als Ganzes sich durchaus zur -to
monolithischen Integration eignet.
von 2100Hz kein ganzes Vielfaches der halben Taktfrequenz (1200Hz) ist, kann die obenstehend
beschriebene Modulationstechnik dennoch zum Erhalten eines einfachen Senderaufbaus ausgenutzt werden.
wii dies an Hand der in Fig. 7 dargestellten Abwandlung der Sender in F i g. 1 und F i g. 6 näher
erläutert wird.
Im Filter- und Modulationskreis 7 nach F i g. 7 werden das synchrone binäre Datensignal der Datenquelle 1
sowie ein Rechteckträger mit einer Frequenz von 4800 Hz einem Logikkreis 45 in Form eines Exklusiv-ODER-Tores
zugeführt Dieser Träger mit der doppelten Taktfrequenz von 2400 Hz wird der Taktsignalquel-Ie
6 entsommen, und zwar mit Hilfe eines Frequenzvervielfachers
46. Das Exklusiv-ODER-Tor 45 bildet die Modulo-2-Summe des Datensignals und des Trägers,
welche Bearbeitung einer Amplitudenmodulation mit Trägerunterdrückung entspricht Das binäre Ausgangssignal
des Exklusiv-ODER-Tores 45 wird einem Schieberegister 47 zugeführt, dessen Inhalt mit einer
Schiebefrequenz weitergeschoben *vird, die ein ganzes
Vielfaches der Trägerfrequenz von 4800 Hz ist und die ebenfalls der Taktsigr.alquelle 6 mit Hilfe eines
Frequenzvervielfachers 48 entnommen wird. Die Elemente dieses Schieberegisters 47 sind über einen
Satz 49 von Wägungsnetzwerken an einen Summierkreis 50 angeschlossen. Auf die in den letztgenannten
Veröffentlichungen eingehend beschriebene Weise werden die Wägungsfaktoren des Satzes 49 von
Wägungsnetzwerken derart gewählt daß das untere Seitenband des Trägers von 480O Hz zum größten Teil
unterdrückt und zugleich die lineare Modulationsverzerrung korrigiert wird. Insbesondere werden diese
Wägungsfaktoren derart bemessen, daß am Ausgang
des Summierkreises 50 ein Restseitenbandsignal entsteht
mit einem Spektrum D(O, wie dies im Frequenzdiagramm a nach F i g. 8 dargestellt ist. Dieses Spektmm
D(O entspricht der Beziehung D(O = QB900 — /?. wobei
C(O das Spektrum des gewünschten Restseitenbandkanalsignals
ist (vergleiche das Firequenzdiagramm a in F i g. 2). Auch hier ist an den Eingang des SummierkTises
50 ein einfaches ftC-TiefpaßfilterSl erster Ordnung
angeschlossen, damit Durchlaßbänder höherer Ordnung bei der Schiebefrequenz und Vielfachen derselben
unterdrückt werden.
Das Restseitenbandsignal mit einem Spektrum D(O wird in einem analogen Produktmodulator 52 einem
Träger von 6900 Hz aufmoduliert, der einer Trägerquelle 53 entnommen wird. Das Ausgangssignal des
Modulators 52 hat dann ein Spektrum N(O, wie dies im Frequenzdiagramm b nach Fig.8 dargestellt ist. Wie
auch aus F i g. 8 hervorgeht, entspricht das untere Seitenband genau dem gewünschten Restseitenbandkanalsignal
mit einem Spektrum C(O und das obere
Seitenband ist soweit vom unteren Seitenband entfernt, daß das obere Seitenband mittels eines Tiefpaßfilters 54
mit einer Amplitudenkennlinie A(O beispielsweise der im Frequenzdiagramm b durch eine gestrichelte Linie
dargestellten Form eliminiert werden kann.
Im allgemeinen wird also bei Trägerfrequenzen des Restseitenbandkanalsignals ungleich einem ganzen
Vielfachen der halben Taktfrequenz für den ersten Modulationsschritt eine Trägerfrequenz gewählt, die
einem ganzen Vielfachen der halben Taktfrequenz entspricht, während weiter dieses Vielfache und die
Trägerfrequenz für den zweiten Modulationsschritt derart gewählt werden, daß von dem dann entstandenen
digiiai UC13 eine ocitciiuanu gciauc uciit rvcaLsciicltUflliukanalsignal
mit der gewünschten Träger* -»quenz entspricht und das andere Seitenband weit genug
entfernt ist, um mittels eines einfachen Filters eliminiert werden zu können.
Der Filter- und Modulationskreis 7 im Sender kann auch völlig in digitaler Technik ausgebildet werden.
Dazu wird im Sender jedes Element des synchronen binären Datensignals der Datenquelle 1 einmal abgetastet
um zu erkennen, ob dieses Element einen binären Wert »1« oder einen binären Wert »0« vertritt. Diese
Datensignalabtastwerte bilden das digitale Eingangssignal eines digitalen Filter- und Modulationskreises 7
und werden darin in Form von Kodeworten, die Zahlen darstellen, behandelt Die Kodeworte am Ausgang des
digitalen Kreises 7 werden in einem Digital-Analog-Wandler
in die entsprechende Amplitudenwerte eines Stromes oder einer Spannung umgewandelt und durch
ein Tiefpaßfilter wird dem auf diese Weise erhaltenen quantifizierten Signal das gewünschte Restseitenbandkanalsignal
entnommen.
In einem derartigen digitalen Datensender kann bei den Bearbeitungen in großen Zügen der in F i g. 7
verwendete Modulationsplan bisnutzt werden. Es ist dabei jedoch nicht notwendig, die Bearbeitung, die dem
ersten Modulationsschritt entspricht, tatsächlich zum Erhalten der Kodeworte durchzuführen, die die
Λ O T ΙΟ/
Abtastwerte des Restseitenbandsignals bei der ersten Trägerfrequenz von 4800 Hz darstellen. Wie bereits
erwähnt, tritt ja im Spektrum des Datensignals mit einer Taktfrequenz von 2400 Hz eine Komponente mit einer
Frequenz Γ nicht isoliert auf, sondern immer zusammen
mit Komponenten mit einer Frequenz 2400-/', 2400 -i- /', 4800 - /', 4800 + /' usw., wobei die Amplituden
und Phasen dieser gleichzeitig auftretenden Komponenten von der Impulsform des Datensignalelemenies
abhängig sind. Im digitalen Datensender ist die Impulsform des digitalen Eingangssignals (die Datensignalabtastwerte),
die eines Dirac-Impulses, dessen Spektrum bekanntlich über den ganzen Frequenzbereich
flach ist Dadurch haben im Spektrum des digitalen Eingangssignals die gleichzeitig auftretenden Komponenten
mit Frequenzen /'. 2400-f. 2400 + /'. 4800-/',
4800 + /' usw. alle dieselbe Amplitude und Phase. Dadurch kann das Restseitenbandsignal bei der
Frequenz von 4800 Hz mit Hilfe eines Bandfilters unmittelbar dem digitalen Eingangssignal entnommen
werden.
In der niederländischen Patentanmeldung Nr. 74 12 095 der Anmelderin ist beschrieben, wie ein
derartiger digitaler Datensender mit minimalen technischen Mittein verwirklichbar ist
In der bisher gegebenen Erläuterung ist die Datengeschwindigkeit (2400 Bit/s) gleich der Übertragungsgeschwindigkeit
(2400 Baud). Das Restseitenbandübertragungssystem nach der Erfindung beschränkt sich
selbstverständlich nicht darauf. So können beispielsweise darin ebenfalls Datensignale mit einer Datengeschwindigkeit
von 4800 Bit/s mit einer Übertragungsgeschwindigkeit von 2400 Baud übertragen werden. Im
vorliegenden System können dazu die Elemente des Datensignals zu Zweiergruppen aufgeteilt werden. In
F i g. 1 kann auf diese Gruppen eine derartige Vierpegelkodierung angewandt werden, daß die Datensignalelemente
wieder im Takte der Taktfrequenz von 2400 Hz auftreten, aber statt zwei Pegel nun vier Pegel
(beispielsv/eise +3, +1. -1. -3) aufweisen. Der Regenerator im Empfänger wird dann an diese
Vierpegelkodierung angepaßt Dasselbe Resultat kann in F i g. 6 und in F i g. 7 erhalten werden, wenn diese
Gruppe mit Hilfe eines Reihen-Parallel-Wandlers zu
Gruppen zweier gleichzeitig auftretender Elemente umgewandelt werden. Auf diese Weise werden zwei
parallele Datensignale mit einer iaktfrequenz von 2400 Hz erhalten, die je einzeln auf die in diesen Figuren
angegebene Weise behandelt werden können und danach mit unterschiedlichen Wägungsfaktoren (im
Verhältnis 2 :1) zum schlußendlichen liestseitenbandkanalsignal
kombiniert werden können. Zum Schluß kann beim digitalen Datensender auf diese Gruppen die
der Vierpegelkodierung entsprechende Dibit-Kodierung angewandt werden.
Weiter ist in der bisher gegebenen Erläuterung vorausgesetzt, das bereits am Ausgang des Senders die
Anforderungen des ersten Nyquist-Kriteriums erfüllt werden. Diese Anforderungen können jedoch auch vom
Sender und Empfänger zusammen erfüllt werden und beispielsweise über Sender und Empfänger gleich
aufgeteilt werden. Dazu wird der Sender 2 in F i g. 1 beispielsweise derart eingerichtet, daß das Restseitenbandkanalsignal
an seinem Ausgang nun ein Spektrum C(Q aufweist wie dies im Frequenzdiagramm nach
Fig.9 dargestellt ist Dieses Spektrum entspricht der
Beziehung
30
wobei C(Q das im Frequenzdiagramm a nach Fig.2
dargestellte Spektrum ist. Dadurch, daß beispielsweise dem Selektionsfilter 9 im Empfänger 4 nach F i g. 1 eine
Amplitudenkennlinie //3(7? = C(I) erteilt wird, wird
erreicht, daß das Restseitenbandkanalsi.gnal am Eingang des Demodulators 11 wieder ein Spektrum C(Q aufweist.
Obschon eine derartige gleiche Verteilung über Sender und Empfänger Vorteile hinsichtlich der Rauschunterdrückung
bietet, wird die obenstchend beschriebene Anfassung, in der der Empfänger nicht einbezogen wird,
in der Praxis dennoch bevorzugt weil der Entwurf und die Ausbildung eines Selektionsfilters mit der erforderlichen
Amplitudenkennlinie Hz(f) und außerdem einer linearen Phasenkennlinie besonders verwickelt wird.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Restseitenbandübertragungsjystem zur Übertragung
synchroner Datensignal von einem Sender zu einem Empfänger über einen Übertragungskanal
beschränkter Bandbreite, welcher Sender mit einer Datensignalquelle, einer Taktsignalquelle zur Synchronisation
der Datensignalquelle, einer Trägerquelle und einem Filter-und-Modulationskreis versehen
ist, der an die Datensignalquelle und die Trägerquelle zur Erzeugung eines restseitenbandamplitudenmodulierten
Kanalsignals angeschlossen ist und welcher Empfänger mit einem Selektionsfilter für das übertragene Kanalsignal, einem Kreis zur
Rückgewinnung eines Bezugsträgers, einem Demodulator, der an den Bezugsträgerkreis zur kohärenten
Demodulation des übertragenen Kanalsignals angeschloi'°n ist, einem Kreis zur Rückgewinnung
eines Beziigstaktsignals und einem Regenerator versehen ist, der an den Bezugstaktsignalkreis zur
Regeneration der synchronen Datensignale angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet,
daß der Filter-und-Modulationskreis (7) im Sender (2) zum Erzeugen eines Restseitenbandkanalsignals
eingerichtet ist, das an der Stehe der Trägerfrequenz towie an der Stelle einer Frequenz, die im
vollständigen Seitenband um einen Abstand entsprechend der halben Frequenz des Taktsignals von
dieser Trägerfrequenz entfernt ist, ein doppelseitenbandmoduliertes
Signal ist innerhalb eines Frequenzbandes, dessen B;eite ui eine Größenordnung
kleiner ist als die Frequenz des Taktsignals (F i g. 1).
2. Sender zur Verwendung ' einem Restseitenbandübertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Filter-und-Modulationskreis mit einem ersten Modulator in Form eines
Logikkreises (45) versehen ist, der an die Datensignalquelle (I) angeschlossen ist und mit einem von
der Taktsignalquelle (6) synchronisierten Generator (46) eines Rechteckträgers mit einer Frequenz
entsprechend einem ganzen Vielfachen der halber. Frequenz des Taktsignals zum direkten Aufmodulieren
des Datensignals auf dem Rechteckträger, mit einem ersten Nachmodulationsfilter in Form eines
binären Transversalfilter (47-50), mit dessen Hilfe dem ersten Modulator (45) ein Restseiienbandsignal
entnommen wird, das was die Spektrumform anbelangt, dem Restseitenbandkanalsignal enttpricht,
weiter mit einem zweiten Modulator (52), der an das erste Nachmodulationsfilter (47 - 50) und
in die Trägerquelle (53) zum Erzeugen eines modulierten Signals mit zwei Seitenbändern angeichlossen
ist sowie mit einem zweiten Nachmodiilalionsfilter (54) zur Selektion eine- dieser , wei
Seitenbänder, wobei das genannte Vielfache der halben Taktfrequenz und die Trägerfrequenz der
Tr<igerquelle derart gewählt sind, daß das vom !weiten Nachmodulationsfilter (54) selektierte Seitenband
dem Restseitenbandkanalsignal entspricht (F ig. 7).
40
45
55
65
Die Erfindung bezieht sich auf eifi Restseitenbaftdübertragungssystem
zur Übertragung synchroner Datensignale von einem Sender zu einem Empfänger über
einen Übertragungskanal beschränkter Bandbreite, welcher Sender mit einer Datensignalquelle, einer
Taktsignalquelle zur Synchronisierung der Datensignalquelle, einer Trägerquelle und einem Filter-und-Modulationskreis
versehen ist, der an die Datensignalquelle und die Trägerquelle zum Erzeugen eines restseitenbandampütudenmodulierten
Kanalsignals angeschlossen ist und welcher Empfänger mit einem SeleV.tionsfilter
für das übertragene Kanalsignal, einem Kreis zur Rückgewinnung eines Bezugsträgers, einem Demodulator
der an den Bezugsträgerkreis zur kohärenten Demodulation des übertragenden Kanalsignals angeschlossen
ist, einem Kreis zur Rückgewinnung eines Bezugstaktsignals und einem Regenerator, der an den
Bezugstaktsignalkreis zur Regeneration der synchronen Datensignale angeschlossen ist, versehen ist
Derartige Restseitenbandsysteme benutzen die verfügbare Bandbreite des Übertragungskanals besonders
wirtschaftlich und werden deswegen oft zur Übertragung synchroner Datensignale (Datensignale, deren
Elemente im Takte einer Taktfrequenz auftreten) über einen Telefoniekanal angewandt Bei Übertragung über
einen Telefoniekanal oder über andere Kanäle mit vergleichbaren Eigenschaften ist das Kanalsignal oft
störenden Frequenzschwankungen ausgesetzt, deren statischer Anteil eis Frequenzversetzung und deren
dynamischer Anteil als Phasenschwankung bekannt ist.
Die kohärente Demodulation im Empfänger erfordert einen Bezugsträger mit einer genauen Phasenbeziehung
in bezug .idf den Träger, der zum übertragenen Kanalsignal gehört In Restseitenbandsystemen kann
dieser Bezugsträger nicht dadurch zurückgewonnen werden, daß aus dem Kanalsignal der Träger extrahiert
wird, weil die Phase des extrahierten Trägers infolge der Anwesenheit einer Quadraturkomponente bei der
Trägerfrequenz von den Datensignalen abhängig ist.
Eine bekannte Methode diese Schwierigkeit zu überwinden besteht in dem Abschneiden sehr niedriger
Datensignalfrequenzen im Sander, so daß es in einem
schmalen Band um die Trägerfrequenz keint Datensignalenergie
gibt und in der Übertragung eines Pilotsignals bei der Trägerfrequenz. Der Nachteil dieser
Methode ist, daß das Abschneiden sehr niedriger Datensignalfrequ.-nzen zu starker Intersymbolinterferenz
führt, so ..aß dieses Abschneiden durch eine quantifizierte Rückkopplung im Empfänger rückgängig
gemacht werden muß.
Eine andere bekannte Methode, die diesen letzten Nachteil ausschaltet, besteht in der Übertragung zweier
Pilotsignale mit geeignet gewählten Frequenzen außerhalb des Datensignalbandes und in der Rückgewinnung
des Bezugsträgers aus den selektierten Pilotsignalen. Diese Methode erfordert jedoch nicht nur eine
zusätzliche Bandbreite und Leistung, sondern weist auch den Nachteil auf. daß die Pilotsignall an den Rändern
des verfügbaren Übertragungsbandes liegen, wo die durch die Frequenzkennlinien des Übertragungskanals
verursachte Phasenverzerrung am schlimmsten ist.
Die Erfindung bezweckt nun. ein Restseitenbandübertragungssystem der eingangs erwähnten Art zu
schaffen, in dem auch bei störenden Frequenzschwan' klingen im Übertfägüngskänal der Bezugsträgef Und
das Bezugstaktsignal beide mit der richtigen Frequenz und der richtigen Phase auf sehr einfache Weise aus dem
übertragenen Kanalsignal selbst zurückgewonnen werden können.
Das erfindungsgemäße Restseilenbandübeftragungssystem
weist das Kennzeichen auf, daß der Filter- und
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