DE2549635C2

DE2549635C2 - Verfahren zur Datenübertragung mit Zweifrequenz-Modulation und Modem; Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE2549635C2
Application number: DE19752549635
Authority: DE
Inventors: Klaus Drebinger; Klaus Scheuerecker
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1975-11-05
Filing date: 1975-11-05
Publication date: 1979-03-08
Also published as: DE2549635A1; DE2549635B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Datenübertragung mit Zweifrequenz-Modulation, wobei die eine Binärziffer durch eine Periode einer ersten Modulationsfrequenz und die zweite Binärziffer durch eine halbe Periode einer /weiten Modulationsfrequenz gebildet wird und wobei die zweite Modulationsfre-

quenz genau den halben Wert der ersten Modulationsfrequenz besitzt, sowie ein Modem zur Durchführung dieses Verfahrens.

Die gebräuchlichen Datenübertragungssysteme mit Frequenzmodulation arbeiten auf der Sendeseite mit Frequenzumtastung und auf der Empfangsseite in der Regel mit einem Phasendiskrimir.utor. Bekannte Modems für diesen Zweck sind relativ groß und aufwendig, wozu besonders die Verwendung von Spulen sowohl im Modulator als auch im Demodulator beiträgt. Lies ist insbesondere dann ein Nachteil, wenn eine Datenübertragung von und zu mobilen Stationen, also Fahrzeugen, vorgenommen werden soll. In solchen mobilen Übertragungsstationen besteht auch die Gefahr, daß die frequenzbestimmenden Schwingkreise sich verstimmen, was nur durch aufwendige Zusatzeinrichtungen ausgeglichen werden kann. Weiterhin ist in IEEE Transactions on Communication Technology, Vol. COM-17, Nr. 4, August 1969, Seiten 469 — 474, ein Modem mit Zwei-Frequenzmodulation beschrieben bei dem die eine Binärziffer durch die Frequenz 1300Hz und die andere Binärziffer durch die Frequenz 2100 Hz oder 1700 Hs. gebildet wird. Von einem Quarzoszillator wird durch Frequenzteilung über einen mehrstufigen Zähler ein Takt erzeugt, der sowohl als Sendetakt für den Modulator als auch als Abtasttakt Für den Demodulator verwendet wird. Allerdings ist daneben für jede Modulationsfrequenz ein eigener Quarzoszillator _Π1|ι den entsprechenden Frequenztcilerstufen erforderlich. Im übrigen wird im Modulator in der oben erwähnten Weise eine Frequenzumtastung vorgenommen, während auf der Empfangsscite ein Phasendiskrimiiiator erforderlich ist. Demnach ist der Aufwand für die Modulation und Demodulation bei dieser Einrichtung nach wie vor relativ hoch. Um eine Zweifrequenz-Modulation handelt es sich auch bei der für die Aufzeichnung in magnetomolorischen Speichern verwendeten Wechscl-Taktschrift. Es finden hierbei ein oder zwei Wechsel der Schreibsiromrichtung pro Spurelement statt, indem für die logische Null lediglich zu Beginn des Spurelements ein Wechsel stattfindet, für die logische Eins zusätzlich eine Änderung der Stromrichtung in der Mitte i!s.-> Elements. Verglichen mit der Frequenzmodulation wird also die logische Eins durch eine Periode einer Modiilationsfrcqucn/. die logische Null durch eine halbe Periode der halben Modulationsfrequenz dargestellt. Allerdings ist bisher keine Anwendung dieser Wechseltaktschrift auf eine Datenübertragung zwischen entfernten Übertragungsstationen, insbesondere mobilen Übcrtragungsstatio- nen, bekannt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Übertragungsverfahren anzugeben, welches mit geringem Aufwand in den einzelnen Modems zu verwirklichen ist und insbesondere den Gegebenheiten mobiler Emsatzstationen Rechnung trägt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Frequenzmodulationsverfahren der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß in den einzelnen Übertragungsstationen von einem Quarzoszillator durch Frequenzteilung über einen mehrstufigen Synchronisationszähler ein der ersten Modulationsfrequenz entsprechender Takt erzeugt wird, der sowohl als Sendetakt für den Modulator als auch als Abtasttakt für den Demodulator verwendet wird, wobei der Abtasttakt über einen Vergleich mit den ankommenden Impulsflanken durch Rücksetzung des Synchronisalionszählers mit den Eingangssignal synchronisiert wird.

Bei dem erfindungsgcinäßen Verfahren werden weder Spulen benötigt, noch ist ein Abgleich von Oszillatoren erforderlich. Die Modularionsfrequenzen werden durch Frequenzteilung jeweils aus einem Quarzoszillator hergeleitet, somit können die Modems ausschließlich mit integrierten Schaltkreisen und wenigen ÄC-Gliedern aufgebaut, also mit handelsüblichen integrierten Bausteinen klein und billig realisiert werden. Insbesondere sind damit mobile Übertragungsstationen in Fahrzeugen raumsparend und ohne die Notwendigkeit eines Abgleichs herzustellen.

Der Abtasttakt wird durch entsprechende Rücksetzung des Synchronisationszählers zweckmäßigerweise so gelegt, daß jedes ankommende Binärsignal in seiner zweiten Hälfte abgetastet wird. Im Demodulator wird dabei jedes abgetastete Signal mit dem gespeicherten vorangehenden Abiastsignal verglichen, woraus der jeweilige Wert des Binärsignals ermittelt werden kann.

Um zur Vorbereitung der Synchronisierung des Abtasttaktes fehlerhafte Signalflanken zu erkennen, ist zweckmäßigerweise ein Schieberegister vorgesehen, in welchem jede Signalflanke abhängig vom jeweiligen Stand des Synchronisationszählers jeweils eine Rechtsoder Linksverschiebung von eingegebenen Informationen bewirkt. Mit mehreren nacheinander zur falschen Zeit eintreffenden Signalflankcn wird die eingegebene Information bis zu einer bestimmten Stufe des Schieberegisters durchgeschoben, von wo dann über einen Parallelausgang der Zähler zurückgestellt wird. Um für die Synchronisierung jeweils nur die Signalflanken an den Enden eines Binärsignals zu erhallen, werden vor Beginn einer Datenübertragung jeweils mehrere Signale der zweiten Modulationsfrequenz übertragen.

Eine Feinsynchronisation des Abtasttaktes kann weiterhin durch Einblenden bzw. Ausblenden von Impulsen am Zählereingang vorgenommen werden. Zu diesem Zweck wird ein vorgegebener Ziihlerschritl mit der jeweiligen Signalflanke verglichen. |e nachdem, ob die Signalflanke zu früh oder zu spät kommt, wird ein Zähltakl ein- oder ausgeblendet. Der Demodulator enthält zweckmäßigerweise einen Speicher, in welchem das jeweils abgetastete Signal bis zum nächsten Abtasttakl gespeichert wird. In einem nachgeschalteten Antivalenzglied, dem sowohl der Eingang als auch der Ausgang dos Speichers zugeführt sind, kann dann this jeweils abgetastete neue Signal mit dem gespeicherten vorhergehenden Abtastsignal verglichen werden. In einer vorteilhaften Ausführungsl'orm enthält der Demodulator weiterhin einen Zähler, der die zu Beginn eines jeden Datentelegramms übermittelten Vorlaufsignale der einen Modulationsfrequenz speichert und nach Erreichen eines vorgegebenen Zählerstandes ein nachfolgendes Signal der anderen Modulalionsfrcquenz zur Bildung eines Startsignals auswertet.

Der Modulator für das erfindungsgemäße Übertragungsverfahren enthält zweckmäßigerweise ein bistabiles Kippglied, welches jeweils im Takt der gewünschten Modulationsfrequenz umschaltbar ist. Zu diesem Zweck kann ihm beispielsweise vom Synchronisationszähler zur Erzeugung der einen Modulationsfrequenz nur der Abtasttakt, zur Erzeugung der anderen Modulationsfrequenz der Abtasttakt und zusätzlich ein weiterer Zählerschritt des Synchronisations/ählers zugeführt werden. Durch kontinuierliches Aussenden der einen Modulationsfrequenz kann der Modulator auch einen Peilton erzeugen, der beispielsweise zur Ortung eines Fahrzeuges verwendbar ist.

Die Erfindung wird im folgenden an einem Ausfüh-

rungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert. i£s zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild für ein Moden'· zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

F i e. 2 eine Schaltungsanordnung für die Takterzcu-

g'.ing

τΐ S

nchronisation beim erfindungsgeniäßcn

Fi g. 3 eine Schaltungsanordnung für den Demodulator,

F i g. 4 eine Schaltungsanordnung für den Modulator, F i g. 5 ein Pulsdiagramm für die Demodulation.

In der F i g. 1 sind die wesentlichen Teile eines Modems für das erfindungsgemäße Datenübertragungsverfahren in einem Blockschaltbild zusammengestellt. Das Modem enthält eine Takterzeugungseinrichtung TERZ, welche von einem Quarzoszillator OSZ eine stabile Frequenz von z.B. 12OkHz erhält und daraus durch Frequenzteilung die notwendigen Arbeitstakte und die Modulationsfrequenzen für den Modulator MOD ableitet. Für die Darstellung der logischen [uns wird im vorliegenden Beispiel jeweils eine Periode der Frequenz f\ + 1875 Hz, für die Darstellung der logischen Null jeweils eine halbe Periode der Frequenz /2 + 937,5 Hz, verwendet. Der Abtasttakt ATfür den Demodulator DEM entspricht der ersten Modulationsfrequenz Π.

Die über den Eingang DAEM ankommenden Signale werden in der Signalaufbereitung SA B mit dem Takt Ti (beispielsweise 60 kHz) geschaltet und dem Demodulator DEM zugeführt. Dabei wird vorausgesetzt, daß die mit üblichen Funkgeräten übertragenen Signale in einem Sinus-Rechteckwandler umgeformt werden und am Eingang DAEM im TTL-Pegel zur Verfügung stehen. In der Signalaufbereitung SAB werden außerdem die Flanken der Signale für die Startsynchronisation STSY differenziert. Für diese Synchronisierung werden vor jedem Datentelegramm Vorlaufnullen übertragen. Mit den differenzierten Flanken dieser Vorlaufnullen wird nun die Takterzeugung TERZ über die Startsynchronisierung STSY synchronisiert. Dabei wird der Abtasttakt ATso gesetzt, daß der Demodulator DEM das empfangene Signal in der zweiten Hälfte einer 1875 Hz-Periode abtastet. Am Ausgang DAEdes Demodulators DEM steht nun das demodulierte Signal zur Verfügung. Um den Beginn eines Datentelegramms richtig zu erkennen, wird nach den Vorlaufnullen jeweils eine Eins als Startsignal übertragen. In der dem Demodulator nachgeschalteten Empfangsstarterkennung ESTE wird diese Start-Eins, die nach mindestens acht Vorlaufnullen ankommt, richtig erkannt und über $0 das Signal STTE zum Start der Ablaufsteuerung bzw. der Auswertung des nachfolgenden Datentelegramms verwendet.

Die Startsynchronisierung STSY wird nach dem richtigen Synchronisieren des Abtasttaktes AT abgeschaltet. Sie tritt erst wieder in Aktion, wenn mehrere Bit hintereinander fehlerhaft waren, d.h. wenn die differenzierten Flanken außerhalb eines von der Takterzeugung gesetzten Zeitschlitzes eintreffen. Neben dieser Startsynchronisation ist weiterhin eine te Feinsynchronisationsregelung SYN vorgesehen, welche während der Datenübertragung Synchronisationsstörungen ausregelt, die durch das Auseinanderlaufen von Sender- und Empfängeroszillator entstehen können. Hierzu wird aus der Takterzeugungseinrichtung TERZ ein Vergleichstakt UES abgeleitet. In der Takterzeugung TERZ wird der Abtasttakt dann schrittweise verlängert oder verkürzt.

Wie erwähnt, wird auch der Modulator IviÜD von der Taktcr7eugung TERZ mit einem Takt zur Bildung der beiden Mociuiationsfrequenzen Π und (7 versorgt. Je nachdem, ob am Eingang DAi eine Eins oder eine Null ansteht, erscheint am Ausgang DAMOd\c eine oder die andere Frequenz.

Der Aufbau und die Wirkungsweise des Modems nach F i g. 1 ist im einzelnen aus den F i g. 2 bis 4 zu ersehen. Wie erwähnt, erhält das Modem von einem Quarzoszillator eine stabile Frequenz von 12OkHz, welche am Eingang OF (Fig. 2) anliegt. Mit dem f'iip-Flop FEi wird die Frequenz halbiert. An den Ausgängen Jer Nandglieder NDt und ND2 stehen dann die Takte Ti-N und 7'2-N mit jeweils 60 kHz zur Verfügung, welche gegeneinander eine Phasenverschiebung von 180° aufweisen. Der Takt Ti-Nwird über das NegatiöHbglied /VII, der Takt T2-N über das Negalionsglied /Vl invertiert. Vom Ausgang des Negationsgliedes /VlI wird der Takt Ti-P über das Flip-Flop FF5,die Nandglieder NDb und ND7 geführt und mit dem Flip-Flop FF6 halbiert. Vom Ausgang Q des Flip-Flops FF6 wird nunmehr ein 30 kHz-Takt über das Negationsglied /V4 dem Synchronisationszähler Z1 zugeführt; der Zähler Zi ist ein Dualzählcr mit vier Stufen und dividiert die 30 kHz·Frequenz durch 16. *< > daß am Ausgang der Abtasttakl A T-N mit der Frequenz Π = 1875 Hz erscheint.

Der Zähler Zl zählt normalerweise von 0 bis 15(16 Schritte) und beginnt dann wieder von vorne. Über den Rücksetzeingang R kann er jedoch auf eine gewünschte Zählerstellung zurückgesetzt werden, die über die Eingänge A bis D programmierbar ist. Dabei entspricht der Eingang A der Wertigkeit 2°. der Eingang B der Wertigkeit 2¹. der Eingang ("der Wertigkeit 2² und der Eingang D der Wertigkeit 2³. Werden wie im vorliegenden Fall die Eingänge A und C mit 1 und die Eingänge B und D mit 0 programmiert, so kann also der Zähler Zl über den Rücksetzeingang R auf den Zählschritt 5 (2² + 2°) gesetzt werden. Er fängt dann mit dem Schritt 5 an zu zählen und läuft normal weiter. Diese Rücksetzmöglichkeit ist wichtig für die Synchronisierung des Abtasttaktes mit den ankommenden Signalen.

Die Ausgänge QA, QB, QC und QD des Zählers Zl deren Wertigkeit jeweils den oben beschriebenen Eingängen entspricht, sind mit dem Decodierer DCi verbunden. Dort werden einzelne Zählerstellungen von Zl dezimal auscodiert, so daß gegenüber dem Abtasttakt zeitversetzte Takte gleicher Frequenz zur Verfügung stehen, z.B. UEi-N (1. Zählerschritt) UE2-N(2. Zählerschritt) usw.

Über den Eingang DAEM-P werden die in den TTL-Pegel umgesetzten Empfangssignale dem Modeir zugeführt. Das F'lip-Flop FF2 schaltet die Signalflanker taktsynchron mit dem Takt Ti-N. Am Ausgang de; Antivalenzgliedes AV2 sind dann die Flanken differenziert. Die Pulsbreite dieser differenzierten Flanker entspricht der des 71-N-Taktes.

Beim Empfang eines Datentelegramms muß da: Taktsystem zunächst auf das Empfangssignal synchroni siert werden, d.h. der Abtasttakt A T muß so gesetzi werden, daß eine optimale störsichere Abtastung de; Empfangssignals möglich ist. Zu diesem Zweck werder vor jedem Datentelegramm Synchronisationsnuller übertragen; mit den Flanken dieser Signale wird dai Taktsystem synchronisiert. Dies geschieht in folgende] Weise mit Hilfe des Schieberegisters SR 1.

Das Schieberegisters SR i ist mit seinen beidet

7 8

Takteingängen dem Negationsglied N 2 nachgeschaltet werden dann Zählimpulse für den Zähler Zi ein- oder

]e nachdem, ob am Eingang M eine logische Null oder ausgeblendet.

eine logische F.ins anliegt, wird mil jedem Takt die Ein Zählimpuls muß ausgeblendet werden, wenn der

Information im Schieberegister (4 Stufen A, Ii, Cund D) Abtasttakt AT-N das empfangene Signal zu früh

um eine Stufe nach rechts oder nach links geschoben. 5 abtastet, d. h. wenn die differenzierten Signalflanken

Liegt am Eingang M eine Nu!!, so wird also die später ankommen als der UES-F-Taki. In diesem Fall ist

Information nach rechts geschoben und über den der Ausgang Q des Flip-Flops FF 4 logisch Eins, wenn

Eingang / eine logische Eins nachgezogen; liegt an M der Takt UES ankommt. Die Bedingung für das

eine Eins, so verschiebt sich die Information nach links, Nandglicd NDA ist dann für die Dauer dieses Taktes

und über den Eingang D gelangt eine logische Null auf io erfüllt, d.h. der Ausgang Q des Flip-Flops FFS wird

die Stufe D des Schieberegisters. Der Eingang M ist synchron mit der negativen Hanke des UE5-P-JaYXCf,

über das Negationsglied N6 an den Ausgang QD des negativ. Das Nandglicd NDS ist gesperrt und der

Zählers Zl geschaltet. Diese Zählerstufc entspricht nächste Π-lmpuls wird unterdrückt. Der Ausgang des

dem Werl 2³, also den Zählcrstcllungcn 8 bis 15. Somit Nandgliedcs NDA war zu diesem Zeitpunkt positiv, mit

ist in der zweiten Hälfte einer Zahlerpcriocle der ij der negativen Flanke des ausgeblendeten Tl-Impulses

Ausgang QD logisch Eins, und am Eingang M des (am Takteingang von FF5). kippt FF5 und sein

Schieberegisters SR 1 liegt eine logische Null an. Da das Ausgang Q wird wieder positiv. Das Nandglied ND6

ankommende Datensignal jeweils während der zweiten läßt nun die nächsten 7"1-Taktc wieder durch.

Signalhälfte abgetastet werden soll, muß die Signalflan- Werden dagegen die empfangenen Signale durch den

ke einer ankommenden digitalen Null also in der ersten 20 Abtasttakt AT-N zu spät abgetastet, so kommen die

Hälfte des Zählerablaufcs von Zl liegen, genau gesagt differenzierten Signalflanken vor dem Takt UES-P an

beim 5. Zählerschritt (auscodiert UE5). Treffen die und es muß ein T2-Takt eingeblendet werden. In diesem

Signalflanken der Synchronisationsnullcn jedoch in der Fall ist der Ausgang Q des Flip-Flops FF4 zum

zweiten Hälfte des Zählerablaufs ein, so muß der Zähler Zeitpunkt des Taktes UES logisch Eins, der Eingang

auf Schritt 5 zurückgestellt werden. Zu diesem Zweck 25 SEND-N'ist positiv. Zum Zeilpunkt UE5-Psd altet das

sind die Eingänge, wie bereits oben erwähnt, auf die Nandglied NDS den 7"2-Takt durch, er wird mittels der

Stellung5 vorprogrammiert. Nand-Verknüpfung ND7 zwischen zwei 7"1-Taktcn

Es sei nun angenommen, daß zunächst das Taktsy- eingefügt. Mil der negativen Flanke dieses T2-Taktcs

stern nicht synchronisiert ist;am Eingang D^FM-Pliegt wird UES-P wieder negativ, das Nandglied NDS ist

das Empfängerrauschen an. Mit Beginn einer Daten- 30 gesperrt und der Einblcndvorgang beendet,

übertragung werden die ankommenden Synchronisa- Die Schaltung des Demodulators ist in der Fig. 3

tionsnullen empfangen, im Flip-Flop FF2 mit dem Takt dargestellt. Die über den Eingang DAFAf-Pankommcn-

T1-Ngeschaltet und an das Flip-Flop FF3 weitergege- den Signalflanken werden mit dem Flip-Flop FF2(siehe

bcn. Mit dem Antivalenzglied AV 2 werden die Flanken auch F i g. 2) laklsynchron geschaltet und dem Flip-Flop

differenziert und geben dann über das Flip-Flop FF4. 35 FF7 zugeführt. Am Taklcingang von FF7 liegt der

das Nandglied ND2 und das Negationsglied N2 jeweils Abtasttakt AT-N vom Synchronisationszählcr Zl. Der

einen Takt an das Schieberegister SR 1. Treffen die Demodulator vergleicht die Phasenlage des momentan

Flanken zu einem Zeitpunkt ein, in dem der Ausgang abgetasteten Signals mit der des vorhergehenden

QD άα Zählers Zl logisch Eins ist (Zählerstellung 8 bis Signals. Zu diesem Zweck wird der Eingang FF7-Dmit

15). so werden in das Schieberegister SR ί logische iP dem Ausgang FF7-<? zusammen einem Aniivalenzglied

Einsen nach rechts geschoben (M = log 0). Nach drei AV3 zugeführt. Das nachgeschaltetc Flip-Flop FF8

fehlerhaft ankommenden Signalflanken ist dann der erhält dann das richtige Datensignal (0 oder I) und

Ausgang QCdes Schieberegisters SR 1 logisch Eins, und speichert es. Beispielsweise sei angenommen, daß

über das Nand-Glied ND3 wird der Zähler Zl auf die zunächst Vorlaufnullen empfangen werden, und daß der

programmierte Stellung 5 rückgesetzt. Die folgenden 45 Abtasttakt AT-N synchronisiert ist. Mit der positiven

Vorlaufnullen werden nun zum richtigen Zeitpunkt mit Flanke von AT-N wird nun der momentane logische

dem Abtastiakt/\rabgctastct. Wert des empfangenen Signals in FF7 gespeichert.

Da die Signalflanken nach der Startsynchronisation beispielsweise eine logische Eins. Zum Zeitpunkt des

außerhalb der Zählerstellung 8 bis 15 des Zählers Zl nächsten Taktes A T-Nist dann das Signal am Eingang D

eintreffen, erhält das Schieberegister SR 1 immer dann 5° von FF7 logisch Null. Der Ausgang von A V3 ist dann

Schalttakte, wenn an seinem Eingang M eine logische logisch Eins, und dieser Zustand wird mit der positiven

Eins anliegt. Die Information wird also nach links Flanke des Taktes AT-P in FF8 gespeichert. Der

geschoben, der Ausgang (XTwird logisch Null; damit ist Ausgang FF&-Q hat dann den logischen Zustand Null

auch das Nand-Glied ND3 gesperrt, und die Slartsyn- und dieses Signal 0 wird über den Ausgang DAE-P

chronisation ist abgeschaltet Sie tritt erst wieder ir, 55 weiter verarbeitet. Solange Nullen übertragen werden,

Aktion nach der dritten fehlerhaften Signalflanke, die wechselt der Speicherinhalt von FF7 mit jedem

beispielsweise durch Rauschen oder durch den Beginn Abtasttakt, und am Ausgang von A V3 liegt jeweils eine

eines neuen Datentelegramms verursacht werden kann. logische Eins.

Neben der Startsynchronisation ist eine weitere Wird nun nach den Voriaufnullen eine (digitale) Eins

Feinsynchronisation vorgesehen, um innerhalb der *° übertragen, so erscheint am Eingang von FF7 der

richtigen Signalhälfte den Abtasttakt wiederum in die gleiche Zustand wie an seinem Ausgang Q, zum

Mitte zu setzen. Mit dieser Feinsynchronisation werden Zeitpunkt AT-N wird der Ausgang von A V3 logisch

Taktunterschiede zwischen Sende- und Empfangsanla- Null. Mit der positiven Flanke des Abtasttaktes AT-P

ge ausgeregelt. Zu diesem Zweck wird mit FF4 zum wird dieser Zustand in FF8 gespeichert und der

Zeitpunkt LIES (Takt UES-N vom Decodierer OCl) ⁶5 Demodulatorausgang DAE-P ist logisch Eins. Solange

abgefragt, ob die differenzierte Signalflanke (Ausgang logische Einsen übertragen werden, ist zum Abtastzeit-

des Antivalenzgliedes AV2) vor oder nach dem Takt punkt /4 7"jeweils am Eingang Dund am Ausgang Q von

i7F5-Pankommt. Zur Synchronisation des Abtasttaktes FF7 der gleiche logische Zustand vorhanden.

9 10

Die Demodulation ist in Kig. 5 anhand eines Eingang negativ, wird der Ausgang von /V7>9 positiv.

Impulsdiagramnis nochmals erläutert. Im ankommen- d.h. Z 2 wird bei jedem LIl:5-N-Impuls wieder

den Datentelegramm sind die zwei binären Zustände zurückgesetzt; die gleiche Wirkung hat das Code-/V-Si-

durch zwei Frequenzen gekennzeichnet; die Eins wird gnal am Eingang von /VO9, das während ties

durch eine Periode der Frequenz 1875 Hz, die Null 5 Codewortempfanges negativ ist.

durch eine halbe Periode der Frequenz 937,5 Hz Soll das Modem in Scnderichuing arbeiten, so müssen gebildet. In dieser Form gelangt das übertragene Signal alle Takte kontinuierlich durchlaufen, d.h. die Startvom Eingang DAEM-Püber das Flip-flop FF2 an den synchronisierung und die Feinsynchronisicrung müssen Eingang D des Flip-Flop FFT. Der Abtasttakt AT-N abgeschaltet werden. Das geschieht mit dem Signal bzw. AT-P\si so gesetzt, daß das Signal bei >/a seiner io SbND-N, welches (in Fig. 2) über das Flip-Flop FF 4 Länge abgetastet wird. Mit dem Abtasltakt wird also und das Nand-Glicd ND5 sowohl die Startsynchronisiedcr Ausgang Q von FFl je nach dem am Eingang rung als auch die Feinsynchronisicrung verhindert. Der liegenden Signal positiv oder negativ. Das Antivalenz- Zähler Zl erhält ausschließlich Π-Takte. Auch die glied A V 3 vergleicht den Eingang und den Ausgang von Telegrammanfangserkennung (Fig. J) wird mit dem FFl und gibt an FFS bei Gleichheit zweier 15 Signal SEND-Nam Flip-Flop FF8 geschaltet.
aufeinanderfolgender Abtaslsignalc ein negatives, bei Der Modulator (Fig. 4) setzt die angegebenen Verschiedenheit der Signale ein positives Signal. Der digitalen Daten in Signale der beiden Modulationsire-Ausgang Q von FFS gibt dann entsprechend eine quenzcn um, die über den Ausgang DAMO-P logische Null oder eine logische Eins ab; dieses Signal beispielsweise an ein Funkgerät gegeben und von '.lon entspricht der jeweils übertragenen digitalen Null bzw. 20 übertragen werden können. Zur Erzeugung der Eins. Frequenz /"2 = 937,5 Hz (digitale Null) wird der Takt

Um bei einer Datenübertragung den Beginn der /u AT-N (Fig. 2) über die Nandverknüpfung NDW dem

übertragenden Information zu erkennen, wird nach den Flip-Flop FF9 zugeführt, welches die Frequenz halbiert,

mindestens acht Vorlaufnullen (zur Synchronisierung) Zur Erzeugung der Frequenz Fl = 1875 Hz wird

eine Eins übertragen, welche ilen Telegrammanfang 25 zwischen zwei AT-NTdklen der Takt l'FZ N (von

kennzeichnet. Zur Erkennung dieses Tclegrammbeginns DCl) eingefügt, und zwar ülxr das Negationsglied N 10

ist dem Demodulator FF8 ein Zähler Z2 nachgeschal- und das Nandglied Sl- 12. Am Eingang 2 des

t"t(Fiii "';. der mit dem Takt HF, l/V vom Zähler Z 1 Nandgliedes NDX? ''igt während des normalen

(F i g. 2) fortgeschaltet wird, während die Vorlaufnullen Sendebetriebes ein positives Signal; der Eingang 3

empfangen werden. Mit der achten Vorlaufnull wird der 30 erhält über ND 13 immer dann ein positives Signal,

Ausgang QDucs Zählers Z2 logisch Eins, und damit ist wenn eine Eins übertragen werden soll,

über das NOR-CAied NR 1 der Takt UEi-N gesperrt. Mit ND 13 erfolgt also die Frequenzumtastung von

Die Riicksetzung des Zählers erfolgt nur dann, wenn die (2 auf /"1, wenn einer der drei Eingänge negativ wird,

beiden konjunktiv verknüpften Eingänge 1 und 2 logisch Der Eingang 1 wird negativ, wenn von der Dateneinga-

Eins sind. Solange jedoch Nullen empfangen werden, ist 35 be oder einem Codegenerator eine Eins eingegeben

der Ausgang des Nand-Güedcs ND9 negativ, so daß wird. Der Eingang 2 kann über den Eingang SYElN-N

der Zähler nicht zurückgesetzt werden kann. Folgt nun für die Dauer eines Bit logisch Null werden, wenn die

die Start-Eins (Ausgang Q von FF8 wird logisch Null), Start-Eins ausgesendet werden soll. Der Eingang 3 von

so wird der Eingang 2 von Z2 logisch Eins und mit dem ND 13 schließlich kann mit dem Signal PEITO-N zu

nächsten t/£4-/V-Taki (an Λ/9) gelangt der Telegramm- 4= Null werden.

Siartimpuls über das Nand-Glicd NDlQ an den Dieser letztere Einang dient zu dem Zweck, über den

Ausgang STTE-N. Der darauffolgende i/£5-/V-Takt vorhandenen Modulator einen Peilton der Frequenz

setzt den Zähler /2 über den Eingang 1 auf seine 1875 Hz auszusenden (zur Fahrzeugorlung). Über den

Ausgangsstellung zurück. Während des Telegramm- Eingang 2 des Nandgliedes ND 12 schließlich kann das

empfangs dürfen nun keine acht oder mehr aufeinander- 45 negative Signal VONLJL-N angelegt werden, um wie

folgende Nullen empfangen werden, da sonst ein neuer erwähnt, zu Beginn eines jeden Telegramms mindestens

Startinipuls am Ausgang STTE-Ngebildet wird. acht Vorlaufnullen. also die Frequenz 9J7.5 Hz, auszu-

Mit dem Signal SYSTP-N kann der Startimpuls senden. In diesem Fall wird ND 12 über den Eingang 2

STTE-N unterdrückt werden. Ist dieser letztgenannte gesperrt.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Datenübertragung mit Zweifrequenz-Modulation, wobei die eine Binärziffer durch eine Periode einer ersten Modulationsfrequenz und die zweite Binärziffer durch eine halbe Periode einer zweiten Modulationsfrequenz gebildet wird und wobei die zweite Modulationsfrequenz genau den halben Wert der ersten Modulationsfrequenz besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß in den einzelnen Übertragungsstationen von einem Quarzoszillator (OSZ) durch Frequenzteilung über einen mehrstufigen Synchronisationszähler (ZX) ein der ersten Modulationsfrequenz /Tl) entsprechender Takt (A T) erzeugt wird, der sowohl als Sendetakt für den Modulator (MOD) als auch als Abtasttakt für den Demodulator (DEM) verwendet wird, wobei der Abtasttakt über einen Vergleich (SR I) mit den Impulsflanken der Empfangssignale durch Rücksetzung des Synchronisationszählers synchronisiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abtasttakt (AT) durch Rücksetzung des Synchronisationszählers (Z X) jeweils in die zweite Hälfte der ankommenden Binärsignale gesetzt und der Wert des jeweiligen Binärsignals durch Vergleich mit dem vorhergehenden Abtastsignal ermittelt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zu Beginn eines Datenlelegramms jeweils eine Mindestanzahl von Halbperioden der zweiten Modulationsfrequenz ((2) übertragen wird, deren Signalflanken differenziert (A V 2) und mit dem Stand des Synchronisationszählers (Zi) zur Startsynchronisation verglichen werden (SR X).

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß fehlerhaft ankommende Signalflanken gespeichert (SR I) werden, und daß erst nach mehreren hintereinander fehlerhaft ankommenden Signalflanken der Synchronisationszähler (Z X) zur erneuten Synchronisierung zurückgesetzt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Feinsynchronisicrung des Abtasttaktes Zählimpulse (TX; T2) des Synchronisationszählers (ZX) ausgeblendet bzw. eingeblendet werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Feinsynchronisierung ein vorgegcbener Zählerschritt (UES-N)des Synchronisationszählers (ZX) mit den ankommenden Signalflanken (A V2) verglichen wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß von den Parallelausgangen des Synchronisationszählers (Z I) gegenüber dem Abtasttakt (AT) zeitversetzte Takte (LJEX, £/£2 usw.)gleicher Frequenz abgeleitet werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die ankommenden Datensignale im Demodulator jeweils mit dem Abtasttakt (AT) in einem Flip-Flop (FFl) gespeichert werden, und daß der Eingang und der Ausgang des Flip-Flops in einem Antivalenzglied (AV3) verglichen werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Telegrammanfangserkennung im Demodulator jeweils eine vorgegebene Anzahl von Perioden der zweiten Modulationsfrequenz gespeichert (Z 2) wird, und daß eine danach ankommende Periode der ersten Modulationsfrequenz als Startsignal (STTE-N) ausgewertet wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Modulator (F i g. 4) aus dem Abtasttakt (AT-N) durch Frequenzhalbierung die zweite Modulationsfrequenz (Γ2) gewonnen wird, und daß durch Einfügung eines weiteren Zählschrittes (UES-N) des Synchronisationszählers die erste Modulationsfrequenz (f X) gewonnen wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß durch kontinuierliches Aussenden der ersten Modulationsfrequenz (fX) ein Peilton erzeugt wird.

12. Modem zur Datenübertragung mit Zwei-Frequenz-Modulation nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß einem Quarzoszillator (OSZ) über mehrere Frequcnzteilerstufen ein mehrstufiger Synchronisationszähler (ZX) nachgeschaltet ist.

13. Modem nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Startsynchronisation (SR X), in welcher der Stand des Synchronisalionszählers (ZX) mit den ankommenden Signalflanken vergleichbar ist.

14. Modem nach Anspruch 13, dadurch gckennzc'chnct, daß zur Erkennung fehlerhafter Signalflanken ein mehrstufiges Schieberegister (SR 1) vorgesehen ist.

15. Modem nach einem der Ansprüche 12 bis 14, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Feinsynchronisation (NDA, ND5). in welcher die zeitliche Reihenfolge zwischen den ankommenden Signalflanken und einem vorgegebenen Schritt (LIE5) des Synchronisuiiuns/ählers vergleichbar ist.

16. Modem nach einem der Ansprüche 12 bis 15, gekennzeichnet durch einen Speicher (FF7) für die ankommenden Datcnsignalc, dessen Eingang und dessen Ausgang gemeinsam einem nachgeschalteten Antivalenzglied (Vl V.3) zugeführt sind.

17 Modem nach Anspruch Ib, gekennzeichnet durch einen dem Antivalenzglicd (AV3) nachgeschalteten Speicher (FFS).

18. Modem nach einem der Ansprüche 12 bis 17, gekennzeichnet durch eine Startcrkennungscinrichtung mit einem Zähler (Z2), der durch hintereinander ankommende Signale der einen Modulationsfrequen/. ((2) fortschaltbar ist und nach Erreichen eines vorgegebenen Zählerstandes durch ein Signal der anderen Modulationsfrequenz/Tl) zur Abgabe eines Startsignals (STTE-N) veranlaßt wird.

19. Modem nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Modulator ein bistabiles Kippglied (FF9) enthält, welches jeweils im Takt der gewünschten Modulationsfrequenz umschaltbar ist.