DE2550795A1

DE2550795A1 - Digital data transmission system - uses octet of vectors whose components are in: phase and quadrature signal components

Info

Publication number: DE2550795A1
Application number: DE19752550795
Authority: DE
Inventors: King Y Cheng; David M Motley
Original assignee: HYCOM Inc
Current assignee: HYCOM Inc
Priority date: 1975-11-10
Filing date: 1975-11-10
Publication date: 1977-05-26

Abstract

In the 8-vector digital date transmission system a signal generator responds to each data symbol in the series transmitted between data processors and produce a digital signal with in-phase and quadrature components. Each in-phase component together with the corresponding quadrature component defines one of the 8 vectors. Vectors in the first group of 4 vectors have second components greater than the first. Vectors in a third group of two vectors each have magnitudes less than the second component.

Description

Datenübertragungssystem mit einem optimalen Acht-Vek-Data transmission system with an optimal eight-ve

toren Signalisier-Schema Die Erfindung bezieht sich auf Anlagen zum Übertragen digitaler Daten über Übertragungsleitungen, im allgemeinen, und auf eine Vorrichtung zum Kodieren der Daten, um ein Signal zu erhalten, das bei geringsten Energieaufwand und geringsten Feststellfehler übertragen werden kann, im besonderen.gates signaling scheme The invention relates to systems for Transferring digital data over transmission lines, in general, and on one Device for coding the data in order to obtain a signal that is at least Energy expenditure and the slightest detection error can be transferred, in particular.

Bisher wurden zum Kodieren oder anderweitigem Abändern von Daten zum Übertragen verschiedene Signalisierschemen verwendet. Bei manchen Systemen der bisherigen Technik wurden beispielsweise digitale Daten willkürlich gewählt, Gray-kodiert und differentialkodiert, um Datensymbole zu erhalten, die die Information in den Daten darstellen0 Diese Datensymbole wurden weiter abgeländer , um Digitalsignale mit sowohl in Phase befindlichen als auch in der Phase um 900 verschobene Komponenten zu erhalten. Jede in Phase liegende Eomponente ergibt mit einer in der Phase verschobenen (oder Quadratur-) Komponente eine erste Vektorengruppe, die eine Information in einem der Datensymbole darstellt.So far, coding or other modification of data for Transmitted different signaling schemes used. In some systems of the previous Technology, for example, digital data were arbitrarily selected, Gray-coded and differentially encoded to obtain data symbols representing the information in the data represent0 These data symbols have been modified to include digital signals both in phase as well as in the phase shifted by 900 Components. Each component in phase results in a component in the Phase shifted (or quadrature) component a first group of vectors, which is a Represents information in one of the data symbols.

Die in Phase und in der Phase verschobenen Komponenten der Vektoren wurden getrennt über Tiefpaßfilter geführt und einzeln in entsprechenden In-Phasen- oder Quadratun~Eanälen moduliert. Diese modulierten Signale wurden addiert, um ein zusammengesetztes Signal zu erhalten, das in ein analoges Format umgewandelt und zur Übertragung auf einer tbertragu«5leitung über Tiefpaßfilter geführt wurde.The components of the vectors shifted in phase and in phase were passed separately through low-pass filters and individually in corresponding in-phase or square channels. These modulated signals were added to make a composite signal that is converted to an analog format and for transmission on a transmission line via a low-pass filter.

In einer entfernten Station hat ein Empfänger das übertragene Signal auf der Leitung geprüft, um ein digitales Signal zu erhalten. Dieses wurde demoduliert, um In-Phase und Quadratur-Komponente zu liefern, die gleich gemacht wurden, um die Verzögerungs- und die Abschwächungsverzerrung zu korregieren, die von der tlbertragungsleitung verursacht worden sind. Das angeglichene Signal wurde Phasen korrigiert, um In-Phase und Quadratur-Komponenten zu erhalten, die eine zweite Vektorengruppe bestimmen, die der ersten Gruppe ähnlich ist. Diese Vektoren wurden festgestellt, differental und Gray-kodiert und von der Willkürlichkeit befreit, bevor sie an eine zweite Datenbearbeitungsvorrichtung an der zweiten Station gegeben wurden.In a remote station, a receiver has the transmitted signal checked on the line to get a digital signal. This was demodulated, to deliver in-phase and quadrature components that have been made equal to the Correct the delay and attenuation distortion caused by the transmission line have been caused. The adjusted signal has been phase corrected to in-phase and to obtain quadrature components that determine a second group of vectors, which is similar to the first group. These vectors were found differentially and Gray-encoded and de-arbitrary before being sent to a second data processing device were given at the second station.

Die Vektoren, die sich aus der Abänderung der Datensymbole ergeben, haben eine Beziehung zu einander, die besonders zum Erleichtern der Detektion kritisch ist, während die Übertragungsenergie sehr gering ist. Diese Vektoren können auf ein Diagramm mit einer Ordinate und einer Abszisse aufgetragen werden, wobei der Abstand des Vektors von der Ordinate von der In-Phasen-Komponente des Vektors und der Abstand des Vektors von Abzisse von der Quadraturpomponente des Vektors abhängt. Ein kleinster Abstand, der die Vektoren trennt, kann auf dem Diagramm als; Radius eines Kreises mit einem Mittelpunkt am Punkt des Vektors dargestellt werden.The vectors resulting from the modification of the data symbols, have a relationship with each other that especially to facilitate the detection is critical, while the transmission energy is very low. These Vectors can be plotted on a diagram with an ordinate and an abscissa where the distance of the vector from the ordinate of the in-phase component of the vector and the distance of the vector from the abscissa to the quadrature component of the vector depends. A smallest distance that separates the vectors can be on the Diagram as; The radius of a circle with a center at the point of the vector is shown will.

Zum Verringern der Ubertragungsenergie wird die Größe der Vektoren so klein wie möglich gehalten. Andererseits wird zum Erleichtern der Detektion der die Vektoren trennende Abstand so groß wie möglich gemacht, Dieser maximale Abstand gehört im allgemeinen zu größeren Vektoren. Ferner sollen die Größen der Vektoren praktisch gleich sein, so daß das Verhältnis des Spitzenwertes in bezug auf den quadratischen Mittelwert der Vektorengrößen sich der Eins nähert. Dies ist zum Klein halten der Wirkungen von nichtlinbarer Verzerrung erwünscht.The size of the vectors is used to reduce the transmission energy kept as small as possible. On the other hand, to facilitate detection, the made the vectors separating distance as large as possible, this maximum distance generally belongs to larger vectors. Furthermore, the sizes of the vectors be practically the same, so that the ratio of the peak value with respect to the root mean square value of the vector sizes approaches one. This is too small consider the effects of nonlinear distortion desirable.

Die Vorrichtungen nach der Erfindung ergibt ein Signalisierschema, das durch Vektoren gekennzeichnet wt, die die erwünschten Merkmale von minimaler Vektorenlänge, praktisch gleicher Vektorenlänge und maximalem Trennabstand optimieren. Für einen Einheitstrennabstand liefert daa Signalisierschema nach der Erfindung ein Verhältnis von Spitzen- und quadratischem Mittelwert von 1,25. Dies ist weniger als das Schema der bisherigen Technik mit der besten Durchführung. Außerdem ist die durchschnittliche Signalenergie für das vorliegende Signalisierschema nur 4,5. Dies ergibt eine bessere Durchführung von 0,87 als gegenüber dem besten Schema der bisherigen Technik und eine Erhöhung von, 1,81 db gegenüber dem anderen erwähntem Schema. Dies ist besonders wichtig, wenn erkannt wird, daß eine Verbesserung von 1 db in der Durchführung eine Verringerung beim Symbolfehler ergeben kann, der größer als zehn zu eins ist.The devices according to the invention provide a signaling scheme, that is characterized by vectors wt that have the desired characteristics of minimal Optimize vector length, practically the same vector length and maximum separation distance. For a unit separation distance daa provides a signaling scheme according to the invention a peak to root mean square ratio of 1.25. This is less than the best-executed prior art scheme. Also is the average signal energy for the present Signaling scheme only 4.5. This gives a better performance of 0.87 than versus the best Scheme of the previous technology and an increase of. 1.81 db over the other mentioned scheme. This is especially important when it is recognized that there is an improvement of 1 db in implementation can result in a reduction in the symbol error that is greater than ten to one.

Die Vektoren des vorliegenden Signalisierschema enthalten zwei Vektoren, von denen jeder an der Absasse des Diagramms liegt und eine erste Größe besitzt. Ein zweites Paar von Vektoren, von denen jeder an der Ordhate liegt, besitzt eine zweite Größe, die größer als die erste ist. Eine Gruppe von vier Vektoren werden je von einer In-Phasen-Eomponente bestimmt, die gleich der zweiten Größe ist. Die Kreise, die den geringsten Trennabstand der Vektoren darstellen, bestimmen somit drei Reihen, mit drei Kreisen, zwei Kreisen bzw. drei Kreisen. Jeder Kreis liegt tangential zu den benachbarten Kreisen, so daß die beiden Kreise in der zweiten Reihe je tangential zu fünf anderen Kreisen liegen.The vectors of the present signaling scheme contain two vectors, each of which lies at the bottom of the diagram and has a first size. A second pair of vectors, each on the ordhate, has one second size larger than the first. Be a group of four vectors each determined by an in-phase component that is equal to the second variable. the Circles that represent the smallest separation distance of the vectors thus determine three rows, with three circles, two circles and three circles, respectively. Each circle lies tangent to the neighboring circles so that the two circles in the second Each row are tangent to five other circles.

Mehrere Begrenzungslinien, von denen jede tangential zu den Kreisen an ihren Beruhrungspumkten verläuft, ergeben Grenzflächen, die zu je einem der Vektoren gehören0 Somit trennt ein Paar Grenzlinien die Kreise in der ersten Reihe und ein Paar der zweiten Grenzlinien die Kreise in der dritten Reihe. Sowohl die erste wie auch die zweite Grenzlinie liegen praktisch parallel zur Ordinate. Eine Gruppe dritter Grenzlinien, die tangential zu den Kreisen in der zweiten Reihe verlaufen, besitzen jedoch eine Winkelbeziehung sowohl zur Ordinate wie auch zur Abszisse.Several boundary lines, each of which is tangent to the circles runs at their contact peaks, result in interfaces, each to one of the vectors belong0 Thus a pair of border lines separate the circles in the first row and a Pair the second boundary lines the circles in the third row. Both the first and the second boundary line is also practically parallel to the ordinate. A group of third Have boundary lines tangent to the circles in the second row however, an angular relationship to both the ordinate and the abscissa.

Somit definieren die dritten Grenzlinien mit jeder ersten und dritten Grenzlinie einen Punkt, der sowohl von der Ordinate wie auch von der Abszisse entfernt ist. Ferner definieren die den Kreisen zugeordneten Grenzlinien in der zweiten Reihe fünfeckiger Grenzflächen.Thus, the third define boundary lines with every first and third Boundary line means a point away from both the ordinate and the abscissa is. Furthermore, define the border lines assigned to the circles in the second row pentagonal interfaces.

Jede Charakteristik der Grenzlinien und Kreise stellen Vektorenanordnungen nach der Erfindung dar. Diese Vektorenanordnung sorgt für den geringsten Detektionsfehler bei entsprechend geringster ¢bertragunsenergie. Die Leistung ist somit um eine Größenordnung von etwa zehn gegenüber den Anlagen der bisherigen Technik verbessert. Dies wird außerdem mit einer Verringerung des Verhältnisses von Spitzen- zu quadratischem Mittelwert des Schemas bester Leistung der bisherigen Technik erreicht.Each characteristic of the boundary lines and circles represent vector arrangements according to the invention. This vector arrangement ensures the lowest detection error with the correspondingly lowest transmission energy. The performance is thus around an order of magnitude of about ten compared to the systems of the previous technology. this will also with a reduction in the ratio of apex to square Average of the best-performance scheme of the prior art achieved.

Die Erfindung enthält eine Vörrichtung zum Feststellen des Vorliegens von Vektoren in den verschiedenen Grenzgebieten. Das System ist ferner auch mit einem Fehlerrechner versehen, der auf die festgestellten Vektoren anspricht, um ein Systemfehlersignal zu erhalten, um die Daten der Prüf, der Angleich- und Detektionakreise im Empfänger auf den neuesten Stand zu bringen.The invention includes a device for determining the presence of vectors in the different border areas. The system is also with an error calculator which is responsive to the detected vectors in order to to receive a system error signal in order to obtain the data of the test, equalization and detection circuits to bring it up to date in the receiver.

Diese und andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen mit Hilfe der Zeichnungen erläutert, In diesen Zeichnungen ists Figur 1 ein Blockdiagramm eines Systems zum uebertragen von Daten über eine Übertragungsleitung, das einen Geber und einen Empfänger nach der Erfindung aufweist; Figur 2 ein Blockdiagramm des Gebens nach Figur 1 mit einem Datenkodierer und einem Signalgenerator nach der Erfindung.; Figur 3 ein Blockdiagramm des Datenkodierers und Signalgenerators nach Fig. 2 mit einem Gray-Eodierkonverter und einem Modul- +8- Zähler; Figur 3A eine Tabelle der Kennzeichen der Signale bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des Gray-Konverters nach Figur 3; Figur 3B eine Tabelle der Kennzeichen der signale bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des Modul - +8- Zählers nach Figur 3; Figur 4 ein Diagramm der Signalvektoren und der Detektionsgrenzflächen des Signalisierschemas nach der Erfindung; Figur 5 ein Diagramm der Signalvektoren eines Signalisierschemas der bisherigen Technik; Figur 6 ein Diagramm der Signalvektoren eines anderen Signalisierschemas der bisherigen Technik; Figur 7 ein Blockdiagramm des Empfängers nach Figur 1, der eine Detektionsfchaltung und einen Fehlerrechner nach der Erfindung besitzt; Figur 8 ein Blockdiagramm der Detekwionsachaltung nach Figur 7; Figur 8A eine Tabelle der Kennzeichen von Signalen der Detektionschaltung nach Figur 8; und Figur 9 ein Ausführungsbeispiel des Fehlerrechners nach Figur 7.These and other features and advantages of the invention will become apparent the description of preferred embodiments with the aid of the drawings In these drawings, Figure 1 is a block diagram of a system for Transferring data over a transmission line that has a transmitter and a receiver according to the invention; Figure 2 is a block diagram of the giving according to Figure 1 with a data encoder and a signal generator according to the invention .; FIG. 3 shows a block diagram of the data encoder and signal generator according to FIG a Gray EDM converter and a module + 8 counter; Figure 3A is a table of Identifiers of the signals in a preferred embodiment of the Gray converter according to Figure 3; FIG. 3B shows a table of the characteristics of the signals in a preferred one Embodiment of the module - + 8- counter according to Figure 3; Figure 4 is a diagram of Signal vectors and the detection interfaces of the signaling scheme according to the invention; FIG. 5 shows a diagram of the signal vectors of a signaling scheme of the previous one Technology; Figure 6 is a diagram of the signal vectors of another signaling scheme the previous technology; Figure 7 is a block diagram of the receiver of Figure 1, the a detection circuit and an error calculator according to the invention; figure 8 is a block diagram of the detection circuit according to FIG. 7; figure 8A is a table showing the characteristics of signals from the detection circuit of FIG. 8; and FIG. 9 shows an exemplary embodiment of the error calculator according to FIG. 7.

Die Erfindung betrifft digitale Monde ,die die Übertragung von digitalen Daten zwischen zwei Datenbearbeitungsgeräten erleichtern, die über eine Delefonleitung miteinander in Verbindung stehen. Ein erstes Gerät dieser Art ist schematisch in Figur 1 dargestellt1 und trägt die Bezeichnung 11. Die Daten aus dem ersten Gerät 11 werden in einem Übertrager 13 kodiert, der ein Doppelseitenbandübertrager sein kann, der mit einem unterdrücktem Quadraturträger amplitudenmoduliert ist.The invention relates to digital moons that allow the transmission of digital Facilitating data between two data processing devices via a telephone line are related to each other. A first device of this type is shown schematically in FIG Figure 1 shown 1 and is labeled 11. The data from the first device 11 are encoded in a transmitter 13, which can be a double sideband transmitter can, which is amplitude modulated with a suppressed quadrature carrier.

Die Daten werden dann an ein Datenzugriffgerät 15 gegeben, das mit mehreren Übertragungsleitungen versehen (inter faced) z.B. mit der Telefonleitung 17 versehen ist.The data are then given to a data access device 15, which with provided with several transmission lines (inter faced) e.g. with the telephone line 17 is provided.

Eti einem bevorzugten Ausführungsbeispiel führt die Telefonleitung 17 zu einem Empfangædatenzugriffgerät 19 und wird in einen Empfänger 21 eingeführt, der ein Doppelseitenbandempfänger sein kann, der mit einem unterdrückten Quadraturträger amplitudenmoduliert ist. Im Empfänger 21 wird das ankommende Signal demoduliert und kodiert, bevor es an einzweites Datenbearbeitungsgerät 23 gegeben wird. Auf diese Weise können die Daten aus dem ersten Datenverarbeitungsgerät 11 auf das zweite Gerät 23 über die Telefonleitung 17 übertragen werden.In a preferred embodiment, the telephone line is routed 17 to a reception data access device 19 and is introduced into a receiver 21, which can be a double sideband receiver, the one with a suppressed quadrature carrier is amplitude modulated. The incoming signal is demodulated in the receiver 21 and encoded before it is given to a second data processing device 23. on In this way, the data from the first data processing device 11 can be transferred to the second Device 23 can be transmitted over the telephone line 17.

Der Übertrager 13 wird im einzelnen in Figur 2 zwischen dem ersten Datengerät 11 und dem Übertragungsdatenzu griffgerät 15 gezeigt. Ein Datenkodierer 25 ist mit dem Datengerät 11 verbunden und dient zum Empfang gerader binär digitalisierter Daten bei einer besonderen Geschwindigkeit von 2400 Bit pro Sekunde (bps) oder 4800 bps. Im Kodiergerät und Signalgenerator 25 werden die ankommenden Daten willkürlich gewählt und differential kodiert. Die Vektorenkomponentensignale werden zum Trennen in einen In-Phasen-Kanal und in einen Qadraturkanal erzeugt. Diese Kanäle sind mit I und Q bezeichnet0 Im I- und im t-Kanal können die Vektorenkomponentensignale in zwei digitale Tiefpaßfilter 31 bzw. 32 eingeführt werden. Nach entsprechendem Filtern können die Signale in den Kanälen I und Q dann an Vervielfacher 32 und 34 gelegt werden, in denen die bei einer Urägerfrequenz von etwa 1600 Hz mit digitalen Werten aus einem SIN/COS-ROM 35 multipliziert werden.Die Produkte aus den Vervielfachern 32 und 34 können in einem Addierer 37 addiert, in einem Digital-Analog-Konverter 39 in analoge Form gebracht und durch einen analogen Tiefpaßfilter 41 geglättet werden. In seiner analogen Form kann dann dieses Signal über das Datenzugriffgerät 15 an die Telefonleitung 17 gegeben werden.The transformer 13 is shown in detail in Figure 2 between the first Data device 11 and the transmission data access device 15 are shown. A data encoder 25 is connected to the data device 11 and is used to receive even binary digitized data at a special speed of 2400 bits per second (bps) or 4800 bps. The incoming Data chosen arbitrarily and differentially encoded. The vector component signals are generated for separation into an in-phase channel and a quadrature channel. These channels are labeled I and Q0 The vector component signals can be introduced into two digital low-pass filters 31 and 32, respectively. According to the appropriate The signals in channels I and Q can then be filtered at multipliers 32 and 34 be placed, in which the at a Uräger frequency of about 1600 Hz with digital Values from a SIN / COS-ROM 35 are multiplied. The products from the multipliers 32 and 34 can be added in an adder 37 in a digital-to-analog converter 39 brought into analog form and smoothed by an analog low-pass filter 41 will. This signal can then be used in its analog form via the data access device 15 can be given to telephone line 17.

Der Übertrager 13 kann ähnlich dem in der USA-Patentanmeldung Ser.No. 324.657 vom 18. Januar 1973 sein.The transmitter 13 can be similar to that described in U.S. patent application Ser.No. 324,657 dated January 18, 1973.

Als Unterscheidungspunkt sei beachtet, daß die Tiefpaßfilter 31 und 33 nach der Erfindung mit ähnlichen Tiefpaßfiltern im Empfänger 21 abgestimmt sein können, um eine größere Cosinussignalisierung zu ergeben, die für ein rascheres Ansprechen als die Teilansprechsig nalisierung nach der erwähnten Patentanmeldung 324.657 allgemein bekannt ist.As a point of difference it should be noted that the low-pass filters 31 and 33 be matched with similar low-pass filters in the receiver 21 according to the invention can to give a larger cosine signaling that for a faster Address as the partial response according to the patent application mentioned 324,657 is well known.

Der Datenkodierer und Signalgenerator 25 arirdim einzelnen in Figur 3 gezeigt. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel enthält dieses Gerät 25 einen selbst synchronisierenden Pseudo-Randomisiergerät 43, der auf ein digitales Datensignal ai aus dem Datenbearbeitungagerät 11 anspricht und ein randomisiertes Signal bi liefert0 Dieses Randomisiergerät 43 kann eines der allgemein bekannten Arten sein. Das randomisierte Signal b kann an einen Gray-Kodekonverter 45 gegeben werden, der die Bitzahl im Fegler sehr klein macht, wenn ein Symbolfehler auftritt. Ein Gray-kodiertes Signal ci am Ausgang des konverters 45 kann an einen Modul- +8 - Zähler 47 gegeben werden, der die Daten differential kodiert, um 180° Zeitdeutigkeiten im empfangenen Datenstrom aufzulösen. Ein Signal di vom Zähler 47 kann dann an einen Signalgenerator 49 gegeben werden, der Vektorenkomponentensignale DI. und DQj liefert, die entsprechend an die Tiefpaßfilter 31 und 33 gegeben werden. Das Signal DI. stellt das j-te Da-J tensymbol im Vektorenkomponentensignal des Kanals I dar. In ähnlicher Weise stell das Signal DQå des j-te Datensymbol im Vektorenkomponentensignal des Kanals Q dar, Die Signale bi und ci sind in einer Richtigkeitstabelle der Figur 3A aufgeführt. Diese Signale zeigen das Ergebnis des Gray-Kodekonverters 45, dessen Funktion noch beschrieben werden wird0 Die Signale di, DIå und DQå befinden sich in der Richtigkeitstabelle der Figur 38. Diese Signale zeigen die jeweiligen Vektorenkomponenten DI. und DQ., die zu den a am Eingang des Signalgenerators 49 aufgenommenen Daten gehören. Bei einem besonderen Ausführungsbeispiel kann der Signalgenerator 49 ein Lese- Nur-Speicher sein, der auf die Symbole im Signal di anspricht, um die Vektorenkomponenten DI. und DQ. der entsprechena den Symbole zu liefern.The data encoder and signal generator 25 are shown in detail in FIG 3 shown. In a preferred embodiment, this device 25 includes one self-synchronizing pseudo-randomizer 43, which is based on a digital data signal ai from the data processing device 11 responds and a randomized signal bi supplies0 This randomizer 43 can be of the generally known types. The randomized signal b can be given to a Gray code converter 45 which makes the number of bits in the Fegler very small when a symbol error occurs. A gray-coded one Signal ci at the output of converter 45 can be given to a module +8 counter 47 that encodes the data differentially, by 180 ° time uniqueness in the received Dissolve data stream. A signal di from the counter 47 can then be sent to a signal generator 49 are given of the vector component signals DI. and DQj delivers that accordingly to the low-pass filters 31 and 33 are given. The signal DI. represents the jth Da-J tens symbol in the vector component signal of channel I. Similarly, Stell represents the signal DQå of the j-th data symbol in the vector component signal of channel Q, The signals bi and ci are listed in a correctness table in FIG. 3A. These signals show the result of the Gray code converter 45, its function still 0 The signals di, DIå and DQå are in the correctness table of FIG. 38. These signals show the respective vector components DI. and DQ., the data recorded for the a at the input of the signal generator 49 belong. In a particular embodiment, the signal generator 49 can be read-only memory be responsive to the symbols in the signal di to generate the vector components DI. and DQ. of the corresponding symbols.

Der Modul- + 8-Zähler 47 ist ein Differentialkodierer bekannter Art. Die Zwecke, Funktionen und Vorteile des Differentialkodierens sind in Bennet an Davey, Date Transmissione, (Mc Graw-Hill Co., 1965)" beschrieben.The module + 8 counter 47 is a known type of differential encoder. The purposes, functions, and advantages of differential coding are outlined in Bennet Davey, Date Transmissione, (Mc Graw-Hill Co., 1965) ".

Eine weitere Erläuterung von Diffenrentialkodierern kann in der USA-Patentschrift 3.701.948 mit der Bezeichnung "System for Phase Looking on a Virtual Carrier't vom 31. Oktober 1972 gefunden werden. Der grundsätzliche Zweck des Zählers 47 ist das Auflösen von Zweideutigkeiten im System. Diese Zweideutigkeiten werden im einzelnen noch beschrieben werden.Further explanation of differential encoders can be found in U.S. Patent 3,701,948 with the designation "System for Phase Looking on a Virtual Carrier't from To be found October 31, 1972. The basic purpose of the counter 47 is that Resolving ambiguities in the system. These ambiguities are detailed yet to be described.

Am Ausgang des Signalgenerators 49 bei diesem AuXührungsbeispiel definieren die signale der Komponenten DIåund DQå einen der acht Vektoren, je nach der Charakteristik des Signals di. Diese acht Vektoren, die sich im Diagramm der Figur 4 befinden, sind mit den Bezugszahlen 0 bis 7 bezeichnet. Diese Bezugszahlen bezeichnen auch die Zustände der entsprechenden Vektoren. Das Diagramm nach Figur 4 besitzt eine Abszisse mit einem großen Buchstaben I als In-Phasen-Achse und mit einem Großen Buchstaben Q als Quadraturachse. Die In-Phasen-Achs I und die Quadraturachse Q kreuzen sich am Ursprung des Diagramms.Define at the output of the signal generator 49 in this embodiment the signals of the components DIåand DQå one of the eight vectors, depending on the characteristic of the signal di. These eight vectors, which are located in the diagram of Figure 4, are denoted by the reference numerals 0 to 7. These reference numbers also denote the states of the corresponding vectors. The diagram of Figure 4 has a Abscissa with a capital letter I as the in-phase axis and with a capital Letter Q as a quadrature axis. The in-phase axis I and the quadrature axis Q cross at the origin of the diagram.

Für die Erfindung ist der geringste Abstand von größtem Interesse, der die Vektoren 0 bis 7 von den benachbarten Vektoren trennt. Dieser geringste Trennabstand ist in Figur 4 durch mehrere Kreise dargestellt, die mit aufeinanderfolgenden ungeraden Zahlen von 51 bis 65 bezeichnet sind, die zu den Vektoren 0 bis 7 gehören. Wenn jeder der Kreise 51 bis 65 einen Radius von Eins und einen Mittelpunkt an der Spitze der zugehörigen Vektoren 0 bis 7 besitzt, stellt die von jedem Kreis 51 bis 65 bedeckte Fläche die angenäherte Detektionsfläche für jeden der Vektoren 0 bis 7 dar. Aber wichtiger ist, daß die Kreise 51 bis 65 den Abstand aufbauen, der benachbarte Paare der Signalvektoren trennt.For the invention, the smallest distance is the greatest Interest, which separates the vectors 0 to 7 from the neighboring vectors. This least one Separation distance is shown in Figure 4 by several circles with successive odd numbers from 51 to 65 belonging to vectors 0 to 7 are designated. When each of circles 51 through 65 has a radius of one and a center point at the The tip of the associated vectors 0 to 7 represents that of each circle 51 to 65 area covered the approximate detection area for each of the vectors 0 to 7. But it is more important that the circles 51 to 65 build up the distance that is adjacent Separates pairs of signal vectors.

Übertragungsleitungen wie die Telefonleitung 17 und die meisten Übertragunskanäle im allgemeinen sind auf die Durchschnittsenergie begrenzt, die auf der Leitung übertragen werden kann. Es folgt, daß ein ideales Signalisierschema die niedrigste Durchschnittssignalenergie für einen gegebenen Trennabstand ergibt. Die Länge oder Größe der Vektoren gehört zu dem zum Übertragen der Komponenten des betreffenden Vektors benötigten Energiewert. Deshalb soll die Länge der Vektoren so klein wie möglich gehalten werden, während die Trennabstände, d.h.Transmission lines such as telephone line 17 and most transmission channels are generally limited to the average energy transmitted on the line can be. It follows that an ideal signaling scheme has the lowest average signal energy for a given separation distance. The length or size of the vectors belongs to the energy value required to transmit the components of the relevant vector. Therefore, the length of the vectors should be kept as small as possible while the separation distances, i.e.

die Radien der Kreise 51 bis65 so groß wie möglich sein sollen. Es ist zu erkennen, daß ein Signalisierschema, bei dem die Kreise 51 bis 65 tangential zu jedem benachbarten Kreis verlaufen, die kürzeste Vektorenlänge und den größten Trennabstand (in Verbindung mit dem kleinsten Kreisradius) ergibt.the radii of the circles 51 to 65 should be as large as possible. It it can be seen that a signaling scheme in which the circles 51 to 65 are tangential run to each neighboring circle, the shortest vector length and the largest Separation distance (in connection with the smallest circle radius) results.

Figur 4 zeigt das Signalisierschema nach der Erfindung, das diese erwünschten Merkmale durch die Vektoren O bis 7 mit einer Ausrichtung optimal macht, durch die die Kreise 51 bis 65 Reihen bilden, die mit den Bezugszahlen 67, 69 und 71 bezeichnet sind. Die Reihe 67 enthält die drei Kreise 65, 59 und 57. Jeder Kreis 51 bis 65 liegt tangential die diesen benachbarten Kreisen, Beispielsweise liegt der Kreis 63 tangential zu den Kreisen 65, 51, 55, 59 und 61. In ähnlicher Weise liegt der Kreis 55 tangential zu den Kreisen 53, 51, 63, 59 und 57.Figure 4 shows the signaling scheme according to the invention, this makes desired features optimal by the vectors O to 7 with an alignment, by which the circles 51 to 65 form rows that are identified by the reference numerals 67, 69 and 71 are designated. Row 67 contains three circles 65, 59 and 57. Each Circle 51 to 65 is tangential to these neighboring circles, for example the circle 63 is tangential to the circles 65, 51, 55, 59 and 61. In a similar way The circle 55 is tangential to the circles 53, 51, 63, 59 and 57.

Außerdem liegen die Kreise 51 und 59 tangential zu vier anderen Kreisen und die Kreise 53, 57, 61 und 65 liegen tangential zu zwei anderen Kreisen. Diese tangentiale Ausrichtung der Kreise 51 bis 65 ist erwünscht, da sie die Vektoren mit der kürzesten Länge und dem größten Trennabstand ergeben.In addition, circles 51 and 59 are tangent to four other circles and circles 53, 57, 61 and 65 are tangent to two other circles. These Tangential alignment of the circles 51 through 65 is desirable because they are the vectors with the shortest length and the greatest separation distance.

Mit der Vektoren- und Signalausrichtung nach figur 4 werden die Kreise 51 bis 65 von einheitlichem Radius den Vektoren einer bestimmbaren Länge zugeordnet. Beispielsweise werden die Vektoren 0 bis 4 für die Kreise 51 bzw. 59 eine Länge von 1.732 und die Vektoren 2 und 6 der Kreise 55 und 63 eine Länge von 1.000 aufweisen.With the vector and signal alignment as shown in Figure 4, the circles become 51 to 65 of uniform radius assigned to the vectors of a determinable length. For example, vectors 0 through 4 become a length for circles 51 and 59, respectively of 1,732 and vectors 2 and 6 of circles 55 and 63 are 1,000 in length.

Die längsten Vektoren 1,3,5 und 7 der Kreise 53, 57, 61 und 65 haben Längen von 2.646. Da die Übertragungsenergie zum Quadrat der Vektorengröße gehört, sind die Energien der Vektoren 0 und 4, 2 und 6 und 1, 35 und 7 gleich 1,3, bzw. 7 und die durchschnittliche Signalenergie ist gleich dem Durchschnitt des Quadrats Vektorenlängen. Die Durchschnittssignalenergie für das Schema nach der Erfindung ist somit gleich 4,5. Da der Spitzensignalvektor eine Länge von 2.646 besitzt, folgt, daß das Verhältnis von Spitzen zum quadratischen Mittelwert der Vektorenlängen gleich 2.646 dividiert durch die Quadratwurzel von 4,5 oder 1,25.The longest vectors 1,3,5 and 7 of circles 53, 57, 61 and 65 have Lengths of 2,646. Since the transmission energy belongs to the square of the vector size, the energies of vectors 0 and 4, 2 and 6 and 1, 35 and 7 are equal to 1.3, or 7 and the average signal energy is equal to the average of the square Vector lengths. The average signal energy for the scheme of the invention is therefore equal to 4.5. Since the peak signal vector has a length of 2.646, it follows that that the ratio of peaks to the root mean square of the vector lengths is equal 2,646 divided by the square root of 4.5 or 1.25.

Diese Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der kurzen Erläuterungen des Signalisierschemas der bisherigen Technik, zoBs des Acht-Vektorenschemas nach Figur 5.These features and advantages result from the brief Explanations the signaling scheme of the prior art, e.g. the eight-vector scheme Figure 5.

Dort ist jeder Vektor 73 einem von mehreren Kreisen 75 zugeordnet. Die Vektoren 73 besitzen durchweg dieselbe Länge, die ein erwünschtes Verhältnis von Spitzen- zum quadratischen Mittelwert von Eins ergibt. Um für die Kreise 75 einen Radius von Eins zu erhalten, müssen die Vektoren 73 eine Länge von 2.613 besitzen. Die durchschnittliche Signalenergie der Vektoren dieser Länge ist gleich (2.613)2 oder 6.828. Die Leistung des Signalschemas nach der Erfindung mit einer Durchschnittssignalenergie von 4,5 ist um'1,81 db besser als das Schema nach Figur 5.There each vector 73 is assigned to one of several circles 75. The vectors 73 are all the same length, which is a desired ratio from peak to root mean square of one. In order for the circles 75 To obtain a radius of one, the vectors 73 must have a length of 2,613. The average signal energy of the vectors of this length is equal to (2.613) 2 or 6,828. The performance of the signal scheme according to the invention with an average signal energy 4.5 is 1.81 db better than the scheme according to FIG. 5.

Ein weiteres Schema der bisherigen Technik wird in Figur 7 gezeigt. Dort sind vier Vektoren mit der Bezugszahl 77 auf der Abszisse und der Ordinate des Diagramms ausgerichtet. Vier Vektoren 79 liegen zu den Vektoren 77 in einem Winkel von 45°. Jeder Vektor 77 und 79 ist einem von mehreren Kreisen 81 mit einem Radius von Eins zugeordnet.Another prior art scheme is shown in FIG. There are four vectors with the reference number 77 on the abscissa and the ordinate of the diagram. Four vectors 79 are associated with vectors 77 in one 45 ° angle. Each vector 77 and 79 is one of several circles 81 with one Assigned a radius of one.

In diesem Schema besitzen die Vektoren 79 eine Länge von 1*414 und die Kreise 81 der Vektoren 79 besitzen eine tangentiäie Beziehung Die Vektoren 77 besitzen jedoch eine Länge von 3000 so daß die Kreise 81 der Vektoren 77 nicht zu einem der anderen Kreise 81 tangential verlaufen. Bei einem solchen Schema ist die durchschnittliche Signalenergie gleich 5,5. Verglichen mit der durchschnittlichen Signalenergie (4,5) des Schemas nach der Erfindung ist die Leistung des Schemas nach Figur 6 um 0,87 db herabgesetzt. Ferner ergibt die erhebliche Schwankung zwischen dem Spitzensignalvektor mit einer Größe von 3.000 und dem kleinsten Signalvektor mit einer Größe von 1.414 ein Verhältnis von Spit«en- zum quadratischen Mittelwert von 1,28 das größer als das des Schemas nach der Erfindung ist.In this scheme, the vectors 79 have a length of 1 * 414 and the circles 81 of the vectors 79 have a tangential relationship however, have a length of 3000 so that the circles 81 of the vectors 77 do not have to one of the other circles 81 run tangentially. In such a scheme, the average signal energy equal to 5.5. Compared to the average Signal energy (4,5) of the scheme according to the invention is the performance of the scheme according to Figure 6 reduced by 0.87 db. Furthermore, the substantial Variation between the peak signal vector with a size of 3,000 and the smallest Signal vector with a size of 1.414 a ratio of peak to square Mean value of 1.28 which is greater than that of the scheme according to the invention.

Bei der erwünschten Vektorenausrichtung nach der Erfindung kann die Funktion des Gray-Kodekonverters 45 und das Modul- +8Zähler 47 besser verständlich sein. In der Tabelle der Figur 3A enthalten das randomisierte Datensignal c. und das Gray-kodierte Signal b. je drei 1 1 Bit pro Symbol. Jedes der drei Bit-Symbole ci und wird in Figur 4 neben dem zugehörigen Vektor 0 bis 7 gezeigt. Der Zweck des Gray-Kodekonverters 45 ist es, die Zahl der Bitänderungen in den Symbolen der benachbarten Vektoren O bis 7 so klein wie möglich zu halten.In the desired vector alignment according to the invention, the The function of the Gray code converter 45 and the module + 8 counter 47 are easier to understand be. The table in FIG. 3A contains the randomized data signal c. and the gray-coded signal b. three 1 1 bits per symbol. Each of the three bit symbols ci and is shown in FIG. 4 next to the associated vector 0 to 7. The purpose of the Gray code converter 45 is to count the number of bit changes in the symbols of the neighboring Keep vectors O to 7 as small as possible.

Beim Kleinhalten der Symbole der Vektoren kann der Fehler bei der Detektion eines Vektors außerhalb der Vektorenfläche sehr klein gehalten werden. Oder, in anderen Worten, durch Definieren der benachbarten Vektorenflächen mit ähnlichen Symbolen kann der Fehler bei unrichtiger Detektion der Vektoren O bis 7 sehr klein gehalten werden. Beispielsweise gibt es dort nur eine einzige Bit-Änderung im Symbol bi des jeweiligen Vektors und im Symbol bi der Vektoren neben dem jeweiligen Vektor in der Reihe von 0 bis 7.If the symbols of the vectors are kept small, the error in the Detection of a vector outside the vector area can be kept very small. Or, in other words, by defining the neighboring vector areas with similar ones Symbols, the error can be very small if the vectors O to 7 are incorrectly detected being held. For example, there is only a single bit change in the symbol there bi of the respective vector and in the symbol bi of the vectors next to the respective vector in the series from 0 to 7.

Insbesondere ist das Symbol bi des Vektors 3 gleich 010 und das Symbol b des Vektors 4 gleich 110. Somit unterscheiden sich die symbole bi der Vektoren 3 und 4 nur in einer Änderung in den Bit mit dem höchstem Wert des entsprechenden Symbol bi. Zum Vergleich sei bemerkt, daß die Symbole c1 für die Vektoren 3 und 4 gleich 011 bzw. 100 sind. Somit besitzen die Symbole in den ci -Signalen dieser Vektoren eine Drei-Bit-Änderung, während die Symbole b. des Gray-kodierten Signals nur eine einzige Bitänderung aufweist. Aus praktischen Gründen, d.h. wenn Daten des Vektors 3 als Vektor 4 festgestellt werden, ergibt dies nur einen einzigen Bit-Fehler und nicht einen Drei-Bit-Fehler.In particular, the symbol bi of the vector 3 is 010 and the symbol b of vector 4 equals 110. Thus, the symbols bi of the vectors differ 3 and 4 only in one change in the bit with the highest value of the corresponding Symbol bi. For comparison it should be noted that the symbols c1 for the Vectors 3 and 4 are 011 and 100, respectively. Thus, the symbols in the ci Signals of these vectors a three-bit change, while the symbols b. of the Gray-coded Signal has only a single bit change. For practical reasons, i.e. if Data of vector 3 are determined as vector 4, this results in only a single one Bit error and not a three-bit error.

Wenn die Baten auf der Telefonleitung 17 vom Empfänder 21 aufgenommen werden, kann die Vektorenkomponente DI entweder an der +I-Achse (Figur 4) oder außerhalb der Phase bei einem Ranom-Winkel von 90, 180 oder 270 Grad erscheinen. Somit kann die Vektorenkomponente DI. als a +Q, -I oder -Q erscheinen. Bei der Fehlerausrichtung des vorliegenden Signal schemas erkennt der Empfänger 21, daß das DIj-Signal unrichtig ausgerichtet ist, wenn es an der Achse erscheint. Bei dieser.Ausrichtung würden die Kreise 51 bis 65 nicht in den Reihen 67, 69 und 71 sondern als Spalten erscheinen. Wenn jedoch das DI.-Signal als -I empfangen wird, würden die Kreise 51 bis 65 in der Reihe 67, 69 und 71 erscheinen.When the request is received on the telephone line 17 by the receiver 21 the vector component DI can either be on the + I axis (FIG. 4) or outside the phase appear at a Ranom angle of 90, 180 or 270 degrees. Thus can the vector component DI. appear as a + Q, -I, or -Q. In error alignment The present signal scheme recognizes the receiver 21 that the DIj signal is incorrect is aligned when it appears on the axis. With this orientation circles 51 to 65 do not appear in rows 67, 69 and 71 but as columns. However, if the DI. Signal is received as -I, circles 51 through 65 in series 67, 69 and 71 appear.

Somit besitzt dieses Signalisierschema eine 1800-Zweideutigkeit. Für die Erfindung ist es besonders vorteilhaft, daß es im vorliegenden Signalisierschema keine aufzulösende 90° - Zweideutigkeiten gibt. Im Vergleich ist zu beachten, daß das Signalisierschema der bisherigen Technik nach Figur 6 nicht nicht nur eine 1800-Zweideutigkeit, sondern auch eine 90°-Zweideutigkeit auflösen muß. Das bisherige Signalisierschema nach Figur 5 besitzt Zweideutigkeiten bei 1800, 900 und auch bei 45°, die aufgelöst werden uasen.Thus, this signaling scheme has an 1800 ambiguity. For the invention, it is particularly advantageous that it is in the present signaling scheme there are no 90 ° ambiguities to be resolved. In comparison it should be noted that the signaling scheme of the previous technology according to Figure 6 is not just an 1800 ambiguity, but also has to resolve a 90 ° ambiguity. The previous signaling scheme according to Figure 5 has ambiguities at 1800, 900 and also at 45 °, which resolved will uasen.

Es ist Zweck des Modul- +8-Zählers 47, die 1800-Zweideutigkeit aufzulösen, so daß das DIj Signal das beispielsweise entweder als +I oder als -I aufgenommen worden ist, dieselben Daten befördert. Somit ist es Zweck des Modul- +8-Konverters 47 die Daten differential zu kodieren, so daß dieselbe Information befördert wird, ob nun das DI-Signal als +I oder als -I erscheint. Bei diesem besonderem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird das Signal diam Ausgang des Modul-+8-Konverters 47 durch folgende Gleichung gegeben: di = Ci MOP+8 di,l (1) 1 1 Bei dem jeweiligen Übertrager 13 nach Figur 1 können digitale Filter und Modulationstechniken, wenn auch im allgemeinen nicht notwendig, verwendet werden. Bei Benutzung dieser Techniken muß zwischen der Daten schwindigkeit, bei der der Randomizer 43 arbeitet, eine richtige Beziehung bestehen. Dies ist die Bandgeschwindigkeit, bei der der Konverter 45, der Zähler 47 und der Generator 49 arbeiten, und die Prüfgeschwindikeit, bei der die Tiefpaßfilter 31 und 33 und der Digital-Analog-Konverter 39 wirkt. Beispielsweise kann beim beschriebenen Ausführungsbeispiel die Datengeschwindigkeit bei 4800 Bit pro Sekunde liegen. Bei Verwendung des Signalisierschemas nach der Erfindung, durch das jeder der acht Vektoren drei Bit pro Baud aufweist, ist die Baud-Geschwindigkeit 4800 geteilt durch 3 oder gleich 1600. Diese BaudgeschwindSkeit ist der Zahl der Symbole pro Sekunde äquivalent. Die Prüfgeschwindigkeit soll gleich oder Größer als das Doppelte der höchsten beim Filtern und Modulieren erzeugten Frequenz sein.It is the purpose of the module + 8 counter 47, the 1800 ambiguity to dissolve, so that the DIj signal is recorded as either + I or -I, for example has been conveyed the same data. So it is the purpose of the module + 8 converter 47 differentially encode the data so that the same information is conveyed, whether the DI signal appears as + I or as -I. In this particular embodiment of the invention, the signal diam output of the module + 8 converter 47 by the following Equation given: di = Ci MOP + 8 di, l (1) 1 1 With the respective transformer 13 after Figure 1 can use digital filters and modulation techniques, albeit in general not necessary to be used. When using these techniques, a distinction must be made between the Data rate at which the randomizer 43 operates, a correct relationship exist. This is the tape speed at which the converter 45, the counter 47 and the generator 49 work, and the Prüfgeschwindikeit at which the low-pass filter 31 and 33 and the digital-to-analog converter 39 acts. For example, the described Embodiment the data speed are 4800 bits per second. at Using the signaling scheme according to the invention, by which each of the eight vectors has three bits per baud, the baud rate is 4800 divided by 3 or equal to 1600. This baud rate is equivalent to the number of symbols per second. The test speed should be equal to or greater than twice the highest at Filtering and modulating the generated frequency.

Wenn der ROM 35 eine Trägerfrequenz von 1600 Hz liefert, enthält die Frequenz der modulierten Baudgeschwindigkeit interessierte Frequenzen so hoch wie 3200 Rz.If the ROM 35 supplies a carrier frequency of 1600 Hz, contains the frequency of the modulated baud rate interested frequencies so high like 3200 margin no.

In diesem Fall soll die Prüffrequenz mindestens das Doppelte von 3200 Hz oder 6400 Hz betragen.In this case, the test frequency should be at least twice that of 3200 Hz or 6400 Hz.

Figur 7 zeigt ein Funktions-Blockdiagramm eines automatisch gleichgemachten Modems zum Empfang des: beschriebenen Signalisierschemas. Das von der Telefonleitung 17 ankommende Signal kann auf einen Bandpaßfilter und eine automatische Verstärkungsgradregelung 81 gegeben werden, wo es bandpaßgefiltert wird, um äußere Signale und Geräusche zu entfernen, und im Verstärkungsgrad eingestellt werden, um einen angenähert richtigen Signalwert zu erhalten. Dieses Signal wird dann in ein äquivalentes Digitalwort durch einen Analog-Digital-Eonverter und Prüfer 83 umgewandelt, der auf der Prüffrequenz arbeitet. Es ist gewöhnlich zweckmäßig, dieselbe Prüffrequenz sowohl beim Übertrager 13 als auch beim Empfänder 21 zu verwenden.Figure 7 shows a functional block diagram of an automatically equalized Modems to receive the: described signaling scheme. That from the phone line 17 incoming signal can be on a bandpass filter and an automatic gain control 81 where it is band pass filtered to external signals and noises to be removed, and the gain adjusted to an approximately correct one To obtain signal value. This signal is then converted into an equivalent digital word converted by an analog-to-digital converter and tester 83 based on the test frequency is working. It is usually useful to have the same test frequency at both the transmitter 13 as well as with the receiver 21 to be used.

Das-digitalisierte aufgenommene Signal wird dann mit Prüfwerten der Sinus- und Cosinus-Bezugsfrequenz multipliziert. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist dies Bezugsfrequenz dieselbe wie die übertragene rägerfrequenz von 1600 Hz, obwohl diese Gleichheit für die Arbeitsweise des Systems nicht wesentlich ist.The digitized recorded signal is then checked against the Sine and cosine reference frequency multiplied. In a preferred embodiment if this reference frequency is the same as the transmitted carrier frequency of 1600 Hz, although this equality is not essential to the operation of the system.

Das digitalisierte aufgenommene Signal kann dann an zwei Vervielfacher 85 und 87 gegeben werden, wo es mit Werten des Cosinus bzw0 Sinus eines Bezugsträgers multipliziert wird. Diese Werte werden dann von einem Oszillator89 geliefert. Bei einem bevorzugten Ausführungsbei spiel besitzt der Bezugsträger dieselbe Frequenz von 1600 Kz wie die übertrage Trägerfrequenz, obwohl diese Gleichheit für den Betrieb des Modems nicht wesentlich ist.The digitized recorded signal can then be sent to two multipliers 85 and 87 are given, where it is with values of the cosine or sine of a reference carrier is multiplied. These values are then supplied by an oscillator89. at In a preferred embodiment, the reference carrier has the same frequency from 1600 Kz as the transmitted carrier frequency, although this equality is not essential to the operation of the modem.

Die Produkte des aufgenommenen Signals und die Sinus/ Cosinus-Werte können dann an digitale Tiefpaßfilter 91 und 93 gelegt werden, so die höheren Frequenzprodukte eliminiert werden. Diese Tiefpaßfilter können nicht-rekursive oder rekursive Filter sein, wie sie in dieser Technik üblich sind. Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Filter 91 und 93 nicht rekursive Filter der Transversal Technik mit Abgriffkoeffizienten nahe der gewünschten Bilterimpulsansprechung. Sowohl der Prüfer 83 wie auch die Filter 91 und 93 arbeiten auf der Prüffrequenz. Nach dem Demodulieren erfolgt jedoch üblicher weise ein zusätzliches Bearbeiten der Signale bei einer Baudgeschwindigkeit von 1600 Hz. Am Ausgang der Tiefpaßfilter 91 und 93 können die Proben sowohl im I- wie auch im Q-Eanal an eine Angleichhaltung 95 gegeben werden, wie sie in der USA-Patentanmeldung Ser. No. 324.657 vom 18.Januar 1973 mit der Bezeichnung "Automatic Digital Modem1' beschrieben ist0 Die Angleichungsschaltung 95 besitzt Charakteristiken zum Eliminieren der sich aus der Übertragung über die Telefonleitung 17 ergebende In-Phasen-und Quadraturverzerrung.The products of the recorded signal and the sine / cosine values can then be applied to digital low-pass filters 91 and 93, so the higher frequency products be eliminated. These low-pass filters can be non-recursive or recursive filters as they are common in this technique. In the preferred embodiment Filters 91 and 93 are non-recursive transversal technique filters with tap coefficients close to the desired image impulse response. Both the examiner 83 and the Filters 91 and 93 work on the test frequency. However, after demodulation takes place Usually an additional processing of the signals at a baud rate of 1600 Hz. At the output of the low-pass filters 91 and 93, the samples can both in I- as well as in the Q-eanal are given to an adjustment 95, as it is in the USA patent application Ser. No. 324.657 from January 18, 1973 with the designation "Automatic Digital Modem1 'is described. The matching circuit 95 has characteristics to eliminate the one resulting from the transmission over the telephone line 17 In-phase and quadrature distortion.

Die gleichgemachten Datensignale können dann an eine Phasenkorrekturschaltung 97 gegeben werden, die ebenfalls in der erwähnten Patentanmeldung beschrieben ist und im wesentlichen als zweiter Demodulator arbeitet, dessen Frequenz und Phase die Differenz zwischen der aufgenommenen Trägerfrequenz und der Bezugsfrequenz des Oszillators 9 ist. Es ist die Funktion dieser Schaltung 97, einen Frequenz- oder Phasenfehler in dem empfangengen Datensignal vor der Detektion zu beseitigen.The equalized data signals can then be sent to a phase correction circuit 97, which is also described in the aforementioned patent application and essentially works as a second demodulator, its frequency and phase the difference between the recorded carrier frequency and the The reference frequency of the oscillator 9 is. It is the function of this circuit 97, one Frequency or phase errors in the received data signal prior to detection remove.

Die Detektion für das Signalisierschema nach der Erfindung wird anhand der Figur 4 erläutert. Dort werden die erwärteten Signalwerte gezeigt, die I-Achse die In-Phasen-Signalkomponenten und die Q-Achse die Quadratursignalkomponenten darstellt. Außer den Vektoren 0 bis 7 und den zugehörigen Kreisen 51 bis 65 zeigt Figur 4 auch mehrere Grenzlinien, die tangential zu den Kreisen 51 bis 65 an deren Tangentenpunkten verlaufen, Die Grenzlinienflächen trennen je eines der Vektoren 0 bis 7. Beispielsweise enthalten die Grenzlinien diejenigen mit den Bezugszacken 99, 101, 103 und 105. Die Linien 99 bis 105 definieren eine Grenzfläche, die zum Vektor 0 gehört. Die Grenzlinien 99 bis 105 besitzen eine praktisch parallele Beziehung zur Q-Achse, während die Grenzlinien 101 und 103 eine Winkelbeziehung sowohl zur Achse als auch zur I-Achse besitzen. Zum weiteren Unterscheiden der Grenzflächen der Schemen der bisherigen Technik, kreuzen sich die Linien 103 und 105 am Punkt 107. Dieser Punkt ist sowohl von der I-Achse wie auch von der Achse entfernt.The detection for the signaling scheme according to the invention is based on 4 explained. There the expected signal values are shown, the I-axis represents the in-phase signal components and the Q-axis represents the quadrature signal components. In addition to the vectors 0 to 7 and the associated circles 51 to 65, FIG. 4 also shows several boundary lines that are tangent to the circles 51 to 65 at their tangent points run, the boundary areas separate one of the vectors 0 to 7. For example the boundary lines contain those with the reference spikes 99, 101, 103 and 105. Lines 99 to 105 define an interface that belongs to vector 0. the Boundary lines 99 to 105 have a practically parallel relationship to the Q-axis, while the boundary lines 101 and 103 have an angular relationship to both the axis and to the I-axis. To further differentiate the interfaces of the schemes of the previous technology, lines 103 and 105 intersect at point 107. This point is removed from both the I-axis and the axis.

Eine Grenzfläche des Vektors 2 wird von der Grenzlinie 103 und mehreren Grenzlinien 109, 111,113 und 115 definiert. Diese Grenzfläche besitzt die Form eines Punfecks. Außerdem geht eine Verlängerung jeder Grenzlinie durch einen Punkt, der von den Komponenten eines der Vektoren 0 bis 7 bestimmt wird. Beispielsweise gehen Verlängerungen der Grenzlinien 115 und 103 durch Punkte an den Spitzen der Vektoren O bzw. 1 Es ist zu erwarten, daß wegen der Fehler der Ubertragungsleitung wie die Telefonleitung 17 die Vektorenkomponenten DI. und DQ. etwas verzerrt sein können.A boundary surface of the vector 2 is made up of the boundary line 103 and several Boundary lines 109, 111, 113 and 115 are defined. This interface has the shape of a Punctures. In addition, an extension of each boundary line goes through a point which is determined by the components of one of the vectors 0 to 7. For example go Extensions of the boundary lines 115 and 103 by points at the tips of the vectors O and 1 Es, respectively is to be expected because of the failure of the transmission line like the telephone line 17 the vector components DI. and DQ. can be somewhat distorted.

a In diesem Fall definieren diese Komponenten Vektoren mit genauen Werten, wie es für die Vektoren 0 bis 7 gezeigt wird. Innerhalb der zugehörigen Grenzfläche festgestellter Vektor soll nun die Vektorenkomponenten der zugehörigen Vektoren 0 bis 7 und beispielsweise ein Vektor innerhalb der von den Linien 99, 101, 103 und 105 begrenzten Fläche eine Vektorenkomponente DI. gleich a Null und einen Vektorenkomponente DQå gleich 1.0732 aufweisen. a In this case, these components define vectors with exact Values as shown for vectors 0 through 7. Within the associated The vector determined at the interface should now be the vector components of the associated Vectors 0 to 7 and, for example, a vector within the range indicated by lines 99, 101, 103 and 105 bounded area a vector component DI. equal to a zero and have a vector component DQå equal to 1.0732.

Diese Detektion innerhalb der Grenzflächen kann in einer Detektionsschaltung 117 erfolgen, die drei Gleichungen in gerader Linie erzeugt, die sich den idealen Detektionsfrequenzen nähert. Beispielsweise können die nachstehenden Gleichungen in der Detektionsschaltung 117 erzeugt werden 1 = 1 (2) Q = 0,5771 + 0577 (3) Q = -0,5771 + 1,732 (4) Die Gleichung (2) definiert praktisch die Grenzlinie 105, die Gleichung (3) die Grenzlinie 103 und die Gleichung (4) die Grenzlinie 1150 Durch alleiniges Andern des Vorzeichens in den Gleichungen (2), (3) und (4) kann eine Gleichung für jede Grenzlinie der Vektoren 0 bis 7 erzielt werden.This detection within the interfaces can be carried out in a detection circuit 117 take place which produces three straight line equations that become the ideal Detection frequencies approaching. For example, you can use the equations below generated in the detection circuit 117 are 1 = 1 (2) Q = 0.5771 + 0577 (3) Q = -0.5771 + 1.732 (4) Equation (2) practically defines the limit line 105, the equation (3) the boundary line 103 and the equation (4) the boundary line 1150 through merely changing the sign in equations (2), (3) and (4) can result in a Equation can be obtained for each boundary line of vectors 0 to 7.

Beim Anwenden dieser Gleichungen soll ein Vektor, der in einer jeweiligen Grenzfläche erscheint, die Vektorenkomponenten der Vektoren 0 bis 7 dieser Fläche aufweisen. Wenn beispielsweise die Vorzeichen des I-und des Signals positiv sind, ist das Signal im Kanal I kleiner als Eins, (d.h, die Gleichung 2 ist negativ) und die kombinierten I und Q-Signale sind nach der Gleichung (3) positiv. Dann wird das Empfängersignal als Vektor oder Signalzustand 0 festgestellt. Somit soll die DI.-I(omponente mit Null und die DQå-Eomponente mit 1,732 angenommen werden. Wenn das Signal im I-Kanal größer als Eins und das kombinierte I-und Q-Signal nach der Gleichung (4) positiv ist, wird das aufgenommene Signal als der Vektor oder Signal zustand 1 festgestellt. In diesem Fall soll die DI -Komponente mit a 2.000 angenommen werden, während die DQ.-Komponente bei a 1.732 liegen soll. Als weiteres Beispiel wird, wenn das kombinierte I-und das Q-Signal nach den Gleichungen 3 und 4 negativ sind, das empfangene Signal als Vektor oder Signalzustand 2 festgestellt. Die Signalkomponenten DI. gleich 1 und DQ. gleich 0 gehören zu diesem a a Signal zustand. Die übrigen Signalzustände werden in ähnlicher Weise aber mit unterschiedlichen Vorzeichen des 1 und des Q-Signals festgestellt.When applying these equations, we want a vector contained in a respective Boundary surface appears, the vector components of vectors 0 to 7 of this surface exhibit. For example, if the signs of the I- and the signal are positive, the signal in channel I is less than one, (i.e. equation 2 is negative) and the combined I and Q signals are positive according to equation (3). Then it will be the receiver signal is determined as a vector or signal state 0. So the DI.-I (component with zero and the DQå component with 1.732 are assumed. If the signal in the I channel is greater than one and the combined I and Q signal after the Equation (4) is positive, the recorded signal is called the vector or signal state 1 determined. In this case, the DI component should be assumed to be a 2,000 while the DQ. component should be a 1.732. As another example becomes negative when the combined I and Q signals according to equations 3 and 4 the received signal is determined as a vector or signal state 2. The signal components DI. equal to 1 and DQ. equal to 0 belong to this a a signal state. The remaining Signal states are displayed in a similar way but with different signs of the 1 and the Q signal are detected.

Eine mögliche Ausführung der Detektionsschaltung 117 wird in Figur 8 gezeigt, in der die angeglichenen und phasenkorregierten Signale in den Kanälen I und Q bzw.One possible embodiment of the detection circuit 117 is shown in FIG 8 shows the adjusted and phase-adjusted signals in the channels I and Q resp.

U und PQ die Eingänge für die Schaltung 117 liefern.U and PQ provide the inputs for circuit 117.

Die an ihrem Ausgang die folgenden Detektionssignale zeigt: A = SGN (PI) B = SGN (XQ) C = SGN (/YI/ - 1o) D = SGN (/%I + 0,557 /YI/ - 1,732 1o) E = SGN (/rQ/ - 0,557 /YI/ - 0,577 lo) worin: SGN (X) das Vorzeichen von X und entweder positiv oder negativ ist; // die Größe von X ist; und 10 der Signalbezugswert ist, der gewöhnlich bei Eins normalisiert ist.Which shows the following detection signals at its output: A. = SGN (PI) B = SGN (XQ) C = SGN (/ YI / - 1o) D = SGN (/% I + 0.557 / YI / - 1.732 1o) E = SGN (/ rQ / - 0.557 / YI / - 0.577 lo) where: SGN (X) is the sign of X and either is positive or negative; // is the size of X; and 10 is the signal reference value, which is usually normalized at one.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden die Signale Y1 und YQ an die Detektionsschaltung 117 mit den Multipliziermengen 0,5, 0,577, 0,289 und 0,866 angelegt. Außerdem wird ein Bezugssignalwert gleich 2 lo von einer Entspheidungsschwellwertregelung 119 an den Detektor 117 gelegt, was im einzelnen noch beschrieben werden wird. Das YI und das Yt-Signal werden an zwei Vergleichsschaltungen 121 und 123 bzw. zwei Größenextraktoren 125 und 127 gelegt. Am Ausgang der Vergleichsschaltung 121 entsteht ein Signal gleich dem SGN (YI) an der Leitung 129. Dieses Signal ist dem zugehörigen Deketionssignal A äquivalent. In gleicher Weise liefert der Ausgang der Vergleichsschaltung 123 ein Signal gleich dem SGN (YQ) an der Leitung 131, das dem Detektionssignal 8 äquivalent ist.In a preferred embodiment, the signals Y1 and YQ to the detection circuit 117 with the multiplying amounts 0.5, 0.577, 0.289 and 0.866 applied. In addition, a reference signal value becomes equal to 2 lo from a separation threshold control 119 applied to the detector 117, which will be described in detail later. That YI and the Yt signal are applied to two comparison circuits 121 and 123 and two, respectively Size extractors 125 and 127 placed. At the output of the comparison circuit 121 arises a signal equal to SGN (YI) on line 129. This signal is the associated one Cancellation signal A equivalent. The output of the comparison circuit delivers in the same way 123 has a signal equal to the SGN (YQ) on line 131, which is the detection signal 8 is equivalent.

Der Ausgang des Größenestraktors 125 wird an die positive Klemme der Vergleichsschaltung 133 gelegt. Ein-Signal 7 das an die negative Klemme der Vergleichsschaltung 133 gelegt werden kann, kann durch Multiplizieren der Menge 0,5 im Vervielfacher 135 abgeleitet werden. Der Ausgang der Vergleichsschaltung 133 liefert ein Signal gleich SGN (/XI/ -lo)an einer Leitung 137.The output of the size tractor 125 goes to the positive terminal of the Comparison circuit 133 applied. On signal 7 to the negative terminal of the comparison circuit 133 can be placed by multiplying the amount 0.5 in the multiplier 135 can be derived. The output of the comparison circuit 133 delivers a Signal equal to SGN (/ XI / -lo) on line 137.

Dieses Signal ist dasselbe wie das, das zum Detektonssignal C gehört.This signal is the same as that belonging to the detection signal C.

Der Ausgang des Größenextraktors 125 kann ebenfalls an einen Vervielfacher 139 mit der Multipliziermenge 0X577 gegeben werden. Das sich ergebende Produkt 0,577 /YI/ kann an eine positive Klemme eines Addierers 141 mit einem Signal vom Ausgang des Größenextraktors geführt werden. Die Summe kann dann an die positive Klemme einer Vergleichsschaltung 143 gelangen. Ein Signal gleich 1,73 lo, das an die negative Klemme der Vergleichschaltung gelegt werden kann, kann durch Multiplizieren des Signals 2 10 mit der Multipliziermenge 0,866 in einem Vervielfacher 145 abgeleitet werden. Das Signal am Ausgang der Vergleichsschaltung 143, das auf eine Leitung 146 gelegt ist, kann die des Detektionssignals D sein, das bereits beschrieben worden ist.The output of the size extractor 125 can also be sent to a multiplier 139 with the multiplier amount 0X577. The resulting product 0.577 / YI / can be connected to a positive terminal of an adder 141 with a signal from the output of the size extractor. The sum can then be sent to the positive terminal a comparison circuit 143 arrive. A signal equal to 1.73 lo, which is sent to the negative Terminal of the comparison circuit can be placed by multiplying the Signal 2 10 with the multiplier amount 0.866 derived in a multiplier 145 will. The signal at the output of the comparison circuit 143, which is on a line 146 may be that of the detection signal D which has already been described is.

Das- Signal vom GröBenextraktor 127 kann ferner an die positiVe Klemme des Differentialaddierer 127 gelegt werden, dessen negative Klemme das Produkt 0,577 XI vom Vervielfacher 139 aufnehmen kann. Der Ausgang des Differentialaddierers 147 kann dann an die positive Klemme einer Vergleichs schaltung 149 gelegt werden. Die Menge 0,577 lo kann durch Multiplizieren des Signals 2 10 mit dem Faktor 0,289 in einem Vervielfacher 151 erzeugt werden. Das sich ergebende Produkt dieses Vervielfachers kann an die negative Klemme der Vergleichsschaltung 149 gelegt werden, an deren Ausgang das sich ergebende Signal, das an der Leitung 153 erscheint, die Charakteristik für das beschriebene Detektionssignal E besitzt.The signal from the size extractor 127 can also be sent to the positive terminal of the differential adder 127, the negative terminal of which is the product of 0.577 XI from the multiplier 139 can accommodate. The output of differential adder 147 can then be applied to the positive terminal of a comparison circuit 149. the The amount of 0.577 lo can be obtained by multiplying the signal 2 10 by a factor of 0.289 in a multiplier 151 can be generated. The resulting product of this multiplier can be applied to the negative terminal of the comparison circuit 149; Output the resulting signal appearing on line 153, the characteristic for the detection signal E described.

Die Signale an den Leitungen 129, 131, 137, 145 und 153 können zum Adressieren eines ROM 155 verwendet werden, das zum Liefern des Datensignals di programmiert ist. Dies geschieht entsprechend der Tabelle in Figur 8A, in der die Signale A bis E durch eine Zahl 1 dargestellt sind, die zu einem positiven Vorziehen gehört, und durch eine Zahl 0 dargestellt sind, die zu einem negativen Vorzeichen gehört. Der Buchstabe X stellt einen DON'T CARE -Zustand an, der entweder 1 oder o sein kann. Bei den tabulierten Kombinationen des Detektionssignals kann das ankommende Signal als eines der acht Signaldetektoren 0 bis 7 und die zugehörigen Daten d. an mehreren Leitungen 156 am Ausgang des ROM 155 festgestellt werden.The signals on lines 129, 131, 137, 145 and 153 can be sent to Addressing a ROM 155 can be used, which for supplying the data signal di programmed. This is done according to the table in Figure 8A, in which the Signals A to E are represented by a number 1 leading to a positive preference and represented by a number 0 that has a negative sign heard. The letter X indicates a DON'T CARE condition, which is either 1 or o can be. With the tabulated combinations of the detection signal, the incoming Signal as one of the eight signal detectors 0 to 7 and the associated data d. can be detected on a plurality of lines 156 at the output of the ROM 155.

An mehreren Leitungen 158, 160 und 162 liefert das ROM auch die entsprechenden Mengen DI/2, DQ/2 und die Menge K, die gleich 1/ (/DI/ + /DQ/) ist. Diese Mengen können bei der Fehlerdetektion verwendet werden, was noch beschrieben werden wird.The ROM also provides the corresponding lines on several lines 158, 160 and 162 Quantities DI / 2, DQ / 2 and the quantity K, which is equal to 1 / (/ DI / + / DQ /). These amounts can be used in fault detection, which will be described later.

Figur 7 zeigt, daß das Signal d. am Ausgang der Detektionsschaltung 117 an einen Modul - +8-Zähler 157 gegeben werden kann, der umgekehrt wie der Modul- +8-Zähler 47 nach figur 3 arbeitet. Der Zähler 157 kodiert das Signal di differential nach folgender Gleichung: Ci = di (MOD) die1 Das Signal c am Ausgang des Zählers 157 kann an einen Gray-Kodierkonverter 159 gegeben werden, der praktisch umgekehrt wie der Gray-Kodierkonverter 45 nach Figur 1 arbeitet, d.h. der Konverter 159 spricht auf das Signal Ci an, um das Signal bi zu liefern, das dann an einen Derandomizer 161 gegeben werden kann, der das Datensignal ai liefert. Das Signal ai kann dann an die Datenbearbeitungsvorrichtung 23 gegeben werden. In bezug auf das gesamte System kann jetzt das Datensignal ai, das ursprünglich von der Datenbearbeitungsvorrichtung geliefert worden ist, auf die Datenbearbeitungsvorrichtung 23 übertragen werden, die ein optimales Acht-Vektoren-Signalisierschema verwendet.Figure 7 shows that the signal d. at the output of the detection circuit 117 can be given to a module + 8 counter 157, which is the reverse of the module + 8 counter 47 according to Figure 3 works. The counter 157 encodes the signal di differential according to the following equation: Ci = di (MOD) die1 The signal c at the output of the counter 157 can be passed to a Gray encoder converter 159, which is practically the other way around how the Gray encoder converter 45 of Figure 1 works, i.e. the converter 159 speaks on the signal Ci on in order to deliver the signal bi, which is then on a derandomizer 161 can be given which supplies the data signal ai. That Signal ai can then be given to data processing device 23. In relation The data signal ai that was originally from the data processing device can now be applied to the entire system has been delivered, are transferred to the data processing device 23, which uses an optimal eight-vector signaling scheme.

Die übrigen Teile des Empfängers 21 arbeiten ähnlich dem nach der Patentanmeldung Ser.No. 324.657. Die YI-und YQ-Signale aus der Phasenkorrekturschaltung 97 können an einen Fehlerrechner 163 gegeben werden, der zwei Systemfehlersignale EI und EQ liefert, die dazu dienen, den Prüfer 83, die Angleichschaltung 95 und den Bezugswert lo der Detektionsschaltung 117 auf den neuesten Stand zu bringen. Beispielsweise kann das Systemfehlersignal an eine Zeitregelschaltung 165, der den Prüfer 83 auf den neuesten Stand bringt und an eine Angleichschaltung 167 gegeben werden kann, um die Angleichschaltung 95 auf den neuesten Stand zu bringen. Zum Arbeiten des Signals 10 können Signale der Angleichschaltung 167 durch die Entscheidungsschwellwertregelung 119 verwendet werden. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Fehlersignale EI und EQ durch die folgenden Gleichungen gegeben: EI = XI - DI lo (6) EQ = XQ - DQ lc (7) Der Fehlerrechner 163 liefert auch ein Phasenfehlersignal EpIJ;, das zum Erneuern der Daten der Arbeitsweise der Phasenkorrekturschaltung 97 an ein Filter 169 gegeben wird. Dieses Signal wird bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel durch die folgende Gleichung gegeben: SGN YI - SGN YQ EPLL /DI/ + /DQ/ (8) Wie Figur 7 zeigt, kann der Fehlerrechner 163 die Signale XI und XQ aus der Phasenkorrekturschaltung 97 und das Signal 2 10 aus der Entscheidungsschwellwertregelung 119 aufnehmen. Außerdem kann der Fehlerrechner 163 die Signale 129, 131, 158, 160 und 162 aus dem ROM 155 aufnehmen. In Figur 7 sind diese Leitungen zusammen mit der Bezugszahl 171 bezeichnet.The remaining parts of the receiver 21 operate similarly to that after Patent application Ser.No. 324,657. The YI and YQ signals from the phase correction circuit 97 can be given to an error calculator 163, the two system error signals EI and EQ supplies, which are used for the checker 83, the matching circuit 95 and to bring the reference value lo of the detection circuit 117 up to date. For example, the system error signal can be sent to a timing circuit 165 that controls the Checker 83 brings it up to date and gives it to a matching circuit 167 to bring the alignment circuit 95 up to date. To the The signal 10 can be operated by signals from the equalization circuit 167 through the decision threshold control 119 can be used. In a preferred embodiment, the are error signals EI and EQ are given by the following equations: EI = XI - DI lo (6) EQ = XQ - DQ lc (7) The error calculator 163 also supplies a phase error signal EpIJ; Renewing the data of the working method the phase correction circuit 97 is given to a filter 169. This signal is used in a preferred embodiment given by the following equation: SGN YI - SGN YQ EPLL / DI / + / DQ / (8) As figure 7 shows, the error calculator 163 can take the signals XI and XQ from the phase correction circuit 97 and record the signal 2 10 from the decision threshold value control 119. aside from that the error calculator 163 can receive the signals 129, 131, 158, 160 and 162 from the ROM 155 take up. In FIG. 7, these lines are denoted together with the reference number 171.

Der Fehlerrechner 163 wird im einzelnen in Figur 9 gezeigt. Das Signal 2 10 aus der Entscheidungsschwellwertregelung 119 wird an zwei Vervielfacher 173 und 175 gegeben, die zusätzlich die Signale DI/2 und DQ/2 an den jeweiligen Leitungen 158 und 160 aufnehmen. Das Produkt des Vervielfachers-173 wird an die negative Klemme eines Addierers 177 gegeben, während das Produkt des Vervielfachers 175 an die negative Klemme eines Addierers 179 gelangt. Die positive Eingangsklemme des Addierers 177 empfängt das Signal XI aus der Phasenkorrekturschaltung 97. Das sich am Ausgang des Addierers 177 ergebende Signal ist gleich dem Ausdruck (XI - DI lo) der als der Systemfehlerausdruck EI noch Gleichung (6) erkannt wird. Dieser Fehlerausdruck EI kann am Ausgang des Fehlerrechners 163 an einer Leitung 181 entstehen.The error calculator 163 is shown in detail in FIG. The signal 2 10 from the decision threshold control 119 is transferred to two multipliers 173 and 175, the additional signals DI / 2 and DQ / 2 on the respective lines 158 and 160. The product of the multiplier -173 goes to the negative terminal an adder 177, while the product of the multiplier 175 to the negative Terminal of an adder 179 reached. The positive input terminal of adder 177 receives the signal XI from the phase correction circuit 97. This is at the output of the adder 177 resulting signal is equal to the expression (XI - DI lo) as the system error term EI is still recognized by equation (6). This error expression EI can arise at the output of the error computer 163 on a line 181.

In a1itL1icher Weise kann die positive Eingangsklemme des Addierers 179 das Signal XQ aus der Phasenkorrekturschaltung 97 empfangen. Das sich am Ausgang des Addierers 179 ergebende Signal ist gleich (XQ -DQ lo) und das gewünschte Fehlersignal EQ nach Gleichung (7). Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel entsteht dieses Fehlersignal EQ am Ausgang des Fehlerrechners 163 an einer Leitung 183.In a similar way, the positive input terminal of the adder 179 receive the signal XQ from the phase correction circuit 97. That is at the exit of the adder 179 resulting signal is the same (XQ -DQ lo) and the desired error signal EQ according to equation (7). In a preferred embodiment this error signal EQ arises at the output of the error computer 163 on a line 183.

Um das Phasenfehlersignal EpIL, zu erzeugen kann das Fehlersignal EI an einen Vervielfacher 185 und das Fehlersignal EQ an einen Vervielfacher 187 gegeben werden. Die Leitung 131 kann das Signal SGN XQ an den Vervielfacher 185 geben. Das Produkt aus diesem Vervielfacher der Ausdruck EI SGN XQ,kann an die positive Eingangsklemme eines Addierers 189 gelegt werden.In order to generate the phase error signal EpIL, the error signal EI to a multiplier 185 and the error signal EQ to a multiplier 187 are given. Line 131 can send signal SGN XQ to multiplier 185 give. The product of this multiplier, the expression EI SGN XQ, can be given to the positive Input terminal of an adder 189 are applied.

In ähnlicher Weise kann die Leitung 129 das Signal SGN XI an den Vervielfacher 187 geben, an dessen Ausgang das sich ergebende Produkt EQ SGN XI an die negative Eingangsklemme des Addierers 189 gelegt werden kann. Das Signal am Ausgang des Addierers 189 (EI SGN YQ - EQ SGN YI) kann an einen Vervielfacher 191 mit dem Signal K aus der Detektionsschaltung 117 gelangen. Die sich ergebende Gleichung am Ausgang des Vervielfachers 191 ist das gewünschte Phasenfehlersignal nach Gleichung (8).Similarly, line 129 can send the SGN XI signal to the multiplier 187, at the output of which the resulting product EQ SGN XI to the negative Input terminal of the adder 189 can be applied. The signal at the output of the adder 189 (EI SGN YQ - EQ SGN YI) can be sent to a multiplier 191 with the K signal the detection circuit 117 arrive. The resulting equation at the output of the Multiplier 191 is the desired phase error signal according to equation (8).

Die Systemfehlersignale EI und EQ und das Fehlersignal bILX für die Phasensperrschleife sind dieselben, wie sie in der erwähnten Patentanmeldung beschrieben sind.The system error signals EI and EQ and the error signal bILX for the Phase lock loops are the same as described in the mentioned patent application are.

Es folgt, daß die Regelschaltungen 165, 167 und 119, die auf die Fehlersignale EI und EQ ansprechen, ebenso wie in der erwähnten Patentanmeldung arbeiten. Das Filter 169 das auf das Fehlersignal b zum Datenerneuern bei den Korrekturen der Phasenkorrekturschaltung 97 ansprechen, kann ebenfalls wie nach der erwähnten Patentanmeldung arbeiten.It follows that the control circuits 165, 167 and 119, which respond to the error signals Address EI and EQ, just as work in the patent application mentioned. That Filter 169 that responds to the error signal b for data renewal when the corrections are made Responding phase correction circuit 97, can also as according to the patent application mentioned work.

Obwohl die Erfindung anhand besonderer Ausführungsbeispiele des Signalisierschemas beschrieben worden ist, kann der Fachmann auch andere Ausführungen anwenden. Beispielsweise ist ein Signalisierschema möglich, bei dem die Kreise 51 bis 65 in der zur Achse O in Figur 4 praktisch parallelen Spalten und weniger in den Reihen 65 bis 71 ausgerichtet sind, die parallel zur Achse L in Figur 4 dargestellt ist. Auch können bei einem besonderen Ausführungsbeispiel die Modul- +8-Zähler 47 und 157 und die Gray-Kodwrkonverter 45 und 159 wegfallen0 Zusammenfassung In einem System zum Ubertragen einer Information zwischen zwei Datenbearbeitungsvorrichtungen liefert ein Signalisierschema ein digitales Datensignal mit in Phase liegenden Komponenten und senkrecht dazu verlauf enden (Quadratur-) Komponenten, die mehrere Vektoren ergeben. Diese Vektoren haben, aufgetragen auf ein Diagramm mit einer Abszisse und einer Ordinate, je einen minimalen Trennabstand, der durch den Radius eines Kreises gegeben ist, dessen Mittelpunkt an der Spitze des zugehörigen Vektors liegt. Die Kreise der Vektoren, die in praktisch zur Abszisse oder Ordinate parallelen Reihen ausgerichtet sind, verlaufen tangential zu den benachbarten Kreisen. Grenzflächen der jeweiligen Vektoren werden von Grenzlinien bestimmt, deren Verlängerungen durch von den Vektorenkomponenten bestimmte Punkte hindurchgehen. Dieses Signalisierschema hält die Vektorgröße bei sehr geringem Energieaufwand sehr klein, während der Vektorentrennabstand bei verringertem Detektionsfehler sehr groß ist.Although the invention based on particular embodiments of the signaling scheme has been described, the person skilled in the art can also apply other embodiments. For example a signaling scheme is possible in which circles 51 to 65 are in the direction of the axis O in Figure 4 practically parallel columns and less aligned in rows 65 to 71 which is shown parallel to the axis L in FIG. Also can with one special embodiment the module + 8 counter 47 and 157 and the Gray code converter 45 and 159 are omitted 0 Summary In a system for transmitting information A signaling scheme supplies a digital one between two data processing devices Data signal end with in-phase components and perpendicular to them (Quadrature) components that result in several vectors. These vectors have plotted on a diagram with an abscissa and an ordinate, each with a minimum separation distance, which is given by the radius of a circle whose center is at the tip of the associated vector. The circles of the vectors in practically to the abscissa or ordinate parallel rows are aligned, run tangent to the neighboring Circles. Boundaries of the respective vectors are determined by boundary lines, their Extensions pass through points determined by the vector components. This signaling scheme keeps the vector size very high with very little energy small, while the vector separation distance is very large with a reduced detection error is.

-Patentansprüche - -Patent claims -

Claims

Claims: Eight-vector signaling system (A) for transmission an item of information, a first data processing device at a first location to a second data processing device at a first point to a second Data processing device at a second location, the information from the first processing point in the form of a first series of digital data symbols is supplied, characterized in that the device for signal generation is responsive to any data symbol in the rows for providing a first digital signal, the in-phase and perpendicular (quadrature) components and similar to these, each of which has an in-phase component with an associated Quadrature component one of eight vectors defines that the vectors are a first Group of four vectors, each of which has a second size that is smaller than is the first great, and that of a third group of two Vectors each is smaller than the second size that a transmission device at the second digit to the first digital signal to transmit the information in first digital signal from the first digit to the second responds that a detection device (at the second digit that responds to the second signal) to determine the Information in the second signal and for providing a second series of digital data symbols with respect to the first series of digital data symbols, is provided, and that one second series of digital data symbols to the second data processing device the second digit is given.

2. System according to claim 2, characterized in that each in-phase component of the vectors in the first group of vectors is twice the size of one of the vectors in the third group of vectors, and that each quadrature component of the vectors is equal to a vector in the second vector group.

3. System according to claim 1, characterized in that the vectors in the second group in-phase components of magnitude zero and the vectors in the third group have quadrature components of magnitude zero.

4. System according to the preceding claims, characterized in that that a first signal conversion means is responsive to the first signal to produce a second to obtain digital signal with in-phase and quadrature components of which each in-phase component determines an associated quadrature component, that each of the eight vectors has a size and ends with the smallest separation distance that for the vectors. is approximately equal, and the size of the root mean square of the Vector no greater than about four and a half times the smallest separation distance. is, that the second digital signals are processed and result in a third signal, that is given to the transmission line that a facility on the information responds from the transmission line and so a fourth digital signal with in-phase and quadrature components are generated that have multiple vectors with characteristics determine which is derived from the information on the transmission line, and that a second signal conversion means responsive to the fourth signal to convert a to provide the fifth signal with characteristics related to the first gigantic signal.

5. System according to the preceding claims, characterized in that that the information is represented by a first series of digital data symbols, that means for generating signals is responsive to each digital data symbol and provides a first digital signal with in-phase and quadrature components, each of which has an in-phase component an associated quadrature component of one of at least eight vectors are determined. all of which have a common origin that the first digital data signal supplies a second signal which is sent to the communication channel given that a device is transmitted to the through the communication channel Information responds and a third digital signal with in-phase and quadrature components responding to the components of the are related to the first signal, that all signals in eight detection zones are detected as the night vectors, which lie in the eight detection zones and are common to neighboring detection zones Have boundaries, and that three common boundaries are not perpendicular to each other and therefore cross each other, with the first common boundary practically parallel to it at least one vector and the second and third common boundaries are not parallel run to the vectors.

6. System according to claim 5, characterized in that the second common boundary a fourth common boundary at one remote from the origin Point intersects.

7. System according to claim 5, characterized in that five common Borders intersect and thus result in a detection zone that has the shape of a pentagon owns0 8.

System according to claim 5, characterized in that the device responsive to each digital data symbol for signal generation in an in-phase channel an in-phase signal component and in a quadrature channel *) door signal component to generate, of which the in-phase signal component with the quadrature signal component one of the eight vectors is determined, which is a group of four vectors with one each first size, a second group of two vectors, each with a second size, the is smaller than the first size, and a third group of two vectors with one third size, which is smaller than the second size, and that *) a square on the device responding to the digital signal components a second signal in one analog format generated for transmission to another location.

9o system according to claim 8, characterized in that the sizes of the vectors are such that the ratio of the third quantity to the root mean square of all sizes of the vectors do not exceed the value 1.24, if the smallest Separation distance of the vectors is equal to one.

10. System according to the preceding claims, characterized in that that the device responsive to the first digital signal has digital signal components in an in-phase and a quadrature channel that each signal component im In-phase channel has an associated component in the quadrature channel, whereby each Signal component in the in-phase channel and the associated signal component in the quadrature channel a pair of signal components determine that each pair of signal components is multiple vectors determine which contain four vectors, of which the first and second vector order about 1800 from each other and about 90 ° from the third and fourth vectors and about 3 times the absolute value of the magnitude of the third and fourth vectors amount, which are offset from each other by about 180 °, and that on the digital Signal responsive device a second signal in analog format for transmission delivers to another place.

11. System according to claim 10, characterized in that the lowest Separation distance between the eight vectors approximately equal to the length of the first vector and the average transmission energy is about 4.5.

120 system according to claim 10, characterized in that the first Facility has a second information responsive facility which supplies a second digital signal, and a third device with a Gray code converter (45) is responsive to the second digital signal to obtain the first signal.

13. System according to claim 10, characterized in that the second Device responds to the information and provides a second signal and the third device contains a module counter (47) which responds to the second digital signal responds to receive the first digital signal.

14. System according to claim 10, characterized in that a Gray code converter (45) responsive to the second signal to provide a third signal and a Module counter (47) responsive to the third signal to add the first digital signal obtain.

15. System according to claim 10, characterized in that a detection device all signals in the first through fourth detection zones as first through fourth vectors determines that lie in the corresponding first to fourth zones that the first and third detection zone are next to each other and two tangent circles are the same Have radii, the centers at the tips of the first and third vectors lie 16.

System according to claim 15, characterized in that the Vectors intersect at the origin and the first common boundary is not the origin cuts.

170 system according to claim 15, characterized in that a fifth Vector 'is larger than the first and the third vector and lies between them, that the detection device all signals in a fifth detection zone as the fifth Vector determines that the first and fifth detection zones have a second common Have boundary touching the first circle at the tangent point and a third Circle has its center at the tip of the fifth vector, and that the second common boundary runs practically parallel to the first vector.

18. System according to claim 17, characterized in that the third common boundary touches the tangent point of the second circle and to the first and third vector is not parallel.

19. System according to claim 18, characterized in that the radius of each circle one is that the first vector on a first axis and the third Vector lies on a second axis and the three common limits by the following Equations are determined: b = 0.577 a + 0.577 a 2 1 b = 0.577 a + 1.732 where a is the distance from the first axis and b is the distance from the second axis.

20. System according to the preceding claims, characterized in that that a receiver for receiving a transmitted signal with an analog format, which represents information means for converting this signal into a digital signal with digital signal components in an in-phase and in one Quadrature channel is provided that each signal component in the in-phase channel one Has associated component in the quadrature channel, making each component in the in-phase channel and the associated component in the quadrature channel is a pair of signal components for several Vectors determines that the detection device is responsive to the signal components, by all vectors in the first, second and third detection zones as the first, second or the third vector determines that the first zone has a first common boundary with the second zone and a second common boundary with the third zone and the second and third zones have a third common boundary that the detection device has a first device responsive to the signal components for a third 1 fourth and fifth detection signals according to the equations to be obtained the sign of the digital signal components in the in-phase and in the quadrature channel depend on the detection device providing a second responsive to the signal components Sinrkhtung contains a third, fourth and fifth signal according to the Provide equations that determine the first, second, and third common limit, and that the detection device has a read-only memory which is responsive to the detection signals is responsive to providing a second digital signal representative of the transmitted information represents.

21. System according to claim 20, characterized in that at least some distortion in the digital signal can be corrected to make a corrected signal and that the read-only memory supplies a first set of signals and a computer responds to these signals to obtain an error signal to which the correction device responds.

22. System according to claim 20, characterized in that the third up to fifth detection signal equal to SGN (/ rI / - 1o); SGN (/ Y + 0.557 YI / - 1.732 10) or SGN (/ YQ) - 0.557 PI / - 0.577 10) is i where SGN is the sign of X, / YI / the size of the digital signal component in the in-phase channel and YQ / the size of the digital signal component in the quadrature channel and 10 is a reference signal t * t.