DE2553296C3 - Anordnung zur automatischen Entzerrung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Entzernjng der durch die Amplitude-Frequenzkennlinie und die Phase-Frequenzkennlinie gebildeten Übertragungscharakteristik eines zu einer Übertragungsstrecke gehörenden Übertragungsbandes, das zur Übertragung von Informationssignalen beansprucht wird, bei welcher Anordnung die Kombination der nachfolgenden Maßnahmen getroffen worden ist:

a) ein Frequenzanalysator zur Aufteilung des Übertragungsbandes in eine Anzahl Frequenzteilbänder mit einem Verzögerungskreis und einer Anzahl parallelgeschalteter Ausgangskanäle, wobei in jeden der Ausgangskanäle ein Teilbandfilter und ein zusätzliches Teilbandfilter mit demselben Durchlaßband aber mit mindestens über das Durchlaßband einer gegenseitigen Phasenverschiebung um .τ/2 aufgenommen ist, welche Teilbandfilter dadurch gebildet werden, daß jeder der Ausgangskanäle über eine Anzahl Wägungsnetzwerke mit Punkten unterschiedlicher Verzögerungszeit im Verzögerungskreis verbunden wird, während den parallelgeschalteten Ausgangskanälen die in der Frequenz aufgeteilten Frequenzteilbänder entnommen werden;

b) die Teilbandfilter in den Ausgangskanälen des Frequenzanalysators bilden gemeinsam für die Frequenzkomponenten des Informationssignals ein anschließendes Durchlaßgebiet ohne Dämpfungsgebiete;

c) in mehrere Ausgangskanäle des Frequenzanalyse tors ist ein Phasen- und Amplitudenregelkreis aufgenommen, der durch eine Regelspannung gesteuert wird;

d) ein Regelspannungsgenerator zur Erzeugung der Regelspannun£en zur Steuerung der in die Ausgangskanäle des Frequenzanalysators aufgenommenen Phasen- und Amplitudenregelkreise, welcher Regelspannungsgene.'ator mit einer Anzahl Komparatoren versehen is¹., die durch mindestens eine Spektrumkomponente eines eingetroffenen Einstellsignals gespeist werden, das im Frequenzanalysator in seine Frequenzkofrtponenten aufgeteilt ist, welcher Regelspannungsgenerator weiter eine Ortsbezugsquelle für die Phasen- und Amplitudenbezugswerte des in seine unterschiedlichen Frequenzkomponenlen aufgeteilten Einslellsignals enthält, während dem Ausgang der Komparatoren die Begehpannungen für die

unterschiedlichen Phasen- und Amplitudenregelkreise entnommen werden;

e) ein Ausgangskreis, der durch einen an die Phasen- und Amplitudenregelkreise in den Ausgangskanälen des Frequenzanalysators angeschlossenen ersten Summierkreis gebildet wird.

Die eingangs beschriebene Entzerrungsanordnung ist aus der DE-OS 22 57 275 bekannt. Wie dort bereits eingehend beschrieben worden ist, werden mit dieser Art von Entzerrungsanordnung wesentliche Vorteile erzielt u.a. eine minimale Akquisitionszeit, ein unter allen Umständen stabiles Funktionieren, auch bei Übertragungsstrecken sehr schlechter Qualität, einen zur Ausbildung in digitalen Techniken und zur Integration in einem Halbleiterkörper geeigneten Aufbau und eine Brauchbarkeit für verschiedene Typen automatischer Entzerrung, wie »preset« und adaptive Entzerrung mit Einstellprozessen vor und gleichzeitig mit der Informationsübertragung.

Der Erfindung liegt die Aufgabt ,.'dgrunde, bei der genannten Entzerrungsanordnung eine ..eue Konzeption des Zusammenbaues mit einem Einseitenbandfrequenzumsetzer zu schaffen, wobei eine op'imale Übertragungsqualität sowohl wie eine wesentliche Vereinfachung im Aufbau verwirklicht wird, die insbesondere bei der Ausbildung in digitalen Techniken zur Integration in einem Halbleiterkörper zum Ausdruck gelangt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die als Einheit mit einem Einseitenbandfrequenzumsetzer zusammengebaute Entzerrungsanordnung mit einer an die jeweiligen Teilbandfilter und zusätzlichen Teilbandfiltcr angeschlossenen zweiten Reihe von Ausgangskanälen mit einem durch einen zweiten Summierkreis gebildeten Ausgang versehen ist und in die jeweiligen Ausgangskanäle der zweiten Reihe ein Phasen- und Amplitudenregelkreis aufgenommen ist, der kreuzweise an die Komparatoren des Regeispannungsgenerators zur Erhaltung eines Ausgangssignals des zweiten Summierkreises, das um ,t/2 gegenüber deni Ausgangssignal des ersten Summierkreises phasenverschoben ist, angeschlossen ist, wobei diese Summierkreise ein erstes und ein zweites Eingangssignal für einen Einseitenbandfrequenzumsetzer mit einer ersten und einer zweiten Modulatcrstufe liefern, die zugleich durch untereinander um .t/2 phasenverschobene Umset/schwingungen gespeist werden, die von einem gemeinsamen Umsetzgenerator herrühren, während das Ausgangssignal der .i<is der Entzerrungsanordnung und dem Einseitenbandfrequenzumsetzer gebildeten Einheit einem an den Ausgang der beiden Modulato^rstufen angeschlossenen S-immierkreis entnommen wird.

Du. eh Anwendung der erfindungsgemäßen Maßnahmen wird ein Zusammenbau der Entzerrungsanordnnng und der Finseitenbanddemodulationsanordrung verwirklicht, der für die digitale Ausbildung zur Integration in einem Halbleiterkörper besonders interessant ist. Außer der Einsparung in digitalen Techniken verwiekelter Netzwerke wie Breitbandphasendreher. Eingangsfilter und Ausgangsfilter wird hier zugleich der Vorteil erreicht, daß auch die zusätzlichen Phasenregerkreise 341 für die zweite Reihe von Ausgangskanälen 337 nur noch als elektronische Schalter ausgebildet zu werden brauchen, die in digitalen Techniken äußerst einfache Bauelemente darstellen. In allen Hinsichten wird hier eine für Integration in einem Halbleiterkörper besonders interessante Anordnung verwirklicht.

Es sei darauf hingewiesen, daß die erfindungsgemäße Anordnung bei verschiedenen Typen von Einseitenbandmodulation wie Einseitenbandmodulation mit völlig unterdrücktem zweitem Seitenband und Einseitenbandmodulation mit teilweise unterdrücktem xweitem Seitenband anwendbar ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Anordnung,

F i g. 2 ein Frequenzdiagramm zur Erläuterung der Anordnung nach Fig. 1,

F i g. 3 eine erfindungsgemäße Anordnung zur Ausbildung in digitalen Techniken zur Integration in einem Halbleiterkörper.

Die in Fig. 1 dargestellte Anordnung nach der Erfindung ist mit einer aus der DE-OS 22 57 275 bekannten Entzerrungsanordnung und mit einem Frequenzumsetzer versehen. Diese Anordnung ist in einen Empfänger zum Empfang symchroner binärer Impulssignale mit einer Übertragungsgeschwindigkeit von 3,2 kbit/s aufgenommen, die mittels Einseitenbandmodulation mit teilweise unterdrücktem Träger von 2.6 kHz in einem Übertragungsband von 0.3-3,2 kHz über eine Übertragungsstrecke 1 übertragen werden. Auf beiden Seiten des von den modulierten Impulssignalen beanspruchten Übertragungsbandes werden zwei Pilotsignale von 0,6 kHz und 3 kHz zum empfangsseitigen örtlichen Rückgewinnen der Trägerfrequenz und der Taktfrequenz mitgesendet, die zur Demodulation in einem als Einseitenbanddemodulator ausgebildeten Frequenzumsetzer bzw. zur Impulsregeneration in einem an einen Verbraucher 17 angeschlossenen Impulsregenerator 18 benutzt werden.

Zur Erzeugung des Ortsträgers und der Ortstaktimpulse enthält der Empfänger, wie beschrieben in der genannten DE-OS, einen von den beiden Pilotsignalen gesteuerten Zentralfrequenzgenerator 19 mit einem an seinem Ausgang angeordneten Zeitverteiler 29. der. nachdem er durch das gleichzeitige Auftreien der beiden Pilotsignale in Gang gesetzt worden ist,

einer Trägerleitung 30 bzw. einer Taktfrequenzleitung 31 zuführt. Dabei ist die Trägerleitung 30 auf bekannte Weise mit einem Phasenregelkreis 2S versehen zur Korrektur der Phase des örtlich erzeugten Trägers entsprechend der Phase des Trägers, der am Anfang der Übertragung ausgesendet und während einer kurzen Zeit periode über einen Schalter 27 dem Phasenregelkreis 28 zugeführt wird, dessen Phase nach dem Öffnen* des Schalters 2Γ beibehalten wird. Bei Empfang der modulierten Impulssignale sind auf diese Weise der Ortsträger für Einseitenbanddemodulation und die Ortstaktimpulse für Impulsregeneration bereits an der Trägerleitung 30 bzw. der Taktfrequenzleitung 31 vorhanden.

Damit im Impulsregenerator 18 eine optimale Unterscheidung der aus »1« und »O«-Impulsen bestehenden binären impulse erhalten wird, ist vor dem Impulsregenerator 18 eine automatische Entzerrungsanordnung 32 vorgesehen. Wie in der genannten DE-OS angegeben, ist die Anordnung 32 mit einem Frequenzanalysator 35 zur Aufteilung des Übertragungsbandes in eine Anzahl Frequenzteilbänder mit einem Verzögerungskreis 36 und einer Reihe parallelgeschalteter Ausgangskanäle 37 untereinander gleichen Aufbaus mit darin aufgenommenen Teilbandfiltern versehen, wobei die TeilbandFilter in den Ausgangskanälen 37 gemeinsam für die Frequenzkomponenten des Informationssignals ein anschließendes Durchlaßgebiet ohne Dämpfungsgebiete bilden. Außer den Teilbandfiltern sind in die Ausgangskahäle 37 auch zusätzliche Teilbändfilter aufgenommen. Die beiden Teilbandfilter in einem Ausgangskanal 37 werden dadurch gebildet, daß eine Anzahl Wägungsnetzwerke in Form von Dämpfungs^ netzwerken 38 ... 40 bzw.38'... 40' am einen ßnde mit Punkten unterschiedlicher Verzögerungszeit des Verzögerungskreises 36 und am anderen Ende mit Summiernetzwerken 47, 47' verbunden werden. Den Summiernetzwerken 47 bzw. 47' in den parallelgeschalteten Ausgangskanälen 37 werden die in ihrer Frequenz aufgeteilten Teilbänder entnommen'. In den jeweiligen Ausgangskanälen 37 weisen die Teilbandfilter 38—40, 47 und die zusätzlichen Teilbandfilter 38'—40', 47' dasselbe Durchlaßband aber wenigstens über das Durchlaßband eine konstante gegenseitige Phasenverschiebung um λ/2 auf. Insbesondere ist in der genannten DE-OS beschrieben, wie durch eine geeignete Bemessung der Dämpfungsnetzwerke 38—40, 38'—40' bewerkstelligt werden kann, daß die Teilbandfilter und zusätzlichen Teilbandfilter gleiche Amplitude-Frequenzkennlinien, aber untereinander um .τ/2 phasenverschobene Phase-Frequenzkennlinien aufweisen.

Zur automatischen Entzerrung ist in die jeweiligen Ausgangskanäle 37 des Frequenzanalysators 35 ein Phaser» und Amplitudenregelkreis 41, 42 aufgenommen, wobei durch Zusammenfügung aller Ausgänge der Reihe von Ausgangskanälen 37 in einem ersten Summierkreis 45 das entzerrte Ausgangssignal der Entzerrungsanordnung erhalten wird. In der dargestellten Anordnung ist der Amplitudenregelkreis 42 in den jeweiligen Ausgangskanälen 37 aus Amplitiidenreglern zusammengestellt, die durch Regelverstärker 78, 79 gebildet sind, die an die Teilbandfilter 38—40, 47 bzw. 38'—40', 47' angeschlossen sind, während der Phasenregelkreis 41 aus darauffolgenden Amplitudenreglern in Form von Regelverstärkern 58, 59 vom proportionalen Typ zusammengestellt ist. deren Ausgangssignale nach Addition in einem Summierkreis 64 das Phasen- und amnlitiiHpnpnt7Pi*rpnHp Äticcranaccicrnnl — r - ■ ο ο ο

Kptrpffpn-

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den Ausgangskanals 37 zur Zusammenfügung mit den Ausgangssignalen der übrigen Ausgangskanäle 37 in dem ersten Summierkreis 45 ergeben.

Vor der Informationsübertragung erfolgt die Einstellung der beschriebenen Preset-Entzerrungsanordnung mit Hilfe eines Regelspannungsgenerators mit einer Anzahl Komparatoren 43, und zwar durch die Übertragung eines von einem von der Taktfrequenz synchronisierten Testimpulsfolgegenerator herrührenden Einstellsignals, welcher Generator eine Wiederholungsperiode hat entsprechend einem ganzen Vielfachen der Taktperiode. Diese Wiederholungsperiode ist beispielsweise gleich 16 Taktperioden, so daß die Frequenzkomponenten des Einstellsignals in gegenseitigen Frequenzabständen von 200 Hz entsprechend den Durchlaßgebiefen der Teilbandfilter 38—40, 47 bzw. 38'—40', 47' liegen. In dieser Einstellperiode werden die Regelspannungen für die Phasen- und Amplitudenregelkreise 41, 42 aller Ausgangskanäle 37 gleichzeitig dadurch erzeugt daß die Phase und Amplitude der in den Teilbandfiltern 38-40, 47 bzw. 38'-40', 47' aufgeteilten Frequenzkomponenten des Einstellsignals in den Komparatoren 43 mit den Phasen- und Amplitudenbezugswerten einer Ortsbezugsquelle 44 verglichen werden. Dazu ist die Ortsbezugsquelle 44 mit einem über die Taktfrequenzleitung 31 synchronisierten

Offstestirhpulsfolgegenerafor 48 entsprechend dem sendeseitigen Testimpulsfölgegenerator sowie einem nachfolgenden Selektionsfilter 49 versehen, das auf dieselbe Art und V/eise ausgebildet ist, wie der bereits beschriebene Frequenzanalysator 35 zur Selektion der jeweiligen Frequenzkomponenten der Ortstestimpuisfolge, die die Phaseribezugswerte bilden. Weiter ist die Bezugsquelle 44 mit einer Gleichspannungsquelle 71 mit daran angeschlossenen Dämpfern 72 versehen, die durch eine geeignete Einsteilung die Amplitudenbezugswerte liefern.

In Einzelheiten gesehen ist jeder der Komparatoren 43 mit zwei Phasendetektoren 62, 63 versehen, die an die Teilbandfilter 38—40, 47 bzw. 38'—40' und an das Selektionsfilter 49 für den Phasenbezugswert angeschlossen sind, wobei in ihrem Ausgangskreis Glättungsfilter 60,61 liegen, die die Phasenregelspannungen für die Proportionalverstärker 58, 59 des Phasenregelkrcfscs 41 liefern. Weiter n-ird die Afnpniuuenregeiung mit Hilfe von Quadrierstufen 66, 67 bewerkstelligt, die an ihrer Eingangsseite über Trennverstärker 68, 69 an die Glättungsfilter 60, 61 der Phasendetektoren 62, 63 angeschlossen sind und an ihrer Ausgangsseite an einen Summierkreis 70, der eine an den Amplitudenbezugskreis 71, 72 angeschlossene Vergleichsstufe 80 und ein Speichernetzwerk 74 folgt, das in Rückregelung die Regelverstärker 78, 79 im Amplitudenregelkreis 42 steuert. An dem Summierkreis 64, der an die Regelverstärker 58,59 angeschlossen ist. wird auf diese Weise in den jeweiligen Ausgangskanälen 37 das phas' .1- und amplitudenentzerrte Ausgangssignal erhalten, das zur Weiterverarbeitung in dem ersten Summierkreis 45 mit den Ausgangssignalen der übrigen Ausgangskanäle 37 zusammengefügt wird.

Wird beispielsweise der Entzerrungsanordnung das obengenannte impulsförmige Einstellsignal zugeführt und wird dem Teilbandfilter 38—40, 47 und dem zusätzlichen Teilbandfilter 38'—40', 47' des in der Figur dargestellten Ausgangskanals 37 die nicht entzerrte Frequenzkomponente amCosfcOmf+iPnj) bzw. amsin(cü„,r-i-t2>„,) entnommen, so wird an dem Summierkreis 64 durch die Wirkune der Amplituden- und Phasenregelkreise 42, 41 das phasen- und amplitudenentzerrte Ausgangssignal b„£osco_mt auftreten, wobei cos ü)_mt und b_m die Phasen- und Amplitudenbezugswerte der Ortsbezugsquelle 44 bezeichnen.

Bei diesen Phasen- und Amplitudenbezugswerten liefern die an die Teilbandfilter 38-40,47 bzw. 38'—40',

\b_mcos(n,_mt

fb_msm(n,_mt

das als Formel das phasen- und amplitudenentzerrte Ausgangssignal darstellt. Auf entsprechende Weise erfolgt die richtige Phasen- und Amplitudeneinstellung in den übrigen Ausgangskanälen 37, deren Ausgangssignale in dem ersten Summierkreis 45 mit dem obenstehend betrachteten Ausgangssignal zusammengefügt werden.

Während der Informationsübertragung nach der Einstellperiode bleibt die Einstellung der Entzerrungsanordnung beibehalten, und zwar mittels elektronischer Schalter 75, 76, die zwischen den Phasendetektoren 62, 63 und den als Speichernetzwerke wirksamen Glättungsfiltern 60, 61 liegen sowie mittels eines elektronischen Schalters 77 zwischen der Amplitudenvergleichsstufe 80 und dem Speicherkondensator 74, welche elektronischen Schalter 75, 76, 77 durch einen Schaltimpuls an einer Leitung 34. der vom Zeitverteiler 29 herrührt, geöffnet werden.

47' angeschlossenen Regelverstärker 78,79 im Amplitudenregelkreis 42 die Signale

|/&_Mcos(m„,( + <h_m) und ]fb_ms\n(n,_mt + '/'„,).

Nach Vergleich mit dem Phasenbezugswert lassen diese Signale an den Glättungsfiltern 60*61 der Phasendetektoren 62,63 im komparator 43 die Regelspannungen

ίο |/B_mcos0_m und ]/b„sm'l>_m

entstehen, woraus nach Quadrierung in den Quadrierstufen 66, 67 in dem Summierkreis 70 das Signal b„, gebildet wird. Dieses Signal wird in der Vergleichsstufe 80 mit dem Amplitudenbezugswert b,„ verglichen und ergibt das Regelsignal, das die Amplitude des Ausgangssignals der Regelverstärker 78, 79 in Rückregelung auf den genannten Wert/5^ibringt.

Die beschriebene Ampiiiudenregeischieife weist nämlich die Eigenschaft auf, daß das über den Summierkreis 70 der Vergleichsstufe 80 zugeführte Signal (gegeben durch das Quadrat der Amplitude des an den Ausgängen der Regelverstärker 78, 79 auftretenden Signalwertes) dem Amplitudenbezugswert b„, der Gleichspannungsquelle 71 mit dem Dämpfer 72 gleich gemacht wird. Nimmt beispielsweise das Quadrat der Amplitude des Signalwertes am Ausgang der Regelverstärker 78, 79 zu, so wird dadurch die Amplitudenregelspannung ebenfalls zunehmen mit der Folge eines Verstärkungsrückganges der Regelverstärker 78, 79, während umgekehrt bei Verringerung des Quadrats der Amplitude des Signalwertes an den Ausgängen der Regelverstärker 78,79 ihre Verstärkung zunehmen wird.

Andererseits werden die Ausgangssignale

^„cos(»i_mr + 0„) bzw. ^_1nsin(r.._m + ΦJ

der Regelverstärker 78, 79 im Amplitudenregelkreis 42 zur Phasenregelung den Proportionalverstärkern 58,59 des Phasenregelkreises 41 zugeführt, die zugleich durch die PhasenreselsDannuneen

fb_mcos0_m bzw. ^_msin0„,

an den Glättungsfiltern 60, 61 der Phasendetektoren 62, 63 gesteuert werden, wobei auf diese Weise am Ausgang des Summierkreises 64 das nachfolgende Ausgangssignal auftreten wird:

'Κ) x l/5mSin0_m = b_mcos,n„,t.

Während in der genannten DE-OS bei den dort beschriebenen Einseitenbandempfängern die Entzerrung nach Einseitenbanddemodulation in einem durch einen Frequenzumsetzer gebildeten Einseitenbanddemodulator stattfindet, gibt die vorliegende Erfindung eine neue Konzeption einer derartigen Anordnung, die wesentliche Vorteile bietet insbesondere für die digitale Bauart zur Integration in einem Halbleiterkörper und die eine wesentliche Vereinfachung mit einer optimalen Übertragungsqualität verbindet

Nach der Erfindung ist die als Einheit mit einem Einseitenbandfrequenzumsetzer 300 zusammengebaute Entzerrungsanordnung 32 mit einer an die jeweiligen Teilbandfilter 38—40, 47 zusätzlichen Teilbandfilter 38'—40', 47' angeschlossenen zweiten Reihe von Ausgangskanälen 337 mit einem durch einen zweiten Summierkreis 345 gebildeten Ausgang versehen und ist in die jeweiligen Ausgangskanäle 337 ein Phasen- und

Amjjlitudenregelkreis 341 ₍42 aufgenommen, der kreuzweise an die Kompafatoren 43 des Regelspannungsgeneratofs zur Erhaltung eines Ausgangssignals des zweiten Summierkreises 345, das gegenüber dem Ausgangssignal des ersten Summierkreises 45 um π/2 phasenverschoben ist, angeschlossen ist, wobei diese Summierkreise 345, 45 ein erstes und ein zweites Eingangssign.il für einen Einseitenbandfrequenzumsetzer 300 mit einer ersten Modulatorstufe 301 und einer zweiten Modulatorstufe 302 liefern, die zugleich durch untereinander um π/2 phasenverschobene Umsetzschwingungen gespeist werden, die von einem gemeinsamen Umsetzgenerator herrühren, während das Ausgangssignal der aus der Entzerrungsanordnung 32 und dem Einseitenbandfrequenzumsetzer 300 gebildeten Einheit einem an den Ausgang der beiden Modulatorstufen 301, 302 angeschlossenen Summierkreis 303 entnommen wird.

In der dargestellten Ausführungsform sind die Phasen- und Amplitudenregelkreise 341, 42 dieser zweiten Reihe von Ausgangskanälen 337 auf entsprechende Weise wie die der ersten Reihe von Ausgangskanälen 37 aufgebaut. In den beiden Reihen von Ausgangskanälen 337,37 sind die Amplitudenregelkreise 42 gemeinsam, während die Phasenregelkreise 341, 41 mit den Proportionalverstärkern 358, 359; 58, 59 getrennt sind. Dabei sind in der zweiten Reihe von Ausgangskanälen 337 die Verstärker 358, 359 nicht auf dieselbe Art und Weise mit dem Komparator 43 verbunden wie die Verstärker 58,59 in der ersten Reihe von Ausgangskanälen 37, sondern kreuzweise, d. h. mit einer Verwechslung der Anschlüsse an den Glättungsfilter 60, 61 der Phasendetektoren 62, 63. Weiter sind die Ausgänge dieser Verstärker 358, 359 mit einem Summierkreis 364 in Form einer Subtrahierstufe verbunden. Dabei wird der gemeinsame Umsetzgenerator des als Einseitenbanddemodulators wirksamen Frequenzumsetzers 300 durch den Zentralfrequenzgenerator 19 aufgenommenen Trägergenerator gebildet, der über den Zeitverteiler 29 und die Trägerleitung 30 einerseits unmittelbar mit der Modulatorstufe 302 und andererseits über ein um π/2 phasendrehendes Netzwerk Ju4 mit der Modulatorstute 301 verbunden ist.

In der beschriebenen Anordnung erfolgt die Entzerrung der eingetroffenen, dem Träger aufmodulierten Signale ohne vorhergehende Demodulation unmittelbar, ebenso wie die Einstellung der Entzerrungsanordnung 32. Dazu ist der Ortstestimpulsfolgegenerator in der Ortsbezugsquelle 44 mit einer an die Trägerleitung 30 angeschlossenen Modulatorstufe 305 versehen, wobei die im Selektionsfilter 49 selektierten Frequenzkomponenten der in der Modulatorstufe 305 erzeugten Trägerimpulse dem Komparator 43 als Phasenbezugswert für die in den Teilbandfiltern 38—40, 47 bzw. 38'—40', 47' selektierten Frequenzkomponenten des eingetroffenen, dem Träger äufmodulierteri Einsfellsignals zugeführt werden. Wird beispielsweise durch ωο die Kreisfrequenz des Trägers bezeichnet, und durch p„, die Komponenten des modulierenden Impulsspektrums, das zum m. Ausgangskanal gehört, so gilt für das Einstellsignal sowie für das entsprechende Bezugssignal des genannten m. Ausgangskanal die Beziehung:

">m = ">0 - Pm · 10

Zur Erläuterung der beschriebenen Frequenzbeziehungen ist in F i g. 2 ein Frequenzdiagramm dargestellt, in dem die Kurven K die Amplitude-Frequenzkennlinien der Teilbandfilter mit Durchlaßgebieten von beispielsweise 200 Hz und die Pfeile die Frequenzkomponenten des dem Träger aufmodulierten Einste'lsignals darstellen, wobei der Träger durch ωο bezeichnet ist.

An Hpm Hiirrh den SnmmiprkrpU 303 gebildeten Ausgang des der Entzerrungsanordnung 32 folgenden Einseitenbanddemodulators 300 werden auf diese Weise die demodulierten Signale erhalten, die in Phase und Amplitude genau entzerrt sind, wie nunmehr in Einzelheiten erläutert wird.

Wird dazu der Entzerrungsanordnung 32 das dem. Träger aufmodulierte Einstellsignal zugeführt und wird die bereits verwendete Notierung auch hier benutzt, so werden an den Ausgängen der Teilbandfilter 38—40,47 bzw. 38'—40', 47' im m. Ausgangskanal 37 bzw. 337 die nicht entzerrten Ausgangssignale

a„, cos (fflmi+Φη) bzw. a_m sin

auftreten. Den Regelverstärkern 78, 79 im Amplitudenregelkreis 42 werden dann die Signale

\h_mcos{<:_mt + Φ J bzw. \b_msin{<;J + <!>„,)
und den Phasendetektoren 62,63 die Regelsignale
\b_mcos<l>_m bzw. \,b_mun<l>_m

entnommen. Diese vom Ampiitudenregeikreis 42 und von den Phasendetektoren 62,63 herrührenden Signale werden den Proportionalverstärkern 58, 59 bzw. 358, 359 in den Phasenregelkreisen 41 bzw. 341 der beiden Reihen von Ausgangskanälen 37 bzw. 337 zugeführt. Auf diese Weise wird am Ausgang des Summierkreises 64 im Phasenregelkreis 41, der zu der ersten Reihe von Ausgangskamälen 37 gehört, das bereits genannte entzerrte Ausgangssignal b_m cos D>_mr erhalten werden. Ebenso wird am Ausgang der Subtrahierstufe 364 im Phasenregelkreis 341, der zur zweiten Reihe von Ausgangskanälen 337 gehört, infolge des kreuzweisen Anschlusses an die Ausgänge der Phasendetektoren 63, 63 das nachfolgende Ausgangssignal auftreten:

l//>_msin(m_mr + <l>_m) χ y'b_mcos</>_m- ]fb_mcos(«>_mt + 0J χ fb~_m sin <l>_m = b_msm„,_mt.

Die beschriebene Anordnung weist also die überraschende Eigenschaft auf, daß außer dem entzerrten Ausgangssignal b_m cos ω™ί ein zweites, nun aber um π/2 phasenverschobenes entzerrtes Ausgangssignal b_m sin aw erhalten wird, weiche beiden entzerrten Ausgangssignale die Anwendung des dargestellten Einseitenbanddemodulators 300 mit den beiden Modulatorstufen 301, 302 ermöglichen. Insbesondere werden

dazu die beiden entzerrten Signale
b_mcos<„_mt und b_msm«,_mt

über die Summierkreise 45,345 zur Einseitenbanddemodu'ation als Eingangssigna'e den Modulatorstufen 302, 301 zugeführt

Gleichzeitig mit den Eingangssignalen b_m cos ca_rof und

bms'mojml werden über die Trägerleitung 30 den Modulatorstufen 302, 301 zugleich die Trägersignale cos ωοί Sin (Oot zugeführt. Dadurch wird an dem Summierkreis 303 nach Einführung der obenstnhend

6_m cos (HJ₀-P₁Ji χ

gegebenen Beziehung für

">m = "Ό - Pm

das Signal auftreten:
+ b_m sin (hj₀ -pjt χ sinW₀1 = b„,cosp,„t.

Dieses Signal stellt als Formel das demodulierte f eilbandsignal des m. Ausgangskanals 37,337 dar, das in Phase und Amplitude genau entzerrt ist. Auf diese Weise werden ebenfalls durch Einseiteribanddemodulation unter Vermeidung unerwünschter Modulationsprodukte die modulierten und genau entzerrten Teilbandsignale der übrigen Ausgangskanäle 37,337 erhalten.

Unter Verwendung der zusätzlichen Phasenregelkreise 341, die jedoch für alle Ausgangskanäle 337 denselben Aufbau haben, aber ohne Verwendung eines breitbandigen 90°-phasendrehenden Netzwerkes wird in der erfir.dungsgemäßen Anordnung eine optimale bemodulationsqualität sowie eine Einsparung eines Ausgangsfil.ers und eines Eingangsfilters verwirklicht, da die Funktion des Eingangsfilters entsprechend dem Frequenzdiagramm in F i g. 2 bereits von der Entzerrungsanordnung 32 erfüllt wird. Insbesondere zur Ausbildung in digitalen Techniken ist die Einsparung der erwähnten Netzwerke besonders wichtig, da diese Netzwerke dennoch außer einem Analog-Digital-Wandler auch noch ein Schieberegister mit einer daran angeschlossenen Matrix von Wägungsnetzwerken erfordern. Außerdem hat es sich herausgestellt, daß bei digitaler Ausbildung durch Anwendung der erfindungsgemäßen Maßnahmen noch weitere Vereinfachungen im Aufbau verwirklicht werden, wie nun an Hand der Fig.3 näher erläutert wird. Der Fig. 1 entsprechende Elemente sind mit denselben Bezugszeichen angegeben.

In dieser Ausbildungsform wird als Verzögerungskreis im Frequenzanalysator 35 ein Schieberegister 91 für binäre Impulssignale verwendet, das mit Schieberegisterelementen versehen ist, die auf dieselbe Art und Weise wie in Fig. 1 mit Wägungsnetzwerken 38—40, 38'—40' verbunden sind, welche Wägungsnetzwerke 38—40,38'—40' an ein Zusammenfügungsnetzwerk 47, 47' angeschlossen sind.

Vor dem Schieberegister 91 ist ein Analog-Digital-Wandler 92 in Form eines Deltamodulators aufgenommen. Dieser ist auf bekannte Weise aus einem Differenzerzeuger 93, einem an einen Impulsgenerator 94 angeschlossenen Impulsmodulator 95 und einem ihm folgenden Impulsregenerator 96 zusammengestellt, der über einen Rückführungskreis mit einem darin aufge- - nommenen Digital-Analog-Wandler 98 in Form eines integrierenden Netzwerkes an den Differenzerzeuger •te angeschlossen ist Im Deltamodulator 92 werden die Impulse des Impulsgenerators 94 mit einer Impulsfrequenz von beispielsweise 48 kHz abhängig von der Polarität des im Differenzerzeuger 93 gebildeten Differenzsignals vom Impulsmodulator 95 durchgelassen oder unterdrückt. Die auf diese Weise gebildete Impulsreihe mit einer durch die eingetroffenen analogen Signale gekennzeichneten Abwechslung von Vorhändenen und fehlenden Impulsen wird zur Teilbandselektion über einen Impulsverbreiterer 97 dem Schieberegister 91 zugeführt, wofür die Schiebeimpulse von dem zugleich als Schiebeimpulsgenerator wirksamen Impulsgenerator 94 geliefert werden.

Zur Verwirklichung der gewünschten Filterkennlinien H(a>); Η'(ω)ά&τ Teilbandfilter 38-40,47; 38'-40', 47' sind die darin aufgenommenen Wägungsnetzwerke 38—40, 38'—40' auf geeignete Weise bemessen, da durch diese Bemessung der Wägungsnetzwerke 38—40, 38'—40' die zu verwirklichenden Filterkennlinien völlig bestimmt werden, wie in der genannten DE-OS eingehend erläutert wurde. In der beschriebenen Ausführungsform weisen die Amplitude-Frequenzkennlinien beispielsweise die im Frequenzdiagramm nach F i g. 2 dargestellte Form auf.

Ebenso wie bei der Anordnung nach Fig.] werden in den beiden Reihen von Ausgangskanälen 37 und 337 die in den Teilbandfiltern 38-40, 47 und 38'-40', 47'

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gemeinsamen Amplitudenregelkreis 42 mit dem Regelverstärker 78, 79 zugeführt und zur Phasenregelung den darauffolgenden getrennten Phasenregelkreisen41,341, wobei die Phasenregelung abhängig von den erzeugten Ausgangsspannungen der Phasendetektoren 62, 63, die unmilielbar bzw. kreuzweise an die getrennten Phasenregelkreise 41, 341 angeschlossen sind, bewerkstelligt wird. Die Amplitudenregelung wird durch Quadrierung der geglätteten Ausgangsspannungen der Phasendetektoren 62, 63 mit nachfolgender Zusammenfügung der quadrierten Spannungen in dem Summierkreis 70 und Amplitudenvergleich der auf diese Weise erhaltenen Spannung in der Amplitudenvergleichsstufe 80, die über das Speichernetzwerk 74 und eine Rückführungsleitung an den gemeinsamen Amplitudenregelkreis 42 angeschlossen ist, bewerkstelligt.

Zur Erhaltung einer zum Gebrauch von Digitaltechniken geeigneten Ausführungsform werden die Ausgangsspannungen der Phasendetektoren 62,63 nicht unmittelbar verwendet, sondern zunächst in Impulcdauermodulatoren 100, 101 in dauermodulierte Impulse umgewandelt. Dadurch wird es möglich, vor den Proportionalverstärkern in den getrennten Phasenreeelkreisen 41. 341 der beiden Reihen von Ausgangskanälen yj, 337 normalerweise gesperrte elektronische Schalter 102, 103; 402, 403 als Amplitudenregler zu benutzen, die jeweils beim Zuführen eines Ausgangsimpulses der Impulsdauermodulatoren 100, 101 freigegeben werden. In der dargestellten Ausführungsform sind die Impulsdauermodulatoren 100, 101 als zweiseitige Begrenzer ausgebildet, denen außer die geglätteten Ausgangsspannungen der Phasendetektoren 62, 63 zugleich ein sägezahnförmiges Hilfssignal mit einer Wiedernolungsfrequenz von beispielsweise 50 kHz zugeführt wird, das von einem allen Komparatoren 43 gemeinsamen Sägezahngenerator 104 herrührt

An den Ausgängen der elektronischen Schalter 102, 103; 402, 403 der getrennten Phasenregelkreise 41,341 entstehen auf diese Weise dauermodulierte Impulse, die zugleich in ihrer Amplitude mit den Ausgangsspannungen der Regelverstärker 78, 79 im gemeinsamen Amplitudenregelkreis 42 variieren, wobei nach Zusammenfügung in den Summierkreisen 64,364 diese Signale über die Summierkreise 45, 345 allen Ausgangskanälen 37, 337 gemeinsamen Demodulatoren 105, 405 in Form von Tiefpaßfiltern zugeführt werden. Infolge der hohen Wiederholungsfrequenz (50 kHz) des Hilfssignals fallen die als Demodulatoren verwendeten Tiefpaßfilter 105, 405 besonders einfach aus und sie lassen sich bei der

prakthchen Verwirklichung mit den .Summierkreisen 64,45 bzw. 364,345 zu einem einzigen äußerst einfachen Netzwerk zusammenbauen.

Ebenso wie in F i g. 1 mit Hilfe der Proporionalverstärker 58, 59; 358,359 in den getrennten Phasenregelkreisen 41, 341 wird in Fig. 3 mit Hilfe der elektronischen Schalter 102, 103; 402, 403 und der darauffolgenden Demodulatoren 105, 405 das Produkt aus dem geglätteten Phasenregelsignal der Phasendetektoren 62, 63 und dem betreffenden Ausgangssignal der Regelverstärker 78, 79 im gemeinsamen Amplitudenregelkreis 42 erhalten. Nach Demodulation der in der Dauer sowie in der Amplitude modulierten Impulse der elektronischen Schalter 102,103,402,403 entsteht je als Demodulationssignal das Produkt aus den beiden Modulationssignalen, die von dem geglätteten Phasenregelsi^nal und dem Ausgangssignal der Regelverstärker 78,79 gebildet werden.

Auf völlig entsprechende Weise wird die kombinierte Impulsdauer- und Amplitudemodulation zur Verwirklichung einer för digitale Techniken besonders günstige Ausführungsform der Quadrierstufen der geglätteten Phasenregelsignale im Vergleicher 43 verwende^ indem für die Impulsdauermodulation sowie für die Amplitudemodulation das geglättete Phasenregelsignal als Modulationssignal benutzt wird. Dazu ist an die Glättungsfilter 60,6t der Phasendetektoren 62,63 ein normalerweise gesperrter elektronischer Schalter 106, 107 angeschlossen, der zugleich vom Impulsdauermodulator 100, 101 gesteuert wird, während der Demodulator durch das bereits vorhandene Speichernetzwerk 74 am Ausgang des Vergleichers 43 verwendet wird.

Auf dieselbe Weise wie bei der Anordnung in F i g. 1 entstehen an den Ausgängen der gemeinsamen Demodulatoren 105, 405 für die rii. Ausgangskanäle 37, 337 die beiden entzerrten Teilbandsignale b_mcosm_mt und bm sin ω_πί und durch Zusammenfügung mit den Teilbandsignalen der übrigen Ausgangskanäle 37,337 in den Summierkreisen 45,345 die beiden Eingangssignale für die Modulatorstufen 301, 302 des Einseitenbanddemodulators 300. Durch Einseitenbanddemodulation entstehen dann wieder am Ausgang des Summierkreises 303 die demodulierten und entzerrten Impulssignale, die nach Impulsregeneration im Impulsregenerator 18 zur Weiterverarbeitung zum Verbraucher 17 weitergeleitet werden. Während der Informationsimpulsübertragung wird auch hier die richtige Einstellung der Anordnung mittels der elektronischen Schalter 75, 76, 77 beibehalten, die nach der Einstellperiode von einem Schaltimpuls an der Leitung 34 geöffnet werden.

Die beschriebene Anordnung kann nicht nur für Einseitenbanddemodulationszwecke benutzt werden, sondern durch eine geeignete Wan! der Frequenz des gemeinsamen Umsetzoszillators kann sie auch für Frequenzumsetzung in ein vom Demodulationsband abweichendes Frequenzband verwendet werden. Auch

>5 kann die beschriebene Anordnung vorteilhaft für Einseitenbandübertragung mit völlig unterdrücktem zweitem Seitenband verwendet werden, in welchem Fall der Zentralfrequenzgenerator 19 in wesentlichem Maße dadurch vereinfacht werden kann, daß die Frequenz

so eines der Pilotsignale der Trägerfrequenz gleich und der Frequenzunterschied zwischen den Pilotsignalen der Taktfrequenz gleich gemacht wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

15 20 2:> 30 Patentansprüche:

1. Anordnung zur Entzerrung der durch die Amplitude-Frequenzkennlinie und die Phase-Frequenzkennlinie gebildeten Übertragungscharakteristik des zu einer Übertragungsstrecke gehörenden Übertragungsbandes, das zur Übertragung von Informationssignalen beansprucht wird, bei welcher Anordnung die Kombination der nachfolgenden Maßnahmen getroffen worden ist:

a) ein Frequenzanalysator zur Aufteilung des Übertragungsbandes in eine Anzahl Frequenzteilbänder mit einem Verzögerungskreis und einer Anzahl parallelgeschalteter Ausgangskanäle, wobei in jeden der Ausgangskanäle ein Teilbandfilter und ein zusätzliches Teilbandfilter mit demselben Durchlaßband aber mit mindestens über das Durchlaßband einer gegenseitigen Phasenverschiebung um π/2 aufgenommen ist, welche Tcilbandfüter dadurch gebildet werden, daß jeder der Ausgangskanäle über eine Anzahl Wägungsnetzwerke mit Punkten unterschiedlicher Verzögerungszeit im Verzögerungskreis verbunden wird, während den paralielgesrhalteten Ausgangskanälen die in der Frequenz aufgeteilten Frequenzteilbänder entnommen werden;

b) die Teilbandfilter in den Ausgangskanälen des Frequenzanalysators bilden gemeinsam für die Frequczkomponenten des Informationssignals ein anschließendes Durchlaßgebiet ohne Dämpfungsgebiete:

c) in mehrere Ausgangskanäle des Frequenzanalysators ist ein Phasen- und Amplitudenregelkreis aufgenommen, der durch eine Regelspannung gesteuert wird;

d) ein Regelspannungsgenerator zur Erzeugung der Regelspannungen zur Steuerung der in die Ausgangskanäle des Frequenzanalysators aufgenommenen Phasen- und Amplitudenregelkreise, welcher Regelspannungsgenerator m't einer Anzahl Komparatoren versehen ist, die durch mindestens eine Spektrumkomponente eines eingetroffenen Einstellsignals gespeist werden, das im Frequenzanalysator in seine Frequen/komporenten aufgeteilt ist. welcher Regelspannungsgenerator weiter eine Ortsbezugsquelle für die Phasen- und Amplitudenbezugswerte des in seine unterschiedlichen Frequenzkomponenten aufgeteilten Einstellsignals enthält, während dem Ausgang der Komparatoren die Regelspannungen für die unterschiedlichen Phasen- und Amplitudenregelkreise entnommen werden:

e) ein Ausgangskren. der durch einen an die Phasen- und Amplitudenregelkreise in den Ausgangskanälen des Frequenzanalysators angeschlossenen eisten Summierkreis gebildei wird.

dadurch gekennzeichnet, daß die als Einheit mit einem Einseitenbandfrequenzumsetzer (300) zusammengebaute Entzerrungsanordnung (32) mit einer an die jeweiligen Teilbandfilter (38 - 40,47) und zusätzlichen Teilbandfilter (38'-40', 47') angeschlossenen zweiten Reihe von Ausgangskanälen (337) mit einem durch einen zweiten Summierkreis

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(345) gebildeten Ausgang versehen ist und in die jeweiligen Ausgangskanäle (337) der zweiten Reihe ein Phasen- und Amplitudenregelkreis (341, 41) aufgenommen ist, der kreuzweise an die Komparatoren (43) des Regelspannungsgenerators zur Erhaltung eines Ausgangssignals des zweiten Summierkreises (345), das um π/2 gegenüber dem Ausgangssignal des ersten Summierkreises (45) phasenverschoben ist, angeschlossen ist, woLei diese Summierkreise (345, 45) ein erstes und ein zweites Eingangssignal liefern für einen Einseitenbandfrequenzumsetzer (300) mit einer ersten und einer zweiten Moduiatorstufe (301, 302), die zugleich durch untereinander um π/2 phasenverschobene Umsetzschwingungen gespeist werden, die von einem gemeinsamen Umsetzgenerator (19, 29) herrühren, während das Ausgangssignal der aus der Entzerrungsanordnung (32) und dem Einseitenbandfrequenzumsetzer (300) gebildeten Einheit einem an den Ausgang der beiden Modulatorstufen (301,302) angeschlossenen Summierkreis (303) entnommen wird (F ig. 1).

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß entsprechende Ausgangskanäle (37, 337) der ersten und zweiten Reihe untereinander getrennte Phasenregelkreise (41, 341) enthalten, die mit je einem an ein Teilbandfilter (38—40, 47) und einem an ein zusätzliches Teilbandfilter (38'-40', 47') angeschlossenen Amplitudenregler (58 bzw. 59; 358 bzw. 359) versehen sind, während im Komparator (43) des Regelspannungsgenerators ein an das Teilbandfilter (38-40,47) und ein an das zusätzliche Teilbandfilter (38'-40', 47') angeschlossener Phasendetektor (62 bzw. 63) aufgenommen ist welche Phasendetektoren (62,63) die Regelspannung für die Amplitudenregler (58 bzw. 59) in den Phasenregelkreisen (41) der Ausgangskanäle (37) der ersten Reihe unmittelbar liefern und mit Vertauschung ihrer Ausgänge (63, 62) die für die Amplitudenregler (358 bzw. 359) in der zweiten ReiiK (337) (F i g. 1).

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgängen der Amplitudenregler (58, 59; 358, 359) in den Phasenregelkreisen (41, 341) der Ausgangskanäle (37, 337) Summierkreise vorgesehen <.^;nd, die für die Ausgangskanäle der ersten Reihe (17) und der zweiten Reihe (337) durch eine Addierstufe (64) bzw. eine Subtrahierstufe (364) gebildet werden (Fig. 1).

4. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3. dadurch gekennzeichnet, daß die in den Ausgangskanälen (37 bzw. 337) der ersten und zweiten Reihe liegenden Amplitudenregler in den Phasenregelkreisen (41 bzw. 341) mit elektronischen Schaltern (102, 103 bzw. 402, 403) versehen sind, die durch Ausgangsimpulse an den Ausgängen der Phasendetektoren (62, 63) angeordneter Impulsdauermodulatoren (100, 101) gesteuert werden (F i g. 3).

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß in Kaskade mit den getrennten Phasenregelkreisen (41, 341) ein Amplitudenregelkreis (42) aufgenommen ist, der entsprechenden AUsgangskänäien (37, 337) der ersten und der zweiten Reihe gemeinsam ist (F ig, I₁F ig. 3).

6. Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der gleichzeitig als Fjngangsfilter wirksame Frequenzanalysator (35) einen Verzögerungskreis in Form eines Schieberegisters (91) enthält und vor dem Schiebere-

gister (91) ein Analog-Digital-Wandler (92) aufgenommen ist, der von den eingetroffenen Signalen gespeist wird (F i g. 3),

7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Analog-Digital-Wandler (92) durch einen Deltamodulator gebildet wird (F i g. 3).

8. Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das eingetroffene Einstellsignal durch eine periodische Testimpulsfolge gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Ortsbezugsquelle (44) einen von der örtlich erzeugten Taktfrequenz synchronisierten Testimpulsfolgegenerator (48) enthält, sowie einen ihm nachfolgenden Trägermodulator (305), der zugleich von einer örtlich erzeugten Trägerschwingung gespeist wird (Fig.l,Fig.3).