DE2613054C2

DE2613054C2 - Schaltungsanordnung zum Entzerren der Dämpfungskurve einer Nachrichtenübertragungsstrecke

Info

Publication number: DE2613054C2
Application number: DE2613054A
Authority: DE
Inventors: Alfred Dipl.-Ing. 8034 Germering Manfreda
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1976-03-26
Filing date: 1976-03-26
Publication date: 1983-04-07
Also published as: FR2345861B1; JPS52117506A; GB1573643A; US4176317A; FR2345861A1; DE2613054A1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zum Entzerren der Dämpfungskurve einer Nachrichtenübertragungsstrecke mittels einstellbarer Dämpfungsentzerrer, bei der ein Meßsender zur Erzeugung eines Meßsignals mit konstanter Amplitude und einer innerhalb des Übertragungsfrequenzbandes veränderbaren Frequenz vorgesehen ist, wobei die Meßsignale in Frequenzlücken zwischen einzelnen Nachrichtenübertragungskanälen liegen, bei der diese Meßsignale nach dem Durchlaufen der Nachrichtenübertragungsstrecke einer Auswerteeinrichtung zuführbar sind, die ihre frequenzabhängige Amplitudenschwankung ermittelt, und bei der die einzelnen Einstellglieder der Dämpfungsentzerrer nacheinander so betätigbar sind, daß die Amplitudenschwankung jeweils einen minimalen Wert erreicht

Eine derartige Schaltungsanordnung ist beispielsweise aus der Siemens-Druckschrift »Meßgeräte für die Nachrichtentechnik« Juli 1975, Nr. 4 bekannt. Dabei wird das Meßsignal über dem gesamten Übertragungsfrequenzband gewobbelt und das empfangene Meßsignal nach dem Durchlaufen einer ersten Gleichrichterschaltung in der Weise weiter ausgewertet, daß man den Betrag der in jeder Wobbeiperiode auftretenden Hüllkurvenschw£.nkung in einer zweiten Gleichrichterschaltung ermittelt. Dieser Betrag stellt dann das Maß für die vorhandenen Verzerrungen der Nachrichtenübertragungsstrecke dar und wird dem Abgleich jedes einzelnen Einstellgliedes der Dämpfungsentzerrer zugrundegelegt.

Aus der DE-AS 1126 934 ist ein Verfahren zur Gewinnung des Einstellkriteriums für Orthogonalentzerrer einer Vielkanal-Trägerfrequenz-Übertragungsstrecke bekannt. Dabei werden jedoch keine diskreten Frequenzen verwendet, sondern Pilotimpulse, die sich aus bestimmten Frequenzspektren zusammensetzen. Ein derartiges Meßverfahren ist jedoch nachteilig, weil Spektralfrequenzen derartiger Pilotimpulse in benachbarte Sprachkanäle fallen und dort ein zusätzliches Rauschen verursachen. Es müssen daher zusätzliche Maßnahmen ergriffen werden, um derartige Impulse in ihrer Formgebung so auszugestalten, daß das Leistungsspektrum mit wachsender Oberwelle so abnimmt, daß diese Spektralfrequenzen einen bestimmten Anteil der Gesamtleistung des Impulses nicht überschreiten. Außerdem muß bei diesem Verfahren die nach der Gleichrichtung entstehende, zeitlich periodische Spannungsfunktion in ihre Spektralamplituden zerlegt werden, wenn man ein Maß für den Fehler in der Einstellung der einzelnen Entzerrerglieder erhalten will. Aus der DE-OS 20 13 475 ist ein Verfahren zur Einstellung eines Kosinus- oder Echoentzerrers in einem Trägerfrequenz-Übertragungssystem bekannt. Dabei werden die in den Trägerfrequenzsystemen sowieso vorhandenen Lückenpilote gleichzeitig als Kriterium für Dämpfungsverzerrungen verwendet, wobei jedoch aus den einzelnen Meßwerten erst auf die Dämpfungsabweichung hin interpoliert werden muß, wobei aus dieser Interpolationskurve wiederum erst mit Hilfe der harmonischen Frequenzanalyse entsprechende Korrekturwerte erhalten werden. Dieses Verfahren eignet sich besonders dann, wenn eine Grobentzerrung vorgenommen werden soll; für eine Feinentzerrung ist es jedoch nicht ganz ausreichend, da die Zahl der Lückenpilote und damit auch die Zahl der für die Interpolation zur Verfügung stehenden Werte festgelegt ist und nicht beliebig erhöht werden kann.

Aus der DE-PS 9 64 332 ist es bekannt, zum Messen der Dämpfungskurve einer Nachrichtenübertragungsstrecke einen Meßsender zu verwenden, der nacheinander auf eine Reihe von in den Frequenzlücken zwischen einzelnen Nachrichtenübertragungskanälen liegenden Einzelfrequenzen umschaltbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Weg

anzugeben, wie eine solche Dämpfungsentzerrung einer Nachrichtenübertragungsstrecke in einfacher Weise auch während des Betriebes eines sie benutzenden Frequenz-Multiplex-Nachrichtenübertragungssystems durchgeführt werden kann. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Meßsender nacheinander auf eine Reihe von in den FrequenzlücKen zwischen einzelnen Nachrichtenübertragungska-nlen liegenden Einzelfrequenzen umschaltbar ist, daß den Einzelfrequenzen individuell zugeordnete Digitalspeicher vorgesehen sind, in die die empfangenen Meßsignale nach dem Durchlaufen eines Analog-Digital-Wandlers eingegeben werden, und daß eine Abfrageschaltung angeordnet ist, durch die die einzelnen Digitalspeicher nacheinander in einem so schnellen Takt abfragbar sind, daß ihr Ausgangssignal nach dem Durchlaufen eines Digital-Analog-Wandlers und einer den Gieichstrommittelwert abtrennenden Stufe eine Gleichrichterschaltung zur Abgabe einer die frequenzabhängige Amplitudenschwankung des Meßsignals angebenden Spannung veranlaßt.

Der mit der Erfindung erzielbare Vorteil besteht insbesondere darin, daß trotz der für die einzelnen Meßfrequenzen erforderliche Meßzeiten, die wegen der Einschwingvorgänge nicht unterschritten werden dürfen und die eine Umschaltung der Meßfrequenz mit einer einem Wobbeivorgang entsprechenden Frequenzänderungsgeschwindigkeit nicht zulassen, ein schneller und übersichtlicher Abgleich der Einstellmittel der Dämpfungsentzerrer vorgenommen werden kann.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten, bevorzugten Ausführungsheispiels näher erläutert:

Die mit A und ß bezeichneten Endstellen eines Frequenz-Multiplex-Nachrichtenübertragungssystems Ji enthalten die üblichen Frequenzumsetzungs- und Filtermittel zum Umsetzen von π Nachrichtenkanälen, deren niederfrequente Anschlüsse im Bereich der Endstelle A mit /Cl bis Kn und im Bereich der Endstelle S mit KΓ bis Kn' numeriert sind, aus dem niederfrequenten Bereich in den Übertragungsfrequenzbereich und umgekehrt. Im Übertragungsfrequenzbereich sind sie frequenzmäßig derart nebeneinander angeordnet, daß zwischen ihnen jeweils Frequenzlücken vorgegebener Größe entstehen. Die über K1 bis Kn angelegten und in A umgesetzten Nachrichtensignale gelangen dabei über einen Leitungsabschnitt 1 und einen ersten Dämpfungsentzerrer 2 auf die Nachrichtenübertragungsstrecke 3 und werden nach dem Durchlaufen derselben über einen weiteren so Dämpfungsentzerrer 4 und einen Leitungsabschnitt 5 der Endstelle B zugeführt, in der sie wieder rückumgesetzt werden, so daß sie an den zugeordneten Anschlüssen K Γ bis Kn' niederfrequent zur Verfugung stehen. In analoger Weise werden Nachrichiensignale, die bei K Γ bis Kn'angelegt sind, nach dem Durchlaufen des Systems auf die Anschlüsse K 1 bis Kn übertragen.

Für die Übertragungsqualität des Systems ist ein möglichst frequenzunabhängiger Dämpfungsverlauf der Nachrichtenübertragungsstrecke 3, z. B. einer Koaxial- t>o kabelstrecke, erforderlich. Da aber Restverzerrungen der Dämpfung einer solchen Strecke auch bei sorgfältigster Fertigung und Verlegung niemals ganz ausgeschlossen werden können, wird der verbleibende Frequenzgang durch die einstellbaren Dämpfungsver- *>⁼ laufe der Entzerrer 2 und 4 zu einem weilgehend frequenzunabhängigen Gesamtdämpfungsverlauf er-Zur Einstellung des Gesamtdämpfungsverlaufs während des Betriebs des Nachrichtenüuertragungssystems A, ßist ein Meßsender 6 vorgesehen, der auf eine Reihe von Einzelfrequenzen /1 bis fn umschaltbar ist, die jeweils in den Frequenzlücken der umgesetzten Nachrichtenkanäle K 1 bis Kn liegen. Die Amplitude des von 6 erzeugten Meßsignals Um ist dabei konstant. Um gelangt bei 7 an den Eingang des ersten Dämpfungsentzerrers 2, durchläuft anschließend die Teile 2,3 und 4 und wird bei 8 als Signal L'.Ti'abgegriffen und dem Eingang eines selektiven Überlagerungsempfängers 9 zugeführt, der auf die jeweils gesendete Einzelfrequenz f\ bis fn selbsttätig abstimmbar ist.

Der Überlagerungsempfänger 9 weist eine Umsetzungsstufe 10 auf, in der das Meßsignal Um', dessen Amplitude von der zwischen 7 und 8 auftretenden Gesamtdämpfung bei der betreffenden Frequenz f\ bis fn abhängig ist, durch Mischung mit einer Überlagerungsfrequenz fü in ein durch das Bandpaßfilter 1 definiertes, konstantes Zwischenfrequenzband ZFB umgesetzt wird. Anschließend wird das Meßsignal Um' in einem Zwischenfrequenzverstärker 12 verstärkt und einem Detektor 13 zugeführt. Dieser gibt jeweils beim Abschalten der eingangsseitig anliegenden Spannung einen Impuls P1 an einen Zähler 14 ab, der daraufhin den jeweils nächstfolgenden aus einer Reihe von Zählerausgängen au az bis a„ mit einer Spannung markiert. Unter der Annahme, daß bei einer Einstellung des Meßsenders 6 auf die erste Einzelfrequenz /1 der Ausgang a\ des Zählers 14 spannungsführend ist und die übrigen Ausgänge ai bis a„ von Spannungen freigeschaltet sind, bildet der Detektor 13 beim Umschalten von 6 auf /2 infolge der damit verbundenen Abschaltung des Meßsignals Um' von seinem Eingang einen ersten Impuls PX, der den Zähler 14 dazu veranlaßt, seinen Ausgang a2 mit einer Spannung zu belegen und den Ausgang a\ freizuschalten.

Die an den Zählerausgängen a\ bis a„ anfallenden Spannungen werden zugeordneten digitalen Speichern S1 bis Sn zugeführt, in denen digitale Signale gespeichert sind, die dem Frequenzsteuereingaiig 15 eines die Frequenz fü erzeugenden Überlagerungsoszillators 16 zugeführt werden. Dabei bewirkt die Anschaltung des in 51 gespeicherten Signals die Einstellung von 16 auf einen solchen Frequenzwert, daß gerade das Meßsignal L/m'mit der Frequenz f\ in das Zwischenfrequenzband ZFB umgesetzt wird, die Anschaltung des in 52 gespeicherten Signals eine solche Einstellung von 16, daß f2 in ZFB umgesetzt wird, usw.

Das von 12 abgegebene, umgesetzte und selektierte Meßsignal L/m'wirddem Eingang eines Analog-Digital-Wandlers 17 zugeführt, dessen Ausgang über die ersten Eingänge von UND-Gattern G 1 bis Cn an Digitalspeicher Sp 1 bis Spn geführt ist. Die zweiten Eingänge von G 1 bis Gn sind in entsprechender Zuordnung an die Ausgänge a, bis a„ des Zählers 14 gelegt. Damit ist gewährleistet, daß beim Auftreten des Meßsignals Um' mit der Frequenz f\ das UND-Gatter Gl geöffnet ist und der digitalisierte Spannungswert von Um' in den Speicher Sp 1 eingegeben wird, beim Auftreten von Um' mit der Frequenz f2 der entsprechende Spannungswert in den Speicher 5p 2, usw. Die Umschaltung des Meßsenders 6 auf die Einzelfrequenzen f\ bis fn darf nur so schnell erfolgen, daß die Meßsignale L/m'bei jeder dieser Einzelfrequenzen auf ihren vollen Amplituden* ert einschwingen können. Daher kann es zweckmäßig sein, von einer Einzelfrequenz auf die jeweils nächstfolgende nach z. B. 100 msec umzuschalten. Dabei

werden dann ebenfalls im Abstand von 100 msec die Speicher Sp 1 bis Spn mit den Amplitudenwerten des Meßsignals Um' bei den vorgegebenen Einzelfrequenzen /Ί bis fn belegt.

Die in Sp 1 bis Spn gespeicherten Spannungswerte werden über eine Abfrageschaltung 18, die mit Taktimpulsen 19 eines Impulsgenerators 20 beaufschlagt ist, der Reihe nach abgefragt. Jeder Taktimpuls 19 bewirkt die Durchschaltung eines Eingangs E1 bis En auf einen gemeinsamen Ausgang An, so daß die Abtastschaltung 18 die Funktion eines periodisch weitergeschalteten Umschalters erfüllt. Die abgetasteten, in digitaler Form gespeicherten Spannungswerte gelangen zu einem Digital-Analog-Wandler 21 und über dessen Ausgang zu einer Kapazität 22 und einer dieser nachgeschalteten Gleichrichterschaltung, die aus einem (jieichrichter 23 und einem ohmschen Widerstand 24 besteht. An den Ausgang 25 der Gleichrichterschaltung ist ein Spannungsmesser 26 geschaltet.

Ist die Folgefrequenz der Taktimpulse 19 hinreichend ; hoch gewählt, so ergibt sich am Ausgang des Digital-Analog-Wandlers eine Spannung Um", deren Amplitude periodisch schwankt. Als Periode wird dabei der Zeitraum angesehen, den die Abfrageschaltung 18 dazu benötigt, um sämtliche Eingänge Ei bis En einmal 2 abzufragen. Da die Kapazität 22 von dieser Spannung Um" den Gleichstrommittelwert abtrennt, wiru der Gleichrichterschaltung 23, 24 eine Wechselspannung zugeführt, deren Amplitude der Amplitudenschwankung von Um" entspricht. Daher entsteht am Ausgang 25 eine Gleichspannung Ug, die ein Maß für die Amplitudenschwankung von Um"bzw. Um' und damit für die Verzerrung der zwischen den Schaltungspunkten 7 und 8 vorhandenen Dämpfung in dem durch die Einzelfrequenzen f\ bis fn bestimmten Frequenzband darstellt. Zeigt man Ugmn Hilfe des Instruments 26 an. so kann man jedes einzelne der die Dämpfungskurve von 2 und 4 beeinflussenden Einstellorgane 2a und 4a nach der Anzeige in einfacher Weise so abgleichen, daß Uge'm Minimum wird. Für den Abgleich jedes einzelnen Einstellorgans 2a, 4a ist dabei ein mehrfacher Frequenzdurchlauf von /Ί bis fn erforderlich sowie eine Vielzahl von Abfragezyklen, die entsprechend der höheren Folgefrequenz der Taktimpulse 19 gegenüber der Umschaltfrequenz des Meßsenders 6 wesentlich kürzere Zeitspannen benötigen.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann die Spannung Um" auch der vertikalen Ablenkeinrichtung eines Kathodenstrahloszillografen 27 zugeführt werden, dessen horizontale Ablenkeinrichtung mit der Ausgangsspannung eines Digital-Analog-Wandlers 28 gespeist wird, dessen Eingänge Eil bis Ein mit den Ausgängen a\ bis a„ des Zählers 14 beschaltet sind. Wenn der Digital-Analog-Wandler 28 bei einer Markierung von a\ eine Spannung liefert, die einer Ablenkung des Bildpunktes bis an den linken Bildschirmrand entspricht und bei einer Markierung von a„ eine Spannung, die eine Ablenkung bis zum rechten Bildschirmrand bedeutet, so wird der Spannungsverlauf von Um" und damit der Gesamtdämpfungsverlauf zwischen den Schaltungspunkten 7 und 8 über dem durch die Einzelfrequenzen /Ί bis fn bestimmten Frequenzband dargestellt. Daher besteht hier die Möglichkeit, jedes einzelne der Einstellorgane 2a, 4a soweit abzugleichen, bis ein optimal eingeebneter Kurvenverlauf entsteht.

Hierzu 1 Elatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zum Entzerren der Dämpfungskurve einer Nachrichtenübertragungsstrecke mittels einstellbarer Dämpfungsentzerrer, bei der ein Meßsender zur Erzeugung eines Meßsignals mit konstanter Amplitude und einer innerhalb des Übertragungsfrequenzbandes veränderbaren Frequenz vorgesehen ist, wobei die Meßsignaie in Frequenzlücken zwischen einzelnen Nachrichtenübertragungskanälen liegen, bei der diese Meßsignale nach dem Durchlaufen der Nachrichtenübertragungsstrecke einer Auswerteeinrichtung zuführbar sind, die ihre frequenzabhängige Amplitudenschwankung ermittelt, und bei der is die einzelnen Einstellglieder der Dämpfungsentzerrer nacheinander so beiätigbar sind, daß die Amplitüdenschwankung jeveils einen minimalen Wert erreicht, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßsender (6) nacheinander auf eine Reihe von in den Frequenzlücken zwischen einzelnen Nachrichtenübertragungskanälen (Ki ... Kn) liegenden Einzelfrequenzen (f\, /"2 ... in) umschaltbar ist, daß den Einzelfrequenzen (fi, fi ... fn) individuell zugeordnete Digitalspeicher (Sp 1, Sp 2 ... Spn) vorgesehen sind, in die die empfangenen Meßsignale (Um') nach dem Durchlaufen eines Analog-Digital-Wandlers (17) eingegeben werden, und daß eine Abfrageschaltung (18) angeordnet ist, durch die die einzelnen Digitalspeicher (Sp 1, Sp 2... Spn) nacheinander in einem so schnellen Takt abfragbar sind, daß ihr Ausgangssignal (Um") nach dem Durchlaufen eines Digital· Analog-Wandlers (21) und einer den Gleichstrommittclwert abtrennenden Stufe eine Gleichrichterschaltung (23, 24) 3> zur Abgabe einer die frequenzabhängige Amplitudenschwankung des Meßsignals (Um')angegebenen Spannung (Ug) veranlaßt.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein selektiver, in seiner Abstimmung synchron mit dem Meßsender (6) auf die Einzelfrequenzen (Tl, fl ... in) umschaltbarer Überlagerungsempfänger (9) vorgesehen ist, dem der Analog-Digital-Wandler (17) nachgeschaltet ist, und daß der Ausgang des letzteren über eine Reihe von im Takte der Frequenzurnschaltungen des Meßsenders (6) einzeln nacheinander geöffnete Torschaltungen (G 1, C2... Gn)mhden Eingängen der Digitalspeicher (Sp 1,5p 2... Spn) verbunden ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kathodenstrahloszillograf (27) vorgesehen ist, dessen Vertikalablenkeinrichtung mit der die frequenzabhängige Amplitudenschwankung des empfangenen Meßsignals (Um') angebenden Spannung (Ug) beaufschlagt ist und dessen Horizontalablenkeinrichtung eine der jeweils eingeschalteten Einzelfrequenz (fi, f2 ... fn) entsprechende Ablenkspannung zugeführt erhält.