DE2613805B2 - Schaltungsanordnung zum Demodulieren von Datensignalen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zum Demodulieren von Datensignalen, wobei die Datensignale an den Grenzen von vorgegebenen Zeitbereichen jeweils ihren Binärwert ändern, wobei durch eine zusätzliche Änderung bzw. eine fehlende Änderung in der Mitte dieser Zeitbereiche erste bzw. zweite Binärzeichen dargestellt werden und wobei ein Taktgeber vorgesehen ist, der mit den Datensignalen frequenz- und phasenmäßig synchronisierte erste bzw. zweite Taktimpulse erzeugt, die in der Mitte der ersten Hälfte bzw. in der Mitte der zweiten Hälfte der Zeitbereiche auftreten.

Zur Darstellung von Binärzeichen mit Hilfe von Datensignalcn ist aus den Deutschen Normen DIN 010 die Wechseltaktschrift bekannt. Bei der Wechseltaktschrift wird jedem Binärzeichen ein als Bitzelle bezeichneter, vorgegebener Zeitbereich zugeordnet. An jeder Grenze der Bitzelle ändert das Datensignal seinen Binärwert. Ein erstes Binärzeichen, beispielsweise das Binärzeichen 0, wird dadurch dargestellt, daß sich innerhalb der Bitzelle der Binärwert des Datensignals nicht ändert. Ein zweites Binärzeichen, beispielsweise das Binärzeichen I₁ wird dadurch dargestellt, daß sich der Binärwert des Datensignals in der Mitte der Bitzelle ändert. Daraus ergibt sich, daß die Abstände zwischen zwei Änderungen des Datensignals gleich sind einer Bitzelle oder einer halben Bitzelle.

Bei der Wiedergewinnung der Binärzeichen aus den Datensignalen werden üblicherweise Taktimpulse erzeugt, die mit den Datensignalen frequenz- und

to phasenmäßig synchronisiert sind. Auf einen derartigen Taktgeber wird beispielsweise in der DT-AS 22 21 455 hingewiesen. Dieser bekannte Taktgeber ist zwar für eine Demodulation von Datensignalen vorgesehen, die nach dem ebenfalls bekannten Codierverfahren der Richtungstaktschrift codiert sind, jedoch kann der Taktgeber auch für Datensignale verwendet werden, die nach dem Codierverfahren der Wechseltaktschrift codiert sind. Die Taktimpulse ändern jeweils in der Mitte der ersten Hälfte der Bitzelle und in der Mitte der zweiten Hälfte der Bitzelle ihren Binärwert. Für die Demodulation der Datensignale, die nach dem Codierverfahren der Wechseltaktschrift codiert sind, wäre es denkbar, diese Taktimpulse zu verwenden. In diesem Fall müßte beispielsweise geprüft werden, ob das Datensignal seinen Binärwert zwischen der Mitte der ersten Hälfte und der Mitte der zweiten Hälfte der Bitzelle ändert. Bei einer Änderung würde ein Impuls abgegeben werden, der einem der beiden Binärzeichen zugeordnet ist. Eine derartige Demodulation würde

ίο jedoch bei Datensignalen, die nach der Wechseltaktschrift codiert sind, einen großen Aufwand an elektronischen Bauteilen erfordern, da von den Flanken der Datensignale Impulse abgeleitet werden müßten und aus den. einem der Binärzeichen zugeordneten

υ Impulsen müßten Ausgangssignale erzeugt werden, die entsprechend den Binärzeichen ihre Binärwerte ändern. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Schaltungsanordnung zum Demodulieren von Datensignalen anzugeben, die auf einfache Weise unmittelbar

^J<> aus den Datensignalen Ausgangssignale erzeugt, die ihren Binärwert entsprechend den in den Datensignalen enthaltenen Binärzeichen ändern.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei der Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art

r> dadurch gelöst, daß eine Schaltstufe vorgesehen ist, an der die Datensignale, die ersten Taktimpulse und die zweiten Taktimpulse anliegen, die miUels der ersten Taktimpulse die Binärwerte der Datensignale speichert, die die gespeicherten Binärwerte mit den augenblickli-

^r>o chen Binärwerten der Datensignal vergleicht und die binäre Ausgangssignale abgibt, die mit dem Auftreten der zweiten Taktimpulse einen ersten bzw. zweiten Binärwert annehmen, wenn die augenblicklichen Binärwerte der Datensignale und die gespeicherten Binär-

")■) werten gleich bzw. verschieden sind.

Die Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung hat den Vorteil, daß sie einen geringen Aufwand erfordert, da aus den Flanken der Datensignale keine Impulse abgeleitet werden müssen und da die Binärwerte der

w) Ausgangssignale unmittelbar den binärzeichen zugeordnet sind. Die Codierung der Ausgangssignale entspricht einer unter der Bezeichnung »Richtungsschrift« oder »NRZ (C)« bekannten Codierung. Die weitere Verarbeitung der Ausgangssignale wird damit

'·■"> sehr stark vereinfacht. Als Taktimpulse können beispielsweise die vorn bekannten Taktgeber abgegebenen Taktimpulse verwendet werden, wobei als erste Taktimpulse die Taktimpulse unmittelbar und als zweite

Taktimpulse die invertierten Taktimpulse verwendet werden können.

Die Schaltungsanordnung erfordert einen geringen Aufwand, wenn die Schaltstufe ein erstes Flipflop, an dessen Dateneingang die Datensignale und an dessen Takteingang die ersten Taktimpulse anliegen, einen Vergleicher, der die Signale am Ausgang des ersten Flipflops mit den Datensignalen vergleicht und ein zweites Flipflop enthält, dessen Dateneingang mit dem Ausgang des Vergleichers verbunden ist, an dessen Takteingaiig die zweiten Taktimpulse anliegen und an dessen Ausgang die Ausgangssignale abgegeben werden.

Der Vergleich der Binärwerle der Datensignale und der gespeicherten Binärwerte wird auf einfache Weise durchgeführt, wenn als Vergleicher ein Antivalenzglied vorgesehen ist.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel einer Schaltungsanordnung anhand einer Zeichnung beschrieben.

Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild der Schaltungsanordnung, F i g. 2 ein Schaltbild einer Schaltstufe,

F i g. 3 Zeitdiagramme von Signalen an verschiedenen Punkten der Schaltstufe.

Die in Fig. 1 dargestellte Schaltungsanordnung enthält einen Taktgeber TG und eine Schaltstufe DM. Dem Taktgeber TG und der Schaltstufe DM werden die Datensignale D zugeführt. Der Taktgeber TG erzeugt Taktimpulse Ti und T2, die phasen- und frequenzmäßig mit den Datensignalen D synchronisiert sind. Als Taktgeber TG kann beispielsweise ein aus der DT-AS 22 21 455 bekannter Taktgeber verwendet werden. Die Taktimpulse 7"I würden in diesem Fall den von dem bekannten Taktgeber abgegebenen Taktimpulsen entsprechen, während die Taktimpulse T2 den invertierten Taktimpulsen entsprechen würden. Als Taktgeber TG könnten weiterhin bekannte Phasenregelkreise verwendet werden, die Taktimpulse erzeugen, deren Binärwerte sich in der Mitte der ersten Hälfte und in der Mitte der zweiten Hälfte der Bitzelle ändern.

Die Schaltstufe DMspeichert mittels der Taktimpulse 7 I die Binärwerte der Datensignale Din der Mitte der ersten Hälfte einer Bitzelle. Anschließend werden die gespeicherten Binärwerte mit den augenblicklichen Binärwerten der Datensignale D verglichen. Das Vergleichsergebnis wird mit den Taktiinpulsen Tl in der Mitte der zweiten Hälfte der Bitzelle abgefragt und als Ausgangssignal A am Ausgang der Schaltstufe DM abgegeben.

Die in F i g. 2 dargestellt Schaltstufe DM enthält zwei Flipflops Fl und F2 und einen aus einem Antivalenzglied EX gebildeten Vergleicher VG. Dem Dateneingang des Flipfiops Fi und einem ersten Eingang des Antivalenzglieds EX werden die Datensignale D zugeführt. Am Takteingang des Flipflops Fl liegen die Taktimpulse Ti an. Am Ausgang des Flipflops Fl wird ein Signal 51 abgegeben, das am zweiten Eingang des Anlivalenzglieds EX anliegt. Das Antivalenzglied EX erzeugt Ausgangssignale 52, die am Dateneingang des Flipflops Fl anliegen. Dem Takteingang des Flipflops F2 werden die Taktimpulse Tl zugeführt und am Ausgang des Flipflops F2 werden die Ausgangssignale A abgegeben. Weitere Einzelheiten der Schaltstufe DM werden zusammen mit den in Fig. 3 dargestellten Zeitdiagrammen beschrieben.

Die F i g. 3 zeigt Zeitdiagramine von Signalen, wie sie

ίο beim Betrieb der Schaltungsanordnung anfallen. In Abszissenrichtung ist die Zeil, und die Ordinatenrichtung sind die Momentanwerte der Signale dargestellt. Es wird angenommen, daß durch die Datensignale Ddie Binärzeichen 010 entsprechend einer Codierung nach der Wechseltaktschrift dargestellt werden sollte. Die Datensignale D ändern jeweils an den durch die senkrechten Striche zwischen den Binärzeichen dargestellten Grenzen der Bitzellen ihre Binärwerte. Zusätzlich ändern die Datensignale D immer dann ihren Binärwert in der Mitte einer Bitzelle, wenn die Binärzeichen 1 dargestellt werden. Das Datensignal D ändert zum Zeitpunkt 11 an der Grenze der ersten Bitzelle seinen Binärwert von 0 nach 1. Zum Zeitpunkt f2 tritt in deir Mitte der ersten Hälfte der Bitzelle ein Taktimpuls 7"1 auf. Dieser Taktimpuls Ti setzt das Flipflop Fi und das Signal 51 nimmt den Binärwert 1 an. Das Signal 52 am Ausgang des Antivalenzgliedes EX nimmt damit den Binärwert O an. Zum Zeitpunkt 13 tritt der Taktimmpuls in der Mitte der zweiten Hälfte

ίο der Bitzelle auf. Da das Signal S 2 den Binärwert 0 hat, wird mit dem Auftreten des Taktimpulses 7"2 das Flipflop F2 zurückgesetzt und das Ausgangssignal A nimmt den Binärwert 0 an.

Zum Zeitpunkt r4, der Grenze zwischen der ersten

r> und der zweiten Bitzelle, ändert das Datensignal D seinen Binärwert von 1 nach 0. Gleichzeitig ändert damit das Signal 52 seinen Binärweit von 0 nach 1. Zum Zeitpunkt f 5 tritt ein weiterer Taktimpuls Ti auf. Dazu diesem Zeitpunkt das Datensignal D den Binärwert 0

■in hat, wird das Flipflop Fl zurückgesetzt und das Signal 5 1 nimmt den Binärwert 0 an. Gleichzeitig nimmt damit auch das Signal 52 den Binärwert 0 an. Zum Zeitpunkt t% ändert das Datensignal D wieder seinen Binärwert von 0 nach 1. Gleichzeitig ändert damit auch das Signal 52 seinen Binärwert von 0 nach 1. Zum Zeitpunkt /7 tritt wieder ein Taktimpuls T2 auf und da das Signal 5 2 den Binärwert I hat, wird das Flipflop F2 gesetzt. Das Ausgangssignal A nimmt damit den Binärwert 1 an. In ähnlicher Weise wird das Flipflop Fl durch die

w folgenden Taktimpulse T1 gesetzt oder rückgesetzt und das Flipflop F2 durch die Taklimpulse T2 gesetzt oder zurückgesetzt. Wie man in F i g. 3 erkennt, sind die Binärwerte der Ausgangssignale A entsprechend dem unter der Bezeichnung NRZ(C) bekannten Codierverfahren unmittelbar den Binärzeichen zugeordnet. Die Ausgangsignale A sind lediglich um eine Dreiviertelbitzelle gegenüber den entsprechenden Datensignalen und Binärzeichen verzögert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1 Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zum Demodulieren von Datensignalen, wobei die Datensignale an den Grenzen von vorgegebenen Zeitbereichen jeweils ihren Binärwert ändern, wobei durch eine zusätzliche Änderung bzw. eine fehlende Änderung in der Mitte dieser Zeitbereiche erste bzw. zweite Binärzeichen dargestellt werden und wobei ein Taktgeber vorgesehen ist, der mit den Datensignalen frequenz- und phasenmäßig synchronisierte erste bzw. zweite Taktimpulse erzeugt, die in der Mitte tier ersten Hälfte bzw. in der Mitte der zweiten Hälfte der Zeitbereiche auftreten dadurch gekennzeichnet, daß eine Schaltstufe (DM) vorgesehen ist, an der die Datensignale (D), die ersten Taktimpulse (Ti) und die zweiten Taktimpulsc (T2) anliegen, die mittels der ersten Taktimpulse (Ti) die Binärwerte der Datensignale (D) speichert, die die gespeicherten Binärwerte (S i) mit den augenblicklichen ßinärwerten der Datensignale (D) vergleicht und die binäre Ausgangssignale (A) abgibt, die mit dem Auftreten der zweiten Taktimpulse (T2) einen ersten bzw. zweiten Binärwert (»0« bzw. »1«) annehmen, wenn die augenblicklichen Binärwerte der Datensignale (D) und die gespeicherten Binärwerte (S 1) gleich bzw. verschieden sind.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltstufe (DM) ein erstes Flipflop (Fi), an dessen Dateneingang die Datensignale (D) und an dessen Takteingang die ersten Taktimpulse (Ti) anliegen, einen Vergleicher (VG), der die Signale (SI) am Ausgang des ersten Flipflops (Fi) mit den Datensignale (D) vergleicht und ein zweites Flipflop (F2) enthält, dessen Dateneingang mit dem Ausgang des Vergleichers (VC) verbunden ist, an dessen Takteingang die zweiten Taktimpulse (T2) anliegen und an dessen Ausgang die Ausgangssignale (-4J abgegeben werden.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Vergleicher (VC) cm Antivalenzglied (EX) vorgesehen ist.