DE2617222A1 - Vorrichtung zur rueckgewinnung der taktgeschwindigkeit einer nrz- verschluesselten nachricht - Google Patents

Description

Dipl.-Ing. Jürgen WEINMILLER _ft .. PATENTASSESSOR C U> "H'" IJfD

SOSPl GmbH

80OO München 8O
Zeppelinstr. 63

COMPAGNIE INDUSTRIELLE DES TELECOMMUNICATIONS

CIT-ALCATEL 12, rue de la Baume, 75008 PARIS, Frankreich

VORRICHTUNG ZUR RÜCKGEWINNUNG DER TAKTGESCHWINDIGKEIT EINER NRZ-VERSCHLÜSSELTEN NACHRICHT

Die Erfindung gehört in den Bereich der Digitalübertragungen. Sie betrifft eine Vorrichtung zur Rückgewinnung der Geschwindigkeit der Taktfolge einer NRZ-verschlüsselten Nachricht,

Bei dem NRZ-Kode, der häufig bei der Digitalübertragung verwendet wird, handelt es sich um einen Binärkode (also mit zwei Pegeln), der durch einen Taktgeber getaktet wird und bei dem die Pegel "1" bzw. "O" für aufeinanderfolgende Bits gleicher Wertung ("1" oder ¹¹O") aufrechterhalten werden, während bei aufeinanderfolgenden Bits unterschiedlicher Wertung ein Wechsel erfolgt; beim NRZ-Kode ist folglich die Bitdauer gleich der Periode des Taktgebers, der die Taktfolge bestimmt, und die nachfolgend "Taktgeschwindigkeit" genannt wird.

6098Λ6/0671

Zur Dekodierung einer derart verschlüsselten Nachricht müssen ganz genau Frequenz und Phase ihrer Taktgeschwindigkeit bekannt sein. In der Zeitschrift IEEE Transactions on Communications, Band COM 2O Nr. 2, April 1972, Seiten 94 bis 104, wird ein System zur Rückgewinnung der Taktfolge für eine NRZ-Nachricht mit bekannter Frequenz ausgehend lediglich von der empfangenen Nachricht beschrieben. In der in diesem Artikel vorgeschlagenen Vorrichtung wird die Phase eines örtlichen Taktgebers auf die Phase der NRZ-verschlüsselten Nachricht eingeregelt, indem die Übergänge der Nachricht festgestellt, durch Vergleich der relativen Lagen der Übergänge der Nachricht und der übergänge des örtlichen Taktgebers Vorgangs- bzw. Nachgangsimpulse erarbeitet werden und mit Hilfe eines stochastischen Filters eine statisti-

wird sehe Verarbeitung dieser Verschiebeimpulse durchgeführt, bevor sie zur Steuerung des örtlichen Taktgebers eingesetzt werden. Das hierbei verwendete Filter ist ein Filter mit niedrigem Integrationsrang, mit dem eine rasche Einregelung der Phase erreicht werden kann, was erforderlich ist, wenn man die Nachricht ohne allzu großen Informationsverlust entschlüsseln will.

Jedoch ist eine derartige Vorrichtung nicht vollkommen zufriedenstellend, da es mit ihr während des Empfangs der Nachricht nicht möglich ist, die einmal erreichte Phase beizubehalten, wenn das Verhältnis Signal zu Rauschen klein ist oder wenn es zu vorübergehenden Schwunderscheinungen bei der Übertragung der Nachricht kommt; derartige Bedigungen werden in der Praxis häufig angetroffen, insbesondere bei Funkübertragungen.

Ziel der Erfindung ist es, diesen Nachteil zu beheben.

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Rückgewinnung der Taktphase einer NRZ-verschlüsselten Nachricht, die mit einer gegebenen Frequenz getaktet ist, mit einem Übergangsdetektor, der bei jedem in der Nachricht erfolgenden Pegelübergang einen Impuls liefert, sowie mit einer Regelschleife zur Phaseneinregelung eines örtlichen Taktgebers auf die Frequenz der NRZ-Nachricht, wobei die Regelschleife einen Komparator umfaßt, der die Phase der Übergangsimpulse mit der Phase des örtlichen Taktgebers vergleicht und je nach dem Vergleichsergebnis eine Voreilimpulsfolge oder eine Nachgangsimpulsfolge liefert, sowie mit Steuermitteln zur Phasenverschiebung des örtlichen Taktgebers ausgehend von am Ausgang des Komparators vorliegenden Impulsen, wobei die Steuermittel ein stochastisches Filter mit niedrigem Integrationsrang zur raschen Phasenerfassung aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel ferner ein zweites stochastisches Filter mit hohem Integrationsrang enthalten, das eine langsame Phasenregelung erlaubt, wobei diese Filter über einen Verzweigungskreis jeweils zwischen den Phasenkomparator und den örtlichen Taktgeber geschaltet sind.

Mit dem stochastischen Filter mit niedrigem Integrationsrang kann rasch die Phase der Nachricht erfaßt werden. Nach dieser primären Phasenerfassung führt der Verzweigungskreis anstelle dieses ersten Filters das zweite stochastische Filter mit hohem Integrationsrang in die Schleife ein, das, da es eine viel langsamere Phasenregelung durchführt, es möglich macht, die einmal erfaßte Phase selbst bei sehr schlechten Übertragungsbedingungen beizubehalten.

Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem Hilfssteuerkreis zur Phasenverschiebung des örtlichen Taktgebers versehen, der einen Initialisierungseingang aufweist und mit Zählmitteln zum Zählen der Voreil- bzw. Nachgangsimpulse ausgestattet ist, um auf einen Hilfssteuereingang des örtlichen Taktgebers den Befehl leiten zu können, eine plötzliche Phasenverschiebung um einen festen und hohen Wert durchzuführen, wenn nach einer Initialisierung des Hilfskreises die Gesamtzahl der Voreil- und Nachgangsimpulse erstmals einen ersten Schwellwert m erreicht, während weder die Anzahl der Voreilimpulse allein noch die Anzahl der Nachgangsimpulse allein einen zweiten Schwellwert η (n<m<2n) erreicht haben.

Mit Hilfe dieser Anordnungen kann die sich bei Phasenverriegelungsschleifen aus dem Vorhandensein zweier Gleichgewichtsstellungen, von denen die eine phasenstabil und die andere in Phasenopposition instabil ist, ergebende Zweideutigkeit ausgeschaltet werden, indem gegebenenfalls das instabile Gleichgewicht sehr rasch aufgehoben wird, das anderenfalls sich in störender Weise verlängern könnte. Mit Hilfe der genannten Zählmittel wird festgestellt, ob sich anfangs, beispielsweise beim Empfang eines ersten Rufsignals zu Beginn einer Nachricht, die Schleife in Gleichgewichtsstellung befindet, ganz gleich ob es sich hierbei um ein stabiles oder instabiles Gleichgewicht handelt; wird tatsächlich ein Gleichgewichtszustand festgestellt, so wird er unterbrochen, indem dann eine plötzliche Phasenverschiebung auf den örtlichen Taktgeber angewendet wird, die etwa 90 betragen kann; die Schleife konvergiert dann zu der Gleichgewichtsstellung in Phase. Wie weiter unten noch gezeigt wird, laufen diese Vorgänge während des Empfangs der Rufsignale zu Beginn einer Nachricht ab, und falls das in die Schleife einge-

609848/0671

- 5 - 26Ί7222

führte Filter das Filter mit niedrigem Integrationsrang ist, so ist man sicher, daß die Schleife rasch in eine Gleichgewichtsstellung in Phase gelangt, selbst wenn sie zu Beginn in Phasenopposition gewesen ist.

In einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung wird jedes stochastische Filter aus mindestens drei Zählern gebildet, von denen zwei erste die Gesamtzahl nur der Voreil- bzw. nur der Nachgangsimpulse feststellen und von denen ein dritter die Gesamtsumme aus Voreil- und Nachgangsimpulsen feststellt, wobei die beiden ersten Zähler einen Verzögerungsxmpuls bzw. einen Weiterrückimpuls an den örtlichen Taktgeber liefern, wenn sie einen ersten gegebenen Zählwert erreichen, und alle Zähler jedesmal dann auf Null zurückgestellt werden, wenn der eine oder andere der beiden ersten den genannten ersten Zählwert erreicht, sowie jedesmal dann, wenn der dritte Zähler einen zweiten gegebenen Zählwert erreicht, der über dem des ersten Werts liegt und kleiner als das Doppelte des ersten Werts ist. Für das Filter mit niedrigem Integrationsrang sind der erste und zweite Zählwert niedrig, beispielsweise etwa einige Einheiten; für das zweite Filter mit hohem Integrationsrang liegen diese Zählwerte wesentlich höher, beispielsweise in der Größenordnung von einigen Tausend.

Die Erfindung wird nun anhand der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende einzige Figur, die diese Vorrichtung schematisch darstellt, näher erläutert.

Zu der in der Figur gezeigten Vorrichtung gehört ein Eingang 1, der eine NRZ-verschlüsselte Nachricht empfängt, die durch einen Taktgeber getaktet wird, dessen Frequenz F bekannt

ist und dessen Phase zur Dekodierung der Nachricht zurückgewonnen werden soll. Der Eingang 1 ist mit einem Übergangsdetektor 2 verbunden, der an seinem Ausgang für jeden Pegelübergang der eintreffenden Nachricht einen Impuls liefert, dessen Breite im Verhältnis zur Halbperiode der Taktfolge P klein ist. In einer Ausführungsform besteht dieser Detektor nur aus logischen Schaltkreisen. Er empfängt dann auf einem Eingang 3 die Taktgeberimpulse mit einer Frequenz F*, die wesentlich über der Frequenz F liegt, um die einfallende Nachricht abzutasten. Die aufeinanderfolgenden Tastproben werden jeweils paarweise miteinander verglichen und man erhält am Ausgang des Detektors 2 einen Übergangsimpuls für jede Gruppe von zwei aufeinanderfolgenden Abtastproben, die unterschiedliche Pegel aufweisen.

Die Übergangsimpulse werden dem Eingang einer Regelschleife zur Phasenregelung eines örtlichen Taktgebers 4 zügeführt, dessen Frequenz gleich der Frequenz'des Taktgebers für die Taktfolge der Nachricht ist. Die Regelung des Taktgebers 4 erfolgt in einer von zwei Richtungen, entweder durch einen Phasenvorschub oder eine Phasenverzögerung. Hierzu weist dieser Taktgeber einen Vorschubsteuereingang 5 und einen Verzögerungssteuereingang 6 auf. In der Praxis kann der örtliche Taktgeber 4 aus einem Oszillator 7 mit der Frequenz F¹, dessen Ausgangsimpulse für das Abtasten des einfallenden Signals verwendet werden können, und aus einem Untersetzungszähler 8 bestehen, der dazu dient, die Frequenz des Oszillators zu dividieren, und an dessen Ausgang die Impulse des Taktgebers 4 abgenommen werden. Die Phasenkorrektur dieses Taktgebers erfolgt im Untersetzungszähler, indem ein auf den Eingang 5 bzw. 6 gegebener Steuer-

609846/0«?1

impuls als zusätzlicher Zählimpuls eingeführt wird bzw. dieser Zähler während einer Oszillatorperiode gesperrt wird, wodurch sich für die Phase des Taktgebers 4 ein Phasenvorschub bzw. eine Verzögerung ergibt, die jeweils gleich einer Periode des Oszillators 7 sind. Bei Verriegelung der Schleife geb,en die Impulse dieses Taktgebers, die an einem Ausgang 9 der Vorrichtung zur Verfügung stehen, die Taktgeschwindigkeit der einfallenden NRZ-Nachricht außer mit der richtigen Frequenz auch mit der richtigen Phase wieder.

Außer dem örtlichen Taktgeber 4 gehört zur Regelschleife ein Phasenkomparator 10, der einerseits die Übergangsimpulse des Detektors 2 und andererseits die Impulse des örtlichen Taktgebers 4 empfängt. Dieser Komparator liefert auf zwei Ausgängen zwei Impulsfolgen A und R. Ein Impuls der Folge A (bzw. der Folge R) erscheint, wenn die positive (oder negative) Flanke des Taktgebers 4 im Vergleich zu den positiven und negativen Flanken der einfallenden Nachricht voreilt bzw. nachgeht. Um zu bestimmen, ob es sich um ein Voreilen oder ein Nachgehen handelt, stellt der Komparator 10 fest, ob die vom Detektor gelieferten Impulse mit dem hohen oder niedrigen Pegel des örtlichen Taktgebers zusammenfallen. Hieraus ergeben:sich zwei Zwischenimpulsfolgen, die dann jeweils mit einer Flanke der Impulse mit der Frequenz F¹ abgetastet werden, bevor sie auf die entsprechenden Ausgänge des Komparators 10 gelangen; mit diesem Abtasten kann die Erzeugung zweier widersprüchlicher Informationen vermieden werden, wenn der örtliche Taktgeber während der Dauer eines Übergangsimpulses den Pegel wechselt, was häufig beim Gleichgewichtszustand der Schleife geschieht.

609846/0R71

Die aus dem Phasenkomparator 10 stammenden Voreil- und Nachgangsimpulse werden zwei stochastischen Filtern 11 und zugeführt. Das eine Filter 11 mit niedrigem Integrationsrang führt eine statistische Verarbeitung mit einer geringen Anzahl von Impulsen durch und liefert auf zwei Ausgängen zwei erste Impulsfolgengruppen CR und CA zur Verzögerungs- bzw. Voreilsteuerung für den örtlichen Taktgeber 4. Das Filter mit hohem Integrationsrang führt eine statistische Verarbeitung einer großen Anzahl von Impulsen durch und liefert ebenfalls auf zwei Ausgängen zwei zweite Impulsfolgen CR¹ und CA¹ zur Verzögerungs- bzw. Voreilsteuerung des örtlichen Taktgebers 4. Mit einem Verzweigungskreis 13 ist es möglich, an die beiden Steuereingänge 5 und 6 dieses Taktgebers die entsprechenden Ausgänge des einen oder anderen der beiden Filter 11 und 12 anzuschließen, je nach Zustand eines auf einen Eingang 14 dieses Kreises gegebenen Befehls. Dieser letztere Schaltkreis, der nicht im einzelnen dargestellt wird, kann mit Hilfe von Logikgattern ausgeführt sein.

In der Figur wird eine besondere Ausführungsform bekannter Bauart der beiden stochastischen Filter 11 und 12 dargestellt. Sie umfassen jeweils drei Zähler ILO, 111, 112 für das Filter und 120, 121 und 122 für das Filter 12. Diese Zähler sind gleich aufgebaut. Sie liefern jeder auf einem Zählendeausgang einen Impuls nach einer bestimmten Anzahl von auf einen Zähleingang, der mit +1 symbolisiert wird, gegebenen Impulsen; mit ^%l0^M wird ein Nullrückstellungseingang symbolisiert. Beim Filter 11 liefert jeder der Zähler 110 und 112 nach N auf den Eingang gegebenen Impulsen einen Zählendeimpuls, während der Zähler 111 einen

609846/0^7 1

Zählendeimpuls nach M auf den Eingang gegebenen Impulsen liefert, wobei M größer als N und kleiner als 2N ist. Beim Filter 12 liefert jeder der Zähler 12O und 122 nach N¹ auf den Eingang gegebenen Impulsen einen Zählendeimpuls, während der Zähler einen Zählendeimpuls nach M¹ auf den Eingang gegebenen Impulsen liefert, wobei M¹ größer als N¹ und kleiner als 2N¹ ist. Die Zählendeausgänge wurden mit N, M, N¹ und M¹ entsprechend den betreffenden Fällen bezeichnet.

Die Zahlen N¹ und M¹ sind wesentlich größer als N und M, bei denen es sich um kleine Werte handelt. Beispielsweise können N und M gleich 4 bzw. 6 sein, während N¹ und M¹ gleich 1024 bzw. 1900 sein können.

Bei jedem Filter erreicht man die Nullrückstellung der drei Zähler gleichzeitig durch einen aus einem ODER-Gatter 113 stammenden Impuls für das Filter 11 und durch einen aus einem ODER-Gatter 123 stammenden Impuls für das Filter 12? drei Eingänge dieses ODER-Gatters sind mit den Zählendeausgangen der drei Zähler verbunden. Wenn einer der Zähler seinen Zählendewert erreicht, werden alle drei sofort auf Null zurückgestellt. Jedes der ODER-Gatter 113 bzw. 123 umfaßt darüber hinaus einen vierten Eingang für einen von außen kommenden Nullrückstellungsbefehl.

Die Zähleingänge der Zähler 110 und 120 sind beide mit dem Ausgang des !Comparators 10 verbunden, der die Voreilimpulse A liefert, und die Zähleingänge der Zähler 112 und 122 sind mit demjenigen Ausgang dieses !Comparators verbunden, der die Nachgangsimpulse R liefert. Jeder der Zähler 111 und 121 ist mit seinem Zähleingang mit den beiden Ausgängen des Komparators 10 über ein ODER-Gatter 114 für den Zähler 111 bzw. 124 für den Zähler 121 verbunden. Die Steuerimpulsfolgen CR und CA werden an den Zählendeausgängen der Zähler 110 bzw. 112 abgenommen und

609846/067 1

die Steuerimpulsfolgen CR¹ und CA' erhält man an den Zählendeausgängen der Zähler 120 und 122.

In der Phasenregelschleife arbeitet ein stochastisches Filter mit einem Dreizähleraufbau folgendermaßen : Wenn der örtliche Taktgeber 4 voreilt (bzw. nachgeht) im Verhältnis zu einer am Eingang 1 vorliegenden NRZ-Naehricht, so füllt sich der Zähler, der die Voreilimpulse (bzw. Nachgangsimpulse) zählt, schneller als die beiden anderen, und er erreicht daher als erster seinen Zählendwert; er liefert daraufhin einen Verzögerungssteuerimpuls (bzw. Vorrücksteuerimpuls) an den örtlichen Taktgeber, woraufhin die drei Zähler wieder auf Null zurückgestellt werden, um einen neuen Zählvorgang durchzuführen; wenn die Schleife in Gleichgewicht ist, dann erreicht der Zähler, der sowohl die Voreil— als auch die Nachgangsimpulse zusammenzählt, als erster seinen Zählendzustand, und die drei Zähler werden auf Null zurückgestellt, ohne daß ein Steuerimpuls für den lokalen Taktgeber erzeugt wird.

Vorteilhafterweise wird zwischen den Ausgängen des Filters 11 und dem Verzweigungskreis 13 ein Kreis 15 eingeschaltet, mit dem die von diesem Filter gelieferten Steuerimpulse verdoppelt werden. Dadurch kann, wenn das Filter 11 in die Schleife eingeschaltet ist, die dem örtlichen Taktgeber zugeführte Phasenkorrektur nach jedem von diesem Filter gelieferten Steuerimpuls verdoppelt und somit die Konvergenz der Regelung beschleunigt werden. Vorteilhafterweise können zwei Stellungen für den Schaltkreis 15 vorgesehen werden, nämlich eine, bei der er die vom Filter 11 gelieferten Impulse verdoppelt, und eine andere, bei der er diese unverdoppelt überträgt.

609846/0671

Außerdem sind Mittel vorgesehen, mit denen beim Auftauchen einer NRZ-Nachricht am Eingang 1 festgestellt werden kann, ob sich zu Beginn die Regelschleife im Gleichgewichtszustand befindet, damit gegebenenfalls ein instabiles Gleichgewicht (Phasenopposition) beseitigt werden kann. Diese Beseitigung erfolgt, indem, falls zu Beginn ein Gleichgewicht (von dem man nicht weiß, ob es stabil oder instabil ist) festgestellt wird, der örtliche Taktgeber eine plötzliche Phasenverschiebung mit einem hohen Wert erhält; man weiß, daß die Regelschleife dann rasch zur dem stabilen Gleichgewicht entsprechenden Stellung (in Phase) konvergiert.

Hierzu erhalten die Zähler 12O und 122 des Filters jeweils einen Zwischenausgang, der für einen Zwischenzählwert η einen Impuls liefert. Außerdem enthält auch der Zähler 121 einen Zwischenausgang der einen Impuls liefert, wenn dieser Zähler über einen Zwischenzählwert m hinausgeht, wobei m größer als η und kleiner als 2n ist. Die drei Zwischenausgänge der Zähler 120, 121 und 122 führen zu einem Logikkreis 16, der darüber hinaus einen Preigabebefehlsexngang 17 aufweist und auf einen Hilfsbefehlsexngang 18 des örtlichen Taktgebers 4 einwirkt.

Aufgabe des Schaltkreises 16 ist es, einen Phasenverschiebungsbefehl auf den Taktgeber 4 zu geben, wenn nach Anwendung eines Freigabebefehls auf den Eingang 17, der vor Eintreffen einer NRZ-Nachricht auf dem Eingang 1 erteilt wird und von einer Nullrückstellung der Zähler der Filter (über den vierten Eingang der ODER-Gatter 113 und 123) begleitet ist, der Zähler 121 erstmals m Voreil- und Nachgangsimpulse zusammengezählt hat, bevor der Zähler 120 oder 122 η Voreil- bzw. Nachgangsimpulse gezählt hat. Denn in dieser Situation, in der sich der Zähler 121 wesentlich schneller füllt als jeder der Zähler 12Ο und 122, ist die

.609346/0671

Wahrscheinlichkeit für eine Gleichgewichtslage sehr groß. Danach liefert der Schaltkreis 16 keinen weiteren Phasenverschiebungsbefehl auf den Hilfssteuereingang 18, solange eine neue Freigabe des Schaltkreises 16 nicht stattgefunden hat.

Wenn dagegen nach Anwendung eines Freigabebefehls auf den Eingang 17 einer der Zähler 120 oder 122 den Zählwert η erreicht, bevor der Zähler 122 seinen Zählwert m erreicht hat, empfängt der Eingang 18 des Taktgebers 4 überhaupt keinen Phasenverachiebungsbefehl; denn in diesem Fall ist die Wahrscheinlichkeit groß, daß die Regelschleife von selbst konvergiert.

Der Aufbau des Schaltkreises 16 aus einfachen Logikbausteinen wurde nicht im einzelnen beschrieben. Die über den Eingang 18 in den Taktgeber 4 übertragene- Phasenverschiebung kann durch eine Subtraktion von k Einheiten vom Augenblickszählwert des Untersetzungszählers 8 erreicht werden; in der Praxis wartet man, daß der Zähler 8 den Zustand k erreicht, um ihn dann plötzlich wieder auf seinen Ursprungszustand zurückzustellen, Vorzugsweise wird für k ein Wert gewählt, der einer Phasenverschiebung von etwa 90 entspricht. Beispielsweise kann man für η und m die Werte 16 bzw. 24 wählen.

Die hier beschriebene erfindungsgemäße Vorrichtung wird zur Rückgewinnung der Taktgeschwindigkeit einer einfallenden NRZ-Nachricht in Betrieb gesetzt, indem auf den Schaltkreis 16 ein einmaliger Freigabebefehl gegeben wird, die Zähler der beiden Filter auf Null zurückgestellt werden und in die Regelschleife mit Hilfe eines geeigneten Befehls, der auf den Verzweigungskreis 13 gegeben wird, das Filter 11 mit geringem Integrationsrang eingeschaltet wird.

609846/0Θ71

Im allgemeinen beginnt eine Nachricht mit Rufsignalen, während deren Dauer die Phaseneinregelung erfolgt. Da diese Signale sehr kurz sind, erfolgt diese Phaseneinregelung mit Hilfe des Filters mit geringem Integrationsrang, das für eine rasche Konvergenz der Schleife sorgt. Wenn beim Empfang des ersten Signals der Schaltkreis 16 ein Gleichgewicht feststellt, wird der örtliche Taktgeber plötzlich phasenverschoben, beispielsweise um 90 , und die Schleife konvergiert danach rasch in den Gleichgewichtszustand In Phase. Der Schaltkreis 15, der die vom Filter 11 gelieferten Befehlsimpulse verdoppelt, erhöht diese Geschwindigkeit. Sobald die Rufsignale entschlüsselt und erkannt wurden - was geschieht, wenn die Phaseneinregelung erfolgt ist - erhält der Verzweigungskreis 13 den Befehl, an der Stelle des Filters 11 das Filter 12 in die Schleife einzuschalten.

Der hohe Integrationsrang dieses letzteren Filters ermöglicht es während der nachfolgenden Übertragung, die einmal eingeregelte Phase beizubehalten, selbst wenn das Verhältnis Signal zu Rauschen sehr schlecht ist und es sogar vorübergehend zu Schwunderscheinungen beim Nachrichtenempfang kommt.

Selbstverständlich können im Rahmen der Erfindung stochastische Filter verwendet werden, die anders aufgebaut sind als die hier beschriebenen.

Außerdem ist es bei bestimmten Anwendungsfällen nicht notwendig, einen Hilfsbefehlskreis für den örtlichen Taktgeber vorzusehen, um ein instabiles Gleichgewicht rasch zu beseitigen; die Zähler des stochastischen Filters 11 mit geringem Integrationsrang können aus den unteren Stufen der entsprechenden Zähler

609R46/0R71 ^#/l

des Filters 12 mit hohem Integrationsrang bestehen.

609848/0B71

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE

   1 -J Vorrichtung zur Rückgewinnung der Taktphase einer NRZ-verschlüsselten Nachricht, die mit einer gegebenen Frequenz getaktet ist, ait einem übergangsdetektor, der bei jedem in der Nachricht erfolgenden Pegelübergang einen Impuls liefert, sowie mit einer Regelschleife zur Phaseneinregelung eines örtlichen Taktgebers auf die Frequenz der NRZ-Naehricht, wobei die Regelschleife einen Komparator umfaßt, der die Phase der Übergangsimpulse mit der Phase des örtlichen Taktgebers vergleicht und je nach dem Vergleichsergebnis eine Voreilimpulsfolge oder eine Nachgangsimpulsfolge liefert, sowie mit Steuermitteln zur Phasenverschiebung des örtlichen Taktgebers ausgehend von am Ausgang des Komparators vorliegenden Impulsen, wobei die Steuermittel ein stochastisches Filter mit niedrigem Integrationsrang zur raschen Phasenerfassung aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel ferner ein zweites stochastisches Filter (12) mit hohem Integrationsrang enthalten, das eine langsame Phasenregelung erlaubt, wobei diese Filter (11, 12) über einen Verzweigungskreis (13) jeweils zwischen den Phasenkomparator (10) und den örtlichen Taktgeber (4) geschaltet sind.

   2 - Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einem Hilfssteuerkreis (16) zur Phasenverschiebung des örtlichen Taktgebers versehen ist, der einen Initialisierungseingang (17) aufweist und mit Zählmitteln

   ,609846/0B71

   zum Zählen der Voreil- bzw. Nachgangsimpulse ausgestattet ist, um auf einen Hilfssteuereingang (18) des örtlichen Taktgebers (4) den Befehl leiten zu können, eine plötzliche Phasenverschiebung um einen festen und hohen Wert durchzuführen, wenn nach einer Initialisierung des Hilfskreises die Gesamtzahl der Voreil- und Nachgangsimpulse erstmals einen ersten Schwellwert m erreicht, während weder die Anzahl der Voreilimpulse allein noch die Anzahl der Nachgangsimpulse allein einen zweiten Schwellwert η (n<.m<2n) erreicht haben.

   3 - Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes stochastische Filter (11, 12) aus mindestens drei Zählern (110 - 112, 120 - 122) gebildet wird, von denen zwei erste (HO, 112 bzw. 120, 122) die Gesaratzahl nur der Voreil- bzw. nur der Nachgangsimpulse feststellen und von denen ein dritter (111, 121) die Gesamtsumme aus Voreil- und NachgangsxmpuIsen festeilt, wobei die beiden ersten Zähler einen Verzögerungsxmpuls bzw. einen Weiterrückimpuls an den örtlichen Taktgeber (4) liefern, wenn sie einen ersten gegebenen Zählwert erreichen, und alle Zähler jedesmal dann auf Null zurückgestellt werden, wenn der eine oder andere der beiden ersten den genannten ersten Zählwert erreicht, sowie jedesmal dann, wenn der dritte Zähler einen zweiten gegebenen Zählwert erreicht, der über dem des ersten Werts liegt und kleiner als das Doppelte des ersten Werts ist, wobei der erste und zweite das Filter (12) mit hohem Integrationsrang betreffende Zählwert wesentlich größer ist als die das Filter (11) mit niedrigem Integrationsrang betreffenden Zählwerte.

   609846/0R7 1

   4 - Vorrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter (11) mit niedrigem Integrationsrang den örtlichen Taktgeber (4) über einen Schaltkreis (15) steuert, mit dem die Voreil- bzw. Nachgangssteuerimpulse, die von diesem Filter geliefert werden, verdoppelt werden.

   χ χ

   9846/0871

   At

   Leerseite