DE2620491A1 - Vorrichtung zur funktionssteuerung fuer ein funksprechverbindungssystem - Google Patents
Vorrichtung zur funktionssteuerung fuer ein funksprechverbindungssystemInfo
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L7/00—Arrangements for synchronising receiver with transmitter
- H04L7/04—Speed or phase control by synchronisation signals
- H04L7/041—Speed or phase control by synchronisation signals using special codes as synchronising signal
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Description
Vorrichtung zur Funktionssteuerung für ein Funksprechverbindungssystem.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Funktionssteuerung und insbesondere eine ν
>rrichtung zur Funktionssteuerung zur Erzeugung eines verbesserten Synchronisations-Coüe
für binäre Nachrichten, wie sie zur Steuerung von Funksprechverb indungs systemen verwendet werden.
"Funksprechverbindungssyateme und insbesondere solche Systemo
mit einer Leitstation oder Feststation und emer oder mehreren gi Leiteten Stationen, beispielsweise mobilen Stntionen,
müssen viele Funktionen neben der einfachen Sprechverbindung für den Anruf und die Antwort ausführen. Sit müssen
weiterhin eine Spr >;hverbindung schnell und zuverlässig auf
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einer Funkfrequenz oder einem Funkkanal der verfügbaren Frequenzen oder Kanäle herstellen. Ein Beispiel für eine
solche Funktion besteht in der Feststellung des Status oder Zustandes einer bestimmten mobilen Station in einem
System durch die Feststation. Ein Beispiel zur Herstellung einer Sprechverbindung ist gegeben, venn für die Sprechverbindung
zwischen zwei Stationen in einem System eine von mehreren Sprechverbindungen oder Sprechkanälen verwendet
wird. Die auszuführenden Funktionen werden durch b·läre
liits oder Impulse angegeben, deren Sequenz der Werte die
gewünschte Funktion aagibt. Es werden zuverlässige Synchronisations-Code
zur Einfügung in die von den Stationen gesendeten Funktions-Nachrichten dafür benötigt, daß die
Stationen in Synchronisation mit den gesendeten binären Na« hrichtenbits gehen können.
Es ist daher eine Hauptaufgaoö der Erfindung, eine neuartige
und verbesserte Vorrichtung ±ür eine Funktionssteuerung zu schaffen zur Erzeugnag von abgehenden und eintreffenden
binären Nachrichten (Nachrichten von und zur Hauptstation) zu schaffen, die einen Synchronisations-Code enthalten,
dei eine schnelle und zuverlässige Synchronisation mit der Nachricht zwischen der, Funkstationen gestattet, die
solche binären Nachrichten aussenden.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer neuartigen und verbesserten Vorrichtung zur Funktionssteuerung,
die Nachrichten in binärer Form mit einem Synchronisations—Code aussendet, der relativ frei ist von
Fehlern trot, der Auswirkungen von Funkstörungen, Häuschen
und Fading bei Nachrichten, die bei den Funkfrequenzen (Hochfrequenzen)
gesendet werden.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung
einer Vorrichtung zur Erzeugung von binären Nachrichten mit einem neuartigen und verbesserten Synchronisations-Code für
die Naetiticht zur Verbesserung der Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit
der Steuervorrichtung für Funkspreehverbindungssysteme.
Zusammengefaßt! werden diese und weitere Aufgaben erfindungsgemäß
durch eine Vorrichtung zur Funktionssteuerung gelöst, '
die in jeder Station in einem Funksprechverbindungssystem vorhanden it>t. Die Stationen bewirken eine Steuerung und
Rückmeldung oder Antwort dadurch, dall sie binäre Nachrichten mit einer Anzahl von Synchronisations-Worten, Adressenworten
und Befehls»- oder Antwort-Worten aussenden. Die Synchronisations-Worte
folgen in einer Nachricht mit Abstand nacheinander und enthalten ein erstes Syiichronisationswort
mit den 9-Bit-Werten OlllOOlOO in Sequenz, ein zweites Synchronisations-Wort mit den 9-Bit-Werten lOOOllOll in Sequenz
und ein drittes Synchronisationa-Wort mit den Bit-Werten lOOOllOll
in Sequenz. Alternativ können die drei Synchronisations-Worte die Werte OOlOOlllO bzw. llOllOOOl bzw. llOllOOOl besitzen.
Dieser von der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzeugte
verbesserte Code ermöglicht eine schnelle und zuverlässige
Synchronisation durch die Funkempfan&sstationen.
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Die nachstehende Beschreibung im Zusammenhang mit den Abbildungen
ergibt ein besseres Verständnis des Aufbaus und der Arbeitsweise der Erfindung sowie weiterer Aufgaben und
Vorteile.
Die Figur 1 zeigt ein Schaltbild zur Darstellung eines Beispiels
für ein Funksprechverbindungssystem (Funk-Nachrichtenübertragungssystem)
unter Verwendui. y der Vorrichtung
zur Funktionssteuerung as Ausführungsform der Erfindung.
zur Funktionssteuerung as Ausführungsform der Erfindung.
Die Figur 2 zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer
Vorrichtung zur Funktionssteuerung für die Feststation.
Die Figur 3 zeigt e^u schematische.a Blockschaltbild einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Funktionssteuerung der
mobilen Station.
mobilen Station.
Die Figur 4 zeigt das Format für die abgehende Nachricht,
das in der Vorrichtung zur Funktionssteueχung als Ausführungsform
der Erfindung verwendet wird.
Die Figur 5 zeigt das Format für die eintreffende Nachricht, das in der Vorrichtung zur Funktionssteuerung gemäß der
Erfindung verwendet wird.
Erfindung verwendet wird.
Die Figuren 6a bis 6d zeigen Wellenformen zur Darstellung bestimmter Impulse und ihrer Verarbeitung beim Betrieb der
erfindungsgeraäßen Vorrichtung zur Funktionssteuerung·
Die Figur 7 zeigt ein ausführlicheres Blockschaltbild des Sendermodems der Vorrichtung zur Funktionssteuerung nach
F iur 2.
F iur 2.
Die Figur 8 zeigt ein ausführlicheres Blockschaltbild des
Empfängermodems der Vorrichtung zur Funktionssteuerung nach Figur 2.
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Die Figur 9 zeigt ein ausführlicheres Blockschaltbild de·
Sender- und Empfänger-Modems der Vorrichtung zur Funktionssteuerung
uuch Figur 3·
Die Figur 10 zeigt ein ausführlicheres Blockschaltbild eines "Zweiphasen"-Binär-Konverters für die Umsetzung von Zweiphasen-Signalen
in binäre Signale, velcher in den Modems der Figuren 8 und 9 verwendet werden kann.
Die Figuren lla bis llf zeigen Wellenformen zur Darstellung
der Arbeitsweise des Konverters nach Figur lO.
Die Figur 12 zeigt ein ausführlicheres BLockschaltbild des
Codierers der Vorrichtung zur Funktionssteuerung nach den Figuren 2 und 3·
Die Figur 13 zeigt ein ausführlicheres Blockschaltbild des Decodierers der verrichtung zur Funktionssteuerung nach den
Figuren 2 und 3·
In der nachstehenden Beschreibung wird zunächst eine allgemeine
Beschreibung eines Funksprechverbindungssystems
mit einer Vorrichtung zur Funktionssteuerung unter Benutzung der Erfindung gegeben. Anschließend folgt eine ausführlichere
Beschreibung der Vorrichtung zur Funktionssteuerung und der erfindungsgemäßen Anurdnungen in dieser Vorrichtung*
Die Figur 1 zeigt ein Beispiel ei.ies Funksprechverbindungssystems,
das eine Vorrichtung zur Funktionssteuerung besitzt, welche die Erfin; mg verwendet. In dem Beispiel der
Figur 1 ist es erwünscht, daß das yunkwellenspektrum relativ wirksam ausgenutzt wird, wc . eine Nachrichtenübertragung
zwischen einer festen Leit..tation oder Feststation und
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einer oder mehreren geleiteten oder mobilen Stationen oder
eine Nachrichtenübertragung zwischen mobilen Stationen durchgeführt wird« Die Feststation kann durch Telefonleitumgen
mit anderen Benutzerstellen verbunden werden, so daß diese Stellen in Verbindung mit dem Funksender und Funkempfänger
in der Feststation gehen können zur Kommunikation mit den mobilen Stationen. Obwohl nur eine Feststation, zwei Mobile
Stationen und drei Benutzertelefone gezeigt sind, kann die Vorrichtung mit einer grölieren oder kleineren Zahl dieser
Stationen oder Benutzer verwendet werden. Da die Sender der mobilen Stationen gewöhnlich eine geringere Leistung als
der Sender der Feststation besitzen, können Hilfs-Funkempfänger
strategisch angeordnet werdea, so daß sie die
gesendeten Signale von den Sendern der mobilen Stationen empfangen und diese Signale über Telefonleitungen zur Feststation
leiten. Zur besseren Herstellung und Vervollständigung der Verbindung ,swistnen einer Feststation und einer
oder mehreren mobilen Stationen oder zwischen mobilen Stationen ist eine Vorrichtung zur Funktionssteuerung zur Verwendung
mit dem Funksprechverbindungssystera vorgesehen. Die Vorrichtung zur Funktionssteuerung benutzt binäre oder digitale
Signale mit relativ hoher Frequenz, um die gewünschte Verbindung herzustellen oder Informationen zu erhalten oder
einen Zustand anzuzeigen. Wenn eine relativ große Anzahl von Hochfrequenzkanälen für die Nachrichtenübertragung verfügbar
ist, wird vorzugsweise ein einzelner Kanal für die Übertragun,. dieser binären oder digitalen Information vorgesehen.
Selbstverständlich kann jedoch die binäre oder digitale Inform, tion auch auf den gleichen Funkfrequenzen
gesendet und empfangen werden, welche für die Sprechverbindung benutzt werden. P<e Feststation ist mit einem Datensender
und mehreren Spreehsendern dargestellt. Die Empfang:r müssen
zum Empfang auf diesem für die digitale Information vorgesehenen Kanal, wenn ein solcher Kanal verwendet wird, und
zum Empfang auf einem oder mehreren Sprechkanälen geeignet
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eein. Die übertragene binäre oder digitale Information wird
dazu benutzt, eine S'teuerfunK Lion zu erhalten, beispielsweise die Herstellung der gewünschten Verbindung zwischen der
Feststation und einer mobilen Station oder zwischen zwei mobilen Stationen, oder sie wird dazu benutzt, eine Information
zu erhalten.
Ein Beispiel der Herstellung einer Verbindung zwischen der Feststu.tion und einer mobilen Station besteht darin, daß
eine Person an einem fesi ι Ort, die mit der Feststation
durch eine Telefonleitung verbunden ist, mit einer mobilen Station verbunden werden möchte. Diese Person kann dann eine
entsprechende Nummer zux Feststation fuiwählen. Der Rechner
in der Feststation verarbeitet dann die in der angewählten
Nummer enthaltene Information (einschließlich einer etwa gewünschten Aufzeichnung), nimmt eine Umschaltung vor und
sendet geeignete binäre oder digitale Information entweder über den für die digitale Information zugeteilten Kanal oder
über den Sprechkanal zu der gewünschten mobilen Station. Wenn die mobile Station die Sendung empfängt und frei ist,
dann sendet die mobile Station eine Antwort unter Verwendung einer binären oder digitalen Information. Die Feststation
weist dann die mobile Station an, die Kommunikation mit der Pt - .»n an dem festen ?rt entweder auf derjenigen
Frequenz zu beginnen, die zur Herstellung der Verbindung benutzt wurde, oder auf einer von der Feststation angewiesenen
Frequenz. In ähnlicher Weise kann die Feststation eine Antwort von einer mobilen Station empfangen und eine
Kommunikation zwischen dieser mobiler. Station und irgendeiner anderen Station, entweder einer mobilen Station oder
einem Benutzer, üb. . die Feststation herstellen.
Ein Beispiel der Anzeige eines Status oder eines anderen Zustandes besteht darin, daß eine Person in der Feststation
wissen möchte, ob eine mobile Station in Betrieb oder
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in irgendeinem anderen Zustand ist. Solche Anfragen sind häufig bei Polizeikräften, bei denen ein zentraler Einsatzleiter
(Dispi 'eher) den Status oder Zustand von einer oder
mehreren seiner mobilen Polizeistationen wissen möchte· In einem solchen Falle kann der Einsatzleiter eine entsprechende
Anfrage unter Bezeichnung der bestimmten mobilen Station aussenden und die mobile Station kann völlig ohne
Wissen des Polizeibeamten in dieser mobilen Station eine Antwort aussenden, die anzeigt, daß die mobile Station einsatzbereit
und zum Empfang von Nachrichten bereit ist, oder daß sich die bewegliche Station in irgendeinem anderen Zustand
befindet, beispielsweise außer Dienst oder nicht einsatzbereit ist.
Die vorstehend gegebenen relativ bestimmten Beispiele können als Anregung für viele andere Verwendungszwecke und Anwendungen
dienen. Allgemein kann die erfindungsgemäße Vorrichtung
zur Funktionssteuerung in vielen verschiedenen Bauformen von Funksprechverbindungssystemen und für viele
verschiedenartige Zwecke in solchen Systemen verwendet werden, wobei zu diesen Zwecken beispielsweise die Herstellung
einer Verbindung zwischen zwei Stationen auf einer Funkfrequenz oder die- Anfrage über die Situation oder den Zustand
in einer entfernten Station gehören; die Anwendungsmöglichkeiten sind jedoch nicht auf diese Beispiele beschränkt.
Die Figur 2 zeigt ein Blockschaltbild einer Vorrichtung -zur Funktionssteuerung gemäß der Erfindung zur Verwendung
in einer Feststation eines Funksprechverbindungssystems.
Die Funktionssignale und die Sprechsignale von der Feststation oder von einer Telefonleitung werden einem Rechner und
Sprechschalter 10 zugeführt. Wenn die Feststation eine besondere Frequenz für die Funktionssignale und eine besondere
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Frequenz für die Sprechsignale verwendet, dann schaltet der Rechner 10 die Funktionssignale auf eine Schaltung 11
zur Schnittsteile (interface) und Decodiererschaltung 11. Der Schnittstellenteil führt die gegebenenfalls erforderliche
Umsetzung (Konvertierung) aus, welche zur Herstellung der richtigen elektrischen Verhältnisse zwischen dem Rechner
lO und dem Codierer 11 benötigt wird. I#cr Codierer 11
setzt die vom Rechner 10 erhaltenen Funktionsanweisungen in das gewünschte Format gemäß der Erfindung um und liefert
dieses Format an ein Modem 12 zur Übertragung durch den
Datensender der Feststation. Nachdem die Verbindung hergestellt ist, wird bei einer Sprechverbindung dann der Sprecheingang
mit dem Sprechsender durch den Sprechschalter 10 verbunden. Die Signale von dem Datenempfänger werden einem
Modem 13 zugeführt, das die empfangenen Signale in binäre Signale umsetzt zwecks Zuführung zu einem Block l't mit
Schnittstelle und Decodierer. Der Decodierer l't setzt zusammen mit der Schnittstelle die binäre Information in die
richtige Sprache für den Rechner 10 um. Die erforderlichen Funktionen werden erzeugt und bei Vorhandensein einer Sprechverbindung
wird nach der Herstellung der Verbindung der Sprechempfänger mit den richtigen Leitungen für ein Sprech-Ausgangssignal
verbunden. Eine frequenzstabile Taktgeberoder Oszillatorschaltung 15 liefert Taktsignale für die verschiedenen
Bauteile in der Feststation.
Die Figur 3 zeigt ein Blockscha.tbild der Vorrichtung zur
Funktionssteuerung gemäß der Ei .· indung zur Verwendung in
einer mobilen Station eines Funksprechverbindungssystems (Sprechfunksysteras). Die Schaltzeichnung der Figur 3 ist
ähnlich der Zeichnung in Figur 2. Da jedoch eine mobile Station typischerweise nur einen Sender und einen Empfänger
besitzt, muß die Dateninformation vom gleichen Sender, und
Empfänger gesendet bzw. empfangen werden, der auch für die
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Sprechverbindung verwendet wird. Typischerweise sendet eine mobile Station nicht während sie enpfängt und empfängt nicht
während sie sendet, so daß ein einziges Modem l6 verwendet werden kann. Die empfangenen Datensignale werden dem Modem
zugeführt und dann durch einen Decodierer l4 decodiert, der
ähnlich dem Decodierer 14 für die Feststation sein kann. Die Signale vom Decodierer 14 werden einem Steuerteil lO
zugeführt, das im allgemeinen die gleichen Funktionen wie der Rechner und Sprechschalter 10 in Figur 2 ausführt. Die
auf diese Weise empfangenen Datensignale werden in der mobilen Station in irgendeiner gewünschten Weise benutzt, beispielsweise
zur Herstellung eines Verbindungskanals oder zur Abfrage einer Information von der mobilen Station. Venn
die Datensignale zur Herstellung einer Sprechverbindung benutzt werden, dann verbindet ein Schalter 1? die Sprachsignale
vom Empfänger mit einem pussenden Ausgangsgerät, beispielsweise einem Lautsprecher. In der anderen Richtung
werden Datensignale dem Steuerteil lO zugeführt und durch einen Codierer 11 codiert, der ähnlich dem Codierer 11 nach
Figur 2 sein kann. Diese codierten Signale werden dem Modem zugeführt und als Datensignale gesendet. Wenn eine Information
von der mobilen Station angefordert wurde, dann zeigen diese Datensignale den Status oder die gewünschte Information
an. Wenn die Funktionssteuerung zur Herstellung einer Verbindung verwendet wird, dann betätigt das Steuerteil 10
den Schalter 18 zur Verbindung von Sprechsigaalen mit dem
Sender der mobilen Station, Wie bei der I-eststation liefert
auch hier eine frequenzstabile Taktgeberschaltung oder Oszillatorschaltung 15 die erforderlichen Taktsignale für die
mobile Station.
Damit die Vorrichtung zur Funktionssteuerung für die verschiedenen
Anwendungen verwendet werden kann, beispielsweise zur Herstellung von Verbindimgskanälen oder zur Abfrage
von Informationen, und zur Verwendung der Vorrichtung
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zur Funktionssteuerung in dem relativ rauschstarken und manchmal unzuverlässigen Bereich der Funksprechfrequenzen,
wurde ein Nachrichtenformat für die Funktionssteuerung entwickelt, um diese Anforderungen zu erfüllen und trotzdem
eine zuverlässige Übermittlung von Daten mit relativ großer Geschwindigkeit zu erhalten. Die Figur 4 zeigt das Format
der Funktionssteuerungsnachrichten, welche zur Übertragung von einer Feststation zu einer mobilen Station verwendet
werden. Die Feststation sendet vorzugsweise ständig und in Sequenz Nachrichten, und daher ist die Nachricht 2 unmittelbar auf die Nachricht 1 folgend dargestellt. Spätere
auszusendende Nachrichten wurden unmittelbar darauf folgen, wobei jede auszusendende Nachricht das gleiche Format
besitzt; sie weist jedoch bestimmte Adressenworte und Befehl sworte entsprechend der Station auf, an welche die Nachricht adressiert ist, und in Abhängigkeit von der gewünschten Funktion oder Anfrage. Wenn die Vorrichtung zur Funktionssteuerung eine Verbindung zwischen den Stationen in
einem Funksprechverbindungssystes; herstellen soll, dann
kann die Feststation eine Nachricht absenden, die in Sequenz an jede mobile Station gerichtet ist, wobei die Nachricht die Anfrage enthält, ob die mobile Station eine Verbindung wünscht. Die Sequenz kann selbstverständlich ständig wiederholt werden. Alternativ hierzu kann die Feststation eine Nachricht an alle mobilen Stationen senden. Wenn
die adressierte Nachricht empfangen wird, dann kann eine mobile Station dadurch auf die Anfrage antworten, daß sie
eine Nachricht darüber absendet (dies wird noch beschrieben), ob die mobile Station eine Verbindung wünscht oder nicht
wünscht. Wenn die Vorrichtung zur Funktionssteuerung eine Information erhalten soll, dann kann die Feststation eine
Nachricht senden, die an eine mobile Station adressiert ist und die Frage über den Status der mobilen Station enthält.
Wenn ihre adressierte Nachricht empfangen wird, kann die
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mobile Station dadurch auf die Anfrage antworten, daß sie eine Nachricht sendet (dies wird noch erläutert), welche
die Anfrage beantwortet. Die Nachrichten enthalten binäre oder digitale Bits in einer Folge oder Sequenz. Die Nachricht 1 ist repräsentativ für das Format von allen abgehenden
(ausgesendeten) Nachrichten und umfaßt von links nach rechts in zeitlicher Abfolge ein Synchronisationswort (abgekürzt
SYN), ein erstes Adressenwort (abgekürzt ADD.l), das insgesamt dreimal erzeugt wird, ein logisch umgekehrtes
(invertiertes) Synchronisationswort (abgekürzt SYN), ein zweites Adressenwort (abgekürzt ADD.l1), das insgesamt
dreimal erzeugt wird, ein zweites umgekehrtes (invertiertes) Synchronisationswort (abgekürzt SYN) und ein Befehlswort
(abgekürzt COM.l), das insgesamt dreimal erzeugt wird. Der binäre oder digitale Aufbau jedes Adressenwortes und Befehlswortes
umfaßt acht Nachrichten-Bits und vier Paritätsbits, wie dies durch die von don Worten ausgehenden Pfeile
angedeutet ist» Es ist ersichtlich, daß jede Nachricht eine Gesamtzahl von 135 binären Bits besitzt. Das Synchronisierungswort
oder SYN-Wort umfaßt die neun binären Bits OHlOOlOO,
die ein "Barker"-Code mit sieben Bits und einer vorangesetzten
(Präfix) 0 und einer nachgesetzten (Suffix) 0. Das SYN-Wort ist selbstverständlich die logische Umkehrung
dieses Ausdrucks· Der "Barker"-Code enthält auch die umgekehrt
laufende Sequenz, die unter Zufügung der vorangesetzten 0 und der nachgesetzten 0 den Ausdruck OOlOOlllO ergibt.
Diese Sequenz kann als das SYN-Wort dienen und das SYN-Wort ist die logische Umkehrung dieses Ausdrucks. In
■dieser Anmeldung kann daher der Ausdruck "Barker"-Code mit
vorangesetzter und nachgesetzter 0 die Größe OHlOOlOO
oder OOlOOlllO bedeuten. Selbstverständlich wird der Fachmann
erkennen, daß die logische 1 und die logische 0 untereinander vertauscht werden können, da sie sich auf zwei
binäre Größen beziehen und nicht auf eine festgelegte Polarität oder Amplitude einer Spannung. Jedes der Adressenworte
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ORIGINAL INSPECTED
und Befehlsworte umfaßt acht Nachrichten-Bits und vier Pari-
4 tätsbits, deren "Erzeugendes Polynom" X + X + 1 ist. Die
erzeugende Matrix ist:
10000000 1110
01000000 Olli
00100000 1010
00010000 0101
00001000 1011
00000100 1100
00 0.00010 0110
0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 11
Die Matrix zur Paritätsprüfung ist;
H =
10101100
11010110 0
N.,
10 0 0
0 0
11101011 0010 01011001 0001
Es wurde eine Bitgeschwindigkeit von etwa 1111 Bit pro Sekunde gewählt, so daß für jede Nachricht eine Zeit von etwa
121,5 Millisekunden benötigt wird. Obwohl andere Formate für die Nachricht auu andere Bitgeschwindigkeiten möglich sind,
wird das vorstehend beschriebene und in Figur 4 gezeigte Format und die Bitgeschwindigkeit bevorzugt.
Da in der typischen Anwendung der Vorrichtung zur Funktionssteuerung
ständig Nachrichten ausgesendet werden, ist es relativ leicht für die Funktionssteuerung in einem mobilen
Empfänger in Synchronisation mit der übertragenen abgehenden oder ausgesendeten Nachricht zu gehen, obwohl diese
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Nachricht nicht an diesen Empfänger adressiert ist. Bei den eintreffenden Nachrichten sendet jedoch eine mobile
Station allgemein nicht ständig, so daß die Feststation eine geringere Möglichkeit besitzt, in Synchronisation mit einer
eintreffenden Nachricht zu gehen. Daher wird,wie in Figur gezeigt, das Format der eintreffenden Nachricht mit einer
binären Präambel vor den 135 binären Bits ausgestattet, welche die Synchronisation, die Adressen und die Antworten ergeben.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt diese Präambel
24 Bits, die abwechselnd aus Einsen und Nullen bestehen. Es kann jedoch auch eine andere Präambel verwendet werden.
In der eintreffenden Nachricht sind die 135 Bits praktisch gleich den 135 Bits in dem Format der ausgesendeten Nachricht.
Es wird daher bevorzugt, daß die ADD.l-Worte und ADD.l'-Worte (jeweils dreifach vorhanden) identisch sind
mit den ausgesendeten ADD.l-Worten und ADD.I1-Worten, so
daß das Antwortwort ^RESP.l) (dreifach erzeugt) teilweise
ähnlich ist dem Befehlswort und teilweise unterschiedlich ist, um die Antwort auf diesen Befehl oder diese Frage anzugeben.
Diese Form kann jedoch in Abhängigkeit vom Anwendungsfall und von den Umgebungsbedingungen gewählt bzw. bevorzugt
werden. Da die mobile Station eine längere Nachricht übermittelt und einige Zeit zur Antwort auf eine Adresse
und einen Befeh* benötigt, ist ein Zeitintervall zwischen den
eintreffenden Nachrichten der mobilen Station vorgesehen. Demgemäß wird die Gesamtzahl von 159 binären Bits in dem
Format der hereinkommenden Nachricht etwa eineinhalbmal so
schnell ausgesendet wie die ausgesendeten Bits oder mit einer Bitgeschwindigkeit von 1666 Bit pro Sekunde. Daher
benötigt eine eintreffende Nachricht eine Zeit von 91,f2 Millisekunden und hierdurch verbleibt ein Zeitintervall
von 26,3 Millisekunden zwischen diesen Nachrichten. Diese Zeitdauer von 26,3 Millisekunden ist ausreichend und
erwünscht, um irgendwelche Verzögerungen in der Autwort der mobilen Stationen zu kompensieren.
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Wenn eine Feststation eine Nachricht 1 an eine bestimmte mobile Station aussendet, dann vird das Format der abgehenden
Nachricht das Synchronisierungswort ülllOOlOO enthalten, gefolgt von einem Adressenwort für die mobile
Station, das insgesamt dreimal gesendet wird. Dann wird das
umgekehrte Synchronisations-Codewort lOOOllOll gesendet, gefolgt von einem zweiten Adressenwort für die mobile Station,
das insgesamt dreimal gesendet wird* Dann wird das umgekehrte Synchronisierungswort lOOOllOll gesendet und anschließend
das Befehlswort, das insgesamt dreimal ausgesendet wird· Die bestimmte mobile Station antwortet auf ihre Adressenworte
und das Befehlswort dadurch, daß sie ihre eintreffende iachrichi, sendet, die eine Präambel (vorzugsweise besitzt
diese 24 Bits, abwechselnd Nullen und Einsen) besitzt, um die Feststation zur Ausführung einer Bit-Synchronisation
mit der eintreffenden Nachricht zu befähigen. Dies ist notwendig, da eine eintreffende Nachricht so lange nicht wiederholt
wird, bis eine an die gegebene mobile Station adressierte abgehende Nachricht empfangen v.urde. Nach der Präambel
enthält die eintreffende Nachricht das Synchronisierungswort OlllOOlOO, gefolgt von einem Adressenwort, das
insgesamt dreimal gesendet wird, dem umgekehrten Synchronisierungswort,
dem zweiten insgesamt dreimal gesendeten Adressenwort, dem umgekehrten Synchronisierungswort, und schließlich
der insgesamt dreimal gesendeten Antwort. Wie bereits zuvor erwähnt, ist diese Bitgeschwindigkeit für die eintreffende
Nachricht eineinhalbmal so schnell wie die Bitgeschwindigkeit für die abgehende Nachricht und beträgt l666 Bit
pro Sekunde. Daher benötigt die eintreffende Nachricht nur 95»2 Millisekunden und es verbleibt ein Zeitintervall von
26,3 Millisekunden für die nächste Nachricht von einer mobilen Station. Selbstverständlich kann die Feststation ihre
Nachricht 2 an eine weitere mobile tation aussenden, während die erstere mobile Station ihre Nachricht 1 übermittelt»
Im allgemeinen wird jedoch der Empfänger einer bestimmten
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mobilen Station von der Antenne abgetrennt sein, wenn ihr
Sender arbeitet. Daher sollte die Nachricht 2 nicht an die gleiche mobile Station adressiert werden, sondern sollte für
eine andere mobile Station bestimmt sein.
Die dreifache Übertragung oder Aussendung jedes Adressenwortes ADD.l, jedes Adres-^nwortes ADD.I1 und jedes Befehlswortes
C0M.1 uiUr Antwort .ortes RESP.1 wurde vorgesehen
wegen der Eigenart einer Funksprechverbindung. Eine solche Nachrichtenübertragung besitzt ein Impulsrauschen und Fading
infolge von Brücken, Gebäuden und anderen Gegenständen. Daher ergibt die dreifache Übertragung eine zusätzliche Gewißheit
dafür, daß die Nachricht empfangen wird. Venn eine Nachricht empfangen wird und die Empfangsstation in Synchronisation
mit der Nachricht ist, dann werden entsprechende Bits jedes wiederholten Wortes gesjsichert und die Mehrzahl
(Majorität) der gleichartigen Bits (d.h. zwei odoF mehr der
drei entsprechenden Bits) wird durch einen digitalen oder logischen Wahlvorgang ausgewählt. Wenn daher das erste Bit
des ersten und des zweiten Wortes von ADD.l eine logische und das erste Bit des dritten Wortes von ADD.l eine logische
ist, dann wählt das System die Mehrheit aus und entscheidet, daß dus erste Bit von ADD.l richtigerweise eine logische
1 ist. Die übrigen Bits in jedem Wort werden entsprechend ausgewählt und nach dieser Auswahl werden die ausgewählten
Bits kombiniert und als richtige logische Sequenz der Bits benutzt. Bezüglich der Synchronisation wird angenommen,
daß bei Empfang des Synchronisierungswortes SYN und des logisch umgekehrten Synchronisierungswortes SYN nacheinander
bei einer gegebenen Nachricht die empfangende mobile Station in Synchronisation bezüglich der Nachricht mit der
sendenden Feststation ist. Die mobile Station wird so lange als synchronisiert betrachtet, bis fünf aufeinanderfolgende
Synchronisierungsv rte unrichtig empfangen werden. Dies ist möglich, da die mobile Station ständig Nachrichten
von der Feststation empfängt. D.i. jedoch eine mobile
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Station nur ihre eintreffende (zum Festsender gerichtete)
Nachricht einmal als Antwort auf eine abgehende Nachricht sendet, muß die Feststation mit dieser einzigen eintreffenden
Nachricht in Synchronisation gehen, wenn das überhaupt möglich ist. Daher ist eine Präambel für die eintreffende
Nachricht vorg«. ehen, welche die Bitsynchronisation unterstützt
und die Feststation auf «ine eintreffende Nachricht vorbereitet. Die Feststation versucht dann, mit dem übrigen
Teil der Nachricht in Synchronisation zu g^hen und betrachtet
eine Nachricht dann als richtig empfangen, wenn sie das ers.ü
Synchronisierungswort SYN richtig empfängt.
Aus dieser allgemeinen Beschreibung der Vorrichtung zur Funktionssteuerung ist ersichtlich, daß vorzugsweise die
Festste Lion oder Zentralstation adressierte Nachrichten aussendet, welche eine Anfrage oder Anweisung an mobile Stationen
in einem Nachrichtenübertragungssystem enthält. Jede mobile Station in dem System spricht nur auf solche Nachrichten
an, die an diese mobile Station adressiert sind (oder auf eine an alle Stationen gerichtete Nachricht), wobei
dieses Ansprechen in irgendeiner gewünschten Funktion besteht, beispielsweise der Umschaltung auf eine Sprechfunkfrequenz
(Nachrichtenübertragungsfrequenz) oder in der Anzeige eines
Status oder Zustandes. Es können jedoch auch andere Stationen (Fesi Stationen oder mobile Stationen) in einem Sprechfunk
jystem die Fähigkeit besitzen, gewünschtenfalls Nachrichten
mit einer Anfrage oder einer Anweisung zu senden.
Ein ausführlicheres Schaltbild des Rechners und des Sprechschalters
10 der Figur 2 oder des Steuerteil; 10 der Figur wurde nicht gezeigt, da solch · Einrichtungen bekannt sind
und viele verschiedene Formen annehmen können in Abhängigkeit von den Gesichtspunkten und Anordnungen, welche.in
der Vorrichtung zur Funktionssteuerung erwünscht sind. Aas
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diesem Grunde wurden der Rechner und das Steuerteil mit der gleichen Bezugsziffer 10 bezeichnet. In der Feststation
wurde der Block 10 als Rechner bezeichnet, da er einen grösseren Informationsumfang enthalten kann und mehr Funktionen
ausführen kann, als dies in einer mobilen Station der Fall ist. Der Rechner und das Steuerteil 10 speichern beide
Adressen und Befehle oder Antworten, die einen vorgegebenen Code besitzen und bei Vorhandensein eines relativ einfachen
Signals aufgesucht und erzeugt werden. Venn beispielsweise ein Benutzer seine Feststation anweist, ihn mit einer
gewählten mobilen Station zu verbinden, dann kann er ein einfaches Signal senden, das bedeutet "Rufe mobile Station 1".
Der Rechner 10 -wird dann die Adresse der mobilen Station 1 aufsuchen, den festgelegten Code für die mobile Station I
vorbereiten und ihn über die Schnittstelle and den Codierer Ii
und das Modem 12 an den Datensender übermitteln. Alle mc ilen
Stationen können die gesendete Nachricht empfangen und diejenigen Stationen, welche die Nachricht empfangen, vergleichen
ihre Adresse mit der gespeicherten Adresse der mobilen Station. Vorzugsweise besitzt jede nobile Station eine eigene
Adresse, so daß nur eine mobile Station auf eine bestimmte Nachricht reagiert. Es kann jedoch eine einzige Adresse für
alle mobilen Stationen vorgesehen werden, um >, ic alle gleichzeitig
anzusprechen. Die mobile Station 1 vergleicht die gesendete Adresse mit ihrer Adresse, stellt fest, daß sie
gleich sind und sendet eine Antwort. Beim Empfang dieser Antwort /ergleicht der Rechner lO der Feststation die Antwor;
der mobilen Station mit der gesendeten Information und wenn die gesendeten und empfangenen Signale ordnungsgemäß
sind, dann betätigt der Rechner 10 seinen Sprechschalter und verbindet den Benutzer mit der mobilen Station 1. Der
Rechner lO kann auch noch eine Aufzeichnung des Anrufs oder
des Vorgangs anferϊ .xen» Eine ähnliche Arbeitsweise kann
man durch das Steuerteil 10 in der mobilen Station erhalten. Es werden getrennte Schalter 17S18 für die mobile Station
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gezeigt} sie führen jedoch im wesentlichen die gleiche Funktion aus wie der Sprechschalter in dem Rechner 10. Der
Sprechschalter in dem Rechner 10 kann aus einer komplizierteren Einrichtung bestehen, da er eine Abzahl von ankommenden
Leitungen auf eine Anzahl von herausführenden Sendern der Feststation und Empfängern gemäß der Abbildung in Figur
umschalten kann.
Der Rechner oder das Steuerteil 10 ist das Bauelement, in
dem die Funktionen und Befehle ausgelöst und ausgeführt werden. Dies beinhaltet eine Anfrage von der Feststation
an die mobile Station, Vergleichungen von Adressen und Befehlen, die Herstellung eines Verbindungskanals, entweder
auf dem durch die Daten bez eichneten· Kanal oder auf einem anderen Kanal, zwischen der Feststation und einer mobilen
Station oder zwischen mobilen Stationen, sowie irgendwelche anderen Funktionen, die in eine. Anordnung mit Kunden und
Teilnehmern erwünscht sein können. Daher bestimmt die Anzahl der gewünschten Funktionen die Fähigkeiten, welche der
Rechner 10 oder das Steuerteil 10 enthalten müssen. Aus diesem Grunde wurden die Eingänge und Ausgänge des Rechners oder
des Steuerteils einfach mit "Funktion Ein" oder "Funktion Aus" bezeichnet. Diese Funktionen können Funktionen nahezu jeglicher
Art sein in Abhängigkeit von dem Anwendungsfall oder dem Zweck des Funlcsprechverbindungssystems· Solche Methoden
sind an sich bekannt und müssen nicht beschrieben werden·
Es folgt nachstehend eine Beschreibung des Modems. An dieser Stelle ist eine Beschreibung der binären Bits oder Impulse
angemessen, weiche in der Vorrichtung zur Funktionssteuerung
verwendet werden. Die Impulse werden in den Wellenformen der Figur 6 gezeigt, die mit einer gemeinsamen Zeitachse dargestellt sind. Die Figur 6(a) zeigt Impulse, die
als binäre Impulse betrachtet werden können, d.h. Impulse,
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welche zwischen zwei als logische 0 und logische 1 bezeichneten
Vierten wechseln. Es ist dabei unwesentlich, ob der obere Wert als eine logische 1 betrachtet wird und der
untere Wert als eine logische 0, oder ob der obere Wert
als eine logische 0 und der untere Wert als eine logische betrachtet wird. Für die vorliegende Erörterung wird der
obere Wert als binäre logische 1 und der untere Wert als eine binäre logische 0 betrachtet. Die in Figur 6(a) gezeigten
Impulse stellen eine typische Folge von binären Impulsen dar, wie sie von einem Rechner oder einem Steuerteil
10 und dem Codierer 11 erzeugt werden. Solche Impulse sind nicht erwünscht, wenn sie über eine Funkverbindung
oder andere Leitungswege übertragen werden sollen, welche Gleiche tr u:d nicht gut übertragen können. Demgemäß werden
die binären Impulse der Figur 6(a) in Impulse nach Figur 6(b) umgewandelt, welche auch als "Zweiphasen"-Impulae bezeichnet
werden können. Entsprechende binäre Impulse und Zweiphasen-. Impulse sind übereinander bzw. untereinander angeordnet.
Die Zweiphasen-Impulse enthalten die gleiche Information. Sie besitzen jedoch einen Spannungsübergang am Ende jedes
binären Impulses und einen Spannungsübergang in der Mitte einer binären logischen 0 oder einer binären logischen 1.
In der Figur 6(b) wird angenommen, daß der mittlere Übergang oder Wechsel für eine binäre logische 1 vorgesehen ist.
Es ist daher ersichtlich, daß die Zweiphasen-Impulse einen Übergang (Sprung) nach oben oder nach unten am Ende jedes
binären Impulses besitzen und noch einen Übergang nach oben oder unten etwa in der Mitte jedes binären Impulses für die
logische 1 besitzen. Diese zusätzlichen Übergänge ergeben weitere Wechselstromanteile und können leicht an die Übertragung
durch Funkstrecken oder Nachrichtenübermittlungswege angepaßt werden, die zur Leitung von Wechselstrom-Signalen
eingerichtet sind. Die Umwandlung von binären Impulsen in Zweiphasen-Impulse und von Zweiphasen-Impulsen
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in binäre Impulse ist ein bekanntes Verfahren. Die Figuren
6(c) und t>(d) verden noch nachstehend erläutert.
Bezüglich der Figur 2 wird angenommen, daß die Feststation ständig abgehende Nachrichten aussendet und ständig eintreffende
Nachrichten empfängt oder empfangen kann. Daher besitzt die Feststation nach Figur 2 ein Sender-Modem 12 und
ein Empfänger-Modem 13· Andererseits wird angenommen, daß
die mobile Station entweder sendet oder empfängt, so daß, wie in Figur 3 gezeigt, das gemeinsame Modem l6 für die
mobile Station vorgesehen werden kann. Die folgende Beschreibung behandelt die Sende-Modems und Empfangs-Modems. Es ist
darauf hinzuweisen, daß in einer bestimmten Station die Modems kombiniert werden können oder getrennt sein können
in Abhängigkeit von den Umständen und Erfordernissen in dieser Station.
Die Figur 7 zeigt ein Blockschaltbild des in der Feststation
verwendeten Sende-Modems 12. Dieses Modem empfängt binäre Impulse, wie sie in der Figur 6(a) gezeigt werden, von dem
Codierer 11 und diese Impulse w<- den einem Konverter oder Umsetzer 30 für die Umwandlung von binären Impulsen in Zweiphasen-
Impulse zugeführt. Der Konverter 30 wandelt die binären
Impulse in Zweiphasen-Impulse gemäß der Darstellung in Figur 6(b) um. Diese Umwandlung wird durch irgendeine
bekannte Konverterschaltung ausgeführt unter Verwendung von Taktimpulsen mit der Bitget-chwindigkeit von 1111 Bit pro
Sekunde oder Bitgeschwindigkeit C 1111. In dieser Beschreibung werd η Takt-Impulse durch ein vorangestelltes C gefolgt
von einer Zahi bezeichnet, welche die Frequenz angibt. Daher bezeichnet der Ausdruck C 400000 Takt-Impulse mit der Geschwindigkeit
von 400 000 Impulsen pro Jekunde. Die Takt-Impulse
C 400 000 werden von dem Taktgeber 15 in der Feststation geliefert und diefci.· Impulse werden zur Erzeugung
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der Takt-Impulse C 1111 durch den 360-Teiler 31 geteilt.
Die Figur 8 zeigt ein Block—Schaltbild des Empfangs-Modems
for die Peststation. Die Figur 8 enthält mehr Blöcke oder Bauteilet da dieses Modem 13 Synchronisierungssignale und
korrigierte Takt-Signale liefert. Seine Hauptfunktion besteht jedoch in der Umwandlung von Zweiphasen-Impulsen nach
Figur 6(b) in binäre Impulse nach Figur 6(a) zur Verwendung in dem Decodierer \h der Feststation. Die empfangenen
Zweiphasen-Impulse werden durch einen Konverter 35 in binäre
Impulse umgewandelt, der ein Konverter einer bekannten Bauform oder ein Konverter gemaU der nachstehenden Beschreibung
sein kann« Die binären Impulse werden einem 9-Bit-Schieberegister 36 zugeführt, das bei der Auswahl oder Abstimmung
übc-r die Impulse in den SYN-Wort benutzt wird,
um eine Anzeige dafür zu erhalten, da^ die Vorrichtung in
der Feststation mit der eintreffenden Nachricht von der
mobilen Station synchronisiert ist.
Ein. Haupterfordernis für diese Synchronisation besteht
darin, daß an der Vorrichtung zur Funktionssteuerung in
der Feststation eine stabile Frequenz mit der Bitgeschwindigkeit und Phase der eintreffenden Zweiphasen-Impulse zugeführt
wird. Diese Frequenz wird mit Hilfe des Takt-Gebers erreicht, der die Impulse C 4Ou 000 1iefert. Diese Impulse
werden geteilt und in zwei Sät;;e von Impulsen umgewandelt,
die vorzugsweise eine Phasenverschiebung von 180 Grad uesitzen,
und ..war mittels einss 6-Teilers 37 zur Teilung
durch 6, der Impulse Co6666pl und C66666^2 liefert, wobei
fil bzw. 02 di« Phase 0 bzw. 180 Grad anzeigen. Diese Impulse
werden einem normalerweise geöffneten Gatter 38 bzw. einem
normalerweise geschlossenen Gatter 39 zugeführt. Das nornalerweise
geöffnete Gatter 38 kann durch ein von einem Ph.i. enkomparator
40 erzeugtes Voreilun^ssignal geschlossen werden, und das normalerweise geschlossene Gatter 39 kann durch ein
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von dem Phasenkomparator 40 erzeugtes Nacheilungssignal geöffnet
verden. Die von den Gattern 38,39 durchgelassenen Impulse C66666$l und C66666^2 verden in einem Addierer 41
in Sequenz kombiniert und dann durch einen lO-Teiler 42
unterteilt, um eine Sequenz von Impulsen C66666 zu erzeugen. Diese Impulse werden durch Teiler 43,44 veiter unterteilt,
um Takt-Impulse Cl666 zu liefern. Diese abgeglichenen (synchronen)
Takt-Impulse verden in dem Decodierer und anderen Teilen der Empfangsvorrichtung der Feststation vervendet
und verden auch noch einem Eingang des Phasen-Komparators
zugeführt. Die mit der nominellen Bit-Geschwindigkeit von l666 Bit pro Sekunde empfangenen Zveiphasen-Impulse verden
einem Datengeschvindigkeitskonverter 45 zugeführt, der eine Anzahl von bekannten Bauformen besitzen kann. Der Konverter
45 stellt die Datengeschvindigkeit der Zveiphasen-Impulse
der Figur 6(b) fest und läßt die Zvischenübergänge mit dem logischen Wert 1 aus. Das Ausgangssignal des Konverters 45
für die zugeführten Zveiphasen-Impulse ist in Figur 6(c) gezeigt.
Dieses Ausgangssignal vird dem anderen Eingang des Phasen-Komparators 40 zugeführt, welcher die Phase der abgeglichenen
Takt-Impulse Cl666 mit der Phase der empfangenen
Impulse mit Daten-Geschvindigkeit vergleicht. Wenn die Phase der abgeglichenen Takt-Impulse Cl666 hinter der Phase der
Datengeschwindigkeits-Impulse gemäß der Darstellung im linken Teil der Figur 6(d) nacheilt, dann erzeugt der Phase»-Komparator
40 ein Nacheilungssignal, velches das Gatter 39
öffnet, um zu der Impulsefolge einige der Impulse C66666^2
zuzufügen. Diese zugefügten Impulse führen nach ihrer Unterteilung dazu, daß die Phase des abgeglichenen Takt-Signals
koinzident ist mit der Phase der Datengeschwindigkeit8-Irapulse,
vie dies für den Zeitpunkt Tl in den Figuren 6(b), 6(c) und 6(d) geze gt ist. Wenn andererseits die Phase der
abgeglichenen Takt-Impulse eine Voreilung zur Phase der
Datengeschwindigkeits-Impulse besitzt, wie dies im rechten Teil der Figur 6(d) gezeigt ist, dann erzeugt der Komparator
40 ein Voreilungssignal, velches das normalerveise
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geöffnete Gatter 38 sperrt, um einige der Impulse C66666^1
zu blockieren. Hiürdurch wird die Anzahl der Impulse in der Impulsfolge verringert. Nach der Teilung dieser Impulse
ist die Phase der abgeglichenen Taktimpulse koinzident mit der Phase der Datengeschwindigkeits-Impulse, wie dies zum
Zeitpunkt T2 in den Figuren 6(b), 6(c) und 6(d) gezeigt ist. Daher ist die Vorderflanke oder die Phase der von dem
Takt-Geber 15 gelie erten zuverlässigen und stabilen Impulse so abgeglichen, daß sie mit den hereinkommenden Zweiphasen-Impulsen
vom Empfänger koinzident sind. Diese abgeglichenen Takt-Impuise werden in verschiedenen Teilen der Vorrichtung
verwendet, besonders in dem Decodierer 14 und in einem Signal-Generator 47 der Vorrichtung.
Wie bereits zuvor erwähnt, muß die Vorrichtung zur Funktionssteuerung
in der Feststation sehr schnell in Synchronisation mit einer eintreffenden Nachricht gehen, da typischerweise
die eintreffende Nachricht erst dann wiederholt werden Kann, wenn eine beträchtliche Anzahl von dazwischenliegenden
eintreffenden Nachrichten zur Feststation von
anderen mobilen Stationen gesendet wurde. Aus diesem Grunde ist. für jede eintreffende Nachricht eine Präambel mit 24 Bits
gemäß der Darstellung in Figur 5 vorgesehen, um die Feststation bei der Herstellung der Bit-Synchronisation zu unterstützen.
Im allgemeinen wird die Feststation eine innere Zeitschaltung oder Einrichtung besitzen, welche die Feststation
bezüglich des Zeitpunktes vorwarnt, an dem sie eine Präambel von einer bestimmten mobilen Station als Antwort
für die bestimmte abgehende Nachricht an dip bestimmte mobile Station empfangen muß. Zum richtigen Zeitpunkt beginnt
die Feststation mit der Suche nach dieser Präambel von der bestimmten mobilen Station. Wenn die Präambel-Bits und die
Nachrichten-Bits einer eintreffenden Nachricht empfangen wurden, werden sie durch das 9-Bit-Schieberegister 36 geleitet.
Jedes erste Ausgangsbit, jedes umgekehrte vierte Ausgangsbit
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und jedes umgekehrte siebte Ausgangsbit des Schieberegisters werden einer Auswahlschaltung 48 zugeführt. Daher stellt
die Auswahlschaltung 48 den binären Wert für jedes Bit in jeder Gruppe von drei Bits mit gleichem Abstand fist und
erzeugt einen binären Wert, welcher den binären Wert der Mehrzahl dieser Bits darstellt. Wenn beispielsweise zwei oder
mehr der drei Bits in einer Gruppe eine logische 1 sind, dann liefert die Auswahlschaltung 48 eine logische 1 an ein
3-Bit-Schieberegister 49. Wenn zwei oder mehr der drei Bits in einer Gruppe eine logische 0 sind, dann liefert die Auswahlschaltung
48 eine logische 0 an das 3-Bit-Schieberegister 49. Die folgende Tabelle erklärt, wie die Feststation
das erste Sj'nchronisationswort SYN auswertet, um die Vorrichtung
zur Funktionssteuerung in der Feststation in Synchronisation mit der hereinkommenden Nachricht zu bringen.
^i/nz-hiTin i eat-·? Ai-iCfAilohi t-e | 2 | i | 1 | 0 | I r, | 7 | SL 0 |
ü 0 X |
Majorit^tswahl |
1 | 1 | 1 | JNV. 0 |
0 | 1 | 0 | |||
0 | 0 | 0 | JNV. 0 |
Y | 0 | ||||
0 | 1 | 1 | INV. 1 0 |
1 | 1 | 0' | X | ||
1 | TNV. j |
INV. 1 |
I | ||||||
1 | 1 | 0 | 0 | 0 | |||||
1 | INV. 1 |
1 | |||||||
1 |
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Bei dem Durchgang der Sequenz von Bits aus dem Konverter
durch das Schieberegister 36 mit der Impulsgeschwindigkeit
CI666 werden das erste, das vierte und das siebte Bit am Ausgang des Schieberegisters betrachtet und ausgewählt.
In der Zeile 1 der Tabelle 1 wurde angenommen, daß der Synchronisations-Code
mit den 9 Bits OmOOlOO vollständig in das Schieberegister 36 eingetragen wird. In diesem Zustand
ιjt das erste Bit des Synchronisations-Code an dem ersten
Ausgang des Schieberegisters vorhanden, das vierte Bit des Synchronisationö-Code ist. im vierten Ausgang des Schieberegisters
und das siebte Bit des Synchronisations-Code ist in dem sr bten Ausgang des Schieberegisters vorhanden» Nach
der Umkehrung des vierten und siebten Bits .eigt die Zeile den logischen Zustand, über den die Wahlschaltung 48 eine
Auswahl trifft. Vie angedeutet, sind alle drei Bits eine logische O, so daß die Auswahlschaltung eine logische 0 erzeugt.
In der Zeile 3 wurde ein weiteres Bit X von dem Register empfangen, so daß das erste Bit (eine O) des Code
herausgeschoben wird. Zu diesem Zeitpunkt befanden sich das zweite, fünfte und achte Bit des Code-Worts in dem ersten,
vierten und siebten Aufgang des Schieberegisters, ro daß diese
Ausgänge auf einer logischen 1 bzw. 0 bzw. 0 sind., wach der
Umkehrung sieht die Auswahlschaltung 48 die in Zeile 4 gezeigten
Bits, die alle eine logische 1 sind, so daß die Auswahlschaltung 48 eine logische 1 erzeugt. In der Zeile 5
wird ein weiteres Bit Y empfangen, und das zweite Bit (eine l) des Code wird herausgeschoben. Zu diesem Zeitpunkt befinden
sich das dritte, sechste und neunte Bit des Code-Worts ■im Ausgang des Schieberegisters, so daß nach der Umkehrung
gemäß der Dars ti· llung in Zeile 6 die Auswahlschaltung dreimal
die logische 1 sieht, so daß die Auswahlschaltung 48 eine logische 1 erzeugt. Die rechte Spalte der Tabelle 1
zeigt, daß die Majoritälswahl die Größe Oll ergib,, beruhend
auf den zwei am besten übereinstimmenden Werten unter
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drei Bit für jeden Auswahlvorgang. Zusammengefaßt, wird ein
Signal "In Synchionisation" (INSYNC-Signal) erzeugt, wenn
nach der Präambel eine durch Majoritätswahl ermittelte Sequenz Oll empfangen wird. Diese Sequenz ist in hohem Maße unverwechselbar,
so daß durch das Synchronisationswort OlllOOlOO mit 9 Bits die Möglichkeiten für einen Irrtum beträchtlich verringert
werden. Die Auswahl der ersten, vierten und siebten Bitausguuge ist ein ständiger Vorgang; die Unverwechselbarkeit
des Synchronisations-Wortes und die Majoritätswahl gewährleisten
jedoch eine Synchronisation auf nahezu alle eintreffenden Nachrichten. Die ausgewählten Bits werden einem
^-Bit-Schieberegister 49 zugeführt. Wenn das 3-Bit-Schieberegister
49 an seinen Ausgängen eine Oll zeigt, dann erzeugt ein Oll-Detektor 50 ein entsprechendes Signal für den synchronisierten
Zustand, das in Figur 8 mit "IN SYNC" bezeichnet ist. Dieses Synchronisationssignal zeigt an, daß mit
dem nächsten, nach dem Synchronisationscode empfangenen Bit ein Befehlswort beginnen wird. Das Signal wird zusammen
mit dem abgeglichenen Takt-Signal dem Signal-Generator 47 der Vorrichtung zugeführt, um geeignete Signale zur Verwendung
in der Vorrichtung zur Funktionsstt .erung in der Feststation zu erzeugen. Man wird erkennen, daß in dem vorstehend
beschriebenen Auswahlvorgang der erste Registerausgang umgekehrt werden kann und der vierte und siebte Registerausgang
normal belassen werden können. In diesem Falle wird ein Signal "IN SYNC" (in Synchronisation) erzeugt,
wenn eine durch Majoritätswahl gefundene Sequenz 100 empfangen wird. Wenn das Synchronisationswort das Wort OOlOOlllO
ist, dann wäre für einen umgekehrten siebten Ausgang des Registers die durch Majoritätswahl ermittelte Sequenz 001
oder sie wäre 110 für umgekehrte erste und vierte Ausgänge
des Registers. In der vorstehenden Beschreibung werden eine oder mehrere der ersten, vierten und siebten Ausgänge des
Schieberegisters 36 als umgekehrt bezeichnet. Dies führt
dazu, daß die ersten, zweiten und dritten Code-Bits umgekehrt
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erscheinen, wenn der erste Schieberegister-Ausgang umgekehrt wird, und das vierte bis neunte Code-Bit umgekehrt
erscheinen, wenn der vierte und siebte Ausgang des Schieberegisters umgekehrt werden. In dieser und anderen Betrachtungen
bezeichnen die verwendeten Ausdrücke logische 1 und logische 0 lediglicu zwei beliebige binäre Werte, beispielsweise
eine positive Spannung und eine Spannung 0, eine Spannung 0 und eine negative Spannung, oder eine positive und
eine negative Spannung.
Aus dem Signal "Nachricht in Svnchronisation" und unter Bezugnahme auf das Format der Figur 5 erzeugt der Generator
47 ei): Funktionswort-Signal am Beginn jedes der Adressenworte
und des Antwort-Wortes sowie ein Bit-Auswahlsignal,
um dem Decodierer 14 anzuzeigen, daß drei entsprechende
Bits eines wiederholten Wortes vorhanden sind und unter diesen eine Auswahl zu treffen ist, sowie ein Paritäts—
signal um anzuzeigen, daß die vier Paritäts-Bits in einem Wort mit zwölf Bits empfangen wurden und Korrekturen vorgenommen
werden sollen, sowie ein Signal "Erstes Wort", um das erste der drei wiederholten Adressenworte oder Antwort-Worte
zu bezeichnen.
Bei der Beschreibung des Empfangs-Modems 13 der Figur 8
werden bestimmte Ausdrücke and Bezeichnungen zur Unterstützung des Verständnisses des Modems 13 verwendet. Der Fachmann
wird verstehen, daß andere logische Funktionen oder Betriebsfunktionen hierfür eingesetzt werden können. Wenn
beispielsweise nur 6 Bits im Schieberegister 36 gespeichert
werden müssen, dann kann eine Auswahl über das siebte Bit getroffen werden, wenn es vom Konverter 35 empfangen wird.
In ähnlicher Weise könnten andere Teiler-Schaltungen benutzt werden, um die gewünschte Bit-Geschwindigkeit zu erreichen.
Selbstverständlich können auch ai.dere Bitgeschwindigkeiten
benutzt werden.
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In der mobilen Station ist das Modem allgemein ähnlich aufgebaut
mit Ausnahme der Tatsache, d(.i3 eine mobile Station gewöhnlich herausgehende Nachrichten ständig nacheinander
empfängt, unabhängig davon, ob t>ie für diese gegebene mobile
Station vorgesehen sind oder nicht. Diese In rausgehenden
Nachrichten ergeben mehr Möglichkeiten für die mobile Station zur Synchronisation ihrer Vorrichtung zur Funktionssteuerung
mit den Impulsen oder Bits oder Nachrichten der Feststation. Eiu weiterer Unterschied besteht in der Tatsache,
daß die mobile Station impulse mit der Geschwindigkeit für die abgehende Nachricht von LlIl Bit pro Sekunde
empfängt und Impulse zurücksendet mit der Geschwindigkei<
von l666 Bit pro Sekunde für eintreffende Nachrichten, die eineinhalbmal so schnell ist. Schließlich können auch in dem
Modem für die mobile Stan-on die Sende teile und die Empfangsteile
kombiniert sein, da aligemein die mobile Station entweder sendet oder empfängt, aber nicht wie die Feststation
gleichzeitig sendet und empfängt.
Die Figur 9 zeigt eiu Blockschaltbild dcrf Modems l6 für
eine mobile Station. Die Teile t^Lsprechend den Teilen in
Figur 8 sind mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet. In
dem unteren Teil der Figur 9 werden die Takt-Signale geteilt und durch die Gatter 38,39 Impulse zugefügt oder weggenommen,
in Abhängigkeit von der Phasenlage der Takt-Impulse und der Datengescl.ivindigkeits-Impulse, die von dem Konverter
45 (Datengeschwindigkeitskonverter) für die Umwandlung von Zweiphasen-Impulsen in Datengeschwindigkeits-Impulse
an den Phasen-Komparator 40 geliefert werden. Die Zweiphasen-Impulse
werden au.'h noch dem Zweiphasen-Binär-Konverter 35
zugeführt und von dort dem 9-Bit-Schieberegister 36 zugeführt.
Die niif diese Weise erzeugten binären Impulse werden dem
Decodierer l't der mobilen Station zugeführt. Die .obile
Station kann ihre Vorrichtung zur Funktionssteuerung zuverlässiger mit herausgehenden Nachrichten synchronisieren, da
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sie ständig solche Nachrichten empfangen kann, obwohl diese nicht an sie addressiert sind. Ein synchronisierender und
umkehrender Synchronisations-Wort-Sensor 55 betrachtet jedes der neun Bits in dem Register 36. Wenn das richtige Synchronisations-Wort
OlllOOlOO und anschließend das richtige umgekehrte Synchronisationswort lOOOllOll empfangen wird, dann
erzeugt der Sensor 55 ein Signal "In Synchronisation" (IN SYNC) zur Verwendung in der Vorrichtung zur Funktionssteuerung
und in dem Signal-Generator 47 «ier Vorrichtung. Die Vorrichtung erzeugt dieses Si^aI "In Synchronisation" so
lange, bis ein Fehlex-zähler 56 eine Gesamtzahl von fünf aufeinanderfolgenden
Fehlern oder Abweichungen in Synchronisations-Worten oder umgekehrten Synchronisations-Worten empfängt
und zählt. Fünf aufeinanderfolgende Fehler werden wegen der Eigenart des Übertragungsmediums bevorzugt. Es ist leicht
möglich, daß mehrere Synchronisations-Fehler empfangen werden können, ohne daß dabei die Vorrichtung zur Funktionssteuerung
außer Synchronisation kommt. Wenn ein richtiges Synchronisationswort
oder ein richtiges umgekehrtes Synchronisations-Wort
empfangen wird, bevor fünf aufeinanderfolgende Fehler gezählt werden, dann erzeugt der Sensor 55
ein Signal zur erneuten Zählung, welches den Zähler 56 auf
Null zurückstellt, so daß die Fehlerzählung erneut begonnen wird. Wenn der Zähler 56 fünf aufeinanderfolgende Synchronisations-Fehler
zählt, dann liefert er ein Itüt-ksetz-Signal
an den Sensor 55» und dieses bewirkt, daß der Sensor 55 ein Signal "Außer Synchronisation" erzeugt (odtdas
Signal "In Synchronisation" wegnimmt), und zwar so lange, bis ein richtiges Synchronisationswort gefolgt von einem
richtigen umgekehrten Synchronisations-Wort empfangen werden« Wie bereits erwähnt, kann der Synchronisations-Code die
Bit-Werte OOlOOlllO und die umgekehrten Bit-Werte llOllOOOl besitzen.
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In der Senderichtung werden die binären Impulse vom Codierer
11 mit der eineinhalbfachen Geschwindigkeit oder mit l666 Bit pro Sekunde dem Konverter 30 zugeführt, der gleich
dem Konverter JO der Figur 7 ist. Dieser Konverter 30 erhält
abgeglichene Takt-Impulse C3333» da der Takt-Geber für die mobile Station gemäß den herausgehenden Nachrichten eingerichtet
wird. Diese Impulse kommen aus dem lO-Teiler 42 und werdeu einem 4-Teiler 57 zur Teilung zugeführt, um die
Takt-Impulse Cl666 für den Konverter 30 zu erzeugen.
Das Konverter-Modem für die Umwandlung von Zweiphasen-Impulsen
in binäre Impulse wird nachstehend beschrieben. Es gibt an sich bekannte Konverter für die Umwandlung von
Zweiphasen-Impulsen in binäre Impulse, welche f;.r die Konverter
35 in den Figuren 8 und 9 verwendet werden können. Der hier gezeigte Konverter verbessert jedoch die Geschwindigkeit
für die Aufnahme von Nachrichten, wenn ein Datenformat gemäß der vorstehenden Beschreibung verwendet wird.
Wenn binäre oder digitale Impulse über Funkstrecken übertragen werden, dann sind die resultierenden Fehler oder
Abweichungen hauptsächlich auf das Fading des Hochfrequenz-Signals auf den mehrfachen Ausbreitungswegen zurückzuführen.
Wenn wie in der hier beschriebenen Vorrichtung zur Funktionssteuerung eine Majoritätsauswahl wiederholter Impulse
zur Verbesserung der Genauigkeit dieser empfangenen Impulse verwendet wird, dann wird jede Anordnung, die eine negative
oder Null-Korreiation der Fehler oder Abweichungen erzeugt,
die Genauigkeit der Bits vergrößern, unter denen eine Auswahl getroffen wird. Normalerweise ist das vif treten eines
Fading auf mehrfachen Ausbreitungswegen voraussagbar, und daher liegen die Fehler in einem voraussagbaren oder korrelierten
Verteilungsmuster. Dieser Zweiphasen-Binar-Konverter wird für jeden Zweiphasen-Fehler entweder einen Fehler Null
oder zwei binäre Fehler erzeugen. Die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten eines doppelten binären Ichlers beim Auftreten
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eines Zweiphasenfehlers beträgt 0,5· Daher ist die Gesamtzahl der Bit-Fehler infolt· Fading auf mehreren Ausbreitungswegen
die gleiche wie bei einem Zweiphasen-Binär-Konverter mit einer 1 : 1 Fehlerkorrespondenz; die Anzahl der
ausgewählten Fehler ist jedoch kleiner, da die Fehler nicht korreliert sind. Der in Figur 10 gezeigte Konverter erzeugt
eine negative oder Null-Korrelation der Fehler und verbessert damit die Wahrscheinlichkeit für '.ie ausgewählten Bits.
In Figur 10 sind drei Flip-Flops Fl·ϊ, FF2 und FF3 des D-Typs
vorgesehen. Diese Flip-Flops sind bistabile Flip-Flops und werden an ihrem Takt-Eingang C durch Impulse gctriggert,
welche die doppelte Frequenz der binären Impulse besitzen. Die Zweiphasen-Impulse von den Empfänger werden dem D-Eingang
des ersten Flip-Flop FFl zugeführt. Der Q-Ausgang des ersten Flip-Flop FFl wird dem D-Eingang des zweiten Flip-Flop FF2
zugeführt und der Q-Ausgang des zweiten Flip-Flop FF2 wird dem D-Eingang des dritten Flip-Flop FF3 zugeführt. Die Q-Ausgänge
des ersten und dritten Flip-Flops FFl und FF3 werden den beiden Eingängen eines Exklusives-ODER-Gatters (EOIi)
zugeführt und der Ausgang dieses Gatters wird umgekehrt. Dieses umgekehrte Ausgangssignal wird dem Schieberegister
in Figur 8 oder Figur 9 zugeführt. Wie bekannt, erzeugt ein Exklusives-ODEll-Gatter eine logische 0, wenn seine Eingänge
den gleichen logischen Wert besitzen, d.h. alle Eingänge sind auf der logischen 0 oder alle Eingänge sind auf einer
logischen 1. Ein Exklusives-ODER-Gatter erzeugt einen Ausgang
entsprechend der logischen 1, wenn seine Eingänge auf verschiedenen logischen Werten sind. Die Kombination des
Exklusives-ODER-Gatters und des Inverters führt dazu, daß eine logische 1 erzeugt wird, wenn beide Eingänge des Gatters
auf dem gleichen logischen Wert sind. Wenn beide Eingänge zu dem Gatter auf verschiedenen logischen Werten sind,
dann wird eine logische 0 erzeugt.
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Es ist ersichtlich, daü die Flip-Flops FFl bis FF3 eine
Möglichkeit zur Verschiebung der Phase oder zu einer Zeitverzögerung der Zweiphasen-Impulse ergeben, so daß zwei
Signale identisch mit dem Zweiphasen-Eingang erzeugt werden können, die eine Phasenbeziehung von 360 Grad (oder ein
binäres Bit) besitzen. Das Exklusives-ODER-Gatter ergibt eine Möglichkeit zur Erzeugung eines binären logischen Ausgangssignals,
wenn die beiden Eingangsgrößen verschieden sind, und zur Erzeugung des anderen binären logischen Ausgangssignals,
wenn die beiden Eingangsgrößen gleich sind. Dies ist aus der folgenden Wahrheitstubeile ersichtlich.
FFl Q |
FF 3 Q |
I Ausgang |
0 | 0 | 1 |
1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 1 |
0 | 1 | 0 |
Die folgende Erläuterung des Konverters nach Figur 10 wird
mit Hilfe der in Figur 11 gezeigten Wellenform gegeben. Die Figur ll(a) zeigt die Frequenz für die binären Impulse
(Binärfrequenz), und dies kann eine beliebige Folgefrequenz sein, beispielsweise die zuvor genannten Frequenzen von 1111
Bit pro Sekunde oder l666 Bit pro Sekunde. Die Ausgangssignale der drei Flip-Flops FFl, FF2 und FF3 sind in den Figuren ll(b),
ll(c) und ll(d) gezeigt, und es ist ersichtlich, da» ,jeder
Flip-Flop eine Zeitverzögerung von t80 Grad zwischen seinen
Eingangsimpulsen und Ausgangs-Impulsen einfügt. Daher ist
das Ausgangssignal de Flip-Flops FF3 um 360 Grad oder um
eine binäre Zeitperiode gegenüber dom Ausgangssignal des Flip-Flop FFl verzögert. Die Figur ll(e) zeigt die zugeführten
Takt-Impulse, welche die doppelte Folgefrequenz
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wie die binären Impulse besitzen. Die Eingangssignale für
das Exklusives-ODER-Gatter (Ex-ODER) werden von den Ausgängen
des ersten und dritten Flip-Flops FFl und FF3 erhalten. Es ist ersichtlich, daß sich diese beiden Ausgänge unmittelbar
vor dem Zeitpunkt Tl auf einer logischen 1 befinden, so daß das Exklusives-ODER-Gatter eine logische 0 erzeugt, die
von dem Inverter in eine logische 1 umgewandelt wird. Diese logische 1 ist ein binärer Impuls und wird in Figur ll(f)
vor dem Zeitpunkt Tl gezeigt. Unmittelbar nach dem Zeitpunkt Tl erzeugt der Flip-Flop FFl immer noch eine logische 1. Der
Flip-Flop FF3 erzeugt jedoch eine logische 0, so daß das Gatter eine logische 1 erzeugt, die in eine logische 0 umgekehrt
wird, wie dies in Figur ll(f) gezeigt ist. Unmittelbar nach dem Zeitpunkt T2 erzeugt der Flip-Flop FFl eine
logische 0. Der Flip-Flop FF3 erzeugt jedoch eine logische 1, so daß der umgekehrte Ausgang auf einer logischen 0 verbleibt.
Unmittelbar nach dem Zeitpunkt T3 erzeugt der Flip-Flop FFl eine logische 1 und der Flip-Flop FF3 erzeugt eine
logische 1. Daher wechselt der binäre Impuls der Figur ll(f) auf eine logische 1. Unmittelbar nach dem Zeitpunkt T4 erzeugen
der Flip-Flop FFl und der Flip-Flop FF3 beide eine logische 0. Das Gatter erzeugt eine logische 0, die auf eine
logische 1 umgekehrt wird. Anschließende Änderungen der binären Impulse werden in einer ähnlichen Weise bewirkt. Daher
vird der in der Wellenform nach Figur ll(b) dargestellte Zweiphasen-Eingang in binäre Impulse umgewandelt, wie sie
in der Wellenform der Figur ll(f) dargestellt sind.
Obwohl die Konverter-Schaltung nach Figur 10 relativ einfach
ist, wird die Genauigkeit der übermittelten biuären oder digitalen Daten in starkem Maße vergrößert, wenn dieser
Konverter in einer Auswahl-Anordnung verwendet wird, wie sie in dieser Vorrichtung zur Funktionssteuerung benutzt
wird. Die Genauigkeit der übermittelten Daten wird besonders stark vergrößert, wenn der Übertragungsweg Rauschen
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oder Fading enthält, vie dies in dem Hochfrequenz-Spektrum einer beweglichen Station auf dem Lande der Fall ist.
Nachstehend wird der Codierer nach Figur 12 beschrieben. Der Codierer 11 für die Feststation soll die Befehle vom
Rechner 10 empfangen und ein herausgehendes Nachrichten-Format erzeugen, wie es beispielsweise in l'igur h gezeigt ist. In
ähnlicher Weise empfängt der Codierer 11 für die mobile Station Befehle von der Steuerung 10 und erzeugt ein Format
für die hereinkommende Nachricht, wie dies in Figur 5 gezeigt ist. Solche Codierer können eine der zahlreichen bekannten
Formen besitzen, welche im allgemeinen die erforderlichen Impuls-Sequenzen und Takt-Sequenzen zur Erzeugung
dieser Formate liefern. Die Figur 12 zeigt ein relativ einfaches Schaltbild eines solchen Codierers. Die Befehle von
dem Rechner oder der Steuerung 10 werden einem geeigneten Speicher 65 zugeführt, welcher den Befehl während der benötigten
Zeitdauer speichert. Ein Paritäts-Generator 66 ist mit dem Speicher 65 verbunden und erzeugt auf der Basis der
gespeicherten Funktion die erforderliche Sequenz für die vier Paritäts-Bits, die nach den acht Nachrichtenbits 'reliefert
werden. Der Speicher 65 bewirkt auch, daß ein Funktions-Generätor
67 die erforderliche Sequenz von acht Nachrichtenbits
erzeugt. Dann erzeugt ein Präambe1-Synchronisationsgenerator
68 die Präambel-Bits für eintreffende Nachrichten und erzeugt die Synchronisations-Bits und die umgekehrten
Synchronisations-Bits sowohl für hereinkommende als für herausgehende Nachrichten. Die Ausgangssignale von dem
Paritätsgenerator 66, dem Funktionsgenerator 67 und dem Präambe 1-Synchronisationsgencrator 68 werden in einer Sequenzschaltung
69 in der richtigen Sequenz und unter Taktsteuerung entweder durch den festen Taktgeber der Feststation
oder unter Steuerung durch den Taktgeber der mobilen Station kombiniert, wobei der letztere Taktgeber gemäß den herausgehenden
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Nachrichten korrigiert wird. Selbstverständlich ergibt die Taktsteuerung die richtige Bit-Geschwindigkeit oder Bit-Frequenz,
nämlich 1111 Impulse pro Sekunde für herausgehende Nachrichten und l666 Bit pro Sekunde für hereinkommende
Nachrichten. Die Sequen?..- haltung 69 ergibt auch die erforderliche
Wiederholung der Funktionsworte, nämlich der Adresse 1, der Adresse I1, der Befehlsworte und der Antwort
Die auf diese Weise erzeugte Impuls-Sequenz wird dem Modem zur Übertragung zugeführt.
Nachstehend wird der Decodierer beschrieben. In Figur 13
wird ein Schaltbild eines Decodierers 14 gezeigt, der sowohl mit der Feststation der Figur 8 als auch mit der beweglichen
Station der Figur 9 verwendet werden kann. Dieser Decodierer erhält die Binärimpulse von dem Modem-Schieberegister
an einem Funktionswort-Gatter 72, das nur die Funktionsworte von dem Schieberegister zu einem 36-Bit-Schieberegister 73
durchläßt. In der Feststation sperrt das Gatter 72 die Präambel-Bits.
Sowohl in der Feststation als auch in den beweglichen Stationen sperrt das Gatter 72 die Synchronisations-Bits.
Die vom Gatter 72 durchgelassenen Impulse werden einem 36-I5it-Schieberegister 73 zugeführt. Das Schieberegister
73 muß nicht tatsächlich 36 Bits enthalten; es wird
jedoch zwecks Vereinfachung der Erklärung als ein 36-Bit-Begister
beschrieben. Entsprechende Bits von jedem 12-Bit-Wort einer Funktionsadresse oder eines Befehls werden durch
eine Wahlschaltung 74 ausgewählt. Dieser Auswahlvorgang wird
dadurch erhalten, daß die Bits 1, 13 und 25 aus dem Schieberegister
73 entnommen werden, so daß b« Im Einschieben der Bits in das Register und beim Durchschieben durch das Register
73 eine Auswahl an den entsprechenden Bits (die durch 12 dazwischenliegende Bits getrennt sind) vorgenommen wird·
Die Wahlschaltung 74 wählt die Majorität oder Mehrheit aus,
nämlich zwei von drei Bits der an den Ausgängen 1, 13 und 25
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6098*8/064*
des Registers 73 vorhandenen Bits, und liefert das sich aus der Majoritätswahl ergebende Bit an ein weiteres 12-Bit-Schieberegister
75· Das Register 75 speichert die ausgewählten 12 Bits, so daß eine logische Korrekturschaltung
die 8 Nachrichten—Bits in Beziehung zu den vier Paritäts—
Bits betrachten kann und die gegebenenfalls erforderliche Bit-Korrektur vornehmen kann. Nach der Ausführung dieser
Korrektur werden die Paritätsbits beseitigt, und die acht Nachrichten-Bits können entweder parallel oder in Reihe dem
Rechner oder der Steuerung 10 zugeführt werden. Wenn von dem Rechner oder der Steuerung 10 die richtige Adresse empfangen
wird, dann liefe;t der Rechner oder die Steuerung lO die
notwendige Funktion, wie sie jeweils durch den Befehlsteil der Nachricht bestimmt ist. In der mobilen Station kann diese
Funktion einer Rückübermittlung der Adresse der gegebenen mobil* i Station zusammen mit der Antwort auf den Befehl beinhalten.
Es können jedoch gewünschtenfalls auch andere Eigenschaften oder Funktionen vorgesehen werden.
Wie bereits erwähnt, muß das Schieberegister 73 nicht unbedingt 36 Bits speichern. Es kann vielmehr nur 2h Bits speichern
und in diesem Falle werden die ersten und dreizehnten Bits verglichen und an ihnen und an den hereinkommenden
Bits eine Auswahl vorgenommen, wobei das letztere Bit das 25» Bit väre. Hierdurch wird em Satz von 12-Bit-Registern
beseitigt. I)! -s ist jedoch für eiuen Fachmann ersichtlich,
so daß die verschiedenartigsten Anordnungen benutzt werden können.
Aus dem Vorstehenden int ersichtlich, daß eine neuartige
und verbesserte Vorrichtung zur Funktionssteuerung geschaffen wird, die besonders bram iibar und geeignet für Funksprechverbindungssysteme
(Funk-Nachrichtenübertragungssystemc) ist. Die Vorrichtung ergibt die Schnelligkeit und
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609848/0644
Vielseitigkeit der modernen binären digitalen Verfahren und ist außerdem zuverlässig und genau, obwohl sie unter den
relativ strengen und mit Rauschen behafteten Bedingungen der Funk-Nachrichtenübertragung verwendet wird. Vorstehend
wurden bestimmte Ausführungsformen dargestellt. Der Fachmann auf dem Gebiete der digitalen Technik und der logischen Schaltungen
wird jedoch erkennen, daß jedoch an verschiedenen Kombinationen oder der gesamten Vorrichtung Veränderungen
vorgenommen werden können, ohne daii durch eine solche Veränderung
an den gezeigten Ausführungsformen der Umfang der Erfindung überschritten wird.
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609848/0844
Claims (11)
- Patentansprüche;Funksprechverbindungssystem, bei dem die Sende- und Empfangselemente synchron betrieben werden, dadurch gekennzeichnet, daß es Einrichtungen zur Synchronisation mittels einer Sequenz von verschiedenen binären Größen besitzt und ein Steuerteil (lO) vorgesehen ist zum Abgleich der Frequenzquelle in der Empfangsstelle bei Vorhandensein vorbestimmter Verhältnisse zwischen den an vorgegebenen binären Ziffernstellen in einer Nachricht beobachteten binären Werten.
- 2.) Funksprechverbindungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender einen Generator zur Erzeugung von binären Nachrichten mit einem ersten synchronisierenden Teil mit den neun Bit-Werten OlilOOlOO in Sequenz besitzt.
- 3.) Funksprechverbindungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Generator für die Erzeugung binärer Nachrichten noch eine Schaltung zur Erzeugung eines zweiten synchronisierenden Teils mit den neun Bit-Werten lOOllOll in Sequenz besitzt.
- 4.) Funksprechverbindungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Senderteil noch eine Schaltung zur Erzeugung von binären Nachrichten mit einem ersten synchronisierenden Teil mit den neun Bit-Werten OOlOOlllO in Sequenz enthält.
- 5·) Funksprechverbindungssystem nach Anspruch 4f dadurch gekennzeichnet, daß der Generator zur Urzeugung der binären Nachricht noch eine ochaltung zur Erzeugung einer binären Nachricht mit einem zweiten synchronisierenden Teil mit den neun Bit-Werten llOllOOl enthält.- 40 -6Ö9848/0S44
- 6.) Funksprechverbiudungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfangsteil eine Abzweigeinrichtung zur Abzweigung binärer Nachrichten aus den empfangenen Signalen besitzt und weiterhin eine mit dieser Einrichtung verbundene Schaltung (55) zur Erzeugung eines Signals "In Synchronisation" mit der Nachricht bei Vorhandensein einer binären Nachricht mit einem synchronisierenden Teil mit den neun Bit-Werten OlllOOlOO in Sequenz besitzt.
- 7.) Funksprechverbindungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet) daß die Schaltungsanordnung zur Signalerzeugung noch Inverter für die Umkehrung der binären Werte des vierten, fünften, sechsten und siebten, achten und neunten Bits der genannten Synchronisationssequenz und zur Erzeugung dieses Signals "In Synchronisation" mit der Nachricht besitzt, wenn die Majorität der ersten, vierten und siebten Bits dieser Sequenz eine logische 0 ist, die Majorität der zweiten, fünften und achten Bits der Sequenz eine logische 1 ist und die Majorität der dritten, sechsten und neunten Bits der Sequenz eine logische 1 ist.
- 8.) Funksprechverbindungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung zur Signalerzeugung Inverter zur Umkehrung der binären Werte der ersten, zweiten und dritten Bits der Synchronisationssequenz und zur Erzeugung des genannten Signals "In Synchronisation" mit der Nachricht besitzt* wenn die Majorität der ersten, vierten und siebten Bits der Sequenz eine logische 1 ist, die Majorität der zweiten, fünften und achten Bits der Sequenz eine logische 0 ist und die Majorität der dritten, sechsten und neunten Bits der Sequenz eine logische 0 ist.- 41 -609848/0S44
- 9·) Funksprechverbindungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfängerteil eine Abzweigeinrichtung zur Abzweigung binärer Nachrichten aus den empfangenen Signalen und weiterhin eine mit dieser Abzweigeinrichtung verbundene Schaltung zur Erzeugung eines Signals "In Synchronisation" mit der Nachricht bei Vorhandensein einer binären Nachricht mit einem synchronisierenden Teil mit den neun Bit-Werten OOlOOlllO in Sequenz enthält.
- 10.) Funksjirechverbindungssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung zur Signalerzeugung Inverter zur Umkehrung der binären ¥erte des ersten, zweiten, dritten, fünften und sechsten Bits der Synchronisationssequenz und zur Erzeugung des Signals "In Synchronisation" mit der Nachricht besitzt, wenn die Majorität der ersten, vierten und siebten Bits der Sequenz eine logische 1 ist, die Majorität der zweiten, fünften und achten Bits der Sequenz eine logische 1 ist und die Majorität der dritten, sechsten und neuten Bits der Sequenz eine logische 0 ist.
- 11.) Funksprechverbindungssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalerzeuger Inverter zur Umkehrung der binären Werte der siebten, achten und neunten Bits der Synchronisationssequenz und zur Erzeugung des Signals in Synchronisation mit der Nachricht besitzt, wenn die Majorität der ersten, vierten und siebten Bits der Sequenz eine logische 0 ist, die Majorität der zweiten, fünften und achten Bits der Sequenz eine logische 0 ist und die Majorität der dritten, sechsten und neunten Bits der Sequenz eine logische 1 ist.6Ö9848/Ö644eerseite
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