DE2628907C2 - Verfahren zur gleichzeitigen Übertragung eines Hauptpulses und zweier hiervon abgeleiteter Hilfspulsationen - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf die Übertragung von Binärsignalen und insbesondere auf ein Übertragungsverfahren für einen Hauptpuls einer Frequenz F und zweier hiervon abgeleiteter Hilfspulsationen der Frequenzen F/N fc.rw. F/LN (k und N sind positive ganze Zahlen), wobei die Impulse der beiden Hilfspulsationen nicht gleichzeitig auftreten und Gas System eine Sendestation, einen Übertragungsweg und eine Empfangsstation umfaßt

Bei der Übertragung digitaler Daten unterscheidet man oft zwischen der Bitsynchronisation und der Wortsynchronisation, wobei die Daten in einer Binärfolge in Blöcke oder Wörter zu je N Bits unterteilt sind. Für die korrekte Synchronisierung zwischen zwei Geräten muß nicht nur die Bitsynchronisation übertragen werden, sondern auch andere Synchronisationen, wie beispielsweise die der Wörter. Am nächstliegenden ist es, eine spezielle Übertragungsleitung vorzusehen, beispielsweise ein Drahtpaar oder einen Kanal in einem Multi- plexsystem, und zwar getrennt für jede der zu übertragenden Synchronisationsimpulsfolgen.

Aus der DE-OS 24 43 869 ist bereits eine Anlage zur Übertragung von Digitaldaten bekannt, bei der in einem Dreipegelsignal sowohl Daten als auch Synchronisationsimpulse übertragen werden. Dabei dient ein Pegelpaar den Taktimpuisen und ein zweites den Datenimpulsen und den Rahmensynchronisationsimpulsen, wobei letztere nicht gleichzeitig mit Datenimpulsen auftreten können. Diese Anlage eignet sich aber nicht ohne weiteres für die Fernübertragung, das das Dreipegelsignal eine deutliche Gleichstromkomponente besitzt, die bei Fernübertragung stört.

Die Erfindung hat zum Ziel, ein Übertragungsverfahren für einen Hauptpuls und mindestens zwei Hilfspul- sationen, und zwar für den speziellen Fall, daß die Impulse der Hilfspulsationen nicht gleichzeitig auftreten, zu schaffen. Dieses Ziel wird durch die im Patentanspruch definierten Merkmale erreicht.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand zweier Figuren eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung näher erläutert.

F i g. 1 zeigt schematisch ein System zur Anwendung

des Verfahrens und

F i g. 2 enthält einige Diagramme, die sich auf die Betriebsweise des Systems gemäß F i g. 1 beziehen.

In F i g. 2 ist in dem obersten Diagramm A ein Hauptpuls wiedergegeben, während die folgenden Diagramme B und C zwei hiervon abgeleitete Hilfspulsationen wiedergeben. Die Freq&enz der ersten Pulsation (Diagramm B) ist fünfmal kleiner als die des Hauptpulses, während die zweite Hilfspulsation eine zehnmul niedrigere Frequenz als die Hauptpulsation besitzt (N = 5; k = 2). In der Praxis sind VV und k wesentlich größere Werte als im hier dargestellten FaIL Man beachte, daß die Impulse der beiden Hilfspulsationen nie gemeinsam auftreten.

In F i g. 1 ist auf der linken Seite eine Sendestation 1 schematisch angedeutet und auf der rechten Seite eine Empfangsstation 2; die beiden Stationen sind miteinander über einen Übertragungsweg 3 eines beliebigen Typs verbunden. Die Sendestation enthält einen bipolaren Impulsgenerator, der aus einer bistabilen Kippstufe 4, einem Vergleicherverstärker 5 mit dem Verstärkungsfaktor 1 und aus zwei logischen UN D-Toren 6 und 7 besteht, die die Impulse des Hauptpulses, weiche an einem Eingang 8 vorliegen und im Diagramm A der F i g. 2 gezeigt sind, abwechselnd auf den positiven Eingang und den negativen Eingang des Verstärkers 5 lenken. Der Ausgang dieses Verstärkers ist mit dem Ende 32 des Übertragungsweges 3 verbunden. Die Polaritätsumkehrsteuerung erfolgt in der Kippstufe 4, deren beide zueinander komplementäre Ausgänge abwechselnd die beiden UND-Tore betätigen.

Der Kippstufe 4 werden über einen Kippsteuereingang 9 Impulse zugeführt, die die Kippstufe jeweils in den entgegengesetzten Binärzustand umschalten. Dieser Eingang ist mit dem Ausgang eines logischen UND-Tores 10 verbunden, das einerseits den Hauptpuls und andererseits über einen Inveraonseingang 26 die erste abgeleitete Hilfspulsation der Frequenz F/N zugeführt erhält, weiche an einem Eingang ,M der Sendestation vorliegt und im Diagramm ßder Fig. 2 wiedergegeben ist

Die Kippstufe 4 ändert ihren Binärzustand also im Rhythmus des,Hauptpulses, außer wenn gleichzeitig der Inversionseingang 26 des Tores 10 einen Impuls zugeführt erhält

Ein derartiger Impuls kann nicht nur vom Eingang 11 stammen, sondern auch von einem Eingang 12, an dem die zweite abgeleitete Hilfspulsation vorliegt, welche im Diagramm Cder Fig.2 dargestellt ist Der Eingang 12 führt zu einer monostabilen Kippstufe 13, deren Instabilitätsdauer geringfügig größer als die Wiederholperiode des Hauptpulses gewählt ist. Wenn also ein Impuls am Eingang 12 erscheint (siehe Diagramm C in Fig.2), dann ändert die monostabile Kippstufe 13 ihren Binärzustand und sperrt das Tor 10, und zwar für die Dauer zweier aufeinanderfolgender Impulse des Hauptpulses. Die Signale der ersten Hilfspulsation und des Ausgangs der monostabilen Kippstufe 13 sind in einem ODER-Tor 14 miteinander verbunden.

Die Betriebsweise der Sendestation kann leicht aus der obigen Beschreibung abgeleitet werden. Im Diagramm D der F i g. 2 ist der Binärzustand der Kippstufe 4 wiedergegeben. Man sieht daß diese Kippstufe mit jeder Vorderflanke des Hauptpulses kippt, es sei denn, gleichzeitig träte ein Impuls einer der beiden Hilfspulsationen auf, oder ein Impuls der zweiten Hilfspulsation wäre im unmittelbar vorhergehenden Hauptpulstakt aufgetreten. Das Diagramm E zeigt das auf den Über-

tragungsweg 3 gesandte Signal. Es handelt sich hier um ein bipolares Signal der Bitfrequenz F.

In der Empfangsstation müssen die drei Pulse wieder voneinander getrennt werden. Hierzu werden zuerst die Impulse positiver und negativer Polarität in Dioden 33 und 34 voneinander getrennt Dann werden in einem Inverter 35 die Impulse negativer Polarität umgekehrt. Nun werden die beiden partiellen Impulszüge daraufhin untersucht, ob zwei Impulse gleicher Polarität unmittelbar aufeinanderfolgen. Hierzu ist für jeden Partialimpulszug ein Verzögerungsglied 16 bzw. 17 vorgesehen, dessen Verzögerungsdauer einer Periode des Hauptpulses entspricht und dessen Ein- und Ausgang mit einem UND-Tor 18 bzw. 19 verbunden ist Die Ausgangssignale der beiden UND-Tore sind in Fig.2 in den Diagramm Fbzw. G zu sehen.

Nun werden diese Signale in einem ODER-Tor 20 gemischt und der Ausgang des ODER-Tores ist mit einem Schaltmittel 21 verbunden, das zu unterscheiden vermag zwischen einfachen und doppelten Bipolaritätswechsein. Dieses Mittel besitzt zwei Verzögerungs»lieder 22 und 23 und zwei logische Tore 24 und 25. Die beiden Verzögerungsglieder sind in Reihe geschaltet und erhalten das von dem ODER-Tor 20 stammende gemischte Signal. Die Einzelverzögerung jedes der Verzögerungsglieder 22 und 23 entspricht den Verzögerungen der Verzögerungsglieder 16 und 17. Die beiden Tore 24 und 25 sind vom UND-Typ; das Tor 24 wird mit dem Ausgang des Tores 20 und mit dem zwischen den beiden Verzögerungsgliedern 22 und 23 abgegriffenen Signal beaufschlagt Dieses Tor 24 liefert also genau dann einen Impuls, wenn das Tor 20 zu zwei unmittelbar aufeinanderfolgenden Hauptpuls-Taktzeitpunktea einen Impuls liefert Das UND-Tor 25 weist zwei invertierende Eingänge auf, die mit dem Ausgang des ODER-Tores 20 und dem Ausgang des zweiten Verzögerungsgliedes 23 verbunden sind. Das Tor 25 weist außerdem einen dritten Eingang auf, der nicht invertierend wirkt und dem das zwischen den beiden Verzögerungsgliedern 22 una 23 abgegriffene Signal zugeführt wird. Der Ausgang dieses Tores 25 ist also aktiviert, wenn an drei aufeinanderfolgenden Impulsen des Haupipulses nur ein Impuls das Tor 20 verläßt, der von zwei Hauptpulsperioden eingerahmt ist an denen das Tor 20 keinen Impuls liefert

Der Ausgang des Tores 24 ist an einen Ausgang 27 der Empfangsstation angeschlossen, dessen Signalverlauf im Diagramm C" der F i g. 2 wiedergegeben ist. Abgesehen von einer konstanten Verzögerung ist dieses Signal identisch mit der zweiten Hilfspulsation aus dem Diagramm C.

Der Ausgang des Tores 25 ist an einen Ausgang 28 der Empfangsstation angeschlossen und der Signalverlauf auf diesem Ausgang ist im Diagramm ß'der F i g. 2 wiedergegeben. Abgesehen von einer konstanten Verzögerung gleicht dieses Signal der ersten Hilfspulsation aus Diagramm B.

Die Hauptpulsation wird in einem ODER-Tor 29 wieder hergestellt, das die beiden Teilimpulsfolgen hinter den Dioden 33 und 34 und dem Inverter 35 zugeführt erhält. Abgesehen «on einer vernachlässigbaren konstanten Verzögerung ist der Signalverlauf am Ausgang des Tores 29 gleich dem Diagramm A wiedergegebenen Hauptpuls. Der Ausgang dieses Tores ist an einen Ausgang 30 der Empfangsstation angeschlossen und zeigt die im Diagramm A 'der F i g. 2 wiedergegebene Signalform.

Die Erfindung ist nich; auf das beschriebene Ausführungsbeispiel in allen Einzelheiten beschränkt Man kann die Werte F, N und k in weitem Bereich verändern. Man kann ebenfalls für den Hauptpuls ein Signal wählen, dessen Verhältnis zwischen hohem und niedrigem Pegel von 1 sehr verschieden ist; man kann nach Bedarf Impulsformerstufen einfügen und eine gleitende Synchronisierung, falls die Schaltzeit der Tore und Stufen in die Größenordnung einer Hauptpulsperiode kommt

Die Erfindung kann auch auf die gleichzeitige Übertragung von mehr als zwei Hilfspulsationen erweitert werden, wobei die dritte Hilfspulsation beispielsweise durch drei aufeinanderfolgende Bipolaritätswechsel oder durch zwei Bipolaritätswechsel kodiert werden kann, welche zeitlich um eine Periode des Hauptpulses voneinander getrennt sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur gleichzeitigen Übertragung eines Hauptpulses der Frequenz Fund zweier hiervon abgeleiteter Hilfspulsationen der Frequenzen F/N bzw. F/k.N, wobei Jt und N positive ganze Zahlen sind und die Impulse der beiden Hilfspulsationen nicht gleichzeitig auftreten, mit einer Sendestation, einem Übertragungsweg und einer Empfangsstation, dadurch gekennzeichnet, daß in der Sendestation (1) bipolare Impulse der Frequenz F erzeugt werden, daß dieses Bipolarsignal in der Weise verändert wird, daß bei Auftreten eines Impulses der Hilfspulsationen der Frequenz F/N die Polarität des Bipolarsignals einmal gewechselt wird, daß bei Auftreten eines Impulses der Hilfspulsation F/k.N unmittelbar aufeinanderfolgend zwei Bipolaritatswcchsel bewirkt werden und daß die Empfangsstation (2) Miüel (21) aufweist, um einzelne sowie dop- pe! te Bipciäritsiswechss! zu erkennen und die einzelnen Pulsationen wieder zu trennen.