DE2729633B2 - Schaltungsanordnung in einem Nachrichtenübertragungssystem mit Deltamodulation - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung in einem Nachrichtenübertragungssystem mit Deltamodulation, insbesondere Zeitmultiplex-Nachrichtenübertragungssystem, mit einem sendeseitigen Hilfssignalgenerator, bestehend aus einem eine Verknüpfungslogik aufweisenden rückgekoppelten n-stufigen Schieberegister zur Erzeugung eines Bitmusters mit der maximalen Periodenlänge 2"— I, bei der der Hilfssignalgenerator bei Bedarf anstelle der Nutzsignalquelle über einen sendeseitigen Umschalter an den Übertragungkanal anschaltbar ist und bei der empfangsseitig eine ebenfalls aus einem eine Verknüpfungslogik aufweisenden rückgekoppelten Schieberegister bestehende Signalauswerteschaltung an den ankommenden Übertra gungskanal fest angeschaltet ist.

Zur Vermeidung eines zusätzlichen Aufwandes an Bandbreite, werden beispielsweise bei dem Dellamodulations-Nachrichtenüberiragungssystem nach der US-PS 37 27 005 die in der Regel erforderlichen Hilfssignale nicht in einem besonderen Übertragungskanal übertragen, sondern innerhalb des Nutzsignalkanals, denen die Hilfssignale zugeordnet sind. Die llilfssignale werden dabei auf der Ausgangsseite des sendeseitigen Dellamodulators anstelle des Nutzsignals in einen vorgegebenen Zeitschlitz eingeblendet. Ein Verlust an Ntitzsignal braucht hierbei nicht einzutreten, da beispielsweise im Fall eines Sprachübertragungssystems die Ruf- und Wählzeichen darstellenden Hilfssi

^hr' gnalc zu Zeiten anfallen, in denen keine Sprache übertragen werden muß. Durch die DE-AS 23 28 682 ist es ferner bekannt, in einem solchen Übertragungssystem sendeseitig für die Hilfssignalerzeugung von einem rückgekoppelten Schieberegister Gebrauch zu machen und auf der Empfangsseite einen zum sendeseitigen Hiifssignalerzeugcr inverscn Hilfs.signalgenerator vorzusehen.

Zum Erkennen der Hilfssignale auf der Empfangsscite ist es erforderlich, daß die hierfür vorgesehene Signalauswerteschallung ständig am Übertragungskanal angeschaltet ist, also mit anderen Worten die Nutzsignale mit verarbeiten muß. Wie die Praxis zeigt, treten hierbei Einwirkungen des Nutzsignals auf die Signulisierinformation auf, die zu Zeichenverzerrungen der Hilfssignale Anlaß geben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine Schaltungsanordnung in einem Nachrichtenübertragungssystem mit Deltamodulation der einleitend beschriebenen Art eine weitere Lösung anzugeben, die bei geringem technischen Aufwand die bei der empfangsseitigen Auswertung der Hilfssignale auftretenden, auf das Nutzsignal zurückgehenden /eichenverzerrungen wesentlich vermindert.

Ausgehend von einer Schaltungsanordnung der einleitend erwähnten Art wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die empfangsscilige Signalauswerteschaltung ein von der gleichen Vcrknüp-

fungsschaltung wie der sendeseitige Hilfssignalgenerator Gebrauch machendes η-stufiges Schieberegister aufweist, sowie ein EXCLUSIV-ODER-Gatter, dessen erster Eingang mit dem Ausgang der Verknüpfungsschaltung und dessen zweiter Eingang gemeinsam mit dem Eingang des Schieberegisters den Eingang der Signalauswerteschaltung bildet, daß außerdem die Signalauswerteschaltung einen Integrator mit ausgangsseitiger Schwellwertschaltung umfaßt, der eingangsseitig wahlweise Ober einen empfangsseitigen Umschalter mit dem Ausgang des EXCLUSIV-ODER-Gatters und einer Taktquelle verbindbar ist und dabei der einpfangsseitige Umschalter über das Schieberegister mittels einer Koinzidenzschaltung derart gesteuert ist, daß er bei wenigstens n+ I gleichen aufeinanderfolgenden Bits für die Dauer dieses Zustandes die Taktquelle an den Integratoreingang anschaltet und daß sendeseitig im Verbindungsweg zwischen der Nutzsignalqueüe und dem sendeseitigen Umschalter eine Schalteinrichtung vorgesehen ist, die beim Anschalten der Nutzsignalquelle an den Übertragungskanal für einen vorgegebenen Zeitabschnitt das Nutzsigna! durch ein Dauersignal ersetzt

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die Zeichenverzerrungen bei einer von einem Integrator Gebrauch machenden empfangsseitigen Auswerteschaltung im wesentlichen auf einem Phasenjitter beruhen, der durch eine Beeinflussung der Spannung des Integrators durch das Nutzsignal im Zeitbereich des Übergangs zwischen Nutzsignal und Hilfssigna! und umgekehrt entsteht. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird dieser Einfluß im Bereich der Vorderflanke des Hilfssignals geringfügig herabgesetzt und im Bereich der Rückflanke des Hilfssignals vollständig unterdrückt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die sendeseitige Schalteinrichtung eine bistabile Kippstufe mit einem zusätzlichen Sperreingang, an dem beim Anschalten des Hilfssignalgenerators an den Übertragungskanal ein Sperrsignal wirksam wird, das bei der nächsten Ur,schaltung noch für einen vorgegebenen Zeitabschnitt wirksam bleibt.

Die weitgehende Entkopplung des Nutzs'gnals vom Hilfssignal, bezogen auf die empfangsseitige Auswerleschaltung, gibt in vorteilhafter Weise die Möglichkeit, den Schwellwert der intcgratorausgangsseitigen Schwellwertschaltung so festzulegen, daß sich die im gesamten Übertragungsweg auftretenden systembedingten Verzerrungen des Mittelwertes des Tastenverhältnisses weitgehend aufheben.

Weiterhin ist es im i./teressc eines einwandfreien Betriebes sinnvoll, die Zeitkonstante des Integrators in Abhängigkeit der Periodenlange des Bitnuisters so groß /u wählen, daß das Nutzsignal praktisch kein Hilfssignal vortäuschen kann.

Anhand eines in der Zeichnung da^rgestellten Ausführungsbcispiels soll die Erfindung im folgenden noch näher erläutert werden. In der Zeichnung bedeuten

Fig. I das Teil-Blockschaltbild der Sende- und Empfangsseite eines von einer Schaltungsanordnung nach der Erfindung Gebrauch machenden Nachrichtenübertragungssystcms,

Fig. 2 verschiedene Zeitdiagramme der im Blockschaltbild nach Fig. I auftretenden Spannungen.

Das in F i g. I dargestellte Blockschaltbild zeigt auf der linken Seite den Sender .Sund auf der rechten Seite den Empfänger E des ei-cn Naihrichtenübertragungskanal aufweisenden, mit Deltamodulation arbeitenden Nachrichtenübertragungssystems für Sprachübertragung. Für mehrere Übertragungskanäle, die im Zeitmultiplex betrieben werden, wären der Sender J? auf der Ausgangsseite und der Empfänger Jf auf der Eingangsseite durch einen Multiplexer zu ergänzen, an die auf der Sendeseite eingangssei tig und auf der Empfangsseite ausgangsseitig die weiteren Kanalbaugruppen angeschaltet sind. Lediglich der Hilfssignaloszillator HG des Senders ]> wird in diesem Falle nur einmal vorhanden sein, da er für sämtliche Kanalbaugruppen verwendbar wäre. Dies ist in Fig. I durch die unterbrochene Linie auf der Ausgangsseite des Hilfssignalgenera'.ors HG angedeutet.

Der Sender^weist neben der Teilnehmersiation TLn eine niederfrequente Endschaltung ES auf, die einerseits mit dem Eingang des Deltamodulators DM und andererseits mit dem Zeichenumsetzer ZU in Verbindung steht. Auf der Ausgangsseite des Dekamodulators schließt sich die bistabile Kippstufe K an, die ausgangsseitig mit dem einen Ansch'uß des sendeseitigen Umschalters Ss verbunden set. Am anderen Anschluß dieses Umschalters ist der Hilfssignalgenerator HG angeschaltet. Er besteht aus einem vierstufigen Schieberegister Si und einer Verknüpfungslogik in Form eines EXCLUSIV-ODER-Gatlers O. über dessen Ausgang das Schieberegister Si rückgekoppelt ist. Der Zeichenumsetzer ZU steuert ausgangsseitig die bistabile Kippstufe K an ihrem Sperrcingang und den sendeseitigen Umschalter .Ss. Vom gemeinsamen Umschallkontakt des sendesenigen Umschalters Ss aus gelangen die Informationen des Senders .S über den Übertraglingskanal ÜK zum Empfänger. Da im Zusammenhang der Erfindung hier lediglich die Auswerteeinrichtung für das Hilfssignal von Interesse ist, sind im Blockschaltbild nur die hierfür maßgeblichen Blöcke angegeben. Der Empfänger Jf weist neben der Signalauswerteschaltung AS ausgangsseilig wiederum den Zeichenumsetzer ZU, die niederfrequente Endschaltung ES" und die sich daran anschließende Teilnehmerstation TLn auf. Die Signalauswertcschaltunv 4Sumfaßt entsprechend dem Hilfssignalgenerator HG auf der Sendeseite ein vierstufiges Schieberegister Si mit der aus dem EXCLUSIV-ODER-Gatter O bestehenden Verknüpfungsschaltung. Der Ausgang des EXCLUSIV-ODER-Gatters O ist jedocii hier nicht auf den Eingang des Schieberegisters rückgekoppelt, sondern mit dem einen Eingang eines weiteren EXCLUSIV-ODER-Gatlers O 1 verbunden. Der andere Eingang dieses weiteren EXCLUSIV-ODER-Gatters und der Eingang des Schieberegisters Si bilden gemeinsam den Signaleingang der Signalauswertcschaltung AS. Das weitere EXCLUSIV-ODER-Gatter O 1 ist über den Inverter / mit dem einen Anschlußkontakt des empfangsseitigen Umschalters Se verbunden, an dessen anderem Anschlußkontakt die Taktquelle T" liegt. Der Umschaltkontakt des empfangsseitigen Umschalters Se ist mit dem Eingang des Integrators IR verbunden, der auf der Ausgangsseite eine nicht näher dargestellte Schwellwertschaltung umfaßt. Der Zeichenumsetzer ZU wird über den Ausgang des Integrators IR gesteuert und liefert ausgangsseitig dem Teilnehmer TLn über die niederfrequente F.ndschaltung ES die erkannten Ruf- und Wählsignale. Wie Fig. I ferner erkennen läßt, weist die Signalauswerteschaltung AS noch die Koinzidenzschaltung KZ auf. i.;e von¹ Ausgang des Schieberegisters gesteuert wird und in Abhängigkeit von wenigstens fünf aufeinanderfolgenden gleichen Bits den

empfangs^citigen Umschalter 5c in die zweite, in F i g. I in unterbrochener Linie dargestellte Schaltstellung umschaltet.

Zum besseren Verständnis der Schaltung nach F-" i g. I sind in Cig. 2 mehrere Zeitdiagramme a. b. c und d angegeben, anhand der die Wirkungsweise der Schaltung nach F-" i g. I nun noch näher erläutert werden soll. Die Buchstaben a bis d finden sich in F i g. I an den Stellen wieder, an denen die in den entsprechend bezeichneten Zeitdiagrammen angegebenen Spannungsverläufe auftreten. Zunächst soll jedoch noch kurz auf das Zusammenspiel des scndeseitigen Hilfssignalgenerators mit dem empfangsseitigen Schieberegister und seiner Verknüpfungslogik eingegangen werden.

Die Rückkopplung des Schieberegisters Si des Hilfssignalgenerators über das EXCLUSIV-ODER-Gatter O ist so vorgenommen, daß im Rhythmus der in Fig. I nicht näher angegebenen Taktsteuerung als Hilfssignal Hs ein periodisches Bitmuster maximaler Länge 2"- 1 auftritt. Wie sich zeigen läßt, liefert das auf diese Weise gewonnene Hilfssignal Hs, wenn es in das Schieberegister Si der Signalauswerteschaltung -45 auf der Empfangsseite eingeschoben wird, mindestens nach η Bits am Ausgang des EXCLUSIV-ODER-Gatters O das gleiche Signal, wie es in diesem Zeitpunkt am Eingang des Schieberegisters 5; anliegt. Über die weitere Verknüpfung des weiteren EXCLUSIV-ODER-Gatters 01 ergibt sich damit am Ausgang dieses Gatters ein Dauergleichsignal in Form einer »0«, die über den Inverter / in eine »L« invertiert wird. Mit anderen Worten stellt sich auf der Empfangsseite in der Signalauswerteschaltung ein übertragenes Hilfssignal A/5 als ein Dauersignal dar, das über den Integrator IR zu einem Schaltsignal ausgewertet wird.

Bei einem vom Teilnehmer TLn des auf der Sendeseite abgegebenen Rufs wird der Zeichenumsetzer ZU en (sprechend dem Diagramm a nach F i g. 2 zum Zeitpunkt 11 zum Ansprechen gebracht und damit ein Signal am Sperreingang der bistabilen Kippstufe K und am Steuereingang des sendeseitigen Umschalters 55 wirksam. Der sendeseitige Umschalter Ss wird dabei von der in F i g. 1 dargestellten Schaltstellung in die zweite, in unterbrochener Lirie dargestellte Schaltstellung gebracht und auf diese V/eise der Hilfssignalgenerator HG an den Übertragungskanal UK angeschaltet. Die Übertragung des Hilfssignals Hs anstelle des Nutzsignals Ns erfolgt nunmehr, wie das Diagramm b nach F i g. 2 zeigt, zum Zeitraum zwischen /1 und /3. In diesem Zeitraum wiederholt sich das Bitmuster des Hilfssignals Hs mit der Periode P. Im Zeitpunkt f 3 wird der Ruf beendet und damit der Zeichenumsetzer ZU in seinen ursprür^üchen Zustand (Signalpegel »L«) zurückgestellt. Im gleichen Augenblick wird der sendeseitige Umschalter Ss in seine in Fi g. 1 dargestell te Schaltstellung zurückgestellt und damit das Nutzsignal wiederum an den Übertragungskanal angeschaltet Das Signal am Sperreingang der bistabilen Kippstufe K ist mittels eines in F i g. 1 nicht dargestellten /?C-Gliedes noch für den Zeitabschnitt τ wirksam, so daß es erst am Ende dieses Zeitabschnitts im Zeitpunkt f 5 wiederum übertragen wird. Mit anderen Worten erfolgt im Zeitabschnitt τ als Nutzsignal ein Dauersignal vom Wert »0«, dessen Wirkung auf die empfangsseitige Signalauswerteschaltung AS später noch erläutert werden wird.

Das Diagramm c zeigt den Spannungsverlauf am Integrator. Bei normaler Sprachübertragung im Zeitbereich bis I I werden dem Integratoreingang wechselweise Bits der Wertigkeit »0« und »L« zugeführt, die im Mittel am Integrator eine Spannung Ur>2 ergeben, wobei unter //«die Betriebsspannung zu verstehen ist, die gleich dem Ampliüidenwert von »L« ist. Die Integratorspannung selbst schwankt um diesen Mittelwert, je nachdem eine Häufung von »L« Werten oder eine Häufung von »0« Werten auftritt.

Die Schwelle der vom Integrator IR mit umfaßten Schwellwertschaltung ist für den Wert 3L'fln festgelegt. Der Zeitpunkt /2. in dem diese Schwelle entsprechend dem Diagramm c nach Fig. 2 überschritten wird, ist davon abhängig, welchen Augenblickswert die Integratorspannung zum Zeitpunkt 11 hatte. Dieser nuizsignalabhängige Phasenjitter stellt eine Zeichenverzerrung dar. Gemäß der Erfindung wird nun dieser Effekt dadurch gedämpft, daß dem Ausgang des Schieberegisters 5/ der Signalauswerteschaltung AS die Koinzidenzschaltung KZ nachgeschaltet ist, die beim vorliegenden Ausführungsbeispiel immer dann anspricht und den Integrator über den empfangsseitigen Umschalter 5/an den Taktgenerator Γ solange anschaltet, wie im ankommenden Signal aufeinanderfolgend wenigstens fünf gleiche Bits auftreten. Das Taktverhältnis des Taktgenerators 7"ist exakt I, so daß sich am Integrator exakt die Spannung Ubii einstellt. Dabei ist davon ausgegangen, daß die Amplitude der Taktschwingung ebenfatis gleich der Betriebsspannung Ug ist. Mit anderen Worten werden mittels der Koinzidenzschaltung KZ im Bereich des Übergangs des Nutzsignals in das Hilfssignal die möglichen Schwankungen der Spannung am Integrator um den Wert Ubu verkleinert und damit die Zeichenverzerrungen in diesem Zeitbereich. Die ' '"gutig der Koinzidenzschaltung KZ für fünf au^r .nnjerfolgende gleiche Bits ergibt sich dadurch, daß beim voi, igebenen Ausführungsbeispiel das Hilfssignal ein periodisches Bitmuster von 15 Bits aufweist, bei der maximal in der Aufeinanderfolge vier gleiche Bits auftreten können. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß die Koinzidenzschaltung bei Ankunft eines Hilfssignals nicht anspricht. Am Ende der Übertragung des Hilfssignals zum Zeitpunkt (3 wird durch das als Dauersignal im Zeitabschnitt τ wirksame Nutzsignal eine Umschaltung des empfangsseitigen Umschalters Se im Sinne einer Anschaltung des Taktgenerators T an den Eingang des Integrators TR bewirkt. Die Folge ist, daß eine Verfälschung der Rückflanke des Hilfssignals durch das Nutzsignal Ns völlig unterdrückt wird, weil die Schwingung des Taktgenerators die Spannung Um exakt festlegt d"r die Integratorspannung mit der Zeitkonstante des Integrators, beginnend im 2'.eitpunkt 1 3, zustrebt

Wie bereits darauf hingewiesen worden ist, ermöglicht die weitgehende Unterdrückung des Phasenjitters an den Signalgrenzen des Hilfssignals durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen eine weitgehende Kompensation von im gesamten Übertragungsweg auftretenden systembedingten Verzerrungen des Mittelwertes der Hilfssignaldauer durch Einstellen der Schwelle der Schwellwertschaltung. Insbesondere können auf diese Weise Verzerrungen kompensiert werden, die durch unterschiedliche An- und Abfallzeiten der in den Zeichenumsetzern ZLAvorgesehenen Relais bedingt sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche;

1. Schaltungsanordnung in einem Nachrichtenübertragungssystem mit Deltamodulation, insbeson- i dereZeitmultipIex-Nachrichtenübertragungssystem, mit einem sendeseitigen Hilfssignalgenerator, bestehend aus einem eine Verknüpfungslogik aufweisenden rückgekoppelten n-stufigen Schieberegister zur Erzeugung eines Bitmusters mit der maximalen in Periodenlänge 2°— I, bei der der Hilfssignalgenerator bei Bedarf anstelle der Nutzsignalquelle über einen sendeseitigen Umschalter an den Übertragungskanal anschaltbar ist und bei der empfangsseitig eine ebenfalls aus einem eine Verknüpfungslogik r> aufweisenden rückgekoppelten Schieberegister bestehende Signalauswerteschaltung an den ankommenden Übertragungskanal fest angeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die empfangsseitige Signalauswerteschaltung (AS) ein von der gleichci Verknüpfungsschaltung (O) wie der sendeseitige Hilfssignalgenerator (WG,¹ Gebrauch machendes n-stufiges Schieberegister (Si) aufweist, sowie ein EXCLUSIV-ODER-Gatter (01), dessen erster Eingang mit dem Ausgang der Verknüpfungs- >'■ schaltung und dessen zweiter Eingang gemeinsam mit dem Eingang des Schieberegisters den Eingang der Signalauswerteschaltung bildet, daß außerdem die Signalauswcrteschaltung einen Integrator (IR) mit ausgangsseitiger Schwellwertschaltung umfaßt, «> der eingangsscitig wahlweise über einen empfangsscitigcn Umschalter (Se) mit dem Ausgang des EXCLUSIV-ODER-Gatters und einer Taktquelle (T) verbindbar ist uni/ dabei der empfangsseitige Umschalter über das Schieberegister mittels einer i"> Koinzidenzschaltung (KZ) dera:. gesteuert ist, daß er bei wenigstens n+\ gleichen aufeinanderfolgenden Bits für die Dauer dieses Zuslandes die Taktquelle an den Integratoreingang anschaltet und daß sendeseitig im Verbindungsweg zwischen der Nutzsignalquelle und dem sendeseitigen Umschalter (Ss) eine Schalteinrichtung vorgesehen «t, die beim Anschalten der Nulzsignalquelle an den Übertragungskanal (UK) für einen vorgegebenen Zeitabschnitt [τ) das Nutzsignal (Ns) durch ein Dauersignal ersetzt

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die sendeseitige Schalteinrichtung eine bistabile Kippstufe (K) mit einem zusätzlichen Sperrsignaleingang ist, an dem beim Anschalten des Hilfssignalgenerators (HC) an den Ubertragungskanal (OK) ein Sperrsignal wirksam wird, das bei der nächsten Umschaltung noch für einen vorgegebenen Zeitabschnitt (τ) wirksam bleibt

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellwert der integratorausgangsseitigen Schwellwertschaltung so festgelegt ist, daß sich die im gesamten Übertragungsweg auftretenden systembedingten Verzerrungen des Mittelwertes der Hilfssignaldauer weitgehend aufheben.

4. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitkonstante des Integrators (IR) in Abhängigkeit der Periodenlange des Bitmusters so groß gewählt ist, daß das Nulzsignal (TVs^ praktisch kein Hilfssignal (Hs) vortäuschen kann.