DE2729633C3 - Schaltungsanordnung in einem Nachrichtenübertragungssystem mit Deltamodulation - Google Patents

Description

ODER-Gatters und einer Taktquelle verbindbar ist und dabei der empfangsseitige Umschalter über das Schieberegister mittels einer Koinzidenzschaltung derart gesteuert ist, da3 er bei wenigstens n+\ gleichen aufeinanderfolgenden Bits für die Dauer dieses Zu;.tandes die Taktquelle an den Integratoreingang anschaltet und daß sendeseitig <m Verbindungsweg zwischen der Nutzsignalquelle und dem bendeseitigen Umschalter eine Schalteinrichtung vorgesehen ist, die beim Anschalten der Nutzsignalquelle an den Übertragungskanai für einen vorgegebenen Zeitabschnitt das Nutzsignal durch ein Da-iersisnal 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 Hilfssignal und umgekehrt entsteht. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird dieser Einfluß im Bereich der Vorderflanke des Hilfssignais geringfügig herabgesetzt und im Bereich der Rückflanke des hilfssignais 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 Umschaltung noch für einen vorgegebenen Zeitabschnitt wirksam bleibt.

Die weitgehende Entkopplung des Nutzsignals vom Hilfssignal. bezogen auf die empfar »sseitige Auswerteschaltung, gibt in vorteilhafter Weise die Möglichkeit, den Schwellwert der integratorausgangsseitigen Schwjllwertschaltung so festzulegen, daß sich die im gesamten Übertragungsweg auftretenden systembedingten Verzerrungen des Mittelwertes des Tastenverhältnisses v· eitgehend aufheben.

Weiterhin ist es im Interesse eines einwandfreien Betriebes sinnvoll, die Zeitkonstante des Integrators in Abhängigkeit der Periodenlänge des Bitmusters so groß zu wählen, daß das Nutzsignal praktisch kein Hilfssignal vortäuschen kann.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels soll die Erfindung im folgenden noch näher erläutert werden. In der Zeichnung bedeuten

F i g. 1 das Teil-Blockschaltbild der Sende- und Empfangsseite eines von einer Schaltungsanordnung nach der Erfindung Gebrauch machenden Nachrichtenübertragungssystems,

Fig.2 verschiedene Zeitdiagramme der im Blockschaltbild nach F i g. 1 auftretenden Spannungen.

Das in F i g. 1 dargestellte Blockschaltbild zeigt auf der linken Seite den Sender Sund auf der rechten Seite den Empfänger E des einen Nachrichtenübertragungskanal aufweisenden, mit Deltamodulation arbeitenden Nachrichtenübertragungssystems für Sprachübertragung. Für mehrere Übertragungskanäle, die im Zeitmultiplex betrieben werden, wären der Sender _S auf der Ausgangsseite und der Empfänger _£[ auf der Eingangsseite durch einen Multiplexer zu ergänzen, an die auf der Sendeseite eingangsseitig und auf der Empfangsseite ausgangsseitig die weiteren Kanalbaugruppen angeschaltet sind. Lediglich der Hilfssignalosziilator HG des Senders Ji wird in diesem Falle nur einmal vorhanden sein, da er für sämtliche /Canalbaugruppen verwendbar wäre. Dies ist in Fig.! durch die unterbrochene Linie auf der Ausgangsseite des Hilfssignaigenerators HG angedeutet.

Der Sender^S weist neben der Teilnehmerstation 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 Deltamodulators schließt sich die bistabile Kippstufe K an, die ausgangsseitig mit dem einen Anschluß des sendeseitigen Umschalters Ss verbunden ist 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-Gatters O, über dessen Ausgang das Schieberegister 5/ rückgekoppelt ist. Der Zeichenumsetzer ZU steuert ausgangsseitig die bistabile Kippstufe K an ihrem Sperreingang und den sendeseitigen Umschalter Ss. Vom gemeinsamen Umschaltkontakt des sendeseitigen Umschalters 5s aus gelangen die Informationen des S' -ders S über den Übertragungskanai OK zum Empiä iger. Da im Zusammenhang der Erfindung hier lediglich die Auswerteeinrichtung für das Hilfssignal von Interesse ist, sind im Blockschaltbild nur die hierfür maßgeblichen Blöcke .uigegeben. Der Empfänger E_ weist neben der Signalauswerteschaltung AS ausgangsseitig wiederum den Zeichenumsetzer ZU, die niederfrequente Endschaltung ES und die sich daran anschließende Teilnehmerstation TLn auf. Die Signalauswerteschaltung AS umfaßt 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 jedoch hier nicht auf den Eingang des Schieberegisters rückgekoppelt, sondern mit dem einen Eingang eines weiteren EXCLUSIV-ODER-Gatters 01 verbunden. Der andere Eingang dieses weiteren EXCLUSIV-ODER-Gatters und der Eingang des Schieberegisters Si bilden gemeinsam den Signaleingang der Signalauswerteschaltun_e AS. Das weitere EXCLUSIV-ODER-Gatter 01 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 ZL/wird über den Ausgang des Integrators IR gesteuert und liefert ausgangsseitig dem Teilnehmer TLn über die niederfrequente Endschaltung ES die erkannten Ruf- und Wählsignale. Wie F i g. 1 ferner erkennen läßt, weist die S?,f!alauswerteschaltung AS noch die Koinzidenzschaltung KZ auf, die vom Ausgang des Schieberegisters gesteuert wiiJ und in Abhängigkeit von wenigstens fünf aufeinanderfolgenden gleicnen Bits den empfangsseitigen Umschalter Se in die zweite, in F i g. 1 in unterbrochener Linie dargestellte Schaltstellung umschaltet.

Zum besseren Verständnis der Schaltung nach F i g, 1 sind in Fig. 2 mehrere Zeitdiagramme a, b, c und d angegeben, anhand der die Wirkungsweise der Schaltung nach Fig. 1 nun noch näher erläutert werden soll. Die Buchstaben a bis d finden sich in Fig. 1 an den Stellen wieder, an denen die in den entsprechend bezeichneten Zeitdiagrammen angegebenen Spannungsverläufe auftreten. Zunächst soll jedoch noch kurz

auf das Zusammenspiel des sendeseitigen 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"— I auftritt. Wie sich zeigen läßt, liefert das auf diese Weise gewonnene Hilfssignal Hs, wenn es in das m Schieberegister 5/der Signalauswerteschaltung /tSauf der Empfangsseite eingeschoben wird, mindestens nach /; Bits am Ausgang des EXCLUSIV-ODER-Gatters O das gleiche Signal, wie es in diesem Zeitpunkt am Eingang des Schieberegisters Si anliegt. Über die i-"> 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 :o Signalauswerteschaltung ein übertragenes Hilfssignal WSaIs 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 Zeichenumset- :~> zer ZU entsprechend dem Diagramm a nach F i g. 2 zum Zeitpunkt /1 zum Ansprechen gebracht und damit ein Signal am Sperreingang der bistabilen Kippstufe K und am Steuereingang des sendeseitigen Umschalters Ss wirksam. Der sendeseitige Umschalter Ss wird dabei jo von der in Fig. 1 dargestellten Schaltstellung in die zweite, in unterbrochener Linie dargestellte Schaltstellung gebracht und auf diese Weise der Hilfssignalgenerator HG an den Übertragungskanal ÜK angeschaltet. Die Übertragung des Hilfssignals Hs anstelle des π Nutzsignals Ns erfolgt nunmehr, wie das Diagramm b

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>■»>.,> ι ι ß. *■ !.».tgi, !.Ulli 1.VI ti dun! /."13K-IICIl I I UIIU I J. Ill diesem Zeitraum wiederholt sich das Bitmuster des Hilfssignals Hs mit der Periode P. Im Zeitpunkt /3 wird der Ruf beendet und damit der Zeichenumsetzer ZU in -to seinen ursprünglichen Zustand (Signalpegel »L«) zurückgestellt Im gleichen Augenblick wird der sendeseitige Umschalter Ss in seine in F i g. 1 dargestellte Schaltstellung zurückgestellt und damit das Nutzsignal wiederum an den Übertragungskanal angeschaltet. ⁴ > Das Signal am Sperreingang der bistabilen Kippstufe K ist mittels eines in F i g. 1 nicht dargestellten ÄC-Gliedes noch für den Zeitabschnitt r wirksam, so daß es erst am Ende dieses Zeitabschnitts im Zeitpunkt f5 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 11 werden dem Integratoreingang wechselweise Bits der Wertigkeit »0« und »L« zugeführt, die im Mittel am Integrator eine Spannung Uo₂ ergeben, wobei unter Ub die Betriebsspannung zu verstehen ist, die gleich dem Amplitudenwert 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 iUßu festgelegt. Der Zeitpunkt f 2, in dem diese Schwelle entsprechend dem Diagramm c nach F i g. 2 überschritten wird, ist davon abhängig, welchen Augenblickswert die Integratorspannung zum Zeitpunkt 11 hatte. Dieser nutzsignalabhängige Phasenjitter stellt eine Zeichenverzcrriing dar. Gemäß der Erfindung wird nun dieser Effekt dadurch gedämpft, daß dem Ausgang des Schieberegisters Si 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 1, so daß sich am Integrator exakt die Spannung Um einstellt. Dabei ist davon ausgegangen, daß die Amplitude der Taktschwingung ebenfalls gleich der Betriebsspannung Ub ist. Mit anderen Worten werden mitteis der Koinzidenzschaltung KZ im Bereich des Übergangs des Nutzsignals in das Hilfssignal die möglichen Schwankungen der Spannutig am Integrator um den Wert Ub/2 verkleinert und damit die Zeichenverzerrungen in diesem Zeitbereich. Die Auslegung der Koinzidenzschaltung KZ für fünf aufeinanderfolgende gleiche Bits ergibt sich dadurch, daß beim vorgegebenen 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 Hilfssignais nicht anspricht. Am Ende der Übertragung des Hilfssignals zum Zeitpunkt f3 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 JR 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, der die Integratorspannung mit der Zeitkonstante des Integrators, beginnend im Zeitpunkt 13, zustrebt.

Wie bereits darauf hingewiesen worden ist, ermöglicht die weitgehende Unterdrückung des Phasen^;:tters an den Signalgrenzen des Hilfssignals durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen eine weitgehende Kompensation von im gesamten Übertragungsweg auftretenden systembedingten Verzerrungen des Mhtelwertes 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 Zeichenumsetzem ZU vorgesehenen Relais bedingt sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordung in einem Nachrichtenübertragungssystem mit Deltamodulation, insbesondere Zeitmultiplex-Nachrichtenübertragungssystem, mit einem sendeseitigen Hilfssignalgenerator, bestehend aus einem eine Verknüpfungslogik aufweisenden rückgekoppelten η-stufigen Schieberegister zur Erzeugung eines Bitmusters mit der maximalen Periodenlänge 2^D-1, bei der der Hilfssignalgenerator bei Bedarf an Stelle der Nutzsignalquelle über einen sendeseitigen Umschalter an den Übertragungskanal anschaltbar ist und bei der empfangsseitig eine ebenfalls aus einem eine Verknüpfungslogik aufweisenden rückgekoppelten Schieberegister sowie einem Integrator mit ausgangsseitiger Schwellwertschaltung bestehende Signalauswerteschaltung an den ankommenden Übertragungskana! fest angeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die empfangsseitige Signalauswerteschaltung (AS) ein von dergleichen Verknüpfungsschaltung (O) wie der sendeseitige Hiitssignaigenerator (HG) Gebrauch machendes n-stufiges Schieberegister (Si) aufweist, sowie ein EXKLUSIV-ODER-Gatter (O 1), dessen erster Eingang mit dem Ausgang der Verknüpfungsschaltung und dessen zweiter Eingang gemeinsam mit dem Eingap.3 des Schieberegisters den Eingang der Signalauswerteschaltung bildet, daß außerdem der Integrator (IR) eingangsseitig wahlweise über einen empfangsseitigen Umschalter (Se) mit dem Ausgang des EXKLUSIV-ODER-Gaiters und eirwr Taktquelle (T) verbindbar ist und dabei der empfangss^itige Umschalter über das Schieberegister mittels einer Koinzidenzschaltung (KZ)derart gesteuert ist. daß ν bei wenigstens n+\ gleichen aufeinanderfolgenden Bits für die Dauer dieses Zustandes die Taktquelle an den Integratoreingang anschaltet und daß sendeseitig im Verbindungsweg zwischen der Nutzsignalquelle und dem sendeseitigen Umschalter (Ss) eine Schalteinrich- -to tung vorgesehen ist, die beim Anschalten der Nutzsignalquelle an den Übertragungskanal (ÜK) für einen vorgegebenen Zeitabschnitt (r) das Nutzsigral (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 (HG) an den Übertragungskanal (ÜK) ein Sperrsignal wirksam wird, das bei der nächsten Umschaltung noch für einen vorgegebenen Zeitabschnitt (r) wirksam bieibt.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schweilwert der integratorausgangsseitigen Schwellwertschaltung so festgelegt ist, daß sich die im gesamten Übertragungsweg auftretenden systembedingten Verzerrungen des Mittelwertes der Hilfssignaldauer weitgehend aufheben. &o

4. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitkonstante des Integrators (IR) in Abhängigkeit der Periodenlänge des Bitmusters so groß gewählt ist, daß das Nutzsignal (7VsJ praktisch kein Hilfssignal (Hs) vortäuschen kann.

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"—1, bei der der Hilfssignalgenerator bei Bedarf an Stelle der Nutzsignalquelle über einen seiideseitigen Umschalter an den Übertragungskanal anschaltbar ist und bei der empfangsseitig eine ebenfalls aus einem eine Verknüpfungsiogik aufweisenden rückgekoppelten Schieberegister sowie einem Integrator mit ausgangsseitiger Schwellwertschaltung bestehende Signalauswertesclialtung an den ankommenden Übertragungskanal fest angeschaltet ist.

Zur Vermeidung eines zusätzlichen Aufwandes an Bandbreite, werden beispielsweise bei dem Deltamodulations-Nachrichtenübertragungssystem nach der US-PS 37 27 005 die in der Regel erforderlichen Hilfssignale nicht in einem besonderen Überiragungskanai übertragen, sondern innerhalb des Nutzsignalkanals, denen die Ι-''lfssignale zugeordnet sind. Die Hilfssignale werden dabei auf der Ausgangsseite des sendeseitigen Deltamodulators an Stelle des Nutzsignals in einen vorgegebenen Zeitschlitz eingeblendet. Ein Verlust an Nutzsignal brauche hierbei nicht einzutreten, da beispielsweise im Fall eines Sprachübertragungssystems die Ruf- und Wählzeichen darstellenden Hilfssignale 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 Hilfssignalerzeuger inversen Hilfssignalgenerator vorzusehen, dem ein Integrator mit ausgangsseitiger Schwellenschaltung nachgeordnet ist.

Zum Erkennen der Hilfssignale .ufder Empfangsseite ist es erforderlich, daß die hierfür vorgesehene Signalauswerteschaltung 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 Signalisierinformation 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 bsi der empfangs- «eitigen Auswertung der Hilfssignale auftretenden, auf das Nutzsignal zurückgehenden Zeichenverzerrungen wesentlich vermindert.

Ausgehend von einer Schaltungsanordnung der einleitend erwähnten Art wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die empfangsseitige Signalauswerteschaltung ein von der gleichen Verknüpfungsschaltung 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 Signalauswerteschaliiing bildet, daß außerdem der Integrator eingangsseitig wahlweise über einen empfangsseitigen Umschalter mit dem Ausgang des EXKLUSIV-