DE2748154A1

DE2748154A1 - Datenuebertragungssystem mit pulslagemodulation

Info

Publication number: DE2748154A1
Application number: DE19772748154
Authority: DE
Inventors: Philip Robin Couch; David Anthony Philpott
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: International Standard Electric Corp
Priority date: 1976-11-16
Filing date: 1977-10-27
Publication date: 1978-05-24
Also published as: US4201884A; CH626483A5; GB1530828A

Description

P.R.Couch 1-1

DATENOBERTRAGUNGSSYSTEM MIT PULSLAGEMODULATION

Die Erfindung betrifft ein digitales Datenübertragungssystem, das eine Pulsfolgemodulation verwendet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen erläutert.

Es zeigen:

Fig.1 ein Blockschaltbild des Senders und des

Empfängers des erfindungsgemäBen Systems und

Fig.2 verschiedene im System nach Fig.1 auftretende Impulsformen.

Das nachstehend beschriebene System verwendet zur Datenübertragung eine Kodierung, die eine Variation der Pulslagemodulation darstellt. Die Lage eines Impulses bezüglich einer Bezugszeit bestimmt einen Datenzustand. Die Lage wechselt derart um die Bezügezelt, daß durch Feststellung der mittleren Impulszeitlage das Bezugetaktsignal im Empfänger von den Empfangssignalen abgeleitet werden kann. Dieses Bezugstaktsignal wird darauf zur Dekodierung der Empfangssignale verwendet.

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Der Kode ist besonders vorteilhaft anwendbar, wenn im Ubertragungsmedium ein niedriges Tastverhältnis wünschenswert ist, z.B. bei der Übertragung auf Glasfasern mit gepulsten Laser-Lichtquellen.

Um ein Beispiel anzuführen, wie der Kode auf einen trivialen Fall anzuwenden ist, wird nun die Kodierung binärer Daten erläutert.

Die Binärzustände müssen definiert sein, beispielsweise kann der logische Zustand "1" im Abstand null zum Bezugstaktsignal und der logische Zustand "0" in einem beliebigen Zeitabstand t zum Bezugstaktsignal angeordnet sein. Wenn die logische "0" mehrmals aufeinanderfolgend auftritt, wird der Impuls abwechslungsweise um t vor und um t nach dem Bezugstaktsignal gesendet. (Da der "1"-Impuls mit dem Bezugstaktsignal zusammenfällt, wechselt dieser Impuls seine Zeitlage nicht).

Bei der in Fig.1 gezeigten Schaltungsanordnung steuert ein Eingangs-Taktsignal B, das mit einem binären NRZ-Eingangssignal (non-return-to zero) A verknüpft ist, einen Mehrphasen -Taktgeber 10. Dieser steuert im vorliegenden Fall ein Haupt- oder Bezugstaktsignal C₁, das in Phase mit dem Eingangs-Taktsignal B ist, und zwei Hilfstaktsignale der gleichen Frequenz, von denen das eine (C _) eine Phasenvoreilung gegenüber dem Bezugstaktsignal und das andere (^c+o^ ^e*^ne Phasenverzögerung gegenüber dem Bezugssignal um denselben Betrag aufweist.

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Das Eingangs-Taktsignal B wird auch einer UND-Schaltung 11 zugeführt. Das binäre Eingangssignal A gelangt direkt auf eine UND-Schaltung 12, zusammen mit dem Bezugstaktsignal C^. Die Polaritäten der Signale sind so gewählt, dafl die UND-Schaltung 12 geöffnet wird, wenn ein logischer Zustand "1" des Eingangssignals auftritt, über eine Invertierschaltung 13 wird das binäre Eingangssignal A der UND-Schaltung 11 zugeführt. Wenn also der logische Zustand "0" des Eingangssignals auftritt, so öffnet die UND-Schaltung und legt einen Taktimpuls D an einen Teiler 14 mit dem Teilverhältnis zwei. Dieser Teiler ist einfach durch ein sogenanntes J-K-Plipflop realisiert, dessen Setzeingänge andauernd vorbereitet sind. Somit erzeugen aufeinanderfolgende logische Zustände "O" des Eingangssignales D des Flipflops die Signale Eq und Ex an seinem Q- und Q-Ausgang. Diese Signale Eq und Ex werden jeweils zusammen mit dem am Ausgang der Invertierschaltung 13 erscheinenden invertierten Datensignal A einer UND-Schaltung 15 bzw. 16 zugeführt. Das Auegangssignal Fq der UND-Schaltung 15 wird zusammen mit dem Taktsignal C__Q an eine UND-Schaltung 17 und das Ausgangssignal Fr der UND-Schaltung 16 zusammen mit dem Taktsignal C₊₀ an eine UND-Schaltung 18 angelegt. Somit werden die Zustände ⁹I" des Eingangssignals mit der Bezugstaktphase durchgeschaltet, wogegen die Zustände "0" mit den Taktphasen abwechselnd durchgeschaltet werden, die als Vorlauf- und Nachlaufphase bezeichnet werden können. Die drei Ausgangssignale Gj, G, und G₃ der drei UND-Schaltungen 12, 17 und werden darauf in einer ODER-Schaltung 19 zum Leitungssignal H zusammengefaßt.

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Um dieses Signal H im Empfänger zu dekodieren, muß zunächst die mittlere Impulszeitlage festgestellt und somit die Phase des Bezugstaktsignals bestimmt werden. Dies kann mittels in diesem Zusammenhang bekannter Techniken geschehen. Durch Abtastung der empfangenen Signale mit dem Bezugstaktsignal werden die Impulse» die mit dem Bezugstaktsignal zusammenfallen, d.h. die Impulse, die dem logischen Zustand "1" entsprechen, festgestellt. Alle anderen Impulse werden ignoriert. Der Empfängerausgang braucht also nur eine "1" bei einem festgestellten Impuls und eine "0" bei keinem Impuls abzugeben.

Bei dem in Fig.1 gezeigten Empfänger gelangen die empfangenen Signale auf eine Phasenregelschleife 20 zur Ableitung des Bezugstaktsignals B^. Dieses Bezugstaktsignal wird

darauf an den Takteingang C eines D-Flipflops 21 angelegt, an dessen Q-Ausgang schließlich die dekodierten binären Signale A₁ erscheinen.

Die Erfindung ist nicht auf die Kodierung binärer Signale beschränkt, sondern läßt sich durch logische Erweiterungen auch für digitale Mehrpegel-Signate und auch für analoge Signale verwenden, wobei die Anzahl der Hilfsphasen beiderseits der Bezugsphase erhöht ist. Zur Kodierungstechnik gehört immer eine Taktinformation, so daß irgendwelche Folgen von Daten kodiert werden können. Die Disparität der Leitungssignale bleibt dabei im wesentlichen gleich null. Weitere Vorteile lassen sich erreichen, wenn die

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Erfindung bei Glasfaser-Nachrichtenübertragungssystemen angewendet wird, bei denen von einem Impulslaser mit beschränktem Tastverhältnis Gebrauch gemacht werden muß und bei denen sich die Verwendung von Avalanche-Photodioden vereinfacht, wenn Signale mit konstantem Tastverhältnis vorhanden sind.

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Claims

Patentanwalt
Dipl.-Phys.Leo Thul
7 Stuttgart 30
Kurze Straße 8

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Patentansprüche

\\j Digitales Datenübertragungssystem, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender einen Taktgeber (10) enthält, der mehrere Taktsignale (C_q, C₊₀, C^) der gleichen Frequenz mit unterschiedlichen Phasen erzeugt, mit denen die zu übertragenden Datensignale derart als gleiche Impulse durchgeschaltet werden, daß unterschiedliche Zustände der Datensignale von Taktsignalen mit unterschiedlichen Phasen durchgeschaltet werden, wobei bei aufeinanderfolgendem Auftreten eines der verschiedenen Datenzustände dieser Datenzustand abwechslungsweise mit zwei verschiedenen Phasen durchgeschaltet wird, die zeitlich symmetrisch zur mittleren Impulszeitlage des Systems sind, und daß der Empfänger (20, 21) Mittel (20) enthält, die von den empfangenen Signalen durch Feststellen der mittleren Impulszeitlage ein Bezugstaktsignal ableiten, das einem der Taktsignale (C₁) des Senders entspricht, und Mittel (21), die die empfangenen Signale mit dem abgeleiteten Bezugstak tsignal abtasten.

Kg/Sch
21.1O.1977

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2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet» daß die Anzahl der Taktsignale mit unterschiedlichen Phasen gleich drei ist und daß die zu übertragenden Signale binär kodierte Signale sind.

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