DE2755522C3 - Frequenzverschiebung des Hauptenergiebereichs eines pseudoternär codierten digitalen Signals - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Frequenz verschiebung des Hauptenergiebcreichs eines pseu doternären. in einem AMI-C Ode oder in einem modifizierten AMI Code vorliegenden Fingangssignals um ganzzahlige Vielfache der Bitfolgefrequenz dieses Signals.

Binär codierte digilalc Signale serden <n vielen Fällen vor einer Übertragung umcodieri. um beispielsweise durch Codierung in den AMl Code (Alternate mark inversion code), bei dem es sich um den Übertragung code für ein pseudoternäres Signal handelt, das au·, einem binären Signal entsteht, .n dem die Binärwertc fur logisch Fms abwechselnd durch Impulse mit positiver und negativer Spannung und die Binärwerte für logisch Null durch die Spannung Null siedergegeben werden, ein gleichstromfreies Übcrtragungssignal zu erhalten. Eine I Imcoclierung binär codierter digitaler Signale kann auch erfolgen, um mittels sogenannte modifizierter AMI-Codes beispielsweise der sogenannten HDBn-Codes oder der BnZS-Codes gleichstromfreie übcrtra· gurigssigriale mit einer beschränkten Anzahl von aufeinanderfolgenden Nullwerten zu erhalten. Es ist außerdem möglich, durch eine Umsetzung mittels sogenannter Alphabetcodes bzw. Multilevel-Cödes Übertragungssignale mit eider gegenüber dem Binärstgnal verringerten Bandbreite zu erhalten. Bei diesen Umcodierungen kommt es in allen Fällen zu einer Frequenzverschiebung des Flauptenergiebereiches der jeweiligen Signale.

■5 Aus der DE-OS 23 18 800 ist bereits ein Verfahren bekannt, den Hauptenergiebereich eines digitalen Signals durch eine Umsetzung in einen Frequenzbereich oberhalb eines analogen Signals zu verschieben und dadurch die gleichzeitige Übertragung von analogen

ίο und digitalen Signalen über ein gleiches Leiterpaar bzw. über sich gegenseitig beeinflussende getrennte Letterpaare eines Kabels zu vermöglichen. Für diese Umsetzung besonders geeignet sind Verfahren, bei denen entsprechend der DE-OS 23 39 806 in einem

Ii digitalen Moduiator ein in einem AMI-Code vorliegendes digitales Signal mit einer Taktschwingung mit einer Frequenz gleich der halben Bitfolgefrequenz dieses digitalen Signals multipliziert wird und dabei die Nulidurchgänge der Impulse des digitalen Signals und der Taktschwingung um 90° verschoben sind. Es ergibt sich dabei wiederum ein pseudoternär codiertes digitales Signal, das auch in der umgesetzten form sowohl ampliludenmäßig als auch zeitmäßig direkt regenerierbar ist. Aus der DE-AS 25 19 322 und der

j-, DE-OS 25 26451 sind außerdem Verfahren bekannt,bei denen die sendeseitige Umsetzung der digitalen Signale in π Stufen vorgenommen sind und b:i denen das umgesetzte digitale Signa! Impulse mit einem Tastverhältnis kleiner als 1 : 1 aufweist.

in Bei einem vorstehend erwähnten Verfahren hat das ungesetzte pseudoternär codierte digitale Signal folgende Eigenschaften:

a) Jeder pseudoternäre Kingangsimpuls wird nach der Γ) Umsetzung durch eine geradzahlige bipolare Impulsfolge dargestellt;

b) die Anfangspolantät jeder dieser geradzahligen Impulsfolgen richte· sich nach der Bipoiaritälsregel des pseudoternär codierten Fingangssignals sowie

κι nach Her Anzahl von NuIKvcrt, η /wischen zwei

Fingangsimpulsen; für ein im ΛΜΙ-C ode vorliegendes slrenj» bipolares Eingangssignal wechselt die Anfangspolanlät der icweils einen f ingangsimpuls darstellenden bipolaren Impulsfolge dann unu nur

■Γ) dann, wenn /wci hingangsimpulsc durch eine

ungcrad/ahli*.· Anzahl von Nullserien gelrennt sind: umgekehrt wechselt die Anfangspolanlät von zwei aufeinanderfolgenden bipolaren Impulsfolgen des umgesetzten Signals l·.- /sei aufeinanderfol gcnde Fin^angsmipulsc gleicher Polarität dann und nur dann, wenn die beiden I inganjjsimpi Ise ώιπ h cmc geradzahlige Anzahl von Nullserien getrennt snd:

c) mit den genannten Verfahren erhalt nuin pseiulo ternär codicrle Impulsfolgen mn konstantem Tastverhältnis fur jeden Impuls nur mit i\vn Impulsfolgefrcqiicn/en 2 f.,. serin f,. die Ritfnlpc frequenz des fingangssignals und ι -1.2 5 usvv ist. der Hatiplenergicbereich des I ingangssignals

laßt sich also nur um das" , fache nach oben

verschieben, es sind also Verschiebungen um γ . um -~" , um ¹J" uss. möglich.

Eine Verschiebung des I-Iauptcncrgiebcreichs um andere ganzzahlige Vielfache der halben Bitfolgcfre-

quenz, also beispielsweise um den Wert f_n, um 2Λ, . fn,

3Λι usw. führt mit den genannten Verfahren stets zu pseudoternär codierten Impulsfolgen mit unterschiedlichem Tastverhältnis der jeweils einen Eingangsimpuls darstellenden bipolaren Impulsfolge. Die so entstandenen Signale sind nur nach durch die Umformung bedingten großen Aufwand regenerierbar.

Die Aufgabe der Erfindung besteht also allgemein darin, ein Verfahren zur Frequenzverschiebung des Hauptenergiebereichs eines pseudoternären Signals um ganzzahlige V:;!fache der Bitfolgefrequenz dieses Signals zu finden und dabei die direkte Regenerierbarkeit der Signale zu erhalten. Speziell besteht die Aufgabe darin, ein Verfahren zur Verschiebung des Hauptenergiebereichs von pseudoternär codierten digitalen Signalen mit einer Bitfolgefrequenz von 2048 kHz über analoge Signale des Trägerfrequenzsystems V300, die in einem Frequenzbereich von 60 kHz bis 1300 kHz auftreten, zu finden und dabei die direkte Regenerierbarkeit der pseudoternär codierten digitalen Signale beizubehalten.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die die Nullbits darstellenden impulse des zu verändernden Eingar.gssignals unverändert bleluen. daß die die Einsbits darstellenden Impulse des zu verändernden Eingangssignals jeweils durch eine Impulsgruppe aus einer ungeraden Anzahl π alternierender Impulse ersetzt werden und dabei die Polarität des Anfangsimpulses der impulsgruppe der des zu ersetzenden Impulses entspricht, daß sich dadurch eine Verschiebung des Hauptenergiebereichs um das (n- l)-faeheder halben Bitfolgcfrequenz des digitalen Signals ergibt und das Ausgangssignal eine Impulsfolgefrequenz entsprechend der n-fachen Bitfolgefrequen/ des Eingangssignals aufweist.

Eine bevorzugte Ausfuhrungsform des Verfahrens nach der Erfindung ergibt sich dadurch, daß das umzusetzende pseudoternär codierte digitale Eingangssignal zunächst einer Multiplikation mit einer Trugerschwingung unterworfen wird, deren Frequenz gleich der halben Bilfolgefrequen/ des digitalen Fingangssignals ist und jci der die Nulldurchgange der Impulse denen des Eingangssignal entsprechen, und daß anschließend eine weKere Multiplikation rut einer weiteren rechleckformigen Träg'-rschwingunjr erfolgt, deren Frequenz das π fache der halben Bitfolgefrequen/ des digitalen Eingangssignals ist und bei der leder nie Nulldurchgaitg den Nulldtirchgung ο·.τ Impulse des Eingangssignals entspricht.

Um auf der Sendeseite eine im Hinblick auf die empfangsseitige Entzerrung gunsimc Energieverteilung t!es er/engten Signals /u erhalten, ist eine Verfahrensva riante zweckmäßig, bei der die einzelnen \usgangsimpulsc ein las.verhältnis kleiner als I I aufweisen

Die Erfindung soll im folgenden anhand der Zeichnung naher erläutert werden Dabei zeigt

F ι £ I ein Impiilsdiajjramm. tür die Frequen/verschicbung J.s Maupiener^iebereichs eines im ΛΜΙ Code vorliegenden Signals und

I ι g. 2 ein Impulsdiagramm der t req:ic^-n/verHhie bung des I lauptenergiebereichs eines m HDB5 * ode vorliegenden digitalen ' ignals

In der mil 1 bezeichneten oberen Zeile der Fig. 1 ist ein im AMI*Codc vorliegendes Eingangssignal darge* stellt, die Zeile 2 zeigt ein erstes Taktsignal mit einer Frequenz gleich der ha'ben Bitfolgefrequenz des Signals nach Zeile 1, in der Zeile 3 ist tine weitert Taktschwingung mit der dreifachen Frequenz gegenüber der Taktschwingung nach Zeile 2, also mit dem l,5fachen der Bitfolgefrequenz des digitalen Eingangssignals. Durch die Multiplikation der Impulse des Eingangssignals nach Zeile 1 zunächst mit der Trägerschwingung nach Zeile 2 und anschließend mit

in der weiteren Trägerschwingung nach Zeile 3 ergibt sich ein erstes Ausgangssigna!, das in Zeile 4 dargestellt ist. Durch Vergleich mit dem Eingangssignal nach Zeile 1 ergibt sich, daß die Nullwerte des Eingangssignal unverändert geblieben sind, während jeder der Ein-

n gangsimpulse mit einer Amplitude entsprechend +1 oder — 1 durch eine alternierende Folge aus drei Einsimpulsen ersetzt ist, wobei die Polarität des Anfangsimpulses der Folge der des zu ersetzenden Eingangsimpulses entspricht. Während das I astverhält-

1» nis der Impulse nach Zeile 4 gleich 1 : 1 ist, weisen die Impulse nach Zeile 5, die ansonsten d' _-n nach Zeile 4 entsprechen, ein Tastverhältnis wesentlich kleiner als 1 : 1 auf. Dadurch ergibt sich eine Spektralverteilung, also eine Verteilung der Impulsenergie in Abhängigkeit

2~< von den auftretenden Frequenzen, die eine empfangsseitige Entzerrung besonders begünstigt.

Das in der Zeile 1 der F i g. 2 dargestellte Eingangssignal liegt im HDB3-Code vor. Bei diesem Code ist eine Verletzung der sogenannten Polaritätsregel möglich;

in das bedeutet, daß nacheinander dur";h Nullwerte voneinander getrennte Impulse gleicher Polarität auftreten können. Die in den Zeilen 2 und 3 der F i g. 2 dargestellten Trägerschwingungen entsprechen denen der Fig. 1. Durch aufeinanderfolgende Multiplikation

η dieser Trägerschwingungen mi; dem Eingangssignal ergibt sich wiederum ein Ausgangssignal, bei dem die Nullwerte unverändert geblieben sind, während die Einswerte durch jeweils eine Impulsgruppe aus drei Impulsen ersetzt ist, wobei der Anfangsi'npuls der

in Impulsgruppe die Polarität des zu ersetzenden Impulses aufweist. Es zeigt sich, daß auch bei diesen Ausgangssi gnalf .1 die Bipolaritatsregel verletzt wird, daß also auch hier durch Nullwerte voneinander getrennte aufeinanderfolgende Impulse gleicher Polarilä¹ auftreten kön

r> nen.

In der /eile 5 ist ein aus dem Ausgangssignal nach Zeile 4 gewonnenes neues Ausgangssignal dargestellt dessen Impulse analog /u den Impulsen nach Zeile 5 der F ι g. 1 ein Tastverhältnis kleiner als I : 1 aufweisen.

-.Ii Bei in der vorstehend beschriebenen Weise lunge formten Signalen enthält der Hauptenergicbcreich die vollständige Information. Für die Nachrichtenüberiragung ist deshalb die Übertragung des Hauptenergiebe· reichs li'sreichend. wodurch sich eine einfachere

Vi Übertragung ergibt. Dem sieht jedoch entgegen, daß die so iihertr igenep Signale nicht direkt regenerierbar sind, sondern empfangsseitig aus dem entzerrten Uberiragungssignal zunächst durch Umsetzung in die Basislage oder eine Zwischenlage oder durch eine

hi Rückgewinnung de· scndeseitig unterdrückten Seilenbandes ein r.'generierfähiges Signal zurückgewonnen weiden muß.

I lici/ii 2 Ulntt Zeichmiimeu

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Frequenzverschiebung des Hauptenergiebereichs eines pseudoternären, in einem AMI-Code oder in einem modifizierten AMI-Code vorliegenden Eingangssignals um ganzzahlige Vielfache der Bitfolgefrequenz dieses Signalls, dadurch gekennzeichnet daß die die Nullbits darstellenden Impulse des zu verändernden Eingangssignals unverändert bleiben, daß die die Einsbits darstellenden Impulse des zu verändernden Eingangssignals jeweils durch eine Impulsgruppe aus einer ungeraden Anzahl η alternierender Impulse ersetzt werden und dabei die Polarität des Anfangsimpulses der Impulsgruppe der des zu ersetzenden Impulses entspricht, daß sich dadurch eine Verschiebung des Hauptenergiebereichs um das (n— l)-fache der halben Bilfolgefrequenz des digitalen Signals ergibt und das Ausgangssignal eine Impulsfolgen squenz entsprechend der n-fachen Biifoigefrequenz des Eingangssignal·) aufweist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das umzusetzende pseudoternär codierte digitale Eingangssignal zunächst einer Multiplikation mit einer Tragerschwingung unterworfen wird, deren Frequenz gleich der halben Bitfolgefrequenz des digitalen Eingangssignals ist und bei der die Nulldurchgänge der Impulse denen des Eingangssignals entsprechen, und daß anschließend eine weitere Multiplikation mit einer weiteren rechteckförrrvjen Tragerschwingung erfolgt, deren Frequenz das n-fachc der halben Bitfolgefrequenz des digitalen Eingangssignals isi und bei der jeder nie Nulldurchgang den Nul'-Jurchgängon der Impulse des Eingangssignals entspricht.

3. Verfahren nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Ausgangsimpiilse ein Tastverhältnis kleiner als 1 : I aufweisen.