DE2801469C2 - Senderempfänger eines Vollduplex-Übertragungssystems - Google Patents

Description

Senderempfänger gesendeten Signals abtrennt, und 20 tung liegenden Gesamtsignals ausmacht, wieder vom einen mit der Signalextraktionsschaltung verbünde- abgegriffenen Signal zu subtrahieren, so daß die beiderseitigen Empfänger nur das jeweils vom anderen Sender gesendete Signal weitergeben. Hierzu dient ein Leitungsnachbildungswiderstand, der möglichst genau die 25 Charakteristiken der Leitung, die durch den anderen Senderempfänger abgeschlossen ist, vom einen Senderempfänger aus gesehen, nachbildet

Der geforderte Abgleich ist indessen sehr schwer zu schaffen, insbesondere wenn es sich um eine balancierte

nen Signalempfänger aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalextraktionsschaltung folgende Einzelschaltungen umfaßt:

einen ersten Analog/Digital-Umsetzer (ANi), dessen Eingang mit dem örtlichen Signalgenerator (e\) verbunden ist,

einen zweiten Analog/Digital-Umsetzer (AN 2),

dessen Eingang mit der Leitung (L) verbunden 30 Zweidraht-Leitung handelt, außerdem wenn davon ausist, gegangen wird, daß noch Signallaufzeiten auf der Leiein digitales Filter (FN), das dem Ausgang des tung zu berücksichtigen sind und der Sender und der ersten Analog/DigitaL-Umsetzers (AN 1) nach- Empfänger des Senderempfängers nicht ideal sind.
geschaltet ist und den von ihm abgegebenen Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zu-Digitalwert an die Höhe des Anteils des örtlich 35 gründe, ein sauberes Abfiltern des auf der eigenen Seite erzeugten Signals im Ausgangssignal des zwei- erzeugten Signalanteils auch dann zu gewährleisten,

" wenn das Betriebsverhalten der Schaltungskomponenten unideal ist.

Diese Aufgabe wird bei einem Senderempfanger der

digitalen Filters (FN) und der andere mit dem 40 eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die im Ausgang des zweiten Analog/Digital-Umset- kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen

... . Merkmale gelöst. Demnach werden die abgegriffenen

Signalkomponenten zunächst digitalisiert und dann in digitalem Zustand weiterverarbeitet, um dann für den Gebrauch wieder re-analogisiert zu werden. Die Geräte der digitalen Signalverarbeitung kommen den Anforderungen an ideale Sender und Empfänger sehr nahe. Das erhaltene digitale Ausgangssignal kann als sloches auch unmittelbar weiterverwertet werden. Die Signalaufteilung ist mit Hilfe solcher nahezu idealer Schaltgeräte wesentlich klarer und präziser durchführbar als mit Schaltgeräten, die ihrerseits selbst aufgrund ihrer Impedanzen die Ergebnisse wesentlich mitbeeinflussen, wie es bei der analogen Signalaufbereitung der Fall ist. Gemäß Anspruch 2 läßt sich ohne Schwierigkeit und Gefahr einer Unlinearität die gewünschte Signalampli-

tude digital darstellen.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschrei-

Die Erfindung bezieht sich auf einen Senderempfän- 60 bung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Beger nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und betrifft zugnahme auf die Zeichnung. Es zeigt

- - ■■ Fig. 1 eine vereinfachte schematische Darstellungei

nes von der Erfindung Gebrauch machenden Vollduplex-Fernmeldesystems;

(,5 Fig. 2 einen Blockschaltplan eines Senderempfängers zur Verwendung im Fernmeldesystem nach F i g.

ten Analog/Digital-Umsetzers (AN 2) anpaßt, einen digitalen Subtrahierer (S) mit zwei Eingängen, von denen einer mit dem Ausgang des

zers (AN 2) verbunden ist und mit einem Ausgang, an dem der Anteil des vom entfernten Senderempfänger gesendeten Signals als digitaler Wert auf tritt, und

— einen Digital/AnalogUmsetzer (NA), der zwischen den digitalen Subtrahierer (S) und den Signalempfänger geschaltet ist und an letzteren ein analoges Signal abgibt.

2. Senderempfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den digitalen Subtrahierer (S) und den Signalempfänger zur Wiederherstellung der Amplitude des eingehenden Signals ein digitaler Multiplizierer (M) eingeschaltet ist.

somit allgemein die »Transceiver« Technik zur Anwendung bei der Ausführung von Zweiweg-Punkt-zu-Punkt-Verbiiidungen in Vollduplex zwischen zwei empfangenden und sendenden Untersystemen. Der Ausdruck »empfangendes und sendendes Untersystem« gibt hierbei den Sender mit Empfänger an. der am jeweiligen Ende einer Fernleitung eines Übertragungssy-Fig. 1 zeigt ein aus zwei Untersystemen -4 1, A 2, zwischen denen zwei Vollduplex-Punkt-zu-Punkt-Ver-

28 Ol

sindungen zu errichten sind, bestehendes Fernmeldesyitem. Jedes Untersysiem umfaßt eine Mehrzahl von Senderempfängern RTXX ... RTXn bzw. RT2\ ... RT2n, die die durch die Erfindung verbesserten Gegenstände darstellen. s

Senderempfänger mit übereinstimmender zweiter Indexzahl sind miteinander über einen einzelnen körperlichen Träger (Trägerleitung) LX ... Ln verbunden, die für die Zweiwegübertragung verwendet werden.

F i g. 2 zeigt einen der Senderempfänger, wobei hier der Senderempfänger RTW herausgegriffen ist Im dargestellten Fall ist der physikalische Träger, also die Trägerleitung, eine zweidrahtige Übertragungsleitung L mit dem Wellenwiderstand Z₀ und einer Laufzeit tp. Die Leitung L ist in der Zeichnung durch ein Kabel dargestellt Der Sender ist schematisch durch einen idealen Spannungsgenerator ei dargestellt dessen erzeugte Spannung das tatsächliche Signal ist das <om Senderempfänger RTii an der gemeinsamen Leitung L abgegeben wird.

Ein Widerstand R 1 bildet den Endwiderstand der Leitung und hat einen ohmschen Widerstandswert gleich dem Wellenwiderstand Z₀ der Leitung. Das am Ende der Leitung an einem Punkt PX liegende Signal enthält sowohl das vom Sender, nämlich dem Spannungsgenerator ei, erzeugte Signal als auch das vom gegenüberliegenden Senderempfänger RT2\ abgegebene und gegebenenfalls gedämpfte und verzögerte Signal, das von einem Spannungsgenerator mit ei erzeugt worden ist Die von den Spannungsgeneratoren ei und &2 abgegebenen Signale sind zeitlich veränderlich. Da die Leitung an beiden Enden angepaßt ist, wird sie hinter Pl in der Richtung von RTU nach RT21 vom Punkt Pl aus als Impedanz Z₀ gesehen, so daß in Pl eine Teilung zwischen zwei gleichen Impedanzen vorliegt und die Signalabgabe hinsichtlich des von ei erzeugten Signalanteils die Hälfte der gesamten von ei erzeugten Spannung hat. Dieses Signal schreitet also entlang der Leitung L fort und ergibt am entsprechenden Punkt des Senderempfängers RT2\ ein um die Laufzeit t_p verzögertes Signal, das, wenn man eine Dämpfung Null voraussetzt, gleich der Hälfte der von e, erzeugten Spannung ist. Umgekehrt trifft am Punkt P1 vom gegenüberliegenden Spannungsgenerator e₂ ein Signal ein, das — wiederum bei vernachlässigter Dämpfung — gleich dem um die Laufzeit t_p verzögerten halben Ausgangssignal von ei ist. Am Punkt P1 liegt also die unverzögerte halbe Spannung des Ausgangssignals des Generators ei und die verzögerte halbe Spannung des Ausgangssignals des Generators ei vor. Um also im Senderempfänger RTU das von RT2X gesendete Signal rein zu erhalten, genügt es, von der Spannung am Punkt Pl die halbe Ausgangsspannung des Spannungsgenerator ei zu subtrahieren.

Für diesen Zweck weist die Schaltung gemäß F i g. 2 außer den bereits beschriebenen Bauteilen zwei Analog/Digital-UmsetzerA/Vl,/4A/2auf_>diedas am Punkt P1 abgenommene Signal bzw. das Ausgangssignal von ei digitalisieren. Ein digitales Filter FN führt eine einer analogen Spannungsteilung vergleichbare Operation aus, durch die es den Beitrag aufgrund des Signals von ei zu dem am Punkt P1 vorhandenen zusammengesetzten Signal nachbildet. Das digitale Filter FN halbiert also das digitale Ausgangssignal des Umsetzers ANX und das Ausgangssignal des digitalen Filters FN und des Umsetzers AN 2 werden einem mit entgegengesetztem Vorzeichen gespeisten Addierers Seingegeben, der von den vom Umsetzer AN2 abgegebenen Werten die vom Filter FN ausgehenden Werte subtrahiert Ein digitaler Multiplizierer M stellt die Amplitude des empfangenen Signais wieder her, indem es den Ausgangswert des Addierers 5 im idealen Fall mit 2 multipliziert und im nicht idealen Fall, bei dem auf der Leitung Verluste auftreten und somit das am Leitungsende eintreffende Signal nicht mehr genau gleich der Hälfte der Summe der beiden übertragenen Signale ist mit einem von 2 geringfügig abweichenden Wert multipliziert

Im Fall einer nicht idealen Leitung, bei der Verluste auftreten, kann diese Tatsache auch durch die Dimensionierung des Abschlußwiderstands R1 sowie durch die Filteroperation des digitalen Filters FN berücksichtigt werden, das beispielsweise auch eine reaktanzartige Filteroperation durchführt

Das Ausgangssignal des Multiplizierers entspricht genau dem von ei abgegebenen Signal, jedoch in digitale Form umgesetzt. Dieses Signal wird dann durch einen Digital/ Analog-Umsetzer NA wieder analogisiert

Die durch die Verwendung der Digitaltechnik sich ergebende etwas größere Schaltungskomplexität wird insbesondere in ansonsten ungünstigen Fällen durch die verbesserte und erheblich erleichterte Signalverarbeitung bei weiten ausgeglichen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

28 Ol Patentansprüche:

1. Senderempfänger zur Verwendung als örtlicher Senderempfänger eines Vollduplex-Gbertragungssystems von aus analogen Spannungen bestehenden Signalen, das den örtlichen und einen entfernten Senderempfänger aufweist, die über eine einzige Leitung miteinander verbunden sind und über diese Leitung gleichzeitig senden und empfangen, wobei auf der Leitung ein zusammengesetztes Signal liegt, das einen Anteil des vom örtlichen Senderempfänger erzeugten und gesendeten Signals und einen Anteil des vom entfernten Senderempfänger gesendeten Signals aufweist, und die jeweils einen Signalgenerator, eine Signalextraktionsschaltung, die vom zusammengesetzten Signal durch Kompensation mit einem Signal, das dem Anteil des örtlich erzeugten Signals entspricht, den Anteil des vom entfernten

stems angeordnet ist

Sollen zwei empfangende und sendende Untersysteme Punkt-zu-Punkt in Vollduplex miteinander verbunden werden, so ist gewöhnlich jedes der Untersysteme mit körperlich getrennten Einheiten zum Senden und Empfangen versehen, die jeweils mit der Empfängerbzw, der Sendereinheit des anderen Untersystems über einen in einer Richtung übertragenden physikalischen Träger verbunden sind.

Diese Technik erweist sich jedoch als erheblich nachteilig und teuer, da sie zwei in einer Richtung übertragende physikalische Träger je Punkt-zu-Punkt-Verbindung benötigt

Es ist auch bekannt (DE-AS 24 51 913), bei einer

Zweidraht-Vollduplex-Datenübertragung, bei der auf der Zweidraht-Leitung die zwischen den beiden Senderempfängern ausgetauscnten Signale gleichzeitig auftreten, in jedem Senderempfänger den Anteil des selbsterzeugten Signals, das eine Komponente des auf der Lei-