DE2834090A1 - Automatische verstaerkungsregeleinrichtung fuer die verstaerkerstellen eines frequenzmultiplex-uebertragungssystems - Google Patents

Description

sehe "''"erntäi suivjgro-jC- i olnr j chtung für die -jrst arKerst öl."! cn eines Γι hvwhi/j· ultiplex-über- t.v ο ι ί υ nc? s s ν s t Ci η ρ-.

οίο "L rf inciung bezieh t sich auf eine a atom at. is ehe Ver-

tung nach daw Oberbegriff oes Anspruchs

)a iias von der Senuestellc koir.rumue i-'-utzsiqnal auf acr uijertragungsleitung in Äbhängigkoii: von uen Aabeleigenschaften Uiju von uer Signalfraquenz eine Dämpfung erfährt , niüssen in ,ujsUiridon von etwa einem Kilometer Verptfirl-erstationen install ieri. v/eruen, die den Signalpegel so anheben, daß am Eingang der liupfangsstelle aas wutzsignal den Kiennpegel aufv?eist. Die jahreszeitlich bedingten klimatischen Veränderungen ändern jedoch die elektrischen Kabeleigenschaften und damit die Dämpfung, wodurch die Einhaltung der genannten Bedingung behirdtjrt wird. Aus diesem Grund ist die Verstärkung einiger der Verstärkerstellen so veränderbar, daß sie die Dämpfungsänderungen zur Einhaltung der Pegelbedingung kompensieren können.

"Es ist bekannt, das Regelsignal für die Verstärkerstellen mit veränderbarer Verstärkung in der Empfangsstelle dadurch zu erzeugen, daß der Pegel eines Bezugssignals mit dem Pegel eines von der Sendestelle kommenden Pilotfrequenzsignals verglichen wird. Der Pegel des in der Empfangsstelle erzeugten Regelsignals ist daher dem Unterschied zwischen den Pilotfrequenz- und Bezugssignalen proportional. Dieses Regelsignal wird allen Verstärkerstellen mit veränderbarer Verstärkung zugeführt; durch die Fernregelung ihrer Verstärkung wird gewährleistet, daß das Nutzsignal am Eingang der Empfangsstelle den Nennpegel aufweist.

909808/0 833

Linige der modernen Verstärkerstellen arbeiten auch bereits mit Vor- und Nachregelung, wobei jede Verstärkerstelle die Dämpfungsänderung des Signals ausgleicht und dessen Pegel gegenüber nein Nennpegel so ändert, daß der Pegelfehler halbiert wird. Line nach diesem Prinzip arbeitende Verstärkerstelle hat ein optima]es Verhalten hinsichtlich des Rauschabstandes. Falls dor Temperaturverlauf über den gesamten Bereich der f «irngereqel ten Verstärker gleichmäßig ist (höhere oder niedrigere als die mittlere Temperatur), schwankt der Wert des Nutzsignals längs der Leitung so um den Kennpegel, daß der Rauschabstand optimal wird. Führt jedoch die Leitung durch Gebiete mit ungleichmäßigen Kliinaverhältnissen, so verursacht die Fernregelung eine Kompensationsstörung über die gesamte Übertragungskette, die eine Abweichung des dem Mittelwert des Verlaufes der Vor- und Wachregelung entsprechenden Diagrammes gegenüber der den wennpegel darstellenden Geraden bewirkt. Dieses Diagramm kann nach oben oder nach unten gebogen sein, wouurch die Dynamik der möglichen Nutzsignalpegel erheblich vergrößert wird. Wenn etwa die erste Hälfte der Verbindungsstrecke anderen Kliinaverhältnissen ausgesetzt ist als die zweite Hälfte (z.B. wenn die Temperaturen der ersten Hälfte oberhalb und die der zweiten Hälfte unterhalb der mittleren Temperatur liegen), werden alle veränderbaren Verstärkerstellen mit dem gleichen Fernregelsignal geregelt, welches zwar den richtigen Nennpegel am Eingang der Empfangsstelle einstellt, aber gleichzeitig den Pegelfehler aller in der ersten Verbindungshälfte vorgesehenen Verstärkerstellen erhöht. Dies bringt eine Abweichung von den optimalen Betriebsverhältnissen hinsichtlich des Rauschabstandes mit sich, und die Verstärker müssen so bemessen sein, daß eine Arbeitslinearität für eine viel größere Dynamik gewährleistet wird als erforderlich wäre, wenn das Rege!diagramm mit der den Nennpegel darstellenden Geraden übereinstimmen würde.

909808/0833

CPM

— :i —

Der Erfindung liegt die -uifgab^ zugrunde, ein?· n<-ioh ia : Prinzip aer Vor- Una i>laciiregeiurig --t.it optip-.aleri Vauschnbstana arbeitende Einrichtung anzugeben, aic unter Vertueiduiim der geschilderten Nachteile auch bei ungleiciunäßigen KlIv a Verhältnissen das Signal in ei η era cjeviüi ι echten Dynai-iikbareich luilt.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 geRennafcichnete Verstärkungsregeleinrichtung gelöst.

Erf indungsgemäß wird also in j euer Verstärkers teile mit veränderbarer Verstärkung örtlich mittels des ausgeEilterten Pilotfrequenzsignals ein Signal erzeugt, das die Verstärkung eines ersten Verstärkers regelt, xvelcher die X*^Tiederhe rs teilung des Lviennpegels gewährleistet. Llin zweiter Verstärker verändert den Signalpegel gegenüber dessen Nennwert urn eine Große, die ähnlich der vom ersten Verstärker eingeführten Größe ist,
aber umgekehrtes Vorzeichen hat; dieser zweite Verstärker wird durch das auch dein ersten Verstärker zugeführte Signal geregelt, jedoch unter Berücksichtigung eines Korrekturfaktors, uer
aufgrund einer Bewertung oder Abschützung des Zusammenhangs
zwischen den Klimaverhältnissen des vorhergehenden unu des
folgenden Regelabschnittes gewonnen wird. Gegenüber den bekannten Regelsystemen hat diese Einrichtung den Vorteil, daß der Nennpegel (im folgenden 1 ) in jeder Verstärkerstelle so wiederhergestellt wird, daß das nittelwert-Diagramm des Verlaufes der Vor- und Nachregelung mit der den ilennpegel darstellenden Geraden übereinstimmt. Die einrichtung ermöglicht daher eine Betriebsoptimierung im übertragungssystem hinsichtlich des Rauschabstandes und hält das Nutzsignal innerhalb
eines festgelegten Dynainikbereiches, so daß stets dit: gleiche Rauscnabstand-Charakteristik der Verstärker vorhergeht.

909808/0833
BAD ORiGTNAL

283A09Ü

run Ausfiihrungsbpispiel df-r Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert. Es

tig. 1 aas Blockschaltbild eines Frecfuenzraultiplex-Übertragungssystems sowie den Verlauf des tiutzsignals längs der homogenen Leitung? und

I¹ ig. 2 aas Blockschaltbild einer der Verstärkerstellen mit veränderbarer Verstärkung.

Das Frequenzmultiplex-übertragungssysteiii nach Fig. 1 enthält eine Sendestelle ST und eine t.mpfangssteile SR, die durch eine Verbindungsleitung miteinander verbunden sind. Längs dieser Leitung sind in vorbestimmten Abstanden mehrere Verstärkerstellen K₁, R. ...ti vorgesenen, die¹ nach de"u Prinzip der Vor- und Nachregelung arbeiten und die übertragungsleitung in entsprechend viele Regelabschnitte unterteilen. Innerhalb jedes Kugelabschnittes sind auch einiqc Verstärker nit testet Verstärkung vorgesehen, die jedoch nicht dargestellt sind.

Fig. 1 zeigt ferner den Verlauf des Liutzsi/;rials über dithomogene Leitung zwischen der Sendestelle ST und der Einpfangästelle SR. In jedem Kegelabschnitt erfährt das Nutzsignal e.-iru· solche Uäi'iipfungsänderung, da C sein Pegel aui L ingang jeder Vt-fstärkerstelle R z.B. um die Große Δ, kleiner ist als der Nenripcgel I .

DLtJ Verstarkerst el Lon F< bestehen aus elm-m ersten 'leil, dessen Verstärkung aufgruiKl dft nümpFung de-£; f i lotfrt-cjut nzsitjtuiLs automatisch f.cj gorogc.'Lt wird, dafi an meinem 'vuKg.uig das WutzsignaL dan tjonnpegeiL aufweist. :)er /weite Uv i 1 uer Verstärkerstelle orhcJht (.lagegt>n den Pecfel des tJiitzs ύιη.ι Ls .in eine Oroßc χ . Δ, über dom nciini >?;<[«.> L L , wol"« L κ ein Korrektui-

9 098 C) 8/0833

Koeffizient ist, der aufgrund des Zusaminenhangs zv;ischen den • J iii/iverhältnissen in. Gebiet des betrachteten Rcgelabschnitts and -ien Kliniaverhiiltnissen im Gebiet des nächstfolgenden Regelabsc nnitts berechnet wirci. Uenn sich ein hegelabschnitt in ^inc-.ϊι Gebiet befindet, dessen i\liiua Veränderungen geringer sind •a.lfs liejeniaen j in Gebiet ue.s vorhergehenden Regelabschnitts, dam· wird für die Verstärkerstelle R. an der Grenze dieser HegcLabschni tte ein iUorrekturkoef f iz.ient gewählt, der kleiner iJs ] ist, veil oire Vorregelung erf order lieh ist, uuren bert ■;]-;-''ii>r ist als die uurch die vorhergehende Verst ärkorstelle λ._ oingoführte Vorregelung.

Das von einer allgemeinen Verstärkerstelle l< ■ abgegebene :-:u tr signal wird im anschließenden Pegelabschnitt so cjedäinpft, daß es auf halber Strecke uen Wennpegel 1 hat. /v.i Eingang der nächsten Verstärkerstelle wird das Nutzsignal dann uiii eine Größe -Δ-, vom wennpegel abweichen, ähnliche" Überlegungen gelten auch für negative Dämpfungsänderungen im Regelabschnitt.

Fig. 2 zeigt das Blockschaltbild einer nach dem oben erläuterten Prinzip arbeitenden Verstärkerstelle R, die in der dargestellten Weise zwei gesonderte, in Reihe in die Übertragungsleitung geschaltete und mit je einem Verstärkungsregeleingang versehene Verstärker enthält, nämlich einen Hachregelungsverstärker AM. und einen Vorregelungsverstärker Αίί«. An den Ausgang des Hachregelungsverstärkers AM, ist eine an sich bekannte Regeleinheit RG angeschlossen, welche das Pilotfrequenzsignal aus der übertragungsleitung ausfiltert und seinen Pegel mit einem Bezugssignal vergleicht. Der Pegelunterschied zwischen dem Pilotfrequenzsignal und dem Bezugssignal entspricht der Dämpfung des Nutzsignals. Aufgrund dieses Vergleiches erzeugt die Regeleinheit RG ein Regelsignal, dessen Pegel in Abhängigkeit vom Pegelunterschied zwischen den Pilot-

909808/0833

— ο —

frequenz- und Bezugssignalen veränderlich ist. Mit diesem Regelsignal· wird die Verstärkung des Nachregelungsverstärkers ML so geregelt, daß an seinem Ausgang das Nutzsignal stets den Nennpegel hat.

Das am Ausgang der Regeleinheit RG erzeugte Regelsignal wird ferner dem Eingang einer Multipliziereinheit MT zugeführt,, die es mit dem schon erwähnten Korrekturkoeffizient multipliziert. Das Ausgangssignal der Multipliziereinheit MT wird an den Verstärkungsregeleingang des Vorregelungsverstärkers AM- angelegt.

Falls die Verstärkerstelle unter den oben beschriebenen Verhältnissen arbeitet und das Regelsignal eine Spannung ist, dann läßt sich die Multipliziereinheit MT z.B. mittels eines Spannungsteilers realisieren, da die Verstärkung des Vorregelung sverstärkers AM₂ ein Bruchteil der Verstärkung des Nachregelungsverstärkers AM. sein muß.

909808/0833

Claims (3)

1. Patentansprüche

   Automatische Verstärkung segeleinrichtung für dip- \/erstärker sfeeilen eines -Frequenzroultiplex-Übertragungssysterns , das eine Scnciestelle, aie ein Pilotfrequenzsignal erzeugt, eine Empfanges teile una eine Anzahl von mit vorbestimmten! Abstand längs einer die Sende- und Empfangsstellen verbindenden Leitung liegenucn Verstärkerstellen mit veranderbarer Verstärkung enthält, zwischen denen Verstärkerstellen mit fester Verstärkung eingeschaltet sind, α a d u r c η gekennzeichnet , daß jede der Verstärkers tel Leu (R) mit veränderbarer Verstärkung einen liaohregolungsverstärker (ALI.) enthält, an dessen Ausgang eine aie Dämpfung ues Pilotfrequenz signals feststeilenue Regeleinheit (RG) geschaltet ist, die ein den Pegel des Pilotfrequenzsignals auf den Nennwert bringendes Verstärkungsregelsignal an uen rJachregeLungsvt-rstarker (AM,) anlegt, und uafi an den Ausgang ücs uachft.getlungs--Verstärkers; ein Vorregeluugsverstärker {Ml ^) geschaltet ist, dessen Verstärkungsrege.leLngang das Heqelsignal der ['age leinheit (RG) über eine üultipliziereinheit (MT) zugeführt ist, welche das Regelsignal· iait einem vorbestimmten Korrekturkoeffizient (x) multipliziert.

   909808/0833

   BAD ORIGINAL

   2834030
2. 2 .) rs tc'iVi". μ -.r·.· ,c-i;" 1. : .τ ■_'. it': ■ "■ -'■■ -<■■-- ·ι ■. < ;■ _: , . ■ ..-,

   i.i ii JT J i·. ■ .. rl t- Ii Ii / -,j i - :t ; ι L , i;c¹1""■ <■ LO ' at Γ ίί -

   2 i.orc- j.üic i L ( ·'· > Μι? -.-ine..· :...ni.i;uiK'si:i.:iiri· r t stent, aer einen Bruchteil ties ara AusTang clt.-r Keqelcii.Jieit (^-"-i -.>r?.em{t:c-n i-tvff J. ι. nit. I s Hn _·ι·- i'OiTr-it 1 -.'·■ .;v· >.· \. i-'.f'-.%'■ i: {·' . ■"-'λ L ■:->" ■ t .
3. 3.J Vrtptirk' iHf^c J r jo if; it tr ici.Li. η / naci, Arusi-i uc-h i cuei. 2,

   i.i d C· ·'. r Il -J f; k (^:> Π Π Z f.- L C: i> η : t , ufiß C. i.i- I elicit :

   Rv'jeliMi'jtVt-riit^r k^L { v.·, , .-\ <■-,) -uf ij i.-.-i ju^f-' ''ercinocrUiiCif η uOi-Fe-j'elt· i -tiril.-; · ic >,■- .ri;L.'.<rkuirr£"-iriwi_r.ir.--.fi π ^, loicuf r i.;r';ßo ut-u c.ieicr·. μ Vof/.f ictier;·-

   90980 8/08 3