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Verfahren und Schaltungsanordnungen zum Empfang von aus
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isochron binär modulierten Signalen gebildeten Zeichen Die Erfindung
betrifft Verfahren und Schaltungsanordnungen zum Empfang von aus isochron binär
modulierten Signalen gebildeten Zeichen mit einem taktgesteuerten, zyklisch arbeitenden
Abtastzähler und einer logischen Schaltung zur Bewertung der bei jeder Abtastung
gewonnenen Zeichenzustandsinformation, wobei der die Abtastzeitpunkte kennzeichnende
Abtastwähler mit einem dem nfachen der Modulationsfrequenz entsprechenden Taktschrittweise
weitergeschaltet wird, so daß jedes Zeichen in n Abtastintervalle mit n Abtastzeitpunkten
unterteilt wird, und wobei die logische Schaltung den Abtastzähler in der Weise
steuert, daß sein Zählerstand je nach Abweichung von der Sollage bei einem auftretenden
Zeichenzustandswechsel korrigiert wird, so daß im Synchronfall die Informationsübernahme
jeweils zur Mitte eines Zeichens erfolgt, und einen Fehleralarm auslöst, wenn ein
Zeichenzustandswechsel außerhalb eines durch die beherrschbare
Isochronverzerrung
vorgegebenen Bereiches von Abtastintervallen erfolgt.
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Ein derartiges Verfahren mit Schaltungsanordnung ist z.B. durch die
DE-AS 24 35 621 bekannt. Danach besteht zwischen der jeweils beherrschbaren Isochronverzerrung
und der Zahl der Abtastintervalle,während der ein zulässiger Zeichenzustandswechsel
erwartet werden kann oder nicht, folgender formelmäßiger Zusammenhang:
mit n = w+k, wobei n eine ungerade Zahl ist und die Zahl der Abtastintervalle je
Zeidhen, w die Zahl der Abtastintervalle mit zulässigem und k die Zahl der Abtastintervalle
ohne Zeichenzustandswechsel angibt.
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Die Einhaltung einer vorgegebenen Isochronverzerrung Sis erfordert
also eine Mindestzahl von Abtastintervallen n mit entsprechend häufiger Abtastung
eines zeichens in Verbindung mit einer der Größen w oder k.
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Vielfach ist aber eine derartig häufige Abtastung nicht möglich. Es
ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Lösung zu schaffen, die trotz der Herabsetzung
der Abtastfrequenz den Empfang von Zeichen bei Einhaltung einer vorgegebenen Isochronverzerrung
ermöglicht.
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Eine solche Aufgabe stellt sich insbesondere, wenn mit einer Empfangseinrichtung
mehrere Zeichenkanäle überwacht werden sollen, von denen einige mit unterschiedlichen
Zeichengeschwindigkeiten arbeiten. Sind z.B.
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lx Zeichenkanäle mit einer Zeichengeschwindigkeit dx und mx Abtastungen
zu überwachen, so besteht zwischen diesen Größen und der Verarbeitungsfrequenz f
der zentralen, im Multiplexbetrieb arbeitenden Logik folgende
Beziehung:
2) fx = lx mx dx Dabei kann die Verarbeitungsfrequenz fx aus technologischen Gründen
nicht beliebig gesteuert werden; sie beträgt maximal z.B. 1,5 MHz. Bei steigender
Zeichengeschwindigkeit dx müssen also die Größen lx oder mx verringert werden, wobei
die Auswahl der Werte für aus technologischen Gründen ebenfalls begrenzt und für
eine Gruppe von Zeichenkanälen konstant ist. Daraus folgt, daß als einzige veränderbare
Größe zur Anpassung an die unterschiedlichen Zeichengeschwindtkeiten innerhalb einer
Zeichenkanalgruppe in erster Linie die Zahl der Abtastintervalle mx zur Verfügung
steht. Dabei ergeben sich z.B. bei einer Verarbeitungsfrequenz von f = 1,3824MHz
und einer Kanalzahl von 1 = 64 für die üblichen Zeichengeschwindigkeiten dg = 1200
Bit/sec, d1 = 2400 Bit/sec, d2 = 4800 Bit/sec und d3 = 9600 Bit/sec folgende Werte
für die Zahl der Abtastintervalle: mO = 18,m1 = 9 m2 =4,5 und m3= 2,25.
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Schon hieraus wird ersichtlich, daß die mit der Abtastzahl m1 beherrschbare
Isochronverzerrung mit den Abtastwerten m2 und m3 nicht erreicht werden kann, da
das Abtastraster je Zeichen mit zunehmender Zeichengeschwindigkeit immer gröber
wird. Weitere Aufgabe der Erfindung ist es daher, auch in einem solchen Fall die
Behrrschung einer vorgegebenen Isochronverzerrung für alle Zeichengeschwindigkeit
zu sichern.
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Ausgehend von dem eingangs beschriebenen Verfahren besteht die Lösung
gemäß der Erfindung nun darin, daß bei einer zur Beherrschung einer vorgegebenen
Isochronverzerrung nicht ausreichenden Zahl mx von Abtastungen je Zeichen der A
btastzähler mit jedem Abtasttakt um
ein ganzzahliges Vielfaches
v, von Zählschritten weitergeschaltet wird, das sich aus dem Quotienten der Zahl
n an notwendigen Abtastschritten und der Zahl mx der tatsächlichen Abtastschritte
je Zeichen bei einer vorgegebenen Isochronverzerrung ergibt, und daß die Informatinsübernahme
bezogen auf ein überlagertes-Abtastraster mit n fiktiven Abtastschritten je Zeichen
jeweils erfolgt, wenn der Abtastzähler statt zu einem tatsächlichen Abtastzeitpunkt
einen WertXn-vx/2 bis(n+v W 2 bzw.
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i-1-vxv2 bis(n-1+v 2 erreicht, je nachdem, ob n gerade oder ungerade
ist, wobei die Werte E bzw.
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n-1 2 jeweils die Zeichenmitte kennzeichnen.
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Gemäß dem allgemeinen Lösungsgedanken der Erfindung werden die Zeichen
unabhängig von ihrer Zeichengeschwindigkeit mit einem Abtastraster aus n Abtastintervallenmit
entsprechend vielen Abtastzeitpunkten überlagert, obwohl nur mx Abtastzeitpunkte
tatsächlich gegeben sind. Diese beiden Werte sind dabei so gewählt, daß ihr Quotient
m ein ganzzahliges Vielfaches Vx ergibt. Mit jedem tatsächlichen Abtasttakt der
mx Intervalltakte wird nun der kanalindividuelle Abtastzähler nicht um einen Schritt,
sondern um vx Schritte weitergeschaltet. Das bedeutet bei ungeradzahligem n und
einer fiktiven Zeichenmitte beim Abtastzeitpunkt n-1 2 des überlagerten Abtastrasters,
daß die tatsächliche Abtastung maximal um + vx/2 der n fiktiven Abtastintervalle
von der fiktiven Zeichenmltteentfernt erfolgen kann. In diesem Bereich dürfen also
keine Zeichenzustandswechsel auftreten, wenn ein Zeichen sicher erkannt werden soll.
Aus der eingangs genannten Beziehung für die Isochronverzerrung erhält man daher,
weil k = vx = n/mX entspricht, folgende Formel für die beherrschbare Isochronverzerrung:
Mit den Werten n = 9 und v, = 4, was mix = 2,25 entspricht, werden also noch Isochronverzerrungen
bis zum Wert von iso= 22,22 % beherrscht, was beim herkömmlichen Verfahren mit n
= mx = 2,25 nicht möglich wäre.
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Um weiterhin sicherzustellen, daß die Informationsübernahme jeweils
zum günstigsten Zeitpunkt erfolgt, da ja ein tatsächlicher Abtastzeitpunkt nur in
wenigen Fällen mit dem fiktiven Mittenabtastzeitpunkt - - zusammenfallen wird, muß
die Lage des tatsächlichen Abtastzeitpunktes mit Bezug auf das überlagerte Abtastraster
laufend überprüft und der-günstigste Abtastzeitpunkt, der mal vor oder nach dem
Mittenabtastzeitpunkt liegen kann, ausgewählt werden. Die maximale Abweichung liegt
bei den um vx/2 Intervalle des überlagerten fiktiven Abtastrasters vor oder nach
dem fiktiven Mittenabtastzeitpunkt liegenden Abtastzeitpunkten. Von den zwischen
diesen Grenzen liegenden Abtastzeitpunkten tritt während eines Zeichenabtastzyklusses
nur einer auf. Lediglich die die beiden Grenzen bildenden Abtastzeitpunkte können
in einem Zeichenabtastzyklus nacheinander beide auftreten, wenn vx gerade ist. Damit
besteht eine einfache Möglichkeit zur Bestimmung der Informationsübernahme anhand
einer Verglechstabelle für den jeweiligen Abtastzählerstand.
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Ausgehend von diesem Grundprinzip der Erfindung sind nun mehrere Varianten
für die Nachregelung des Abtastzählers und damit für die Synchronisierung des Abtastrasters
mit den empfangenen Zeichen möglich.
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Die eine Variante ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet,
daß die den Wert des Vielfaches v, bestimmenden Größen n und mx teilerfremd sind,
daß beim Vergleich der Abtastergebnisse jeweils zweier aufeinanderfolgendm0Abtastzeitpunkten
gebildeten Intervallbereich., der nicht das Bezugsintervall einschließt, eine Korrektur
des Abtastzählerstandes bewirken, indem abhängig von einem festgestellten nacheilenden
bzw. voreilenden Zeichenzustandswechsel der Zählerstand des Abtastzählers um (Vx
- 1) bzw. (vx + 1) Zählerschritte beim auf den Vergleich folgenden Abtasttakt weitergeschaltet
wird.
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Durch die Teilerfremdheit von n und mx, d.h. n und mx dürfen keinen
gemeinsamen ganzzahligen Teiler aufweisen, wird sichergestellt, daß sich die tatsächlichen
Abtastzeitpunkte mit jedem Zeichenabtastzyklus gegenüber dem überlagerten Abtastraster
verschieben, so daß jeder fiktive Abtastzeitpunkt nacheinander mit einem tatsächlichen
Abtastzeitpubt zusammenfällt.
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Damit ergeben sich zwangsläufig Paare von aufeinanderfolgenden Abtastergebnissen
zur Feststellung von Zeichenzustandswechseln, die gleichzeitig durch ihre Lage mit
Bezug auf das überlagerte Abtastraster und damit zum Bezugsintervall eine Aussage
darüber ermöglichen, ob ein festgestellter Zeichenzustandswechsel zu spät oder zu
früh erfolgt und der Abtastzähler zu korrigieren ist, indem nur um (vx-i) oder aber
um Cvx + 1) Zählschritte weitergeschaltet wird.
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Dabei läßt sich eine Vereinfachung der Steuerlogik für die Ableitung
einer Korrekturaussage erreichen, wenn lediglich die Abtastergebnisse zweier aufeinanderfolgender
Abtastzeitpunkte durch Vergleich auf einen tastzeitpunkt e erkennbare Zeichenzustandswechsel
innerhalb des von beiden
Zeichenzustandswechsel überwacht werden,
die einen Intervallbereich umfassen, der unmittelbar an den von einem der beiden
Abtastpunkte mit einem dritten, unmittelbar nacheilenden bzw. voreilenden Abtastzeitpunkt
gebildeten, das Bezugs intervall einschließenden Bereich angrenzt.
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Besonders einfach gestaltet sich die Ableitung einer Korrekturaussage
für den Abtastzähler, wenn gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung der Wert
des Vielfaches vx der Zahl der fiktiven Abtastintervalle zwischen dem vorgegebenen
Mindestabtastzeitpunkt und dem ersten nach Beginn oder dem letzten vor Ende eines
Zeichens liegenden Abtastzeitpunkt entspricht und wenn lediglich bei Zusammentreffen
eines tatsächlichen Abtastzeitpunktes mit dem vorgegebenen Mittenabtastzeitpunkt
das dabei gewonnene Abtastergebnis mit dem des vorangehenden und dem des nachfolgenden
Abtastzeitpunktes zur Ermittlung eines Zeichenzustandswechsels verglichen wird.
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Die optimalsten Bedingungen ergeben sich dabei, wenn n-1 n ungerade
ist und vx dem Wert 2 entspricht.
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Ausgehend von der Voraussetzung, daß die den Wert des Vielfaches vx
bestimmenden Größen n und m, teilerfremd sind, besteht eine weitere Lösungsvariante
gemäß der Erfindung, die insbesondere für mehrere Zeichenkanäle geeignet ist, die
nacheinander zyklisch mit einer vorgegebenen Frequenz f abgetastet werden, wobei
die Zahl lx der innerhalb eines Abtastintervalls abgetasteten Zeichenkanäle gleich
dem Quotient aus der Frequenz f und dem Produkt von Zeichengeschwindigkeit dx und
Zahl mx der tatsächlichen Abtastungen ist, darin, daß zusätzlich zur in den tatsächlichen
Abtastzeitpunkten
ermittelten Zeichenzustandsinformation auch die
Zeichenzustandsinformation bzw. -informationen zu einem bzw. mehreren der einem
jeden tatsächlichen Abtastzeitpunkt vorangehendenVx - 1) fiktiven Abtastzeitpunkte
des überlagerten Abtastrasters ermittelt und zusammen mit der zu jedem tatsächlichen
Abtastzeitpunkt ermittelten Zeichenzustandsinformation ausgewertet wird bzw.
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werden und daß jeweils die dem vorgegebenen Mittenabtastzeitpunkt
am nächsten liegende der insgesamt bei einer Auswertung vorliegenden Zeichenzustandsinformationen
übernommen wird.
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Durch die Zeichenzustandsinformation zu einem vorangehenden fiktiven
Abtastzeitpunkt läßt sich der Zeitpunkt eines Zeichenzustandswechsels ebenfalls
eingrenzen und die Korrektur des Abtastzählers in einfacher Weise steuern. Nimmt
man z.B. die Zeichenzustandsinformation des jedem tatsächlichen Abtastzeitpunkt
unmittelbar vorangehenden fiktiven Abtastzeitpunktes hinzu, so läßt sich die Überprüfung
auf eine Korrektur aussage für den Abtastzähler auf wenige tatsächliche Abtastzeitpunkte
im Anschluß an das Bezugs intervall beschränken.
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Unabhängig von der Möglichkeit der Korrektursteuerung läßt sich durch
die zusätzliche Ausnutzung der Zeichenzustandsinformationen vorangegangener fiktiver
Abtastzeitpunkte für eine Informationsübernahme die beherrschbare Isochronverzerrung
gegenüber den vorangehend beschriebenen Lösungsvarianten noch steigern. Allerdings
stellt die Ermittlung der zusätzlichen Zeichenzustandsinformation einen zusätzlichen
Aufwand dar. Dieser Aufwand fällt jedoch dann nicht besonders ins Gewicht, wenn
gleichzeitig mehrere Zeichenkanäle zu überwachen sind und die Zeichenkanäle durch
einen weiteren, ent-
sprechend voreilenden Abtastwähler abgetastet
und die dabei ermittelten Zeichenzustandsinformationen über ein Laufzeitglied entsprechender
Laufzeit geleitet werden.
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Weitere Vorteile ergeben sich bei der zuletzt beschriebenen Lösungsvariante,
wenn lediglich die dem in der Mitte zwischen zwei tatsächlichen Abtastzeitpunkten
liegenden fiktiven Abtastzeitpunkt zugehörige Zeichenzustandsinformation zusätzlich
ermittelt und ausgewertet wird. Damit wird die Voraussetzung geschaffen, daß bei
gleichzeitiger Überwachung von Zeichenkanälen unterschiedlicher Zeichengeschwindigkeit
die zusätzliche Zeichenzustandsinformation für beide Zeichengeschwindigkeiten vortefilhaft
genutzt werden kann und der Mehraufwand noch weniger ins Gewicht fällt.
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Zusätzlich kann die Erkennung von Störungen erleichtert werden, wenn
aus den bei jeder Abtastung anstehenden drei Zeichenzustandsinformationen zwei Steuersignale
abgeleitet werden, von denen das eine einen Zeichenzustandswechsel im Bereich zwischen
dem vorletzten tatsächlichen und dem nachfolgenden fiktiven Abtastzeitpunkt mit
Informationsgewinnung und das andere einen Zeichenzustandswechsel zwischen diesem
fiktiven und dem.letzten tatsächlichen Abtastzeitpunkt kennzeichnet.
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Eine andere Lösungsvariante gemäß der Erfindung, die ebenfalls für
mehrere Zeichenkanäle besonders geeignet ist, besteht darin, daß bei einem überlagerten
Abtastraster mit n fiktiven Abtastintervallen je Zeichen undVx - 1) fiktiven Abtastzeitpunkten
zwischen zwei tatsächlichen Abtastzeitpunkten die Zeichenzustandsinformationen eines
Zeichenkanals zu jedem dieser fiktiven Abtastzeitpunkte ermittelt und zusammen mit
der
zu jedem tatsächlichen Abtastzeitpunkt ermittelten Zeichenzustandsinformation ausgewertet
werden, daß der Abtastzählerstand abhängig von der Lage eines ermittelten Zeichenzustandswechsels
hinsichtlich des überlagerten Abtastrasters korrigiert wird, indem dieser statt
um vX Zählschritte entweder um ('Vx ~ 1) oder um (vx + 1) Zählschritte weitergeschaltet
wird, und daß eine Informationsübernahme lediglich bei einem Zusammentreffen eines
tatsächlichen Abtastzeitpunktes mit einem die Werten 1 bis (n+vx)/2 bzw.
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bis g - 1 + vxY2 anzeigenden Zählerstand erfolgt, je nachdem, ob n
gerade oder ungerade ist, wobei jeweils die dem Mittenabtastzeitpunkt n bzw. - -
entsprechende Information übernommen wird.
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Durch die zusätzliche Ableitung der Zeichenzustandsinformationen zu
allen fiktiven Abtastzeitpunkten zwischen zwei tatsächlichen Abtastzeitpunkten ergeben
sich dieselben Auswerteverhältnisse, als wenn ein Zeichenkanal n mal statt mx mal
abgetastet würde. Nur erfolgt die Überwachung der einzelnen n Abtastintervalle auf
Vorliegen eines Zeichenzustandswechsels nicht nacheinaiider, sondern es werden mit
jeder tatsächlichen Abtastung vx Abtastintervalle gleichzeitig überprüft.
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Je nach Anzahl der fiktiven Abtastintervalle schwankt dabei der Aufwand
für die Ermittlung der zusätzlichen Zeichenzustandsinformationen, so daß diese Lösungsvariante
zweckmäßig bei Empfangs einrichtungen für mehrere Zeichenkanäle angewendet wird.
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Eine besonders vorteilhafte Lösung ergibt sich durch Kombination der
genannten Lösungsvarianten, wenn eine Mehrzahl von 1 Zeichenkanälen-mit wenigstens
drei Zeichengeschwindigkeiten dx überwacht werden soll,
von denen
sich die ersten beiden Zeichengeschwindigketten um den Faktor 2 und die zweite und
dritte Zeichengeschwindigkeit ebenfalls um den Faktor 2 oder ein Vielfaches i davon
unterscheiden. Eine solche Lösung ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet,
daß die Zahl n der tatsächlichen bzw. fiktiven Abtastintervalle des jedem Zeichen
überlagerten Abtastrasters für alle Zeichengeschwindigkeiten gleich ist, daß den
Zeichen der ersten Zeichengeschwindigkeit ein Abtastraster mit n tatsächlichen Abtastintervallen
den Zeichen der zweiten Zeichengeschwindigkeit ein Abtastraster mit v2 = 2 fiktiven
Abtastintervallen und (v2 - 1) fiktiven Abtastzeitpunkten zwischen zwei tatsächlichen
Abtastzeitpunkten und den Zeichen der dritten Zeichengeschwindigkeit ein Abtastraster
mit V3 = 21 fiktiven Abtastintervallen undV3 - 1) fiktiven Abtastzeitpunkten überlagert
ist, daß bei den Zeichen der zweiten Zeichengeschwindigkeit zusätzlich die Zeichenzustandsinformation
aller fiktiven Abtastpunkte und bei den Zeichen der dritten Zeichengeschwindigkeit
zusätzlich die Zeichenzustandsinformation des mittleren zwischen zwei tatsächlichen
Abtastzeitpunkten liegenden fiktiven Abtastzeitpunk tgewertet werden, wobei diese
zusätzlichen Zeichenzustandsinformationen jeweils um die gleiche Zahl von Takten
der Frequenz f vorauslaufend ermittelt werden, und daß abhängig von den gegebenen
Voraussetzungen und dem zugehörigen individuellen Abtastzähler je Zeichenkanal die
Zeichen der einzelnen Zeichengeschwindigkeit übernommen werden und der Empfang je
Zeichenkanal synchronisiert wird.
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In Anwendung auf das eingangs genannte Beispiel mit den Zeichengeschwindigkeiten
2400, 4800 und 9600 Bit/sec, die sich jeweils um den Faktor 2 unterscheiden, bedeutet
das, daß die Zeichen mit der Zeichen-
geschwindigkeit 2400 Bit/sec
jeweils n mal tatsächlich abgestatet werden. Die Zeichen der Zeichengeschwindigkeit
4800 Bit/sec werden nur m2 = 7 = 4,5 mal abgetastet, wobei zwischen zwei tatsächlichen
Abtastn zeitpunkten jeweils v2 = m2 = 2 fiktive Abtastinterm2 -valle mit v2 - 1
= 1 fiktiven Abtastzeitpunkt liegen.
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Wird zu diesem fiktiven Abtastzeitpunkt ebenfalls die zugehörige Zustandsinformation
ermittelt, so ergeben sich für diese Zeichengeschwindigkeit dieselben Empfangsbedingungen
wie bei der um den Faktor 2 niedrigeren Zeichengeschwindigkeit.
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Die Zeichen der dritten Zeichengeschwindigkeit von 9600 Bit/sec werden
schließlich m3 = n = 2,25 mal tatsächlich abgetastet, wobei zwischen den tatsächlichen
Abtastzeitpunkten jeweils v3 = n = 4 fiktive Abtastm3 intervalle mit v3 - 1 = 3
fiktiven Abtastzeitpunkten liegen. Bei dieser Zeichengeschwindigkeit wird die vorlaufende
Abtastung der anderen Zeichengeschwindigkeit von 4800 Bit/sec mitausgenutzt, so
daß ohne zusätzlichen Aufwand eine zusätzliche Zeichenzustandsinformation zur Verfügung
steht und somit auch diese Zeichengeschwindigkeit mit einer vorgegebenen maximalen
Isochronverzerrung beherrscht werden kann.
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Zusätzlich lassen sich auch Zeichengeschwindigkeiten in eine solche
Lösung einbeziehen, die kleiner als die Bezugsgeschwindigkeit, z.B. 2400 Bit/sec
im vorliegenden Fall, sind. Sind diese zusätzlichen Zeichengeschwindigkeiten z.B.
um den Faktor 1/2k bei ganzzahligem k kleiner so wird in einfacher Weise nur jede
(1/2k)te Abtastung des Zeichens durch den Zeichenkanalwähler gewertet. Die Empfangsbedingungen
sind dann dieselben wie bei der Bezugsgeschwindigkeit mit n tatsächlichen Abtastungen
je Zeichen.
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Die Erfindung umfaßt auch eine Schaltungsanordnung zur Durchführung
der vorangehend beschriebenen Verfahren, bestehend aus einem Zeichenkanalwähler
zur aufeinanderfolgenden Ansteuerung einer Reihe von Zeichenkanälen und Ableitung
der augenblicklichen Zeichenzustandsinformationen der einzelnen Zeichenkanäle, einem
Schieberegister mit einer der Anzahl der zu überwachdnden Zeichenkanäle entsprechenden
Anzahl von Speicherstufen zur Zwischenspeicherung des augenblicklichen Abtastzählerstandes
und der jeweils gewonnenen letzten Zeichenzustandsinformation eines Zeichenkanales
sowie zusätzlicher Informationen, und einer logischen Verknüpfungsschaltung zur
Überwachung auf gegebenenfalls auftretende Zeichenzustandswechsel, zur minderung
des Abtastzählerstandes, zur Einleitung einer Informationsübernahme und zur Auslösung
eines Abtastalarmes bei Feststellung eines Fehlers. Eine solche Schaltungsanordnung
ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die logische Verknüpfungsschaltung
abhängig von einer für die Zeichenkanäle vorgegebenen Zeichengeschwindigkeit beeinflußbar
ist und die Abtastzählerstände jeweils um eine vorgegebene Anzahl vx von Zählschritten
erhöht, die im Korrekturfall sich um einen Zählschritt erniedrigen oder erhöhen
kann, und daß die logische Verknüpfungsschaltung Schaltmittel aufweist, die eine
Informationsübernahme einleiten, wenn der aus dem Schieberegister entnommene Abtastzählerstand
einen um vx/2 nach beiden Seiten vom üblichen Übernahmezählerstand abweichenden
Zählerstand aufweist.
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Die so gekennzeichnete Schaltungsanordnung unters leidet sich von
bekannten Schaltungsanordnungen im wesentlichen dadurch, daß die logische Verknüpfungsschaltung
durch Berücksichtigung der jeweiligen Zeichengeschwindigkeit bei der Änderung des
Abtastzählerstandes und bei der Informationsübernahme flexibler gestaltet ist.
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Eine Weiterbildung dieser Schaltungsanordnung ist dadurch gekennzeichnet,
daß der ZeichenkanaWähler mit jedem Schritt gleichzeitig mehrere Zeichenkanäle abfragt,
daß die dabei gewonnenen Zeichenzustandsinformationen bis auf eine der gleichzeitig
abgefragten Zeichenkanäle über Laufzeitglieder geleitet werden, deren Laufzeit so
bemessen ist, daß die in ihnen zwischengespeicherten Informationen zeitgerecht,
aber als um jeweils ein oder mehrere Abtastintervalle vorlaufende zuzusätzliche
Informationen zur Auswertung durch die logische Verknüpfungsschaltung bereitstehen,
wenn der zugehörige Zeichenkanal direkt abgefragt wird und eine unverzögerte Zeichenzustandsinformation
liefert. Auf diese Weise lassen sich zusätzlich Zeichenzustandsinformationen für
die Auswertung mit geringem Aufwand bereitstellen.
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Eine andere Weiterbildung betrifft die logische Verknüpfungsschaltung
bezüglich der Auswahl der jeweils günstigsten Zeichenztistandsinformation unter
den gleichzeitig zur Verfügung stehenden Informationen, indem die logische Verknüpfungsschaltung
Schaltmittel aufweist, die für eine Informationsübernahme jeweils die dem Übernahmezählerstand
am nächsten liegende Zeichenzustandsinformation aus den zur Verfügung stehenden
Informationen auswählt und bezüglich der Korrektur des Abtastzählerstandes, indem
die logische Verknüpfungsschaltung Schaltmittel aufweist, die durch Vergleich der
einzelnen bei einer Auswertung zur Verfügung stehenden Zeichenzustandsinformationen
mteinander erkennbare Zeichenzustandswechsel abhängig von dem zugehörigen Abtastintervallbereich
ermitteln und die Korrektur des Abtastzählers sowie die Auslösung eines Abtastalarmes
abhängig von den festgestellten Intervallbereichen mit Bezug auf das vorgegebene
Abtastraster steuern.
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Dabei ergeben sich besondere Vorteile, wenn gemäß einer Weiterbildung
der Erfindung die logische Verknüpfungsschaltung einen Verknüpfungsspeicher aufweist,
der entsprechend jeder Kombination aus den Angaben über den augenblicklichen Abtastwählerstand,
über die jeweils auf einen Zeichenzustandswechsel überprüften Intervallbereiche
des vorgegebenen Abtastrasters und über die je jeweilige Zeichengeschwindigkeit
als Adresse/ein Verknüpfungsergebnis bezüglich Übernahme, Art der Übernahmeinformation,
neuen Abtastzählerstand und Abtastalarm gespeichert enthält. Ein solcher Verknüpfungsspeicher
läßt sich in einfacher Weise durch marktübliche Speicher in integrierter Technik
verwirklichen, wobei programmierbare Speicher, z.B. als sogenanntes PROM, äußerst
anpassungsfähig sind.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung seien nachfolgend anhand der Zeichnung
näher erläutert. Im einzelnen zeigen: FIG 1 Die Gegenüberstellung eines unverzerrten
und eines verzerrten Signals, FIG 2 den zeitlichen Verlauf eines unverzerrten und
eines verzerrten Signales in Bezug auf die Abtastimpulse, FIG 3 ein Abtastdiagramm
für Signale mit unterschiedlichen Zeichengeschwindigkeiten zur Erläuterung des der
Erfindung zugrundeliegenden Lösungsprinzips, FIG 4 ein weiteres Abtastdiagramm,
FIG 5 eine Schaltungsanordnung zur Bereitstellung
von zusätzlichen
Zeichenzustandsinformationen eines Zeichenkanales bei jeder Zeichenkanalabtastung,
FIG 6 eine weitere Schaltungsanordnung in Anlehnung an die von FIG 5, FIG 7 eine
Zuordnungstabelle für die Anordnung nach FIG 6, FIG 8 ein Abtastdiagramm für ein
Zeichenkanalbündel mit vier verschiedenen Zeichengeschwindigkeiten in Anlehnung
an FIG 3, bei dem verschiedene Lösungsvariante gemäß der Erfindung kombiniert sind,
FIG 9 eine nach FIG 8 arbeitende Schaltungsanordnung und FIG 10 eine Verknüpfungstabelle
für die Anordnung nach FIG 9.
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In FIG 1 zeigt der Kurvenzug U den zeitlichen Verlauf eines unverzerrten
Signales mit der Zeichen- oder Bit dauer T. Darunter ist mit dem Kurvenzug V der
Verlauf eines gegenüber der Zeile U verzerrten Signales dargestellt. Die Flanken
dieses Signales sind gegenüber den Flanken oder gegenüber den Zeichenzustandswechseln
des unverzerrten Signales U zeitlich um die Dauer tv vorauseilend bzw. tn nacheilend
versetzt. Für jeden Zeichenkanal gibt es dabei maximale Werte der Zeiteinheiten
tv und tnX die den Grad der individuellen bzw.
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isochronen Verzerrung bestimmen. Bei vorgegebenen Werten von tv und
tn wird offensichtlich, daß Zeichenzustandswechsel nur in bestimmten Zeitbereichen,
nämlich
den Zeitabschnitten A auftreten können, während in den
dazwischenliegenden Zeitabschnitten B keine Zeichenzustandswechsel zu erwarten sind.
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Ausgehend von den beiden Signalverläufen nach FIG 1 zeigt FIG 2 ebenfalls
die Gegenüberstellung eines unverzerrten Signalverlaufes U mit einem verzerrten
Signalverlauf V. Zusätzlich sind die Abtasimpulse O bis 8 eingetragen. Diese Abtastimpulse
folgen äquidistant aufeinander, so daß bei n Abtastimpulsen und einer Zeichendauer
T das Zeitintervall zwischen zwei Abtastimpulsen gleich T/n ist. Für die Wertung
des empfangenen Signals ist dabei folgende Abmachung getroffen: Bei unverzerrtem
Signalverlauf und Synchronität zwischen Abtastzähler und Signaltakt wird ein Zeichenzustandswechsel
lediglich zwischen den Abtastimpulsen 8 und 0 erwartet, während beim Abtastimpuls
4 - wie durch einen Pfeil angedeutet - die Informationsübernahme erfolgt.
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Beim verzerrten Signal V eilt der erste Zeichenzustandswechsel um
die Dauer tn nach und der zweite Zeichenzustandswechsel um die Zeitdauer tv vor.
Weiterhin ist aufgrund vorausgehender Korrekturen des Abtastzählerstandes der Beginn
des Zählzyklus um ein Abtastintervall nacheilend verschoben.. Diese Verschiebung
tf kann maximal einem Wert entsprechezrider größten zeitlichen Verzerrung tn bzw.
tv erreichen. Unterstellt man andererseits, daß bei maximal voreilendem Zeichenzustandswechsel
und maximal nacheilendem Zählzyklusbeginn nur während einer Zahl w von Abtastintervallen
mit einem Zeichenzustandswechsel gerechnet werden soll, so muß folgende Bedingung
erfüllt sein:
wobei tp die Phasenverschiebung zwischen dem Zeichenzustandswechsel
und dem als Bezugspunkt geltenden Abtastimpuls darstellt. Da tp maximal den Wert
eines Abtastintervalls, also T/n erreichen kann, ergibt sich das Verhältnis der
Zahl w der Abtastintervalle, die den Zeitabschnitt A bilden, zu der Gesamtzahl n
der Abtastschritte je Zeichen nach-fo.lgender Formel:
Da tf maximal gleich der maximalen Nacheildauer tn eines Zeichenzustandswechsels
werden kann, ergibt sich für diesen Fall bei Berücksichtigung der Beziehung für
die isochrone Verzerrung is die folgende Beziehung, wobei is in Prozenten anzugeben
ist:
Umgeformt ergibt das mit n = w + k die bereits genannte Formel
wobei k die Zahl der Abtastschritte für den Zeitabschnitt B angibt, für den kein
Zeichenzustandswechsel zu erwarten ist. Die Zahl der Abtastschritte w wird zweckmäßig
immer ungerade gewählt, damit die Zahl der Abtastschritte beidseitig vom Bezugsintervall
zwischen den Abtastzeitpunkten 8 und 0 gleich groß ist. Mit den Werten n = 9, w
= 5 und k = 4 läßt sich demzufolge eine Isochronverzerrung bis zu ca 22% beherrschen.
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FIG 3 zeigt im oberen Teil drei verschiedene Signal-
verläufe
U-d1, U-d2 und U-d3 mit den verschiedenen Zeichengeschwindigkeiten d1, d2 und d
im Verhältnis 1 : 2 : 4, d.h. die Zeichengeschwindigkeiten unterscheiden sich jeweils
um den Faktor 2. Unter den einzelnen Signalkurven sind jeweils die zugehörigen Abtastzeitpunk)
O bis 8 eines überlagerten Abtastrasters mit jeweils n = 9 Abtastintervallen angegeben,
wobei die jeweilige Zeichenmitte zum Mittenabtastzeitpunkt 4 durch einen Pfeil markiert
ist. Bei einer Zeichengeschwindigkeit d1 entfallen danach auf ein Zeichen, z.B.
B1, m1 = n = 9 Abtastungen, was den Abtastverhältnissen gemäß FIG 2 entspricht.
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Tastet man die Zeichen der Zeichengeschwindigkeit d2 mit derselben
Geschwindigkeit ab, was für den Signalverlauf U - d2 mit den ausgezogenen Abtastimpulsen
zu den einzelnen Abtastzeitpunkten angedeutet ist, so verringert sich die Zahl der
Abtastungen je Zeichen, z.B. B1, im Verhältnis der Zeichengeschwindigkeit d1 und
dz, d.h. auf Zeichen der doppelten Zeichengeschwindigkeit entfallen nur noch halb
soviele Abtastschritte entsprechend der Beziehung m2 = m1 dd2.
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Analoges gilt für den Signalverlauf U - d3 gemäß der Beziehung m3
= m1 d1/d3.
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Mit steigender Zeichengeschwindigkeit dx verringert sich also bei
einem konstanten Abtasttakt mit Bezug auf eine vorgegebene Zeichengeschwindigkeit
die Zahl der tatsächlichen Abtastungen. Das Abtastraster wird dadurch immer gröber
und damit die beherrschbare Isochronverzerrung immer kleiner.
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eben den mit tatsächlihen Abtastimpulsen belegten Abtastzeitpunkten
sind nun bei den Signalverläufen U - d2 und U - d3 gestrichelt weitere fiktive Ab-
tastzeitpunkte
angegeben, z.B. beim Zeichen B1 des Signalverlaufes U-d2 die fiktiven Abtastzeitpunkte
1, 3, 5 und 7 bzw. beim Zeichen B1 des Signalverlaufes U-d3 die fiktiven Abtastzeitpunkte
0, 2, 3, 4, 6, 7 und 8. Bei der Zeichengeschwindigkeit d2 liegen also zwischen zwei
tatsächlichen Abtastzeitpunkten, z.B. 0 und 2, immer ein fiktiver, z.B. 1, und bei
der Zeichengeschwindigkeit d3 zwischen zwei tatsächlichen Abtastzeitpunkten, z.B.
1 und 5, immer drei fiktive Abtastzeitpunkte, z.B. 2, 3 md 4, entsprechend der Beziehung
v-l=n/m-l, wobei n die Zahl, z.B. 9 im vorliegenden Falle, der Abtastintervalle
je Zei dien kennzeichnet.
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Im vorliegenden Falle ist n=m1=9 für alle drei Signalkurven U-d1,
U-d2 und U-d3 gleich. Die tatsächlichen und fiktiven Abtastzeitpunkte der Kurven
U-d2 und U-d3 bilden dabei ein dem Abtastraster der Kurve U-d1 entsprechendes fiktives
Abtastraster, wenn der zugehörige Abtastzähler mit jedem tatsächlichen Abtastschritt
um Schritte weitergeschaltet wird. Das hat aber zur Folge, daß ein tatsächlicher
Abtastzeitpunkt nicht bei jedem Zeichen mit dem Mittenabtaszeitpunkt 4 des überlagerten
Abtastrasters zusammenfällt, wie die Kurve U-d2 für das Zeichen B2 oder die Kurve
U-d3 für die Zeichen B1, B3, B4 und B5 erkennen läßt. Folglich kann bei diesen Zeichen
die Informationsübernahme nicht zum üblichen Mittenabtastzeitpunkt 4 erfolgen.
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Es ist daher Vorsorge dafür zu treffen, daß eine Informationsübernahme
jeweils bei dem dem vorgegebenen Mittenabtastzeitpunkt am nächsten liegenden Abtastzeitpunkt
erfolgt. Bei den Zeichen der Kurve U-d2 sind das die Abtastzeitpunkte 3 und 5, die
jeweils gleich weit vom Mittenabtastzeitpunkt 4 entfernt sind,
da
jeweils nur ein fiktiver Abtastzeitpunkt zwischen zwei tatsächlichen Abtastzeitpunkten
liegt.
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Bei der Kurve U-d3 ist die Schwankungsbreite größer.
-
Sie kann bei vx fiktiven Abtastintervallen mit vx-1 fiktiven Abtastzeitpunkten
zwischen zwei tatsächlichen Abtastzeitpunkten maximal + vx/2 Abtastintervalle betragen.
So eilt der tatsächliche Abtastzeitpunkt 5 bei den Zeichen B1 und B5 dem vorgegebenen
Mittenabtastzeitpunkt 4 um ein Abtastintervall nach und der Abtastzeitpunkt 3 beim
Zeichen B3 um ein Abtastintervall voraus. Für die Informationsübernahme müssen also
diese Abtastzeitpunkte verwendet werden, was durch einen zusätzlichen Kreis am Abtastimpuissymbol
angedeutet ist. Beim Zeichen B4 sind die beiden tatsächlichen Abtastzeitpunkte 2
und 6 vom vorgegebenen Mittenabtastzeitpunkt 4 gleich weit entfernt. Beide Abtastzeitpunkte
können also bei gleicher Sicherheit zur Auswertung herangezogen werden. Im vorliegenden
Falle ist der Abtastzeitpunkt 6 gewählt, was durch den zusätzlichen Kreis am Abtastimpulssymbol
gekennzeichnet ist.
-
Nach allem folgt: Eine sichere Auswertung eines Zeichens B.... mit
verringerter Zahl von Abtastungen ist immer dann gegeben, wenn der von der Schwankungsbreite
der tatsächlichen, für eine Informationsübernahme geeigneten Abtastimpulse erfaßte
Bereich um den vorgegebenen Mittenabtastzeitpunkt von einem zu erwartenden Zeichenzustndswechsel
frei bleibt. Dieser Bereich entspricht dem Bereich B in FIG 1 oder FIG 2 mit k Abtastintervallen,
so daß folglich k=vx=n/mx gesetzt werden kann und sich daraus mit Formel 2) diebeharrschbare
Isochronverzerrung nach folgender Formel ergibt:
Bezogen auf das Beispiel gemäß FIG 3 bedeutet das, daß bei n=m1=9
, m2=m1d1/d2=4,5 und demzufolge v2=2 für Kurve U-d2 eine Isochronverzerrung bis
zu ca 33% und bei m3=m1.d1/d3=2,25 mit v3=4 für Kurve U-d3 noch eine Isochronverzerrung
bis zu ca 22% beherrschbar ist.
-
Damit lassen sich mit einer einheitlichen Abtastanordnung und einer
Abtastgeschwindigkeit verschiedene Zeichengeschwindigkeiten sicher überwachen, ohne
daß die beherrschbare Isochronverzerrung unter einen vorgegebenen Wert absinkt.
-
mit Andererseits bringt die/zunehmend Zeichengeschwindigkeit dx verringerte
Zahl mx der tatsächlichen Abtastungen je Zeichen es mit sich, daß eine aus den Abtastergebnissen
herleitbare Aussage über eine notwendige Korrektur des die einzelnen n Abtastintervalle
festlegenden Abtastzähler erschwert wird. So läßt z.B. mit Bezug auf die Zeichen
B1 und B2 der Kurve U-d3 ein Vergleich der Abtastergebnisse zum tatsächlichen Abtastzeitpunkt
5 beim Zeichen 31 und 0 beim Zeichen B2 lediglich erkennen, daß zwischenzeitlich
ein Zeichenzustandswechsel stattgefunden hat, nicht aber, in welchem Intervall.
-
Zur Behebung dieser Schwierigkeit bestehen ausgehend von dem allgemeinen
Lösungsprinzip der Erfindung mehrere Möglichkeiten: Mit Bezug auf Kurve U-d3 von
FIG 3 ist z.B. erkennbar, daß die tatsächlichen Abtastzeitpunkte - die ausgezogenen
Abtastimpulse - nicht immer mit demselben Abtastzeitpunkt des überlagerten Abtastrasters
zusammenfallen, sondern sie wandern in der Folge 1, 5, 0, 4, 8, 3, 7, 2, 6 und 1
vom Zeichen B1 ausgehend, bis beim Zeichen B5 ein neuer Zyklus beginnt. Diese laufende
Verschiebung ergibt sich immer dann, wenn n und mx keinen gemeinsamen ganzzahligen
Teiler aufweisen, also Eeilerfresd sind.
-
Diese Eigenart kann zur Zählerkorrektur ausgenutzt werden,
da
sich periodisch Paare von Abtastergebnissen für die Auswertung ergeben, die einen
sicheren Schluß darüber zulassen, ob ein Zeichenzustandswechsel zu spät bzw.
-
zu früh erfolgt ist oder nicht.
-
Zur Verdeutlichung dieses Sachverhaltes sind unterhalb der Kurve U-d3
und dem dazugehörigen Abtastraster drei gegenüber der Kurve U-d3 phasenverschobene
Signalverläufe U1-d3, U2-d3 und U3-d3 ohne zusätzliche Verzerrung aufgezeichnet,
wobei die Phasenverschiebung von Kurve zu Kurve einem Abtastintervall entspricht.
Bei den gegebenen Verhältnissen läßt sich z.B. mit Bezug auf das Zeichen B1 bei
der tatsächlichen Abtastung zum Abtastzeitpunkt 5 feststellen, daß der Zeichenzustandswechsel
bei den Kurven U2-d3 und U3-d3 zu spät erfolgt ist, da bei Sytichronität zwischen
Abtastzähler und Zeichenverlauf ein möglicher Zeichenzustandswechsel bereits vor
dem Abtastzeitpunkt 1 aufgetreten sein müßte. Analoges gilt für Zeichen B2 beim
Abtastzeitpunkt 4 und für Zeichen B4 beim Abtastzeitpunkt 6, was durch gesonderte
Pfeile mit einem Kreuz am Ende über den einzelnen Zeichen der Kurven U1-d3 bis U3-d3
gekennzeichnet ist. In all diesen Fällen erfolgt der festgestellte Zeichenzustandswechsel
zu spät, was gleichbedeutend ist mit einem Voreilen des Abtastzählers.
-
Der Abtastzählerstand muß daher korrigiert werden, indem nicht um
vx Schritte, sondern nur um(vx-1) Schritte beim nachfolgenden Abtasttakt erhöht
wird. Analoges gilt für den nicht dargestellten Fall der voreilenden Zeichenzustandswechsel,
allerdings mit dem Unterschied, daß der Abtastzählerstand dann jeweils um (vx+1)
Schritte erhöht werden muß.
-
Eine Korrekturaussage ist dabei immer dann möglich, wenn das Bezugsintervall
8-0 außerhalb des von zwei aufeinanderfolgenden Abtastzeitpunkten abgedeckten Bereiches
des Abtastrasters liegt und die Abtastergebnisse dieser beiden Abtastzeitpunkte
einen Zeichenzustandswechsel erkennen lassen. Das bedeutet z.B. mit Bezug auf Kurve
U-d2: Würden die Abtastergebnisse zum Abtastzeitpunkt 6 und 8 beim Zeichen B1 einen
Zeichenzustandswechsel anzeigen, so würde dieser Zeichenzustandswechsel zu früh
liegen. Würden andererseits die Abtastergebnisse zu den Abtastzeitpunkten 1 und
3 beim Zeichen B2 einen Zeichenzustandswechsel anzeigen, so läge dieser zu spät,
denn im synchronen Fall hätte er im Bereich zwischen den vorangehenden Abtastzeitpunkten
8 und 1 auftreten müssen.
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Analoges gilt mit Bezug auf den Signalverlauf U-d3, wie die zugehörigen
phasenverschobenen Signalverläufe U1-d3 bis U3-d3 für den Fall der nacheilenden
Verschiebung erkennen lassen.
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Es ergeben sich also immer Paare von Abtastzeitpunkten, die das Bezugsintervall
nicht einschließen, und darunter auch solche, die Bereiche des überlagerten Abtastrasters
umfassen, in denen Zeichenzustandswechsel überhaupt nicht auftreten dürfen, wie
bereits anhand von FIG 1 und FIG 2 gezeigt worden ist. Alle diese Fälle muß die
Steuerlogik bei der Auswertung der Abtastergebnisse erfassen, um eine sichere Korrekturaussage
treffen zu können.
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Man kann nun die Steuerlogik für die Ableitung der Korrekturaussage
durch Beschränkung auf vorgegebene Abtastzeitpunkte vereInfachen, z.B. in der Weise,
daß nur die Bereiche auf. einen Zeichenzustandswechsel überwacht werden, die an
einen das Bezugsintervall 8-0 ein-
Jchließenden Bereich angrenzen,
z.B. mIt Bezug auf den Signalverlauf U-d2 die Bereiche zwischen den Abtastzeitpunkten
6 und 8 sowie 1 und 3 beim Übergang vom Zeichen B1 auf das Zeichen B2 oder die Bereiche
zwischen den Abtastzeitpunkten 5 und 7 sowie 0 und 2 beim Übergang vom Zeichen B2
auf das Zeichen B3.
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Eine andere Möglichkeit zur Vereinfachung der Steuerlogik für die
Kprrekturaussage läßt sich aus der Gegenüberstellung der Verhältnisse bezüglich
der Kurve U-d2 und U-d3 ableiten. Wird nämlich mx immer kleiner und damit der Wert
für VX immer größer, bis er der Zahl der Abtastintervalle zwischen dem vorgegebenen
Mittenabtastzeitpunkt und dem ersten nach Beginn bzw. dem letzten vor Ende eines
Zeichens liegenden Abtastzeitpunktdesüberlagerten Abtastrasters entspricht, so liegt
bei Überprüfung lediglich des zum Mittenabtastzeitpunkt endenden und des zum Mittenabtastzeitpunkt
beginnenden Bereiches das Bezugs intervall immer außerhalb dieser beiden Bereiche,
und ein innerhalb dieser beiden Bereiche festgestellter Zeichenzustandswechsel liegt
entweder zu spät oder zu früh.
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Allerdings ist in einem solchen Falle eine Korrekturaussage nicht
bei jedem Zeichen möglich, da sich die tatsächlichen Abtastzeitpunkte gegenüber
dem Uberlagerten Abtastraster verschieben und daher ein tatsächlicher Abtastzeitpunkt
nicht immer mit dem vorgegebenen Mittenabtastzeitpunkt zusammenfällt, wie Kurve
U-d3 zeigt.
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So ist eine Korrekturaussage z.B. nur bei den Zeichen B2 und B6 möglich,
also periodisch in größeren Abständen. Das ist aber bei einem einsynchronisierten
System von untergeordneter Bedeutung, denn eineechte Verschiebung des Zeichenverlaufs
kommt wegen der hohen Zeitstabilität der zeitbestimmenden Sende- und Empfangs-
schaltglieder
relativ selten vor, so daß auftretende Verzerrungen mit hoher Wahrscheinlichkeit
um das vorgegebene Bezugsintervall schwanken.
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mit Aus den Signalverläufen U-d3 in Verbindung/U1-d3 bis 3 U3-d3
der FIG 3 läßt sich des weiteren eine andere Lösungsvariante gemäß der Erfindung
herleiten. Verschieben sich nämlich die tatsächlichen Abtastzeitpunkte von Zeichen
zu Zeichen gegenüber dem überlagerten Abtastraster-, so läßt sich die Abweichung
eines durch Vergleich zweier aufeinanderfolgender Abtastergebnisse erkennbaren Zeichenzustandswechsels
auch dann erkennen, wenn zusätzlich zu den beiden bei jeder Auswertung anstehenden
Abtastergebnissen ein weiteres Abtastergebnis zur Verfügung steht. Betrachtet man
z.B. den Abtastzeitpunkt 1 des Zeichens B5 beim Signalverlauf U-d3, so ist der beim
Signalverlauf U1-d3 zeitlich verschoben folgende Zeichenzustandswechsel nicht gegenüber
dem Bezugsintervall 8-0 als nacheilend erkennbar, da nur feststellbar ist, daß zwischen
dem vorhergehenden Abtastzeitpunkt 6 und dem augenblicklichen Abtastzeitpunkt 1
ein Zeichenzustandswechsel aufgetreten ist. Stünde dagegen zum Abtastzeitpunkt 1
auch das Abtastergebnis des vorhergehenden fiktiven Abtastzeitpunktes 0 zur Verfügung,
so würde die gegebene Abweichung dagegen erkennbar. Analoges gilt mit Bezug auf
den Abtastzeitpunkt 2 beim Zeichen B4 der Kurve U-d3 und einer Verschiebung entsprechenr:
Kurve U2-d3.
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Auch hier erfolgt der Zeichenzustandswechsel zu spät, was aber nur
erkannt werden kann, wenn gleichzeitig das Abtastergebnis des fiktiven Abtastzeitpunktes
1 bei der Auswertung zur Verfügung steht. Analoges gilt, wenn statt des Abtastergebnisses
zum Abtastzeitpunkt 1 das vom Abtastzeitpunkt O zur Verfügung stünde. In diesem
Falle könnte bei beiden Kurven d1-d3 und U2-d3
der Zeichenzustandswechsel
beim Übergang vom Zeichen B3 auf das Zeichen B4 als zu spät erkannt werden.
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Ganz allgemein würde also ein weiteres zusätzliches Abtastepbnis zu
einem der zwischen zwei tatsächlichen Abtastzeitpunktenliegenden fiktiven Abtastzeitpunkte
den Intervallbereich zwischen zwei tatsächlichen Abtastzeitpunkten in zwei Teilbereiche
gliedern und damit die Möglichkeit zu einer Aussage über die tatsächliche Lage eines
Zeichenzustandswechsels mit Bezug auf das Bezugsintervall verbessern.
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Auch hierbei könnte die Zahl der für eine Korrekturaussage zu überprüfenden
Intervallbereiche vorteilhaft eingeschränkt werden. Wird z.B. lediglich die Zeichenzustandsinformation
des jedem tatsächlichen Abtastzeitpunkt unmittelbar vorangehenden fiktiven Abtastzeitpunktes
ermittelt, so kann beispielsweise zum tatsächlichen Abtastzeitpunkt 0 unmittelbar
entschieden werden, ob der Zeichenzustandswechsel synchron oder zu früh erfolgt
ist. Bei höheren Werten von vx, wie z.B.
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beim Signalverlauf U-d3 kann dabei ein umfangreicher Teil eines Zeichens,
z.3.des Zeichens B1, auf zu früh liegende Zeichenzustandswechsel mit einem Schlage
überwacht werden. Zu spät liegende Zeichenzustandswechsel können durch zusätzliche
Überwachung der (vx-1) nachfolgenden Abtastzeitpunkte also 1,2 und 3 mit Bezug auf
Zeichen B2 des Signalverlaufes U-d3 erfaßt werden. Alle übrigen Abtastzeitpunkte
können unberücksichtigt bleiben.
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Unabhängig von der hierdurch bedingten Korrekturmöglichkeit des Abtastählers
bietet die Ermittlung und Auswertung der zusätzlichen Zeichenzustandsinformatio
n allgemein und in einfacher Weise die Möglichkeit,
die beherrschbare
Isochronverzerrung zu erhöhen.
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Zur Erläuterung dieser Tatsache zeigt FIG 4 einen Ausschnitt des Signalverlaufs
U-d3 nach FIG 3 mit dem überlagerten Abtastraster RA, das wiederum aus n=9 Intervallen
und den Abtastzeitpunkten 0 bis 8 besteht. Bezugsintervall für die Synchronisierung
des Abtastzählers ist ebenfalls das Intervall 8-0 zwischen den Abtastzeitpunkten
8 und 0. Der für die Informationsübernahme günstigste Abtastzeitpunkt ist der Mittenabtastzeitpunkt
4. Die Abtastung erfolgt mit m3=m1.d1/d3=2,25 tatsächlichen Abtastschritten je Zeichen,
so daß vx=n/mx=4 ist. Unter dieser Voraussetzung können die tatsächlichen Abtastzeitpunkte
mit Informationsübernahme um vx/2 Intervalle dem Mittenabtastzeitpunkt 4 voraus-
oder nacheilen, also zwischen den Abtastzeitpunkten 2 und 6 pendeln.
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Unterhalb des Abtastrasters RA sind jeweils vier Abtastimpulsfolgen
1m3 bis 4m3 aufgetragen, die den im vorliegenden Beispiel vier möglichen Phasenlagen
entsprechen. Die Abtastimpulse sind dabei durch ausgezogene Striche gekennzeichnet.
Zusätzliche Abtastimpulse sind gestrichelt eingetragen. Diese kennzeichnen die Zeitpunkte
für die Gewinnung der zusätzlichen Zeichenzustandsinformationen und zwar einmal
um ein Abtastintervall - Information J1i - und zum andern um zwei Abtastintervalle
- Information J2i - vorauseilend. Soll dabei von den jeweils drei bei einer Auswertung
zur Verfügung stehenden Zeichenzustandsinformationen jeweils die dem Mittenabtastzeitpunkt
4 am nächsten liegende für die Informationsübernahme herangezogen werden, so sind
das jeweils die Zeichenzustandsinformationen, die durch die mit einem Kreis gekennzeichneten
Abtatimpulse gewonnen werden.
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Das bedeutet bei einer zusätzlichen, nur um ein Abtastintervall vorauslaufenden
Informationsgewinnung J1 in der Folge 2m3 die Übernahme der Information vom Mittenabtastzeitpunkt
4 statt vom Abtastzeitpunkt 5 und in der Folge 3 m3 die Übernahme der Information
vom Abtastzeitpunkt 5 statt vom Abtastzeitpunkt 6.
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Die Schwankungsbreite verringert sich also auf beiden Seiten vom Mittenabtastzeitpunkt
4 um 1 Intervall auf < =v/2-1 Intervalle. Setzt man diesen Wert statt in in die
Formel 7) ein, so ergibt das im vorliegenden Fall eine Steigerung von ca.22 auf
ca. 33% beherrschbarer Isochronverzerrung.
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Dieselbe Steigerung ergibt sich im vorliegenden Falle, wenn statt
der um 1 Intervall vorauseilenden Informatian J1i die um zwei Intervalle vorauseilende
Information J2i zur Informationsübernahme herangezogen werden kann. Bei der Folge
3m3 bedeutet das nämlich einen Austausch der Information vom Abtastzeitpunkt 6 gegen
die vom Mittenabtastzeitpunkt 4, was insgesamt wiederum zu einer Verringerung der
Schwankungsbreite um ein Intervall auf beiden Seiten des Mittenabtastzeitpunktes
4 führt.
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Das Prinzip der zusätzlichen Informationsgewinnung bei verringerter
Abtastzahl je Zeichen läßt sich nun weiterführen, indem zu allen zwischen zwei tatsächlichen
Abtastzeitpunkten liegenden (vx-1) fiktiven Abtastzeitpunkten zusätzlich Informationen
für die Auswertung bereitgestellt werden. In diesem Falle liegen bei jeder Auswertung
zu einem tatsächlichen Abtastzeitpunkt jeweils (vx+1) Informationen von sämtlichen
Abtastzeitpunkten bis zum vorangehenden tatsächlichen Abtastzeitpunkt vor, die gleichzeitig
ausgewertet werden können. Außerdem werden im Rahmen eines Zeichen-
zyklus
Informationen von allen Rasterzeitpunkten ausgewertet, so daß genau überwacht werden
kann, in welchem Abtastintervall ein Zeichenzustandswechsel aufgetreten ist. AuBerdem
kann immer die Zeichenzustandsinformation vom Mittenabtastzeitpunkt 4 übernommen
werden. Damit ergeben sich insgesamt dieselben Verhältnisse, als ob bei jedem Abtastzeitpunkt
des überlagerten Abtastrasters tatsächlich abgetastet würde und immer nur zwei Zeichenzustandsinformationen
für die Auswertung zur Verfügung stUnden.
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Die Möglichkeit für die Ableitung der zusätzlichen Zeichenzustandsinformationen
ergibt sich aus folgendem Zusammenhang: Aus Formel 2) folgt bei einer Verarbeitungsfrequenz
f, einer Zeichengeschwindigkeit dx und der Zahl mx der Abtastungen je Zeichen eine
maximale Anzahl von überwachbaren Zeichenkanälen entsprechend dem Wert f die zwischen
dem Wert lx= fmx . dx, die zwischen zwei Abtastzeitpunkten abtastbar sind.'Mit Bezug
auf den Kurventerf lauf U-d1 in FIG 3 sind das 11mi . d1 oder mit den bereits genannten
Zahlenwerten 11=64 Zeichenkanäle, was ebensovielen Arbeitstakten der Dauer 1/f entspricht.
Da der sich hieraus ergebende Abstand zwischen zwei tatsächlichen Abtastungen unabhängig
von der jeweiligen Zeichengeschwindigkeit d2 oder d3 konstant ist, verringert sich
zwangsläufig die Anzahl der innerhalb eines Intervalls des überlagerten Abtastrasters
überwachbaren Zeichenkanäle um den Faktor 1/vx, also beim Kurvenverlauf U-d2 auf
l2=11/v2=32 und beim Kurvenverlauf U-d3 auf l3=l1/v3=16 Zeichenkanäle.
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Leitet man daher die Signale der einzelnen Zeichenkanäle über Laufzeitglieder
oder Schieberegister, deren Verzögerung jeweils der Dauer 1x/f entspricht, so stehen
die benötigten zusätzlichen , ichenzustandsinformationen Jyi jeweils gleichzeitig
mit der bei jeder
tatsächlichen Abtastung gewonnenen Zeichenzustandsinformation
JO zur Auswertung zur Verfügung.
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FIG 5 zeigt ein entsprechendes Beispiel für 64 Zeichenkanäle Kl bis
K64, die periodisch nacheinander abgetastet werden. Dazu wird ein linearer Leitungszähler
LZ laufend mit dem Arbeitstakt Tf entsprechend der Frequenz f weitergeschaltet und
über einen nachfolgenden Decodierer D de tweilige Zählerstand in eine Markierung
1 aus 64 umgesetzt, so daß die einzelnen Kanalgattergruppen G1 bis G64 nacheinander
angesteuert werden können. Jeder Zeichenkanal K... ist zusätzlich mit drei Schieberegistern
SR1 bis SR3 gekoppelt, die ebenfalls mit dem Arbeitstakt Tf geschaltet werden.
-
An jedem Ausgang dieser Schieberegister erscheint also eine um die
Laufzeit der einzelnen Schieberegister vorlaufende Zeichenzustandsinformation, die
zusammen mit der augenblicklichen Zeichenzustandsinformation des jeweiligen Zeichenkanales
abgefragt werden. Die Laufzeit dieser Schieberegister entspricht jeweils der gewünschten
Vorlaufzeit von 1x Arbeitstakten. Die Zusammenfassung der Ausgänge der mit einander
korrespondierenden Kanalgatter G... in den einzelnen Gruppen durch die Mischgatter
M liefert dann neben der augenblicklichen Zeichenzustandsinformation JO die zusätzlichen
Zeichenzustandsinformationen J1i bis J der jeweils vorangehenden fiktiven Abtastzeitpunkte.
-
Der Aufwand für eine derartige Lösung ist allerdings beträchtlich,
da für jeden Zeichenkanal mindestens ein zusätzliches Schieberegister erforderlich
ist.
-
Dieser Aufwand läßt sich jedoch gemäß FIG 6 beträchtlich verringern,
wenn die einzelnen Zeichenkanäle, z.B. KI, jeweils parallel an die Kanalgatter
einer
Gruppe, z.B. G1, angeschlossen werden und die einzelnen Gatter einer Gruppe zu unterschiedlichen
Zeiten vom Kanalwähler angesteuert werden. Dieser entspricht z.B. dem Leitungszähler
LZ mit dem Decodierer D in FIG 5, wobei die Ziffern an den Steuereingängen der einzelnen
Kanalgatter G... jeweils den Ausgängen gleicher Ziffer des Decodierers D entsprechen.
Die Ausgänge der einander korrespondierenden Kanalgatter G... sind wiederum über
Mischgatter M zusammengefaßt und erst an die Ausgänge dieser Mischgatter M sind
die notwendigen Schieberegister SR1 bis SR3 für die Zwischenspeicherung der zusätzlichen
Zeichenzustandsinformationen J1i' J2i und J3i angeschlossen, deren Ausgänge dann
jeweils die gemeinsam auszuwertenden Zeichenzustandsinformationen liefern. Die beiden
Schaltungsanordnungen nach FIG 5 und FIG 6 ermgglichen es also mit Bezug auf den
Signalverlauf U-d3 der FIG 3, daß zu einem tatsächlichen Abtastzeitpunkt, z.B.4
beim Zeichen B2, auch die Zeichenzustandsinformationen der vorangehenden Abtastzeitpunkte
3, 2 und 1 zur Verfügung stehen. Bei insgesamt l1=64 Arbeitstakten bedeutet das
einen Vorlauf von 13=11/v3 =16 Arbeitstakten je Intervall und damit einen Vorlauf
von 16 Arbeitstakten für die ZeichenzustanEsinformation J1i' von 32 Arbeitstakten
für die Zeichenzustandsinformation J2i und von 48 Arbeitstakten für die Zeichenzustandsinformation
J3i. DemzUfolge sind die Steuereingänge der Kanalgatter G... in FIG 6 jeweils mit
einem Ausgang des Decodierers D gemäß FIG 5 zu verbinden, der um eine entsprechende
Zahl von Arbeitstakten im Auswahlzyklus früher angesteuert wird.
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Die Tabelle gemäß FIG 7 läßt die Zuordnung erkennen.
-
Je Zeichenkanal E... ist eine Zeile vorgesehen, die
denjenigen
Arbeitstakt - gleichbedeutend mit einem Decodiererausgang - angibt, der zur Ermittlung
der gewünschten Informationen J3i' J2i' F1i und J0 erforderlich ist. Danach sind
z.B. für den Zeichenkanal K1 nacheinander die Takte oder Ausgänge 17, 33, 49 und
1 des Decodierers D maßgebend.
-
Andererseits wird aus der Tabelle ersichtlich, daß jeder der Takte
Zeichenzustandsinformationen von jeweils vier verschiedenen Zeichenkanälen liefert,
z.B.
-
der Takt 1 Informationen der Zeichenkanäle K1, K17, K33 und K49. Man
kann also mit demselben Auswahltakt gleichzeitig vier verschiedene Zeichenkanäle
ansteuern und die von vier verschiedenen Takten gelieferten Zeichenzustandsinformationen
zeitgerecht zusammenfassen, um zum selben Ergebnis wie bei der Anordnung nach FIG
6 zu kommen. Dabei müßt&idann die jeweils vier Gatter einer Gruppe, z.B. G1,
wie beim AusfUhrungsbeispiel gemäß FIG 5 gleichzeitig vom selben Decodi ereraus
gang angesteuert und die einzelnen Kanal ein gänge dieser Gatter mit den jeweils
angegebenen Zeichenkanälen entsprechend beschaltet werden.
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Dabei ist jedoch folgendes zu beachten: Von den vier mit beispielsweise
Takt 1 ausgewählten Zeichenkanälen Kl, K17, K33 und K49 wird als nächster der Zeichenkanal
K17 mit Takt 17, dann Zeichenkanal K33 mit Takt 33 und zuletzt der Zeichenkanal
49 mit Takt 49 zur Auswertung angesteuert. Die Zeichenzustandsinformation vom Zeichenkanal
K17 kommt also bereits nach 16 Takten, nämlich beim Takt 17 zur Auswertung, die
vom Zeichenkanal 33 nach 32 Takten und die vom Zeichenkanal K49 nach 48 Takten Die
für den Zeichenkanal K1 in der Tabelle von FIG 7 angegebene Beschaltungsfolge 17,
33, 49 für die zusätzlichen Zeichenzustandsinforma-
tionen müßte
daher der entgegengesetzten Zählrichtung folgend in die Beschaltungsfolge 49, 33,
17 abgewandelt werden. Analoges gilt für die anderen Zeilen der Tabelle nach FIG
7.
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FIG 8 zeigt in Anlehnung an FIG 3 ein Abtastdiagramm für ein Zeichenkanalbündel
mit vier verschiedenen Zeichengeschwindigkeiten. In Ergänzung der in FIG 3 dargestellten
Signalverläufe für drei verschiedene Zeichengeschwindigkeiten ist in FIG 8 ein zusätzlicher
Signalverlauf U-dg mit der Zeichengeschwindigkeit dg und der Abtastimpulsfolge m0
dargesellt, Im übrigen aber gilt das bereits zu FIG 3 Gesagte mit folgender Ergänzung:
Die Zeichengeschwindigkeit dg ist halb so groß wie die Zeichengeschwindigkeit d1.
Ausgehend von dem Abtasttakt m1 mit neun Abtastintervallen je Zeichen, wird der
Signalverlauf U-d0 nur mit jeden zweiten Abtastimpuls abgefragt, so daß auch bei
diesem jedes Zeichen in neun Abtastschritte unterteilt wird.
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Für den Signalverlauf U-d2 wird zu den zwischen zwei tatsächlichen
Abtastzeitpunkten liegenden fiktiven Abtastzeitpunkten ebenfalls die Zeichenzustandsinformation
als zusätzliche Information ermittelt und bei der Auswertung berücksichtigt. Die
fiktiven Abtastzeitpunkte sind daher mit einem Querbalken versehen. Mit gleichem
Vorlauf werden auch bei der Signalfolge U-d3 zusätzliche Zeichenzustandsinformationen
ermittelt, die daher jeweils zum mittleren Abtastzeitpunkt der insgesamt drei fiktiven
Abtastzeitpunkte zwischen zwei tatsächlichen Abtastzeitpunkten zur Verfügung steht,
was in gleicher Weise durch einen Querbalken bzw. bei gleichzeitiger Informationsübernahme
durch einen Kreis gekennzeichnet ist.
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FIG 9 zeigt das Blockschaltbild für die dazugehörige
Abtastanordnung.
Gezeigt sind im oberen Teil der FIG 9 die zu überwachenden Zeichenkanäle Kl bis
K64 mit der zugehörigen Abfrageschaltung in Anlehnung an die von FIG 6, bestehend
aus dem zyklisch vom Arbeitstakt Tf fortgeschalteten Leitungszähler LZ und dem Decodierer
D, der den jeweils vom Leitungszähler gelieferten Zählerstand in eine Markierung
1 aus 64 umsetzt. Abhängig von dieser Markierung werden die Kanalgattbr der einzelnen
Gattergruppen G1 bis G64 in der jeweils benötigten Kombination angesteuert, so daß
diese in Verbindung mit den Mischgattern M und dem 32stufigen Schieberegister SR-J
nacheinander zeitgerecht die benötigten Zeichenzustandsinformationen JO und J32
um 32 Arbeitstakte vorlaufend- der einzelnen Zeichenkanäle für den Auswerteteil
liefern.
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Der Auswerteteil besteht im wesentlichen aus einem Schieberegister
SR, das eine der Anzahl der zu überwachenden Zeichenkanäle K1 bis K64 entsprechende
Zahl von Speicherstufen 1 bis 64 aufweist. Diese Speicherstufen sind in verschiedene
Abschnitte unterteilt, wobei der Abschnitt AZ den kanalindividuellen Abtastzählerstand
az', der Abschnitt AJ die jeweils zuletzt abgetastete Zeichenzustandsinformation
JO und der Abschnitt SJ weitere Informationen beinhaltet. Weiterhin ist eine logische
Verknüpfungsschaltung LOG/VSP mit einem Verknüpfungsspeicher VSP vorgesehen, die
aus den zugeführten Informationen eventuell aufgetretene Zeichenzustandswechsel
den jeweils neuen Abtastzählerstand und die Zeitpunkte der Informationsübernahme
ermittelt sowie bei festgestellten Fehlern einen Abtastalarm auslöst.
-
Darüber hinaus weist die Schaltungsanordnung einen Speicher SP-dx
auf, der synchron mit den einzelnen Zeichenkanälen vom Decodierer D angesteuert
wird und
über die Ausgänge ldx und 2dx die jeweiligen Zeichengeschwindigkeit
dx des angesteuerten Zeichenkanales anzeigt. Zusätzlich wird vom Leitungszähler
LZ eine Information/geliefert, die anzeigt, ob im Falle der Zeichengeschwindigkeit
dg eine Auswertung erfolgen soll oder nicht, um eine Untersetzung des Abtasttaktes
gegenüber dem Abtasttakt m1 herbeizuführen. Für 64 Zeichenkanäle sind z.B. sechs
Zählbit bei binärer Zählweise erforderlich. Ein Leitungszähler LZ mit sieben Zählbit
gibt also bei jedem zweiten Durchlauf der ersten sechs Zählbit ein Signal ab.
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Um die Verarbeitung der anfallenden Signale durch die logische Verknüpfungsschaltung
zu vereinfachen, werden auch die bei den Zeichengeschwindigkeiten dg und d1 anfallenden
und jeweils um 32 Arbeitstakte vorauseilenden Zeichenzustandsinformationen J32 von
der Steuerung ausgewertetyobwohl es aus Sicherheitsgründen nicht erforderlich wäre.
Alle Zeichenkanäle können so gleich behandelt werden und bei Verwendung eines Verknüpfungsspeichers'wie
im vorliegenden Falle, läßt sich dieser einheitlich mit einer gleichartigen Adresse
ansteuern.
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Die Arbeitsweise dieser Anordnung ist zusammengefaßt folgende: Die
im Schieberegister SR enthaltenen Informationen werden - gesteuert durch den Arbeitstakt
Tf - synchron mit dem jeweils zugehörigen Zeichenkanal abgefragt. Die zwischengespeicherte
alte Abtastinformation J64 wird jeweils zusammen mit der neuen Abtastinformation
JO und der zusätzlichen Abtastinformation J32 auf einen möglichen Zeichenzustandswechsel
überwacht. Ist ein solcher anhand der beiden Zeichenzustandsinformationen J64 und
J32 erkennbar, so wird ein Signal FLE erzeugt. Lassen dagegen die beiden Zeichenzustandsinformationen
J32 und JO
einen Zeichenzustandswechsel erkennen, so wird ein Signal
FLZ erzeugt. Diese beiden Ergebnissignale bilden zusammen mit dem vom Schieberegister
SR gelieferten Abtastzählerstand az und den Signalen ?dx, 2dx und p die Eingangsadresse
des Verknüpfungsspeichers VSP, der eine Aussage darüber liefert, ob eine Informationsübernahme
erforderlich ist und welche der beiden möglichen Informationen J32 oder JO als Information
UJ übernommen werden soll - Signal U - , ob ein Übernahmesignal ÜT in das Schieberegister
SR einzuspeichern ist, ob ein Abtastalarm ALA auszulösen ist, der beim Ausführungsbeispiel
ebenfalls in das Schieberegister SR übernommen wird, und welcher neue Abtastzählerstand
az' sich ergibt. Bei jedem Verarbeitungstakt wird also die neu abgetastete Zeichenzustandsinformation
JO in den Abschnitt AJ, der vom Verknüpfungsspeicher VSP gelieferte neue Abtastzählerstand
az' in den Abschnitt AZ und die übrigen anfallenden Informationen UJbUT und ALA
für die übergeordnete Verarbeitungseinrichtung VE in die letzte Speicherstufe 64
des Schieberegisters SR dhgespeichert, so daß sie nach 64 Arbeitstakten am Ausgang'des
Schieberegisters wieder zur Verfügung stehen.
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Die logische Verknüpfungsschaltung LOG in Verbindung mit dem programmierbaren
VerknUpfungsspeicher VSP, der z.B. ein sogenanntes PROM sein kann, ergibt insgesamt
eine sehr leicht zu verwirklichende einfache Auswerteschaltung, die den verschiedenen
Lösungsvarianten gemäß der Erfindung ohne Schwierigkeiten anpaßt werden kann.
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Die Tabelle nach FIG 10 zeigt in Anlehnung an das Abtastdiagramm von
FIG 8 die Zuordnung zwischen Eingangsadressen und Ausgangssignalen des Verknüpfungs-
speichers
VSP. Diese Tabelle liefert abhängig vom Abtastzählerstand az und den beiden Steuersignalen
FLE und FLZ für die einzelnen Zeichengeschwindigkeiten dg bzw. d1 sowie d2 und d3
den jeweils neuen Abtastzählerstand az' sowie Aussagen über einen möglichen Abtastalarm
ALA, eine mögliche Informationsübernahme U und die Art der zu übernehmende Information,
JO oder J32. Zusätzlich ist jeweils eine Spalte K vorgesehen, die angibt, ob eine
Korrektur des Abtastzählers erforderlich ist.
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Die Angaben der Spalten FLE, FLZ, K, ALA und Ü beinhalten logische
Werte, wobei 1 ein JA und 0 ein Nein bedeutet.
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Ausgehend vom Abtastdiagramm nach FIG 8 führt ein gleichzeitiges Auftreten
einer 1 für die Signale FLE und FLZ immer zu einem Abtastalarm ALA, da offensichtlich
eine Störung vorliegt.
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Bei den Zeichengeschwindigkeiten dg und d1 führen Aussagen über Zeichenzustandswechsel
bei nur einem der Signale FLE oder FLZ immer zum selben Ergebnis, da beide Bereiche
zwischen zwei tatsächlichen Abtastzeitpunkten liegen und wegen der relativ niedrigen
Zeichengeschwindigkeit die Zusatzinformation J32 als solche nicht benötigt wird.
Nur beim Abtastzählerstand 0 liegt ein Zeichenzustandswechsel richtig. Bei den Abtastzählerständen
1 bis 4 liegt er zu spät, so daß keine Erhöhung erfolgt, und bei den Abtastzählerständen
5 bis 8 liegt er zu früh, so daß eine Erhöhung um zwei Schritte notwendig ist. In
allen anderen Fällen wird der Abtastzählerstand um einen Schritt erhöht und damit
synchron mit der Kanalabtastung weitergeschaltet.
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Während der Abtastintervalle 2 bis 6, die den gleichnamigen Abtastzählerständen
vorausgehen, führt entsprechend k=4 jeder festgestellte Zeichenzustandswechsel zu
einem Abtastalarm ALA. Eine Informationsübernahme erfolgt immer nur zum Mittenabtastzeitpunkt
4, wobei die augenblickliche ermittelte Zeichenzustandsinformation JO übernommen
wird. Bei gleichzeitigem Abtastalarm ist eine Informationsübernahme an und für sich
nicht erforderlich, da die zur Verfügung stehende Information gestört ist. Zur Fortschaltung
der Zeichenzähler in der übergeordneten Verarbeitungseinrichtung VE kann dies aber
dennoch zweckmäßig sein. Für diese Fälle ist die zu übernehmende Information in
Klammern gesetzt.
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Analoges gilt für die beiden anderen Zeichengeschwindigkeiten d2 und
d3, jedoch mit folgenden Einschränkungen: Bei der Zeichengeschwindigkeit d2 wird
nur bei jedem zweiten Abtastzeitpunkt des überlagerten Abtastrasters eine Information
JO gewonnen. Die Zeichenzustandsinformation der dazwischenliegenden Abtastzeitpunkte
wird durch Vorlauf als zusätzliche Information J32 ermittelt. Beim Abtastzählerstand
5 wird daher statt der Information JO die Information J32 vom Mittenabtastzeitpunkt
4 übernommen. Die beherrschbare Isochronverzerrung ist daher die gleiche wie für
die Zeichengeschwindigkeiten dg und d1. Der Abtastzählerstand wird normalerweise
um v2=2 Schritte erhöht, und die Steuersignale FLE und FLZ decken jeweils ein vollständiges
Abtastintervall des überlagerten Abtastrasters ab. Demzufolge kennzeichnet beim
Abtastzählerstand 0 nur die Kombination 0-1 und beim Abtastzählerstand 1 nur die
Kombination 1-0 der
Signale FLE und FLZ den richtig liegenden Zeichenzustandswechsel.
Bei der Kombination 1-0 des Abtastzählerstandes 0 ist er zu fnih und bei der Kombination
0-1 des Abtastzählerstandes 1 zu spät. Eine zusätzliche Abweichung ergibt sich beim
Abtastzählerstand 5. Die Kombination 0-1 läßt einen zu frühen und die Kombination
1-0 einen zu späten Zeichenzustandswechsel erkennen. Bei den Abtastzählerständen
2 bis 4 bzw. 6 bis 8 führen dann wieder beide Kombinationen zum selben Korrekturergebnis,
nämlich Erhöhung des Abtastzählerstandes nur um einen Schritt wegen zu spät liegendem
Zeichenzustandswechsel bzw. Erhöhung um drei Zählschritte wegen zu früh liegendem
Zeichenzustandswechsel.
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Bei der Zeichengeschwindigkeit d3 liegen zwischen zwei tatsächlichen
Abtastzeitpunkten drei weitere Abtastzeitpunkte des überlagerten Abtastrasters.
Jedes der beiden Signale FLE und FLZ überdeckt also zwei Intervalle. Das hat in
einigen Fällen eine Mehrdeutigkeit zur Folge und ma t eine Korrekturaussage une
möglich. Es sind dies/in der Spalte g mit einem Sternchen kennzeichneten Angaben.
Eine Korrektur des Abtastzählerstandes unterbleibt daher; dieser wird entsprechend
v3 = 4 um jeweils vier Zählschritte weitergeschaltet.
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Beim Abtastzählerstand O läßt die Kombination 0-1 für die Signale
FLE und FLZ nicht erkennen, ob der Zeichenzustandswechsel zu früh oder richtig liegt.
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Bei der Kombination 1-0 liegt er auf jeden Fall zu früh, was zu einer
Erhöhung des Abtastzählerstandes um 5 Zählschritte führt. Beim Abtastzählerstand
1 läßt die Kombination 0-1 nicht erkennen, ob der Zeichenzustandswechsel zu spät
oder richtig liegt,
da er sowohl im Intervall 8 als auch 0 erfolgt
sein kann. Bei der Kombination 1-0 ist der Zeichenzustandswechsel jedenfalls wieder
zu früh usw..Eindeutige Aussagen für jeweils beide Kombinationen 0-1 und 1-0 sind
nur bei den Abtastzählerständen 4, 6 und 8 möglich. Beim Abtastzählerstand 4 sind
die Zeichenzustandswechsel in beiden Fällen zu früh und beim Abtastzählerstand 8
in beiden Fällen zu spät, während beim Abtastzählerstand 6 die Kombination 0-1 einen
zu frühen und die Kombination 1-0 einen zu späten Zeichenzustandswechsel kennzeichnet
usw.. Eine Erklärung für diese und die aus der Tabelle nach FIG 10 weiterhin entnehmbaren
Abweichungen ist aus dem Abtastdiagramm nach FIG 8 leicht herleitbar.
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Während der Abtastzählerstände 4 und 5 wird die augenblickliche Zeichenzustandsinformation
JO und bei den Abtastzählerständen 6 und 7 die vorlaufende Information J32 übernommen.
Die Ableitung des Abtastalarmes ALA außer für die Kombination 1-1 für die Signale
FLE und FLZ ergibt sich wiederum aus der Voraussetzung, daß im Bereich zwischen
den Abtastzeitpunkten 2 und 6 entsprechend k=4 keine Zeichenzustandswechsel zulässig
sind.
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Das gezeigte Ausführungsbeispiel nach FIG ß istiRun - riauerten entsprechend
den vorangehend im einzelnen/ Losungsvarianten ohne weiteres abänderbar. Insbesondere
kann bezüglich der Ableitung einer Korrekturaussage für den Abtastzähler die Vielzahl
der zu überprüfenden Signalkombinationen eingeschränkt werden, so daß für den Verknüpfungsspeicher
VSP Speicherplätze oder bei einer anderen Form der Verknüpfung durch logische Verknüpfungsglieder
solche Glieder eingespart werden können.
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Insgesamt ermöglicht die Erfindung in vorteilhafter Weise den Empfang
von Signalzeichen mit verschiedenen Zeichengeschwindigkeiten bei einer vorgegebenen
beherrschbaren Isochronverzerrung für alle Zeichengeschwindigkeiten.
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18 Patentansprüche 10 Figuren