DE3127947A1

DE3127947A1 - Anordnung zur uebertragung von digitalen zeichen nach dem phasensprungverfahren

Info

Publication number: DE3127947A1
Application number: DE19813127947
Authority: DE
Inventors: Johannes Dipl.-Ing. 6148 Heppenheim Figge
Original assignee: BBC Brown Boveri AG Germany
Current assignee: BBC Brown Boveri AG Germany
Priority date: 1981-07-15
Filing date: 1981-07-15
Publication date: 1983-01-27

Description

Anordnung zur Übertragung von digitalen Zeichen nach dem
Phasensprungverfahren.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Übertragung von digitalen Zeichen nach dem Phasensprungverfahren, bei der auf der Empfangsseite das zu übertragende Signal gefiltert und verstärkt wird. Die Anordnung findet Anwendung in der Datenübertragung.
Aufgabe der Datenübertragung ist es, Meßwerte, Steuerbefehle, Meldungen und Signale von einem Sendeort möglichst unverandert nach einem Empfangsort zu übertragen. Die fJbertragungswege können die ursprüngliche Nachricht jedoch unzulässig verändern. Es müssen deshalb besondere Maßnahmen ergriffen werden, um unerwünschte Änderungen möglichst zu verhindern.
Eine dieser Möglichkeiten liegt in der Modulation der übertragenen Information mit einem Träger. Bei einer Modulation wird ein Träger von der Information beeinflußt. Auf diese Weise entstehen Signale, die gegen Störungen widerstandsfähiger sind und die zum Teil eine Mehrfach-Ausnutzung von fibertragungswegen erlauben. Als Träger werden in der Datenübertragungstechnik vorwiegend Impulse verwendet. Dieser Träger muß entsprechend der Nachricht verändert werden. Bei der Pulsmodulation wird ein Puls (eine zeitlich regelmäßige Folge von Impulsen) dadurch moduliert, daß eine seiner Kenngrößen, wie Amplitude, Dauer (Länge), Phase im Rhythmus des Signals geändert wird. Dio grundlegenden Modulationsarten sind bekannt aus "Taschenbuch der Informatik, Band 3, Springer-Verlag, 1974, Seite 400 bis 410 und "Fernwirktechnik", VDI-Verlag, 1975, Seite 60 bis 61.
Die Demodulation, also Wiedergewinnung der ursprünglichen Information, wurde früher mit aufwendigen Diskriminatoren durchgeführt. Heute werden vorzugsweise in integrierter Technik aufgebaute PLL-Demodulatoren verwendet (PLL = Phase locked loop). Aufbau und Wirkungsweise von PLL's wird beispielsweise beschrieben in RCA Digital Integrated Circuits SSD-203C (1975), Seite 471 bis 473. Praktische Anwendungen von PLL's sind bekannt aus "Best: Theorie + Anwendungen des PLL s", Fachschriftenverlag Aargauer Tagblatt AG (AT-Fachverlag GmbH, Stuttgart, Seite 79).
Es ist Aufgabe der Erfindung, phasenmoduliert übertragenen Zeichen auf einfache Art zu demodulieren bzw. durch einen Abtastvorgang zu rekonstruieren. Hierfür soll ein vorhandener PLL-Schaltkreis in Verbindung mit einem Mikrorechner verwendet werden.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erzielt, daß ein PLL-Baustein mit Phasenpuls-Ausgang vorgesehen ist, an dem bei jedem Phasensprung des zu übertragenen Signals Impulse anstehen und daß dem PLL-Baustein Impulsformer nachgeschaltet sind, die in Abhängigkeit der Impulse des PLL-Bausteins ein Ausgangssignal von der halben Zeichenlänge bilden.
Vorteilhaft bei der erfindungsgemäßen Anordnung ist besonders, daß ein nachgeschalteter Mikrorechner sehr leicht erkennen kann, ob eine Übertragung stattgefunden hat, was für ein Zeichen übertragen wurde und ob eine Störung vorliegt.
Dies alles erfolgt über eine Leitung, so daß getrennte Pegel-(Träger)-Leitungen, Demodulator-(Signal)-Leitungen und Überwachungsleitungen entfallen können. Die Verarbeitung der empfangenen Signale erfolgt zudem in einer Zeit, die genau auf den Mikrorechner abgestimmt ist, so daß der Mikrorechner auch noch für andere Aufgaben ausnutzbar ist. Da die üblicherweise parallel übertragenen Signale jetzt seriell bzw.
zeitlich ineinandergeschachtelt übertragen werden, kann die Anordnung sehr einfach aufgebaut und Störungen sowie Zeichenverzerrungen ausgeblendet werden.
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anordnung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Ein Quarzgenerator 1 erzeugt beispielsweise eine Frequenz von 100 kHz, die auf ein Ex-OR-Glied 2 geführt ist. Das Ex-OR-Glied dient als Modulator. Am Ausgang dieses Gliedes erscheinen Impulse in wahrer oder inverser Form (im Phasensprungverfahren moduliert). Zustand "Null" der zu übertragenen Information bedeutet dabei kein Phasensprung und Zustand "Eins" bedeutet Phasensprung vorhanden. Der zweite Eingang des Gliedes 2 wird von einem JK-Flipflop (Multivibrator 3) angesteuert. Der Multivibrator 3 wird an seinen Eingängen einmal von dem Informationssignal und von einem Takt (1/T) beeinflußt. Hier wird auch der Phasensprung erzeugt. Als Tu ist hierbei die Länge eines Übertragungsschrittes bzw. eines Zeichens oder eines Impulses bezeichnet.
Dem Ausgang des Ex-OR-Gliedes 2 ist ein Filter 4 nachgeschal tet, um die zu übertragene Information schmalbandiger zu gestalten (Ober- und Nebenwellen abkappen). Ein nachgeschalw teter Verstärker 5 setzt den schwachen C-MOS-Pegel in Leistung für die nachfolgende Übertragung um. Ein Auskoppelkreis 6 koppelt die phasenmodulierte Information auf ein 220-Volt-Netz als Übertragungsmedium. In dem 220-Volt-Netz ist ein Sperrkreis 7 (LC-Kombination) zur Unterdrückung der 50 Hz-Netzfrequenz vorgesehen.
Zum Auskoppeln der Informationen aus dem 220-Volt-Netz ist wiederum ein Sperrkreis 8 und ein Koppelkreis 9 vorgesehen.
Über ein nachgeschaltetes Filter 10 und einen Verstärker 11 wird di-e Information auf einen Demod 1ator 12 geführt. Dieses PLL-Glied 12 schwingt auf der Phase des Trägers (Quarzoszillator 1) und stellt den Zeitpunkt des Phasensprunges des modulierten Informationssignales fest. Das PLL-Glied 12 (auch Schwungrad-Oszillator genannt) wird vom Hochfrequenzträger beeinfluRt und schaltet beim Phasensprung auf die neue Phase um bzw. läuft mit der neuen Phase weiter. Zum Umschaltzeitpunkt bzw. zum Zeitpunkt des EInrastens des PLL-Gliedes 12 auf die neue Frequenz erscheinen an seinem Ausgang mehrere Impulse (Spikes).
Dieser Phasenpuls-Ausgang des PLL-Gliedes 12 wird erfindungsgemäß dazu benutzt, ein Ausgangssignal zu erzeugen. Dazu sind dem PLL-Glied 12 Impulsformer 13 und 14 (beispielsweise Verknüpfungsglieder) nachgeschaltet. Im Impulsformer 13 wird ein gedehntes Signal im Zeitpunkt des Phasensprunges gebildet und im Impulsformer 14 dieses Signal auf die Zeit T /2 erweitert. Am Ausgang des Impulsformers 14 steht demnach ein Signal an, das besagt, daß ein Phasensprung stattgefunden hat. Eine nichtdargestellte nachgeschaltete Auswerteschaltung in Verbindung mit einem Mikrorechner kann aus diesem Signal erkennen, daß eine Information übertragen worden ist und ob eine Störung vorgelegen hat. Am Ausgang des Impulsformers 14 steht somit ein Impuls mit der Länge T0/2 zur Verfügung, aus dem in der nicht gezeigten Auswerteschaltung die ursprünglichen Daten und der Takt regeneriert werden.

Claims

Anspruch Anordnung zur Übertragung von digitalen Zeichen nach dem Phasensprungverfahren, bei dem auf der Empfangseeite das zu übertragende Signal gefiltert und verstärkt wirds dadurch gekennzeichnet, daß ein PLL-Baustein (12) mit Phasenpulsaus gang vorgesehen ist, an dem bei jedem Phasensprung des zu übertragenden Signals Impulse anstehen und daß dem PLL-Bau stein (12) Impulsformer (13, 14) nachgeschaltet sind, die in Abhängigkeit der Impulse des PLL-Bausteins ein Ausgangssignal von der halben Zeichenlänge (T0 /2) bilden.