DE3514664A1 - Verfahren fuer eine codierung von daten durch die phase eines wechselstromes, insbesondere fuer fernmeldeanlagen - Google Patents

Verfahren fuer eine codierung von daten durch die phase eines wechselstromes, insbesondere fuer fernmeldeanlagen

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DE3514664A1 DE19853514664 DE3514664A DE3514664A1 DE 3514664 A1 DE3514664 A1 DE 3514664A1 DE 19853514664 DE19853514664 DE 19853514664 DE 3514664 A DE3514664 A DE 3514664A DE 3514664 A1 DE3514664 A1 DE 3514664A1
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Description

  • Verfahren für eine Codierung von Daten durch die Phase eines
  • Wechselstromes , insbesondere für Fernmeldeanlagen.
  • Die vorliegende Erfindung befasst sich mit einem Verfahren für die Codierung von Daten durch die Phase eines Wechselstromes.
  • Es gibt bereits schon Methoden, bei denen die Phase d.h. der Phasenwinkel eines Wechselstromes für die Codierung von Daten bezw. Zeichen vorgesehen wird. Hierfür ist bekannt die Quyadraturamplitudenmodulation (QAM), eine 4-stufige Phasentastung (PSK=Phase Shift Keying), eine 16 PSK. Teilweise werden hier auch als zusätzliche Codierung Amplitudenstufen hergenommen.
  • Ein Nachteil dieser Verfahren ist der, daBs die Phasenänderung bei jedem beliebigen Winkel der Periode erfolgt, sodass u.U.
  • Verhältnisse wie bei der Übertragung eines ftechteckimpulses entstehen, d.h. dass bei der Auswertung ein sehr breites Band erforderlich ist.
  • Aufgabe der Erfindung ist es nun diese Nachteile der bekannten Verfahren zu vermeiden. Dies wird durch die im Patentanspruch 4 1 aufgezeigte Lehre erreicht.
  • Nachstehend wird an Hand der Zeichnungen die Erfindung im Einzelnen erläutert, Es gibt mehrere Methoden der Mehrphasenumtastung wie z.B. mittels verschiedener Netzwerke. Bei den vorliegenden Beispielen erfolgt die Phasenänderung durch Änderung von WiderstWnden (können auch verschiedene Verstärkungen des eeneinander Codierwechselstromes sein> eines oder beider um 9rGradrvërsetzten Wechselströme gleicher Frequenz, die überlagert als ein Wechselstrom übertragen werden. In zig. 1 ist das Prinzip dargestellt. Usin und Ucos sind zwei um 90 Grad versetzte Wechselströme gleicher Frequenz. Der Überlagerungswechselstrom ist dann Ut, der , da die Amplituden von Usin und Ucos gleich sind, gegenüber diesen um 45 Grad vor-und nacheilend ist. tn Fig.2 sind u und v so gewählt, dass eine Phasenverschiebung zu u von 22.5 113rad entsteht. Erhalten die Vektoren die Grösse von u1 und v1, so entsteht ein Summenvektor von Us2, der zum Wechselstrom v1 um 22,5 Grad nacheilend ist. Eine Phasenänderung kann man auch in mehreren Stufen dhrchführen, was sich giinstig auf die Bandbreite auswirkt. In Fig.3 ist ein Beispiel dargestellt.
  • Soll der Überlagerungswechselstrom einen Phasensprung von Us1 nach Us3 machen, so ist hier die Stufe Us2 noch dazwischengeschaltet. Würde man für diesen Zweck die Vektoren u und v li- near verändern, so wUrde z.B. eine Summenamplitude Usl entstehen, d.h. die Summenamplitude würde während der 8tufenweisen Veränderung sich verkleinern. Will man dies verneiden, so muss entsprechend der Zeichnung vorgegangen werden, also die Stufenveränderung nicht linear vorzunehmen.
  • Der Abstand u/u1 ist kleinedals der Abstand u1/u2. Dasselbe gilt für v. Die Tatsache , dass mit einer Stufenweisen Änderung der Vektoren sich auch der Summenvektor ändert, kann man dazu ausnützen, dasssman nocke zusätzlich eine Amplitudencodierung vornimmt. In Fig. 4 ist eine solche Anordnung dargestellt. Die Summenvektoren Us1/Us2 und U83/uniU94 haben ungefähr denselben Winkel, ber Us1/Us2 und Us3/Us4 verschiedene Amplituden. Bei dieser Anordnung hat man also 4 Kennzustände zur Verfügung. Die Winkelzustände kann man natürlich auch auf a180 und 360 Grad ausdehnen. Man kann auch einen der beiden Überlagerungsweehselströme gleich als Synchronisierwechseletre strom vorsehen. In Fig.5 wird ein solches Beispiel gezeigt.
  • Der Wechselstrom hat nur zwei Phasen als Kennzustände. Einmal wird der Wechselstrom mit dem Vektor u und einem Phasenwinkel ao vorgesehen. Der andere Kennzustand wird durch den Phasenwinkel x gebildet. Die Einstellung des Phasenwinkels erfolgt dabei stufenweise - man kann dies auch kontinuierlich machen -und zwar durch gleiche Stufen V1,v2,v3 und v4. Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, ändert sich dann auch die Amplitude also der Summenvektor Us in Abhängigkeit vom Winkel . Will man das verhindern, so müssen die Vektoren u und v mit nicht linearen Stufen u1,2,3 - v1,v2,3 verändert werden , wie in der Fig. 6 gezeigt ist. Die Summenvektoren Us1,Us2 und Us3 sind dann immer gleich gross.
  • In sie.7 ist eine Prinzipschaltung für das Vektordiagramm der Fig.8 dargestellt. Wie aus der ilg.8 ersichtlich ist, sind nur 2 Kennzustände vorhanden. Phase 90 Grad , der Vektor u ¢ st allein , Winkel x mit detn Summenvektor Us, markiert durch die Vektoren u und v. In der Fig.7 wird im Oszillator Osc der qodierwechselstrom erzeugt. Einmal geht er über einen Phasenschieber von 90 Grad, den Widerstand Wil und die Additions-3tufe Ad auf den Ubertragungsweg.Der andere Stromkreis geht iber Wi2, den elektronischen Schalter eS und , wenn der Schalter geschlossen ist, ebenfalls über die Additionsstufe und zwar überlagert mit dem Wechselstrom 90 Grad verschoben, auf den Übertragungsweg. Gemäss der Fig.8 sind die amplituden der beiden Wechselströme /leich gross. Der Sdhalter eS wird folgendermassen gesteuert. Der Uordierwechselstrom 90 Grad phasenverschoben oder der Summenwechselstrom Us wird nach der Additionsstufe Ad auch zu einem Begrenzer B abgezweiggt.
  • Der Begrenzer gibt dann Synohronisierimpulse ab, die einem Codierer Cod zugeführt werden. An den Codierer wird der Code ebenfalls angeschaltet. Z.B. ein Binärcode bei dem 10 Perioden einen Schritt darstellen. Der Kennzustand 1 sei z.B. Phasenlage v Fig.8 und der Kennzustand 0 Phasenlage Us. Durch diese Synchronisierung wird erreicht, dass nur immer beim Nulldurchgang die Vektoränderung u erfolgt, d.h. dieser Vektor nimmt im Beispiel immer nur den Wert u und Null ein. Im Codierer ist also noch ein Zählglied vorhanden, das die Perioden abzählt. Ist der Kennzustand 2 mal 1 vorhanden , so wird erst nach 20 Perioden umgeschaltet. usw. Die Auswertung auf der Empfangsseite kann in bekannterweise mittels Bezugsphase oder da hier auch eine Differenzphasenmodulation vorliegt, mit einem Frequenzdiskriminator, oder einem Phasendiskriminanator erfolgen. Im vorliegenden Beispiel wird eine andere Methode verwendet. An Hand der Fig.9 soll dies erläutert werden. In der Hig.9a sind die Vektoren der beiden ennzustände v und Us dargestellt. In der Hig.9b ist eine Halbwelle des Kennzustandes Us dargestellt. Wird der Schqlter eS in Fig.7 geöffnet, so wird der Vektor u gleich Null, sodass ein Phasensprung von Us nach v entsteht. Dies bedeutet eine Phasenvoreilung von 45 Grad. Dadurch -3- wird die nächste Halbwelle,die gestrichelt eingezeichnet ist. verkürst. Der im Begrenzter T/2 ShtVSpy der Fig.7 entstehende Impuls wird kürzer der ig.9c ist der Phasensprung von v nach Us dargestellt, der Wechselstrom (T2SYU wird um 45 Grad nacheilend,die Periodendauer T/2 wird' grösser der Impuls am Begrenzer wird ebenfalls grösser. Bei einem binären Code genügt bereits schon , wenn ein Phasensprung registriert wird. Beim Begrenzer in Fig.7 bleiben die negativen Impulse immer gleich, weil die hasenänderung bei der Halbwelle 0 bis'180 Grad stattfindet. Man bruacht also nur das Zählglied während der gleichen Impulse der negativen Halbwellen sperren und während der positiven Halbwellen freigeben. Jede Auch der Auswertung.
  • Vergrösserung oder Verkleinerung der halben Periodendauer 1/2 bedeutet eine Änderung des Kennzustandes, also z;B. eine Verkleinerung von 1/2 = Kennzustand 0, eine Vergrösserung von T/2= Kennzustand 1. Auf demselben Prinzip kann man z.B auch die Differenzphasenmodulation durchführen. In der Fig.10 ist z.B. eine Phasendifferenz von 45 Grad immer voreilend angeordnet.
  • In Fig.11 ist eine Phasenmodulation dargestellt, bei der die Phasenänderung stufenweise erfolgt. Dies hat den Vorteil, dass dass sich während des Phasensprunges die Frequenz kaum ändert dass also kaum bei der Änderung Oberwellen entstehen. Eine solche stufenweise Änderung kann z.B. nach den Vektordiagrammen der sig.2,3,4,5 oder 6 erfolgen. Der Codierwechselstrom wird wieder im Oszillator Osc erzeugt und einmal direkt an die S'chalternordnung ES und einmal über einenPhasenschieber von 90 Grd an diesen geschaltet. In die Stromkreise der beiden um 90 Grad gegeneinander phasenverschobenen Wechselströme werden mit Hilfe elektronischer Schalter eSX bis esn und es11 bis estlln Widerstände geschaltet. Mit diesen Widerständen wird die Grösse der Vektoren u und v in den Fig.2,3,4,5,und 6 festgelegt. Die beiden Wechselströme werden dann im Addierer dberlagert und an den Ubertragungsweg geschaltet. Die elektronischen Schalter werden vom Codierer aus gesteuert. An den Codierer ist der jeweilige Code"Code" angeschaltet. Die Synchronisierung erfolgt durch ImpulsiXdie in dem Begrenzer B mit Hilfe des Summenimpulsewechselstromes erzeugt werden. Durch die Bemessung der Widerstände Wil-Win und Wi11-W,11n kann man die Phasenwinkel und auch die Amplitudengrössen des jeweiligen Summenwechselstromews einstellen. Vorzugsweise wird eine Änderung der Phase und ggf. auch dar Amplitude immer beim Nulldurchgang des Summenwechselstromes vorgenommen. Selbstverständlich kann man die Veränderung der Widerstände auch kontinuierlich vornehmen, z.B. mit Hilfe eines kleinen blektromotors.
  • Die Auswertung der durch Phasenmodulation codierten Daten kann in bekannterweise mit Bezugsphase oder wenn sie nach dem Prine zip der Differenzphasenmodulation erfolgt durch Vergleich der Phase zweier aufeinanderfolgender Zustände, wobei der 1.
  • Zustand gespeichert wird oder auch mit Hilfe eines Frequenzdiskriminator , goinzidenzdemodulator oder ander/Phasenvergleicher durchgeführt werden. Gemäss einer Ausbildung der Erfindung wird ein neues Auswerteprinzip angewendet wie bereits kurz bei der Beschreibung der Fig.9 erläutert. Der vom Übertragungsweg in zig.12 kommende Codierwechselstrom wird, wenn erforderlich über einen Verstärker V,einem Begrenzer B zugeführt. Im Begrenzer werden die Wechselstromperioden in Synchronisierimpulse hs/ls, wie aus der Big.15 ersichtlich ist umgewandelt. In Fig. 13a ist der Codierwechselstrom dargestellt.
  • Um bei nacheilender Phasenverschiebung, wie in Fig.9c dargestellt einen sicheren T/2 SpUs, also hs-Impuls zu erhalten, kann man die Nullinie wie in Fig.13a gestrichelt eingezeichnet, etwas zur Minusseite verschieben. Dadurch entstehen dann immer gleiche ls-Impulse. Die Messimpulse Jm haben £XBXS im Beispiel die 10-fache Frequenz, sodass auf einen hs-bezw.ls-Impuls 10 Jm-Impulse fallen. Wird die Nullinienabsenkung durchgeführt, so ist dies u.U. auch bei den Messimpulsen zu berücksichtigen.
  • In Fig.15 ist eine Prinzipschaltung der Auswertung von Phasensprüngen von 90 Grad dargestellt. Es werden dabei nur die negativen ls-Impulse verwendet. Die Phasensprünge bewegen sich zwischen 0 und 90 Grad und 90 Grad und 0 Grad. Wie in Fig.14 dargestellt, ist daher einmal der Abstand zwischen zwei ls-Impulsen Phn bei nacheilendbr Phasenverschiebung und Phv bei voreilender Phasenverschiebung. In Fig.15 liegen am Gatter GI einmal die Messimpulse Jm und am anderen Eingang die Impulse ls. ls --Impulse sperren das Gatter, sind sie nicht da, liegt an diesem Eingang h sonst 1 (low). Während der positiven Halbwellen (Fit.13a) ist das Gatter G1 wirksam, am Ausgang sind dann 1Impulse, die mit Hilfe des Gatters G2 zu h-Impulsen umgekehrt werden. Diese Impulse werden dem Zählglied Z zugeführt.
  • Sind die Abstände zwischen den ls-Impulsengleich, in zig. 14 gleich Jn , so wird das Zählglied immer bis zum Ausgang Jn geschaltet. An diesem Ausgang ist ein Gatter G5, an diesem ist auch noch ein Impuls ls so, dass beim Vorhandensein desselben am Gattereingang h liegt. Der Gatterausgang von G5 wird an die Rückstellung des Zählgliedes ggf. mit ZUmkehrpotentialgatter geführt. Das Zählglied wird also mit dem Impuls ls zurckgeschaltet. Ist der Abstand zwischen den Impulsen gleich Phn ig.14, so wird das Zählglied Z bis zum Ausgang Phn geschaltet An diesem Ausgang liegt das Gatter G6, am anderen Eingang des Gatters liegt der Impuls ls so, dass er bei Vorhandensein h anlegt. Am Ausgang des Gatters G6 ist dann 1. Mit Hilfe des Gatters G7 wird das Potential auf h umgekehrt. Der Ausgang des Gatters G7 wird an eine bistabile Kippstufe B2 geführt.
  • Am Ausgang derselben liegt dann h. Mit diesem Potential wird eine '11" markiert. An diesen Ausgang ist auch eine monostabile Kippstufe M2 Rngeschlossen. kii Der Ausgang derselben liegt an der bistabilen Kippstufe B1, die nun , falls sie in Arbe-ietsstellung ist, zurückgeschaltet wird. Über R erfolgt auch eine Zurückschaltung des Zählgliedes Z. Ist der Abstand zwischen den ls-Impulsen gleich Phv (Fig.14), so wird das Zählglied nur bis zum Ausgang Phv gesc0eltet. Entsprechend beim Ausgang Phn kommt nun G3,G und die bistabile Kippstufe B1 zur Wirkung. Am Ausgang von B1 liegt nun das Potential h, was dem binären Kennzustand 0 entspricht.Über die monostabile Kippstufe Ml wird die bistabile Kippstufe B2 wieder in die Ausgangsstellung gebracht und über R eine Rückstellung des Zählgliedes vorgenommen. Auf diese Art kann z.B. eine binäre Codierung übertragen und ausgewertet werden0 Man kann u.U. auch die Phv,In und Phn-Ausgänge jeweils an 2 oder mehrere Zählausgänge schalten, wenn Toleranzen den Abständen zwischen den ls-Impulsen zugestanden werden. In der Fig.16 ist eine andere Schaltung fur die Auswertung der
    run
    ßnnsaoS aa nE gor Mcesimpulac Je
    dargestellt. Am Gatter G1 liegen wieder die Messimpulse Jm und am anderen Eingang die ls-Impulse in den Impulspausen mit h-Potential, am Ausgang von G1 ist dann 1.
  • Üher das Ukmkehrgatter G2 werden dann h-Jm-Impulse an das Zählglied Z1 gelegt. War der Abstand zwischen zwei ls-Impulsen (Fig014) gleich Phn, also grösser als die Normalabstände Jn, so wird der Ausgang Phn am Zählglied erreicht. Damit wird die monostable Kippstufe M² in Arbeitsstellung gebracht. Kippstufe\ 821 in Arbeitsstellung gebracht. 4 Beim Überlauf über den Ausgang Jn wurde auch B1 in die Arbeits-M² stellung gebracht. Der Ausgang von78 ist an die Rückstellung von B1 geschaltet, sodass B1 wieder in die Ausgangsstellung zurückgeschaltet wird. Die Rückstellung des Zählgliedes erfolgt mit einem ls-Impuls , ggf. mit einem Gatter auf h-Potential geschaltet. Ist der Abstand zwischen den ls-Impulsen Phv, so geschieht am Zählglied Z1 nichts. Mit dem folgenden lls-Impulsf erfolgt wieder die Rückschaltung des ZEhlgliedes.
  • Ist der Abstand zwischen zwei ls-Impulsen normal Jn (Fig.14) so wird das Zählglied bis Jn geschaltet. Die bistabile Kippstufe B1 kommt nun zu4Wirkung. Ams Ausgang derselben liegt das Gatter G3, an dem auch am anderen Eingang der Sperrimpuls ls liegt, in der Pause zwischen den ls-Impulsen liegt dann h am Eingang und am Ausgang des Gatterws G3 dann 1. Dieser wird d an das Gatter G4 geführt. Am anderen Eingang desselben liegen Messimpulse mit 1-Potential. Am Ausgang des Gatters 4 sind dann Im -Impulse mit dem Potential h, mit denen dann das Zählglied 22 gesteuert wird. Solange die Impulsabstände normal sind, wird mit einem ls-Impuls unter Zwischenschaltung einer monostSbilen Kippstufe M1 zurückgeschaltet.Ist der Abstand zwischen zwei ls-Impulsen gleich Phv (Fig.14), so wird das Zählglied Z2 nur bis zum Ausgang Phv geschaltet.
  • An diesem Ausgang liegt das3 Gatter GS5 und am anderen Eingang des Gatters die ls-Impulse mit h-Potential in den Pau sen. Am Ausgang von G5 ist 1, das im Gatter G7 zu h wird.
  • Mit diesem Potential wird die bistabile Kippstufe B3 gesteuert. Der Ausgang kennzeichnet den Kennzustand 0. Falls B4 lin Arbeitsstllung ist 1wird diese über diesen Ausgang auch zurückgeschaltet. Ist der Abstand zwischen zwei ls-Impulsen gleich Phn, so wird das Zählglied bis Phn geschaltet und analog dem Ausgang Phv wird nun die bistabile Kippstufe B'4 in Arbeitsstellung gebracht. Der Ausgang von B4 markiert dann den Kennzustand 1. Über d iesen Ausgang wird zugleich B3 wieder in die Ausgangsstellung geschaltet. Eine weitere Ausgestaltung der Schaltung ist nicht notwendig, weil sie rein handwerksmässig erledigt werden kann.
  • Erfolgt die PhZsenänderung stufenweise (Fig.5,6) oder kontinuiert )ierlich, so verteilt sich die Phasenänderung auf die Zahl der Stufen bezw. auf die Zahl der Perioden, die in dem kontinuierlichen Vorgang enthalten sind. Ist die Phasenänderung in z.B.
  • 10 Stufen, wobei jeder Stufe eine Periode des Wechselstromes zugeordnet ist, und beträgt diese 90 Grad, so kommt auf jede Periode eine Phasenänderung von 9 Grad. Aus der Fig.17 ist dies ersichtlich. In Fig.17a sind 10 Perioden ohne Phasenänderung und in ig.17b 10 Perioden mit 90 Grad Phasenänderung dargestellt; Aus kig.17bist ersichtlich, dass bereits nacil 2 Perioden eine Phasenänderung von 18 Grad und nach 10 Perioden erst eine solche von 90 Grad vorhanden ist. Ohne Bezugsphase muss also erst ermittelt werden mit welcher Periode die 90 Grad Phasenrerschiebung erbracht sind. Wird z.B. mit der 2.
  • Periode (ig.17b) mit dem Abmessen begonnen, so kann man nie den Abstand von 90 Grad erhalten. Man muss also eine Schaltung hernehmen, die solange von Periode zu Periode schaltet bis eine Phasenverschiebung von 90 Grad gemessen werden kann. Dabei muss aber ein phasengerechter Einsatz für jeweils 10 Perioden durchgespielt werden. Dies wird durch die Schaltung der Fig.18 erreicht. Mit dem Einerzählglied Zur wird die Länge irgendeiner Periode gemessen und zwei beginnend nach dem ls-Sperrim puls und 10 Perioden hintereinander. Für diesen Zweck ist noch ein Zehnerzählglied Zz vorhanden. Im Beispiel ist der Kennzustand 1 = 10 Perioden nacheilend je Periode 9 Grad und der Kennzustand 0=10 Perioden voreilende ebenfalls je Periode 9 Grad. Nimmt einer der Kennzustände mehrere Schritte ein,so erfolgt für den 2.3.usw. Schritt keine Phasenänderung. Eine Prüfung entsprechend der Fig.18 ist nicht erforderlich, wenn eine Bezugsphase die z.B. durch eine Amplitudenerhöhung gekennvorhanden ist. zeichnet ist (z.B. Fig.5) In Fig.17c ist eine solche Amplitudenerhöhung mit der Phasenänderung dargestellt. In Fig.18 werden die Messimpulse Jm und (Fig.14, Jn,Phn,Phv) an das Gatter G1 geführt. Ist also kein ls-Impuls vorhanden, liegt h am Gatter. Am Ausgang von G1 ist dann 1. Mit dem Gatter G2 wird eine Potentialumkehr vorgenomz men, sodass das Zählglied ZE mit Jm-Impulsen gesteuert wird.
  • Die Einschaltung der Anordnung erfolgt nur bei ls-Sperrpotential, sodass im Zählglied ZE die ganze Länge der Pause erfasst wird.Erreicht das Zählgliedbden Ausgang Jn1, so wird ei ydie bistabile Kippstufe B1 in Arbeitsstellung gebracht. Da die vor-und nacheilenden Berioden verweschiden lang sind, ist für die kürzeren Perioden der Ausgang Jn1 an B1 geschaltet. Der für die Rückschaltung Ausgang Jn2 bleibt. B1 schaltet die monostabile Kippstufe M2 so, dass über R² eine Rückstellung des Messzählgliedes ZV erfolgt. Der Ausgang von B1 wird auch an das Gatter geführt G3 an das auch ls geführt ist, in der ls-Pause ist h-Potential vorhanden. Am Ausgang ist dann 1. Am Gatter G4 ist dann und Jm-Impulse mit 1 und am Ausgang desselben h. Mit diesen Impulsen wird ZV gesteuert. Da dyie kürzeren ls-Pausenimpulse nur B1 und in der Folge ZV steuern können und die Zurückschaltung von ZV erst beim Normalimpuls beim Ausgang Jn er--- -folget, reys i jeder ls-Jm-PausenlmpuLsserle der letzte Jm-Impuls immer einen Ausgang von ZV der näher am Ausgang Phv,ist, der die Endphasenänderung mit Verkürzungen der Impulse anzeigt. Wurde im Zählglied ZE die 1 Periode der stufenweise Änderung eingezählt, so wird im ZV beim 10. Überlauf der Ausgang Phv eingenommen. An diesem Ausgang liegt ein Gatter as. Am anderen Eingang des Gatters ist ein ls-Synchronisierimpuls mit h, sodaaa nun der Kennzustand 0 weitergegeben wird. Damit ist die Bezugsphase ermessen.
  • Kommen auf das Zählglied ZE die längeren ls-Pausenimpulse wo wird im Zählglied der Ausgang Jn2 erreich:t,'was eine RUckschaltung zur Ausgangsstellung zur folge hat. Wird bei den kürzeren ls-Pausenimpulsen nicht gleich die 1. Stufe erreicht, so erfolgt in der Weise eine Verschiebung der Messung der Perioden bezw. ls-Pausenimpulse, indem bei jedem Durchlauf von ZE über die monostabile Kippstufe Ml das Zehnerzählglied Zz einen Schritteweitergeschaltet wird. Am letzten Angang von Z-t, Jtz ist ein Gatter G7. An diesem liegen noch Jm-Impulse mit h und ls-Pausenimpulse mit h. Am Ausgang von G7 ist dann l.Im Gatter G10 wird das Potential umgekehrt, sodass nun mit den Jm-PImpulsen Zu gesteuert werden kann. Es wird damit eine ls-Pausenimpulsserie Jm verschluckt. Der letzten Ausgang von Zu ist so geschaltet, dass alle Zählglieder und B1 in die Ausg gangsstellung bringt. Dieses Spiel wird solange wiederholt bis die Periode 1 (Fig.17) erreicht ist. Dann gelangen wieder alle Perioden-ls-Pausenimpulse mit den Messimpulsen Jm auf ZV.
  • Diese Erfindung kann z.B. angewendet werden.bei der Wechselstromtelegrafie (frequenzmultiple). Wird z.B. einem Kanal eine Frequenz von 3000 Hz zugeordnet und für eine Periode eine Stufenzahl mit 20 Nessimpulsen, so sind 150 Schritte je Sekunde de möglich. Durch die stufenweise Phasenänderung ist nur ein sehr schmales Band erforderlich. Man kann natürlich auch wie im Beispiel der Fig.19 dargestellt eine Phasenverschiebung mit Amplitudenstufen verbinden. Die grosse Amplitude v ist dann zugleich Vergleichsphase. Diese Methode lässt sich auch bei der 4 PSK, 4QAM, 8 P&K, 16 XSX, 16 QAM einsetzen. Durch die stufenweise bezw. kontinuierliche Veränderung von Phase undg ggf. Amplitude wird das benötigte Band sehr schmal.
  • Auch bei der digitalen als auch analogen Sprachübertiragung z.B. nach dem Pulscodemodulationssystem und Pulsamplitudenmodulationssystem (Patentanmeldung P 33 40 377.54.Patent Ist die Methode anwendbar Nr. 30 10 938). Auch beim Ferwurken ist diese Methode anwendbar. Will man z.B. Messwerte übertragen, (Wasserstände) die sich langsam ändern, so kann man eien Dauerwechselstrom geben, dessen Phase sich langsam entsprechend dem jeweiligen- z.B. Wasserstand ändert. 2hrch langsame Erhöhung der Amplitude kann man dann z.B.stündlich ### oder täglich eine Vergleichsphase übertragen. Dasselbe gilt z.B. auch für die Temperaturübertragung.für reibhäuser usw. Die Pegel können klein gehalten werden, was sich übertragungstechnisch sehr günstig auswirkt. Mit dieser Methode ist auch eine Verschlüsselung von Nachrichten möglich.
    'I.1ITjlirr 1FI icrC nnnhhi.rrnnr,Ci;rrnr. ccrn rl I 'D:: lrst 7 1. rc~aasl
    ZV2 ZählgliNdes erst beim ibreichen des Endqus 5 er-
    folgt. Die Jm-Impulse schalten das Zähl VE in Abhängig-
    keit vom ls-Pausenschritt h und iben während des ls-Schrit-
    testlgesperr*. ZV2 bleibt ebenfalls stehen. Erst bemm
    nächsten ls-P - itt -wird dann weitergeschaltet bis der
    Jusgan erreicht ist, erst dann wird wi¢lbr über Rzv2 zu-
    rS ch
    Die Synchronisierimpulse Js (Fig.11) bezw. hs und ls (Hig.13b) können z.B. auch mit Hilfe eines Schmitt-Triggers erzeugt werden.
  • Liegt die Phasenänderung zwischen 180 und 360 Grad, so muss eine 2. Auswerteeinrichtung die analog aufgebaut ist als die Auswertung für Phasenänderungen zwischen 0 und 180 Gradx vorgesehen werden.
  • Die Methode kann auch für die Codierung und Übertragung der Farbfernsehsingale verwendet werden.
  • Man kann den Halb-bezw. Perioden bei der Abmessung Toleranzen zuordneBz.B. durch Zuordnung mehrerer Ausgänge an den Zählgliedern.

Claims (8)

  1. Patentansprüche: Verfahren für eine Codierung von Daten durch die Phase eines Wechselstromes, insbesondere für Fernmeldeanlagen, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertung der Phasenänderung auf der Empfangsseite durch die Abmessung der halben oder Periodendauer oder einem Quotienten oder Vielfachen davon der Halbwellen oder Perioden des Codierwechselstromes erfolgt (Fig.9, T/2 Spv, T/2 &pUs, Sig.14, Phn,Phv), wobei auf der Sendeseite die Phasenänderung insbesondere beim Nulldurchgang des G@dlerwechselstromes vorgenommen wird und insbsondere auf der Empfangsseite die Synchronisierung aus dem Codierwechselstrom gewonnen wirdl 2. Verfahren für eine Codierung von Daten durch die Phase eines Wechselstromes, insbesondere in Fernmeldeanlagen, dadurch gekennzeichnet, dass die Phasenänderung stufenweise bezw. kontinuierlich erfolgt, insbesondere beim Nulldurchgang des Codierwechselstromes , wobei vorzugsweise in bekannterweise die Phasenänderung durch zwei um 90 Grad verschobene Wechselströme gleicher Sequenz und zwar dergestalt, vorgenommen wird, indem für jeden Wecheselstrom ein besonderer Stromkreis mit Mitteln zur Veränderung der Widerstandsverhältnisse (Netzwerke, ohmsche Widerstände) vorgesehen wird.
  2. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stufenänderung durch Einschaltung wen-Widemetardenoder Abschaltung von Widersätänden mittels elektronischer Schalter erfolgt (Fig 11, es1T1n, es11-es11n).
  3. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die S'tromkreise für die Stufen so dimensioniert werden, dass der Summenwechselstrom während der stufenweisen Veränderung immer dieselbe Amplitude aufweist.
  4. 5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Synchronisierung für dt Phasenänderung in der Sendestelle und die Synchronisierung für die Auswertung in der Empfangsstelle aus dem Shmmenwechsel-bezw. Codierwechselstrom ge in der Weise gewonnen wird, indem dieser mittelbar oder unmittelbar (Fig.12) einem Begrenzer bezw. Schmitt-Trigger zugeführt wird, in denen die Synchronisierimpulse erzeugt werden.
  5. 6. Verfahren nach den Ansprüchen 1,2 und 4, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Abmessung der durch die halbe bezw.Periodendauer beinhalteten Phasenänderung durch Zählglieder in der Weise erfolgt, indem den Schalt - bezw.Messimpulsfrquenz ein Vielfaches der Synchronisierimpuls- bezw. Uodierwechselstromfrequenz zugeordnet wird (Fig.13b, 10 Jm).
  6. 7. Verfahren nach den Ansprüchen 2,3,4,5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei stufenweiser bezw. kontinuierlicher PhasChänderung ein Phasenvergleich in der Weise erfolgt, indem die Zeit einer beliebigen Halb- bezw.Periodendauer einer Stufe oder einer entsprechenden kontinuierlichen Veränderung in ein Zeitmessglied gegeben wird (2ig.18,ZZ) und dass Mittel vorgesehen sind, die das Ende der Länge bezw.
    Dauer markieren (zig018, B1) und dass ein weiteres Zeitmessglied vorgesehen ist, mit fortlaufender Summierung der Messimpulse und Rückschaltung auf die Ausgangsstellung beim Erreichen der Zeitmarkierung (Fig.18,ZV J) die der normalen Länge der Halbperiode bezw. Periode entspricht, und dass am Zeitmessglied eine weitere Markierung vorgesehen ist mit dem Abstand von der Normalzeitmakierung , die der gesamten Phasenänderung entspricht (Fig.18, @hv), wobei weitere Mittel diesen Kennzustand codieren (Fig.18,G5).
  7. 8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, die durch Unterdrückung einer Stufe bezw. Periode eine Verschiebung des Beginns der stufenweisen Messung bewirken ( ig.18,Zz-Zu).
DE19853514664 1985-04-23 1985-04-23 Verfahren fuer eine codierung von daten durch die phase eines wechselstromes, insbesondere fuer fernmeldeanlagen Granted DE3514664A1 (de)

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