DE3610761A1 - Verfahren fuer die analoge oder digitale codierung von information fuer die verwendung bei winkel- und pulsmodulationsverfahren - Google Patents
Verfahren fuer die analoge oder digitale codierung von information fuer die verwendung bei winkel- und pulsmodulationsverfahrenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit einem Verfahren
für die analoge oder digitale Codierung von Information für
die Verwendung bei Winkel- und Pulsmodulationsverfahren.
Ein Hauptgebot bei der Übertragung von Information ist neben
der Wirtschaftlichkeit die Sicherheit. Ein Mittel um dies zu
erreichen ist der Code und das Übertragungsverfahren. Die
Wirtschaftlichkeit hängt dabei hauptsächlich von der erforderlichen
Bandbreite ab.
So wurden zur besseren Ausnutzung
der Übertragungswege mehrwertige Codierungen und zur sicheren
Übertragung z. B. Phasen-Frequenz- und die Pulsmodulation verwendet.
Die mehrwertigen Modulationsarten waren aus Gründen
der Übertragungssicherheit und der Wirtschaftlichkeit nur bis
zur 16-wertigen Phasenmodulation PSK (Phase Shift Keying)
bezw. bis zur 16-wertigen Quadratur-Amplituden-Modulation
QAM brauchbar. Aber auch bei diesen Codierungen waren erhebliche
Bandbreiten und ein erheblicher Aufwand erforderlich.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun eine Codierung
zu schaffen, die in Verbindung mit bekannten Übertragungsverfahren,
die bei der Übertragung eine wesentlich geringere
Bandbreite, bei gleicher oder noch größerer Sicherheit als
bei den bekannten Verfahren, benötigen. Dies wird durch das im Patentanspruch
1 offenbarte Verfahren erreicht.
Mit diesem Verfahren ist es nicht nur möglich im Funkbereich
wieder mehr Bandbreite freizubekommen, sondern auch, da es bei
allen Arten der Informationsübertragung einsetzbar ist, beim
Kabel und bei der Glasfaser. Auch die auf dem Prinzip der Erfindung
konzipierten digitalen Verfahren können auch über
vorhandene Trägerfrequenzsysteme übertragen werden. In der
Fig. 20 ist z. B. das Prinzip einer bisher verwendeten vierwertigen
Phasenmodulation dargestellt, bei der mit Hilfe zweier
um 90 Grad gegeneinander versetzter Wechselströme gleicher
Frequenz U und V, durch Addition derselben die Phasensprünge
im Summenwechselstrom SU erzeugt werden. Aus dem Summenwechselstrom,
der der Träger des Codes ist, ist ersichtlich,
daß dieser keinen gleichförmigen Wechselstrom mehr darstellt.
Es entsteht dadurch, wie auch aus der Fourier-Analyse bekannt
ist, ein sehr breites Frequenzband. Bei der vorliegenden Erfindung
hingegen werden im Höchstfall Phasensprünge bis 90
Grad so angeordnet, daß der Codewechselstrom aus einer ununterbrochenen
Folge von positiven und negativen Halbwellen
besteht. Die Veränderung der Vektoren der Grundwechselströme
sin/cos erfolgt dabei insbesondere beim Nulldurchgang des
Summen- oder eines der Grundwechselströme. Ein weiteres Merkmal
der Erfindung ist, daß der Gesamtphasensprung aus zwei
oder mehreren Einzelphasensprüngen zusammengesetzt wird, sodaß
die jeweilige Frequenzänderung sich in sehr engen Grenzen
bewegt, sodaß bei phasen- oder frequenzmodulierter Übertragung
ein wesentlich schmaleres Band als bei den herkömmlichen
Verfahren erforderlich ist, besonders dann, wenn das
nachfolgend angeführte Merkmal zusätzlich angewendet wird.
Wird bei einer Phasenänderung jeweils nur ein Vektor der
Grundwechselströme geändert, so hat dies zur Folge, daß auch
eine Amplitudenänderung beim Summenwechselstrom entsteht. Eine
solche Änderung kann dadurch vermieden werden, indem gleichzeitig
beide Vektoren der Grundwechselströme so geändert werden,
daß immer dieselbe Amplitude beim Summenwechselstrom entsteht.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist, die Codierung
nur mit einem Wechselstrom bezw. sehr schmalbandig vorzunehmen
und auf der Basis der Frequenzmodulation zu übertragen. Es ist
ja bekannt, daß bei der Frequenzmodulation sowohl die Amplitute,
als auch die Frequenz in die Bandbreite mit eingehen. Eine
schmalbandige Frequenzmodulation ist einer Amplitudenmodulation
weit überlegen.
Nachstehend wird nun die Erfindung an Hand der Zeichnungen
näher erläutert. In diesen sind dargestellt:
Fig. 1: Vektoren der Grund- und des Summenwechselstromes.
Fig.2: Vektoren des Summenwechselstromes bei wechselseitiger
Änderung der Grundwechselströme.
Fig. 3: Stufenweise Phasenänderung mit Darstellung der Amplitutenkorrektur.
Fig. 4: Eine Phasen-Amplituden-Codierung.
Fig. 5 und 6: Ein mehrstufiger Phasensprung ohne und mit Amplitudenkorrektur.
Fig. 8 und 9: Darstellung eines Phasensprunges und die Veränderung
der Periodendauer.
Fig. 7: Prinzip einer Phasenänderung beim Nulldurchgang des Summenwechselstromes
Fig. 10: Eine Differenzphasenänderung von 45 Grad.
Fig. 11: Eine stufenweise Phasenänderung.
Fig. 12: Auswertung eines über einen Übertragungsweg kommenden
phasenmodulierten Wechselstromes.
Fig. 13 und 14: Auswertung der Periodendauer.
Fig. 15 und 16: Schaltungen für die Auswertung der Periodendauer.
Fig. 17: Prinzip der stufenweisen Phasensprünge.
Fig. 18: Vektorelle Darstellung der Amplitudenkonstanthaltung
bei der Phasencodierung.
Fig. 19: Darstellung eines Phasensprunges an Hand der Grund-
und Summenschwingung.
Fig. 20: Eine vierwertige Phasencodierung herkömmlicher Art.
Fig. 21: Eine Pulsamplitudenmodulation, bei dem die Codierung
der Probeentnahmen nur einem Wechselstrom erfolgt.
Fig. 22 und 23: Pulsformen für die Frequenzmodulation.
Fig. 24: Darstellung der Phasenverschiebung bei Rechteckpulsen.
Fig. 25: Umwandlung eines digitalen Codierwechselstromes in
mehrere Codierwechselströme kleinerer Frequenz.
Fig. 26: Phasenänderung mittels Vielfachwechselströme durch
Umschaltung beim Nulldurchgang.
Fig. 27: Auswertung bei stufenweiser Phasenänderung.
Fig. 28: Blockschaltbild für die frequenzmodulierte Funkübertragung
eines pulsamplitudenmodulierten Sprachkanals.
Fig. 29: Frequenzänderung durch Amplitudenänderung bei der
Frequenzmodulation.
Fig. 30: Frequenzänderung bei der Frequenzmodulation bei Änderung
der Amplitude und der Frequenz der Modulationsfrequenz
Fig. 31, 32, 33: Prinzip der Funkübertragung von Rechteckpulsen
und Darstellung von Codeelementen.
Fig. 34: Schaltung für die Erzeugung eines Wechselstrombinärcodes.
Fig. 35: Schaltung für die Erzeugung eines mehrstufigen Wechselstromdigitalcodes.
Fig. 36 und 37: Darstellung eines Amplitudenwechselstromcodes.
Fig. 38: Codierung des Luminanzsignals mit nur einem Wechselstrom.
Fig. 39: Zeitmultiplexe Übertragung von Sprachkanälen auf Frequenzmodulationsbasis
Fig. 40, 41, 42, 43, 44: Wechselweise und frequenzmultiplexe
Übertragung von 2 Kanälen auf der Basis der Frequenzmodulation
über einen Übertragungsweg.
In Fig. 19 ist ein Phasensprung auf dem Prinzip der Quadraturamplitudenmodulation
dargestellt. Die Grundwechselströme u
(sin) und V (cos), die eine gleiche Frequenz aufweisen, sind
gegeneinander um 90 Grad phasenverschoben. Der Summenwechselstrom
ist mit us bezeichnet. Wird z. B. beim Nulldurchgang 0
von us der Wechselstrom v abgeschaltet, so entsteht ein Phasensprung.
Der Summenwechselstrom us wird dann gleich wie der Grundwechselstrom
u, also phasen- und amplitudengleich. Wird beim Nulldurchgang
des Grundwechselstromes v (0 v) dieser wieder angeschaltet,
so wird wieder ein Phasensprung erzeugt. Wie aus
dem Verlauf des us-Wechselstromes ersichtlich ist, ändert
sich dadurch auch die Periodendauer und zwar wird bei der Abschaltung
von v die Periodendauer T/2 ab und bei der Zuschaltung
T/2 zu. Auch die Amplitude des Summenwechselstromes us
nimmt dabei um den Betrag AU ab, und bei der Zuschaltung von
v um diesen Betrag wieder zu.
Es gibt mehrere Methoden der Mehrphasenumtastung wie z. B. mittels
verschiedener Netzwerke. Bei den nachfolgend aufgeführten
Beispielen erfolgt die Phasenänderung auf dem Prinzip der
Quadratur-Amplituden-Modulation, indem in den Stromkreisen
der Grundwechselströme die Amplituden durch Widerstandsveränderung,
oder es können auch Verstärkungen sein, verändert
werden. Der Summenwechselstrom bekommt bei jeder Veränderung
eine Phasenverschiebung. Mit dem Prinzip der Vektorendarstellung
wird dies erläutert. In der Fig. 1 sind Usin und Ucos
zwei um 90 Grad versetzte Wechselströme gleicher Frequenz.
mit den Amplituden u und v. Der Summenwechselstrom bezw. Vektor
ist dann Us, da u und v gleiche Größe haben, gegenüber
u um 45 Grad voreilende. In der Fig. 2 sind die Vektoren
u und v so gewählt, daß für us 1 eine Phasenvoreilung zu u von
22.5 Grad entsteht. Erhalten die Vektoren die Größe von u 1
und v 1, so entsteht ein Summenvektor Us 2, der zum Grundwechselstrom
v 1 um 22.5 Grad nacheilend ist. Einen Phasensprung
kann man auch mehrstufig vornehmen, was sich sehr günstig auf
die Bandbreite auswirkt. Würde man in Fig. 3 die Vektoren u und v linear
verändern, so würde z. B. eine Summenamplitude Us 1
entstehen, d. h. die Summenamplitude würde während der stufenweisen
Veränderung sich verkleinern. Will man dies vermeiden,
so muß entsprechend der Zeichnung vorgegangen werden,
also die Stufenveränderung nicht linear vorzunehmen.
Der Abstand u/u 1 ist kleiner als der Abstand u 1/u 2. Dasselbe
gilt für v. Die Tatsache, daß mit einer stufenweisen Änderung
der Vektoren sich auch der Summenvektor ändert, kann
man dazu ausnützen, daß man noch zusätzlich eine Amplitudencodierung
vornimmt. In Fig. 4 ist eine solche Anordnung dargestellt.
Die Summenvektoren Us 1/Us 2 und Us 3/Us 4 haben ungefähr
denselben Winkel, aber Us 1/Us 2 und Us 3/Us 4 verschiedene
Amplituden. Bei dieser Anordnung hat man also 4 Kennzustände
zur Verfügung. Die Winkelzustände kann man natürlich auch auf
180 bis 360 Grad ausdehnen. Man kann auch einen der beiden
Überlagerungswechselströme gleich als Synchronisierwechselstrom
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
O 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 V 1, v 2, v 3 und v 4. Wie aus der
Zeichnung ersichtlich ist, ändert sich dann auch die Amplitude
also der Summenvektor Us in Abhängigkeit vom Winkel x. Will
man das verhindern, so müssen die Vektoren u und v mit nicht
linearen Stufen u 1, 2, 3-v 1, v 2, 3 verändert werden, wie in
der Fig. 6 gezeigt ist. Die Summenvektoren Us 1, Us 2 und Us 3
sind dann immer gleich groß.
In Fig. 7 ist eine Prinzipschaltung für das Vektordiagramm der
Fig. 8 dargestellt. Wie aus der Fig. 8 ersichtlich ist, sind nur
2 Kennzustände vorhanden. Phase 90 Grad, der Vektor v ist
allein, Winkel x mit dem Summenvektor Us, markiert durch die
Vektoren u und v. In der Fig. 7 wird im Oszillator Osc der
Codierwechselstrom erzeugt. Einmal geht er über einen Phasenschieber
von 90 Grad, den Widerstand Wi 1 und die Additionsstufe
Ad auf den Übertragungsweg. Der andere Stromkreis geht
über Wi 2, 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 u + v gleich groß. Der Schalter eS wird
folgendermaßen gesteuert. Der Codierwechselstrom 90 Grad
phasenverschoben oder der Summenwechselstrom Us wird nach
der Additionsstufe Ad auch zu einem Begrenzer B abgezweigt.
Der Begrenzer gibt dann Synchronisierimpulse 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 Phasendiskriminator
erfolgen. Im vorliegenden Beispiel wird eine andere
Methode verwendet. An Hand der Fig. 9 soll dies erläutert werden.
In der Fig. 9a sind die Vektoren der beiden Kennzustände
v und Us dargestellt. In der Fig. 9b ist eine Halbwelle des
Kennzustandes Us dargestellt. Wird der Schalter 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 wird die nächste Halbwelle v, die
gestrichelt eingezeichnet ist, verkürzt. Der im Begrenzer
der Fig. 7 entstehende Impuls wird kürzer (T/2 Spv). In der Fig. 9c ist
der Phasensprung von v nach Us dargestellt, der Wechselstrom
wird um 45 Grad nacheilend, die Periodendauer T/2 wird größer (T/2 SpUs)
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 Phasenänderung bei der Halbwelle
0 bis 180 Grad stattfindet. Man braucht also nur das Zählglied
während der gleichen Impulse der negativen Halbwellen
sperren und während der positiven Halbwellen freigeben. Jede
Vergrößerung oder Verkleinerung der halben Periodendauer T/2
bedeutet eine Änderung des Kennzustandes, also z. B. eine Verkleinerung
von T/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 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 Fig. 2, 3, 4, 5 oder 6 erfolgen. Der Codierwechselstrom
wird wieder im Oszillator Osc erzeugt und einmal direkt an
die Schalteranordnung ES und einmal über einen Phasenschieber
von 90 Grad an diesen geschaltet. In die Stromkreise der beiden
um 90 Grad gegeneinander phasenverschobenen Wechselströme
werden mit Hilfe elektronischer Schalter eS 1 bis esn und es 11
bis es 11 n Widerstände geschaltet. Mit diesen Widerständen wird
die Größe der Vektoren u und v der Fig. 2, 3, 4, 5 und 6 festgelegt.
Die beiden Wechselströme werden dann im Addierer überlagert
und an den Übertragungsweg geschaltet. Die elektronischen
Schalter werden vom Codierer aus gesteuert. An den Codierer
ist der jeweilige Code "Code" angeschaltet. Die Synchronisierung
erfolgt durch Impulse Js die in dem Begrenzer B mit Hilfe
des Summenwechselstromes erzeugt werden. Durch die Bemessung
der Widerstände Wi 1-Win und Wi 11-Wi 11 n kann man die
Phasenwinkel und auch die Amplitudengrößen des jeweiligen Summenwechselstromes
einstellen. Vorzugsweise wird eine Änderung
der Phase und ggf. auch der Amplitude immer beim Nulldurchgang
des Summenwechselstromes vorgenommen. Selbstverständlich kann
man die Veränderung der Widerstände auch kontinuierlich vornehmen,
z. B. mit Hilfe eines kleinen Elektromotors.
Die Auswertung der durch Phasenmodulation codierten Daten kann
in bekannterweise mit Bezugsphase oder wenn sie nach dem Prinzip
der Differenzphasenmodulation erfolgt durch Vergleich
der Phase zweier aufeinanderfolgender Zustände, wobei der 1.
Zustand gespeichert wird oder auch mit Hilfe eines Frequenzdiskriminator,
Koinzidenzdemodulator oder anderer 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 Übetragunsweg
in Fig. 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 Fig. 13 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 im Beispiel
die 10-fache Frequenz, sodaß auf einen hs- bezw. ls-Impuls 10
Jm-Impuls 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 bis 90 Grad und 90 Grad und 0 Grad. Wie in Fig. 14
dargestellt, ist daher einmal der Abstand zwischen zwei ls-
Impulsen Phn bei nacheilender Phasenverschiebung und Phv bei
voreilender Phasenverschiebung. In Fig. 15 liegen am Gatter G 1
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 l (low). Während der positiven Halbwellen
(Fig. 13a) ist das Gatter G 1 wirksam, am Ausgang sind
dann l-Impulse, die mit Hilfe des Gatters G 2 zu h-Impulsen umgekehrt
werden. Diese Impulse werden dem Zählglied Z zugeführt.
Sind die Abstände zwischen den ls-Impulsen gleich, in Fig. 14
gleich Jn, so wird das Zählglied immer bis zum Ausgang Jn geschaltet.
An diesem Ausgang ist ein Gatter G 5, an diesem ist
auch noch ein Impuls ls so, daß beim Vorhandensein desselben
am Gattereingang h liegt. Der Gatterausgang von G 5 wird an die
Rückstellung des Zählglieds ggf. mit Umkehrpotentialgatter
geführt. Das Zählglied wird also mit dem Impuls ls zurückgeschaltet.
Ist der Abstand zwischen den Impulsen gleich Phn
Fig. 14, so wird das Zählglied Z bis zum Ausgang Phn geschaltet.
An diesem Ausgang liegt das Gatter G 6, am anderen Eingang
des Gatters liegt der Impuls ls so, daß er bei Vorhandensein
h anlegt. Am Ausgang des Gatters G 6 ist dann l. Mit Hilfe des
Gatters G 7 wird das Potential auf h umgekehrt. Der Ausgang
des Gatters G 7 wird an eine bistabile Kippstufe B 2 geführt.
Am Ausgang derselben liegt dann h. Mit diesem Potential wird
eine "1" markiert. An diesen Ausgang ist auch eine monostabile
Kippstufe M 2 angeschlossen. Der Ausgang derselben
liegt an der bistabilen Kippstufe B 1, die nun, falls sie
in Arbeitsstellung ist, zurückgeschaltet wird. Über R erfolgt
auch eine Zurückschaltung ds Zählgliedes Z. Ist der
Abstand zwischen den ls-Impulsen gleich Phv (Fig. 14), so
wird das Zählglied nur bis zum Ausgang Phv geschaltet. Entsprechend
beim Ausgang Phn kommt nun G 3, G 4 und die bistabile
Kippstufe B 1 zur Wirkung. Am Ausgang von B 1 liegt nun das
Potential h, was dem binären Kennzustand O entspricht. Über
die monostabile Kippstufe M 1 wird die bistabile Kippstufe
B 2 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 werden.
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 für die Auswertung
der Phasensprünge dargestellt. Am Gatter G 1
liegen wieder die Meßimpulse Jm und am anderen Eingang die
ls-Impulse in den Impulspausen mit h-Potential, am Ausgang von G 1 ist dann l.
Über das Umkehrgatter G 2 werden dann h-Jm-Impulse an das
Zählglied Z 1 gelegt. War der Abstand zwischen zwei ls-Impulsen
(Fig. 14) gleich Phn, also größer als die Normalabstände
Jn, so wird der Ausgang Phn am Zählglied erreicht. Damit wird
die monostabile Kippstufe M 2 in Arbeitsstellung gebracht.
Beim Überlauf über den Ausgang Jn wurde auch B 1 in die Arbeitsstellung
gebracht. Der Ausgang von M 2 ist an die Rückstellung
von B 1 geschaltet, sodaß B 1 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 Z 1 nichts. Mit dem folgenden
ls-Impuls erfolgt wieder die Rückschaltung des Zählgliedes.
Ist der Abstand zwischen zwei ls-Impulsen normal Jn (Fig. 14)
so wird das Zählglied bis Jn geschaltet. Die bistabile Kippstufe
B 1 kommt nun zur Wirkung. Am Ausgang derselben liegt
das Gatter G 3, 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 Gatters G 3 dann l. Dieser
wird an das Gatter G 4 geführt. Am anderen Eingang desselben
liegen Messeimpulse mit l-Potential. Am Ausgang des Gatters
4 sind dann Jm-Impulse mit dem Potential h, mit denen
dann das Zählglied Z 2 gesteuert wird. Solange die Impulsabstände
normal sind, wird mit einem ls-Impuls unter Zwischenschaltung
einer monostabilen Kippstufe M 1 zurückgeschaltet. Ist
der Abstand zwischen zwei ls-Impulsen gleich Phv (Fig. 14),
so wird das Zählglied Z 2 nur bis zum Ausgang Phv geschaltet.
An diesem Ausgang liegt das Gatter G 5 und am anderen Eingang
des Gatters die ls-Impulse mit h-Potential in den Pausen.
Am Ausgang von G 5 ist l, das im Gatter G 7 zu h wird.
Mit diesem Potential wird die bistabile Kippstufe B 3 gesteuert.
Der Ausgang kennzeichnet den Kennzustand 0. Falls B 4
in Arbeitsstellung ist, wird 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 B 4 markiert dann
den Kennzustand 1. Über diesen Ausgang wird zugleich B 3 wieder
in die Ausgangsstellung geschaltet. Eine weitere Ausgestaltung
der Schaltung ist nicht notwendig, weil sie rein handwerksmäßig
erledigt werden kann.
Erfolgt die Phasenänderung stufenweise (Fig. 5, 6) oder kontinuierlich,
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 Fig. 17b 10 Perioden mit 90 Grad Phasenänderung
dargestellt. Aus Fig. 17b ist ersichtlich, daß bereits nach 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 Phasenverschiebung erbracht sind. Wird z. B. mit der 2.
Periode (Fig. 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. 27a
erreicht. Mit dem Einerzählglied ZE wird die Länge irgendeiner
Periode gemessen und zwar beginnend nach dem ls-Sperrimpuls
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. 27a ist nicht erforderlich, wenn
eine Bezugsphase die z. B. durch eine Amplitudenerhöhung gekennzeichnet
ist (z. B. Fig. 4) vorhanden ist. In Fig. 17c ist eine solche Amplitudenerhöhung
mit der Phasenänderung dargestellt. In Fig. 27a werden
die Meßimpulse Jm und die ls-Synchronisierimpulspausen mit h
(Fig. 14, Jn, Phn, Phv) an das Gatter G 1 geführt. Ist also kein
ls-Impuls vorhanden, liegt h am Gatter. Am Ausgang von G 1 ist
dann l. Mit dem Gatter G 2 wird eine Potentialumkehr vorgenommen,
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 Zählglied den Ausgang Jn 1, so wird
die bistabile Kippstufe B 1 in Arbeitsstellung gebracht. Da die
vor- und nacheilenden Perioden verschieden lang sind, ist für
die kürzeren Perioden der Ausgang Jn 1 an B 1 geschaltet. Der
Ausgang Jn 2 bleib für die Rückschaltung B 1 schaltet die monostabile
Kippstufe M 2 so, daß über R 2 eine Rückstellung des Meßzählgliedes
ZV erfolgt. Der Ausgang von B 1 wird auch an das Gatter
G 3 geführt, an das auch ls geführt ist, in der ls-Pause ist h-Potential
vorhanden. Am Ausgang ist dann l. Am Gatter G 4 ist dann
l und Jm-Impulse mit l und am Ausgang desselben h. Mit diesen
Jm Impulsen wird ZV gesteuert. Da die kürzeren ls-Pausenimpulse
nur B 1 und in der Folge ZV steuern können und die Zurückschaltung
von ZV erst beim Normalimpuls beim Ausgang Jn erfolget,
belegt bei jeder ls-Jm-Pausenimpulsserie
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 G 5. Am anderen Eingang des Gatters
ist ein ls-Synchronisierimpuls mit h, sodaß 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 Jn 2 erreicht, was eine Rückschaltung
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 M 1 das Zehnerzählglied Zz
einen Schritt weitergeschaltet wird. Am letzten Ausgang von
Zz, Jz ist ein Gatter G 7. An diesem liegen noch Jm-Impulse mit
h und ls-Pausenimpulse mit h. Am Ausgang von G 7 ist dann l. Im
Gatter G 10 wird das Potential umgekehrt, sodaß nun mit den
Jm-Impulsen Zu gesteuert werden kann. Es wird damit eine ls-
Pausenimpulsserie Jm verschluckt. Der letzte Ausgang von Zu
ist so geschaltet, daß alle Zählglieder und B 1 in die Ausgangsstellung
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
(frequenzmultiplex). Wird z. B. einem Kanal
eine Frequenz von 3000 Hz zugeordnet und für eine Periode eine
Stufenzahl mit 20 Meßimpulsen, so sind 150 Schritte je Sekunde
möglich. Durch die stufenweise Phasenänderung ist nur ein
sehr schmales Band erforderlich. Man kann natürlich auch wie
im Beispiel der Fig. 27b dargestellt eine Phasenverschiebung
mit Amplitudenstufen verbinden. Die große Amplitude v ist
dann zugleich Vergleichsphase. Diese Methode läßt sich auch
bei der 4 PSK, 4 QAM, 8 PSK, 16 PSK, 16 QAM einsetzen. Durch
die stufenweise bezw. kontinuierliche Veränderung von Phase
und ggf. Amplitude wird das benötigte Band sehr schmal.
Auch bei der digitalen als auch analogen Sprachübertragung
z. B. nach dem Pulscodemodulationssystem und Pulsamplitudenmodulationssystem
(Patent DE 30 10 938, Patentanmeldung
P 33 40 377.5) als auch beim Fernwirken ist diese Methode
anwendbar. Will man z. B. Meßwerte übertragen, wie z. B. Wasserstände,
die sich langsam ändern, so kann man einen Dauerwechselstrom
geben, dessen Phase sich langsam entsprechend
dem jeweiligen Wasserstand ändert. Durch eine Erhöhung der
Amplitude während eines kurzen Zeitraumes, z. B. 60 Sekunden,
kann man stündlich oder täglich eine Vergleichsphase übertragen.
Dasselbe gilt auch für die Temperaturübertragung.
Die Pegel können dabei klein gehalten werden. Auch für die
Verschlüsselung von Nachrichten ist diese Art der Codierung
gut geeignet. Wird z. B. die "0" mit einer Phasenverschiebung
von 50 Perioden voreilend und die "1" mit einer solchen
mit 50 Perioden nacheilend codiert, so kann man z. B.
während der jeweiligen 50 Perioden verschieden große Phasenverschiebungen
vorsehen, wobei die Gesamtphasenverschiebung
immer dieselbe sein kann.
Werden Phasenänderung auch zwischen 180 und 360 Grad vorgesehen,
so ist eine 2. analog aufgebaute Auswerteeinrichtung
erforderlich. Die Synchronisierimpulse können auch mit anderen
Schaltungen wie z. B. einem Schmitt-Trigger erzeugt
werden.
Während der periodenweisen stufenweisen Phasensprünge wird
die Periodendauer kleiner bezw. größer, d. h. daß sich damit
auch die Frequenz ändert. Man kann also solche Phasensprünge
durch Umschaltung auf eine andere Frequenz und durch die Zahl
von Perioden codieren. Es muß lediglich gewährleistet sein,
daß eine Umschaltung auf eine andere Frequenz beim Nulldurchgang
erfolgt. So ist z. B. bei einer Frequenz f 1 und der anderen
von f 1/2 immer nach einer Periode von f 1/2 ein phasengleicher
gemeinsamer Nulldurchgang vorhanden. Der Phasensprung
wäre dann immer 360 Grad. Auf diese Weise kann also jeder beliebige
Phasensprung erzeugt werden. In Fig. 26 ist solch ein
Beispiel dargestellt. Dieses Prinzip kann bei der Wechselstromtelegrafie
verwendet werden. Die beiden Wechselströme haben die Frequenzen
f 1 und f 2. Die Frequenz von f 2 = 2 f 1. Nach 360 Grad ist dann
eine Phasenvoreilung von 360 Grad für die Frequenz f 2 vorhanden.
Man kann also zuerst f 1 senden, dies ist dann der eine
Kennzustand und dann beim Nulldurchgang nach einer Periode
auf die Frequenz f 2 umschalten. Es entsteht dann ein Phasensprung
von 360 Grad. Nach 2 Perioden von f 2 wird man wieder
beim Nulldurchgang auf f 1 umschalten z. B. mit einem elektronischen
Schalter der z. B. mit Begrenzerimpulsen gesteuert wird. Es entsteht wieder ein Phasensprung
von 360 Grad nacheilend. In der Praxis wird man die
Amplituden beider Wechselströme gleich groß machen. Damit
beim Nulldurchgang immer umgeschaltet werden kann, muß die
kleinere Frequenz so gewählt werden, daß die Nullinie mit
gleicher Phase nicht im Unendlichen gesucht werden muß.
Das Zusammentreffen von Nullinie und gleiche Phase muß
immer periodisch sein. Den Übergang von einer Frequenz zu
der anderen kann man natürlich auch kontinuierlich machen.
Für diesen Zweck kann man eine Frequenzmodulation vorsehen.
In Fig. 22 ist ein Prinzip dargestellt. Die binären Impulse
J 1, J 2 usw. werden einem Frequenzmodulator zugeführt. Bei kleinem
Frequenzhub ist praktisch die Bandbreite gleich der 2-fachen
Modulationsfrequenz. Will man von der einen Frequenz zur anderen
einen Frequenzübergang ähnlich der weichen Tastung
bei der Telegrafie haben, so müssen die Eingangssignale z. B.
entsprechend der Fig. 23 Schritt 3, 4 geschaltet werden. Bereits mit einem
Kondensator läßt sich eine Abflachung erreichen.
Die Auswertung einer laufenden Frequenzänderung ist
nur mit Hilfe einer Summierung von Phasensprüngen möglich.
Jede Änderung der Frequenz bedeutet im Vergleich zu einer
Mittenfrequenz einen Phasensprung. Für einen Schritt bezw.
einen Impuls muß man dann also soviel Perioden vorsehen,
daß bei der Summierung ein meßbarer Phasensprung vorhanden
ist. Gut ausreichend ist z. B. ein Summenphasensprung von 60
Grad, wenn man einen Periodendauervergleich vornimmt. Bei
60 Grad ist der cos 0.5, sodaß bei der Halbperiode eine
Verkürzung z. B. auf 3/4 der Halb-Periodendauer zustande kommt (Fig. 9c). Der
ankommende Codierwechselstrom wird, wie in Fig. 12 dargestellt,
ggf. über einen Verstärker V einem Begrenzer B zugeführt. In
diesem erfolgt eine Umwandlung in Impulse JM. Die positiven
sind mit hs und die negativen mit ls bezeichnet. Diese Impulse
stellen die Halb-Periodendauer dar, die gemessen und verglichen
werden mit der Halb-Periodendauer der Mittenfrequenz bezw. Vergleichsfrequenz. In Fig. 24
sind mit JM die positiven Impulse der Mittenfrequenz, die
bei der Übertragung nicht in Erscheinung tritt, und mit
Jphk die kleiner werdenden Impulse der zunehmenden Frequenz
dargestellt. Es liegt dann ein voreilender Phasensprung vor.
Man sieht, daß gegenüber der Mittenfrequenz die Impulsdifferenz
Jd immer größer wird. Die Frequenzänderung braucht
dabei nicht gleichförmig geschehen. Ein Beispiel wie man eine
solche Abmessung z. B. bei kleiner werdenden Periodendauern
durchführen kann, ist in der Fig. 27c dargestellt. In dieser
werden Gatter G, die UND-ODER, NICHT-Gatter sein können verwendet. Es
sind lediglich die high h und low l angegeben. Außerdem sind
noch bistabile Kippstufen B und Zählglieder Z eingezeichnet.
Die ls Halbperiodenimpulse sind l und werden einem Gatter G 1
zugeführt, das die bistabile Kippstufe B 1 steuert. Der Ausgang
liegt am Gatter G 2. An diesem G 2 liegen außerdem die hs-Impulse
mit h. Am Ausgang von G 2 ist, wenn an den Eingängen h/h
liegen, l. Das Gatter G 3 kehrt das Potential um. Mit h wird
dann die bistabile Kippstufe B 2 gesteuert. Diese gibt in Arbeitsstellung
h an das Gatter G 4. Am anderen Eingang desselben
liegen Steuerimpulse bezw. Meßimpulse Jm für die Zählglieder, hier für das
Einerzählglied ZE. Angenommen wird, daß mit 10 Perioden der vorgesehene
Phasensprung erreicht ist. Die Gatter G 1 und G 2 sind
für den zeitgerechten Einsatz für das Zählglied ZE da. Die
Zählung darf erst mit dem Beginn des hs-Impulses anfangen. Dies
ist der Fall, wenn durch einen ls-Impuls - dieser kann auch
erst am Ende angeschaltet sein - B 1 in Arbeitsstellung gebracht
worden ist. Damit wird erreicht, daß hs mit dem Beginn des Impulses
wirksam wird. Damit ist eine Synchronisierung mit den
Vergleichsimpulsen bezw. Quasivergleichsimpulsen der Mittenfrequenz
erreicht. Jm sind Meßimpulse. Für einen Mittenfrequenzimpuls
JM sind 10 Meßimpulse Jm vorgesehen. Mit dem Beginn
des hs-Impulses wird auch das Zählglied ZE mit Jm-Impulsen
gesteuert. Beim Erreichen des 10. Ausganges erhält B 3 einen
Impuls; diese wird in die Arbeitslage gebracht. G 5 wird
nun beim nächsten hs-Impuls wirksam, damit wird auch G 6 gesteuert.
An diesem liegen außerdem noch mit l Meßimpulse Jm. Diese
steuern nun das Vergleichszählglied ZV. Dieses wird immer
erst beim 10. Ausgang zurückgeschaltet. Bei größerer werdenden
Codierfrequenz werden die hs-Impulse kleiner, sodaß immer
weniger Meßimpulse je hs-Impulse auf den Vergleichszähler
gelangen. Die Phasenverschiebung der einzelnen Perioden
werden also im Vergleichszähler ZV summiert. Bei einer
vorbestimmten Zahl von Perioden wird im Vergleichszähler der
Ausgang Null 0 erreicht. Dieser Ausgang markiert den einen
Kennzustand. Eine ähnliche Schaltung läßt sich auch bei größer
werdenden Periodendauer anwenden. Falls keine Synchronisierung
vorgesehen ist, kann man diese durch eine zusätzliche
Zählschaltung, bei der immer nach Abzählung von 10 Perioden,
falls je 10 Perioden ein Schritt zugeordnet wird,
eine Periode verschluckt wird.
In den Fig. 18a, b ist auf der Basis von Vektoren eine stufenweise
Phasenänderung dargestellt. In der Fig. 18a soll der Vektor
u um den Winkel a voreilend phasenverschoben werden. Für
diesen Zweck wird ein Wechselstrom gleicher Frequenz mit dem
Vektor v, der gegenüber u um 90 Grad voreilend phasenverschoben
ist, addiert. Ohne zusätzlich Änderung des Vektors u würde
der Summenvektor entsprechend der Fig. 5 sich vergrößern.
Der Vektor u muß deshalb um den Betrag ud auf u 1 verkleinert
werden. Beim Nulldurchgang von su in Fig. 18b, soll eine weitere
um den Betrag a′ voreilende Phasenverschiebung statt
finden. Soll der Summenvektor su 1 gleich dem von su sein, so
muß sowohl der Vektor u 1 um ud auf u 2 verkleinert werden, als
auch die Stufe V′ um vd auf v 1.
Die Auswertung der Kennzustände der Fig. 26 kann durch einfache
Abmessung einer Halbperiode erfolgen. Mit einer Begrenzerschaltung nach
Fig. 13 oder mit einem Schmitt-Trigger können die für
den Vergleich erforderlichen Impulse erzeugt werden.
Zusätzlich kann man dann noch die Zahl der Perioden abzählen.
Wird z. B. die Periodendauer im Verhältnis 2 : 3 gewählt, so
kann eine Umschaltung auf die kleinere Frequenz nach 3 Perioden
erfolgen. Wählt man die größere Frequenz mit 2400 Hz, so
ist die kleinere Frequenz 1600 Hz. Auf diese Art könnte man
800 bit/s codieren. Die Umschaltung erfolgt immer bei Null.
Solche Anordnungen sind auch für Einkanal-Datenübertragungssysteme
geeignet. Werden noch Filter für die einzelnen
Frequenzen vorgesehen, so kann z. B. zwischen 2400 Hz und 1600
Hz noch eine Frequenz untergebracht werden.
Es sind bereits Verfahren bekannt, bei denen bei der Pulsmodulation
die Pulse durch Sinushalbwellen bezw. Perioden, die
in einer ununterbrochenen Folge von positiven und negativen
Halbwellen gesendet werden, und bei denen die Kennzustände
durch die Größe der Amplituden codiert werden, dargestellt werden. So ist z. B.
eine Pulsamplitudenmodulation (Offenlegungsschrift DE 33 40 377
A1) bekannt, bei der die Probeentnahmeimpulse durch die
Größe der Halbwellen bezw. Periodenamplituden eines Wechselstromes
einer Frequenz codiert werden und zwar analog. In Fig. 21 ist
das Prinzip dargestellt. In Fig. 21a ist eine Schwingung dargestellt,
von der im Rythmus von 8 KHz die Probeentnahmen P 1 bis
P 8 entnommen werden. In Fig. 1b ist die Probeentnahme P 1
analog auf die beiden Halbwellen 1 mit den Amplituden aP 1/ aP 1
die Probeentnahme P 2 auf die Halbwellen 2 mit den Amplituden
aP 2/aP 2 usw. übertragen. In Fig. 21c wird die jeweilige Probeentnahme
jeweils nur einer Halbwelle aufgedrückt, also P 1 auf
die Halbwelle aP 1, P 2 auf die Halbwelle aP 2 usw. Die Frequenz
von 21 b ist dann 8 KHz und die von 21 c 4 KHz. Die Probeentnahmen
kann man auch auf die Halbwellen oder Perioden von
Wechselströmen niedriger Frequenz übertragen. In den Fig. 21d-
21g sind 4 Wechselströme mit einer Frequenz von 2 KHz dargestellt.
Mit den Perioden derselben werden die Probeentnahmen
analog codiert. Die Wechselströme sind gegeneinander um 90
Grad phasenverschoben. Den Perioden des Wechselstromes der
Fig. 21d werden z. B. die Probeentnahmen aP 1, aP 5 usw., in der
Fig. 21e die Probeentnahmen aP 2, aP 6, in der Fig. 21f die Probeentnahmen
aP 3, aP 7, usw. in Fig. 21g die Probeentnahmen aP 4, aP 8
usw. analog codiert. Man kann nur nach dem Prinzip der Quadraturmodulation
immer zwei um 90 Grad phasenverschobene Wechselströme
zu einem Wechselstrom überlagern. Wird dieses Prinzip
bei einer Codierung mit Halbwellen vorgesehen, so sind nur 2
Wechselströme mit 2 KHz erforderlich, Phasenverschiebung 180°.
Dasselbe Prinzip kann auch bei digitaler Binärcodierung z. B.
nach Patent DE 30 10 938 angewendet werden, oder aber auch bei
mehrstufigen digitalen Verfahren, bei denen die Halbwellen
oder Perioden nur eines Wechselstromes für die Codierung vorgesehen
werden, wobei die jeweilige Amplitude in zwei oder
mehrere Stufen unterteilt ist. Diese Codierungsverfahren mit
einer Frequenz können vorteilhaft bei Funk mit Frequenzmodulation
eingesetzt werden. Beim UKW-Sprechfunk wird ein Frequenzhub
von 7 KHz gewählt, die größte Modulationsfrequenz
beträgt 4 KHz, sodaß man mit einer Bandbreite von 2 × (7 + 4)
KhZ = 22 KHz rechnen muß. Bei den Verfahren nach den Fig.
21 kann ein kleinerer Frequenzhub gewählt werden. Wenn das
analoge Verfahren mit 2 um 180 Grad versetzten Wechselströmen
von 2 KHz, 90 Grad (phasenverschoben) überlagert übertragen werden, durchgeführt wird, dann kommt
man mindestens mit der halben Bandbreite aus. Bei einem binärcodierten
Verfahren nach Patent DE 30 10 938 kann man den
Frequenzhub noch wesentlich verkleinern. Da es bei diesem Verfahren
nur 2 Kennzustände gibt, ist die Auswertung sehr einfach.
Dies wird mit Hilfe der Fig. 29 verdeutlicht. Der Modulationswechselstrom
Mf sei 2-stufig. Die Unterschiede der Halbperiodendauer
TrM/2 des Trägerwechselstromes bei den positiven und
negativen Halbperiodenspitzen ist so groß, daß man hier
durch Zeitmessung z. B. mittels Zählglieder ohne weiteres die
binären Zustände ermitteln kann. Ein Prinzip hierfür ist
bereits in der Fig. 15 aufgezeichnet. Bei dem analogen Verfahren
mit einer Frequenz kann man natürlich die Auswertung
ebenfalls nach diesem Prinzip vornehmen. Die Abmessung muß
dann noch genauer vollzogen werden, d. h. die Frequenz der Meßimpulse Jm
muß erhöht werden. Die Auswertung kann natürlich auch mit
den bekannten Differentiations- und Rückkopplungsmethoden
erfolgen. (Zähldiskriminator)
In Fig. 28 ist das Prinzip eines UKW-Sprechfunksenders dargestellt.
Das NF-Signal wird einem Analog/Einfrequenzwechselstromwandler
AE, der entsprechend der Fig. 21 arbeitet, zugeführt. In
bekannterweise wird dann dieser Codierwechselstrom einem Frequenzmodulator
FM, an den auch die im Oszillator G erzeugte
Sendefrequenz geführt wird, zugeführt. Über Verstärkerstufen
V wird dann der modulierte Träger der Endstufe E und der
Antenne zugeführt.
In der Fig. 30 ist eine frequenzmodulierte Schwingung in Abhängigkeit
von der Amplitude und Frequenz der Modulationsschwingung
dargestellt. M 1 ist eine Vergleichsamplitude. M 2 ist die
doppelte Vergleichsamplitude. M 3 ist die doppelte Vergleichsamplitude
mit doppelter Frequenz. FM 1, FM 2 und FM 3 sind die
dazugehörigen frequenzmodulierten Schwingungen. Vergleicht
man bei den 3 FM 1-3 die kürzeste halbe Periodendauer T/2TrFM miteinander,
so sieht man, daß jeweils beinahe eine Halbierung der
Periodendauer stattfindet, d. h. daß bei Verwendung nur einer
Frequenz für die Codierung von Sprache bezw. Daten das Frequenzband
wesentlich kleiner wird.
Bezüglich der Fig. 27c sei noch darauf hingewiesen, daß der
einfachheithalber oft NICHT-Gatter nicht eingezeichnet worden
sind um eine Potentialänderung zu bewerkstelligen also von
h nach l und umgekehrt. Durch die Funktionsbeschreibung ist
die Wirkungsweise der Gatter und Zählglieder bereits schon
gegeben, d. h. auch die erforderlichen Potentiale.
In Fig. 26 kann die Umschaltung von einer auf die andere Frequenz
durch elektronische Schalter erfolgen. Folgen 2 oder
mehrere Schritte mit gleichen Kennzuständen
z. B. mit dem Kennzustand f 1 in Fig. 26 so müssen 2 Perioden
oder mehrere von f 1 gesendet werden.
In Fig. 25a ist ein binärcodierter Wechselstrom einer Frequenz
mit den Kennzuständen kleiner und großer Amplitudenwert entsprechend
dem Patent DE 30 10 938 dargestellt. Wird die Periode
für die Codierung vorgesehen, so sind bei einer Sprachdigitalisierung
8 Perioden, also 8 bit für die Intervallkennzeichnung
erforderlich. Wird die Halbwelle vorgesehen, so sind nur
4 Perioden für 8 bit notwendig. Bei einer Probeentnahmefrequenz
von 8 KHz, sind dann 64 KHz bezw. 32 KHz-Wechselströme
erforderlich. Die Frequenz der Codierung kann man dann in der
Weise verkleinern, indem man z. B. die 8 KHz Probeentnahmen
zeitmultiplex mit 4 × 2 KHz abgreift,
die gegeneinander um 90 Grad phasenverschoben
sind. Diese werden dann auf die Amplituden der Perioden von
2 KHz Wechselströmen aufgedrückt, wie in den Fig. 25b-e dargestellt.
Diese Wechselströme sind gegeneinander um 90 Grad
phasenverschoben. Je zwei können dann nach dem Prinzip der
Quadraturmodulation überlagert werden. Erfolgt der Abgriff bei
einen Abstand von 180 Grad mit 2 Wechselströmen von 4 KHz
so muß einer um 90 Grad phasenverschoben werden, damit eine
Überlagerung möglich ist. Eine solche Codierung kann man auch
bei vorhandenen Funkgeräten einsetzen, z. B. in Fig. 28 als A/E
Man kann die digitale Codierfrequenz noch kleiner machen,
wenn an Stelle von 2 Stufen, wie in Fig. 25a dargestellt,
mehr Stufen, z. B. 3, wie in der Fig. 29a dargestellt, vorgesehen
werden. Mit einer Halbwellencodierung und ggf. Addition
nach dem Quadratur-Amplituden-Modulations-Prinzip ist
nochmals eine Frequenzverkleinerung möglich.
An Stelle mit Wechselstrom kann man den Frequenzmodulator
auch mit Gleichstrom analog oder digital steuern. In der Fig.
31 ist eine Schaltung für eine digitale Steuerung dargestellt.
Die Frequenz ist dabei ist immer dieselbe, der Code ist durch
die Amplitudengröße der Rechteckimpulse gegeben. Die Gleichstromimpulse
werden durch die elektronischen Schalter es 1-
es 4 getastet. Der Codierer Cod steuert die elektronischen
Schalter An den Codierer Cod wird einmal der Code und dann
noch die Synchronisierpulse Js, die im Begrenzer erzeugt werden,
herangeführt. Der Begrenzer erhält einen Abzweigwechselstrom
vom Frequenzmodulator. Mit den Synchronisierimpulsen
wird immer der Nulldurchgang des Abzweigwechselstromes markiert.
Im vorliegenden Beispiel ist der Frequenzmodulator
FM an den Amplitudenmodulator M, an den auch der Oszillatorwechselstrom
Osc geführt ist, angeschaltet. Über Verstärkerstufen
V und der Endstufe E wird dann der modulierte Träger
an die Sendeantenne geführt. Zur Kompensation der Stör- und
Oberwellenspannungen kann man diese über ein Filter Fi, das
die Nutzsignale aussiebt und einen Phasendreher Ph von 180 Grad
über einen Abzweigweg der Endstufe wieder zuführen. In den
Fig. 32 und 33 ist einmal ein 2-stufiger und einmal ein 3-stufiger
Rechteckimpulscode einer Frequenz dargestellt.
In den Fig. 41, 42 ist jeweils die Codierung von 2 Kanälen und
zwar einmal mit Rechteckimpulsen und einmal mit Halbwellenpulsen
dargestellt. Jeweils sind nur 2 Kennzustände vorhanden,
u 1 und u 2. Die kleinste Amplitude der Kanäle II und W 2
ist dabei doppelt so groß als die größte Amplitude der Kanäle
I und W 1. Für die Codierung wird jeweils nur eine Frequenz
verwendet, eine Phasengleichheit ist nicht erforderlich.
Da im Frequenzmodulator verschieden große Amplituden verschiedene
Frequenzen erzeugen (Fig. 30), kann man beide Kanäle
- es könnten auch mehrere sein - über nur einen Übertragungsweg
senden. In Fig. 43 z. B. wird mit Hilfe eines elektronischen
Schalters eS von einem Kanal mit der kleineren
Amplitudencodierung auf den mit der größeren Amplitudencodierung
umgeschaltet. Werden in der Fig. 41 die Codierungen
gegeneinander um 180 Grad versetzt, so erfolgt die Umschaltung
beim Nulldurchgang. In Fig. 42 ist es zweckmäßig
wenn die Codierungen phasengleich sind, sodaß dann an den
Frequenzmodulator FM ein Wechselstrom in einer ununterbrochenen
Folge von positiven und negativen Halbwellen angeschaltet
wird. Die Codierung der Kanäle muß mittels Perioden
erfolgen, damit jeweils abwechselnd eine Halbwelle von
W 1 und die nächste Halbwelle von W 2 an den Frequenzmodulator
geschaltet werden kann. In der Fig. 44 sind für die Übertragung
2 Frequenzmodulatoren FM 1 und FM 2 vorgesehen, die
über einen Entkoppler E das jeweilige Wechselstromband an
den Übertragungsweg geben. Der Oszillator ist für alle Kanäle
gemeinsam. In der Fig. 40 sind für die Übertragung der
beiden Kanäle zwei gleiche Frequenzmodulatoren FM 1I und
FM 1II vorgesehen. Da, wie aus der Fig. 29 hervorgeht, die
großen Amplituden einen großen Frequenzbereich einnehmen,
ist es erforderlich mit dem Filter Fi den Frequenzbereich
der kleinen Amplituden auszufiltern. Über einen Addierer Ad
werden dann beide Frequenzbänder zusammengeführt und übertragen.
In der Fig. 34 ist eine Schaltung für die Erzeugung von kleinen
und großen Amplituden von Wechselstromhalbwellen bezw.
Perioden oder Rechteckimpulsen und deren phasengerechte Anschaltung
z. B. bei 180 und 0/360 Grad. Im Generator G wird
der Codierwechselstrom erzeugt. Für die großen und kleinen
Amplituden sind 2 Stromkreise mit den Widerständen R 1 und R 2
vorgesehen. Diese Widerstände sind so bemessen, daß beim
Schließen des jeweiligen Stromkreises mit dem elektronischen
Schalter eS am Ausgang A die vorbestimmte Amplitudenstufe entsteht.
Die Steuerung des elektronischen Schalters eS erfolgt
durch einen Codierer Cod, dem einmal der Code und über einen
Begrenzer - es kann auch ein Schmitt-Trigger sein -, dem ebenfalls
der Codierwechselstrom zugeführt wird, die Synchronisierimpulse,
die aus dem Codierwechselstrom gewonnen werden. Durch
die Synchronisierimpulse wird gewährleistet, daß der elektronische
Schalter immer beim Nulldurchgang betätigt wird.
Gemäß der Erfindung wird daher nur die Amplitude von periodischen
Gleich- oder Wechselstromimpulsen insbesondere einer
Frequenz, die in einer ununterbrochenen Folge gesendet werden
für die Codierung der Information vorgesehen. Mit dieser
Methode wird dann das Frequenzband bei den Winkelmodulationsverfahren
wesentlich verkleinert. In Fig. 28 ist das Prinzip
der Anwendung bei einem Sender für Funkübertragung mit Frequenz-
Vorstufenmodulation dargestellt. Die Trägerfrequenz
wird im Oszillator Osc/G erzeugt und dem Frequenzmodulator
FM zugeführt. Die Sprache Sp soll im FM frequenzmoduliert
werden. Zu diesem Zweck wird ein Analog/Einfrequenzwechselstromwandler
A/E zwischen Sprachsignal und Frequenzmodulator
FM eingefügt. Das heißt die Sprache wird in einen Wechselstrom
einer Frequenz analog oder digital umcodiert. Nur die
Amplituden dieses Wechselstromes beinhalten die Information.
Das Band der frequenzmodulierten Schwingung wird dadurch wesentlich
schmaler. Das frequenzmodulierte Signal wird dann
über Verstärker V der Endstufe E der Sendeantenne s zugeführt.
Auf der Empfangsseite wird dann mit Hilfe der bekannten
Verfahren (z. B. Flankendiskriminator, Verhältnisdiskriminator)
der Einfrequenzwechselstrom erhalten. In einem Einfrequenzwechselstrom/
Analogwandler E/A wird dann das Sprachsignal
wieder hergestellt.
Nachstehend werden nun einige solcher Analog/Einfrequenzwechselstromwandler
bezw. digital/Einfrequenzwechselstromwandler
bezw. Einfrequenzimpulswandler an Hand der Zeichnungen beschrieben.
Im Patent DE 30 10 938 ist ein Verfahren für eine digitale
Informationscodierung offenbart, bei dem binäre Codeelemente
(Fig. 25a) aus den Halbwellen oder
Perioden gebildet werden, die in einer unmittelbaren
Aufeinanderfolge von positiven und negativen Halbwellen gesendet
werden. Die beiden Kennzustände 1, 0 werden dabei durch
einen größten Amplitudenwert (Fig. 25a, P 1, 3,) und durch einen
kleinsten Amplitudenwert (Fig. 25a, P 2, 4) codiert. In Fig. 4e
hat z. B. ein Codewort 8 bit, wobei als Codeelement die Periode
vorgesehen ist. Bei der digitalen Sprachübertragung ist
für die Intervallcodierung eine solche Bitzahl erforderlich.
Das Codeelement kann auch mehrstufig ausgeführt werden wie in
in der Fig. 2 dargestellt ist. Das frequenzmodulierte Band
wird dann allerdings etwas breiter als bei binärer Codierung.
Ein Prinzip der Analog/Einfrequenzwechselstromwandlung ist
in der europäischen Patentanmeldung 01 10 427 offenbart. Bei
diesem Prinzip werden die Werte der Probeentnahme analog entsprechend
der Pulsamplitudenmodulation PAM durch die Amplituden
der Halbwellen bezw. Perioden nur eines Wechselstromes
codiert. Diesem Codierwechselstrom wird dabei bei Verwendung
von Halbwellen die halbe Probeentnahme- und bei Verwendung
von Perioden die Probeentnahmefrequenz zugeordnet. Die Intervallwerte
werden dabei durch die Größe der Amplituden analog
codiert. In Fig. 21a ist eine Schwingung dargestellt, die
durch die Probeentnahmewerte P 1 bis P 8 gekennzeichnet ist.
In Fig. 21b ist ein Codierwechselstrom mit der Probeentnahmefrequenz
gezeichnet. Dabei sind die Amplituden der Perioden
die Kennzustände analog, also die Probeentnahme P 1 ist sowohl
in der positiven Halbwelle aP 1 als auch in der negativen Halbwelle
aP 1 codiert. Dasselbe gilt für die Probeentnahmen P 2, P 3,
P 4, . . . . Die Probeentnahme P 7 hat z. B. die Amplituden aP 7/aP 7.
In der Fig. 6c sind in den Halbwellen die analogen Kennzustände
der Probeentnahmen codiert, also die Probeentnahme P 1 in der
Halbwelle aP 1, die Probeentnahme P 2 in der Halbwelle aP 2, . . . .
die Probeentnahme aP 6 in der Halbwelle aP 6, usw.
In der deutschen Offenlegungsschrift Nr. 32 23 312 ist ein
Verfahren offenbart, bei dem das Luminanzsignal, also die
Helligkeit der Bildpunkte durch die Halbwellen bezw. Perioden
nur eines Wechselstromes codiert werden. Mit den Fig. 38a, b, c
wird dieses Prinzip erläutert. In Fig. 38a ist das Luminanzsignal
dargestellt, mit Weißwert (10), Schwarzwertwert (75), Zwischenwerte
und Zeilenimpulse (100). Mit BE ist der Bildpunkt
bezeichnet, VBE ist die dazugehörige Helligkeitsspannung. Bei
den bisherigen Verfahren der Luminanzsignalübertragung werden
die Bildpunktspannungen einem Träger fT in Fig. 38b aufmoduliert,
und zwar durch Amplitudenmodulation. Die Modulationsfrequenz
fM kann vom Gleichstrom bis zu 5 MHz reichen. Wird jeder Bildpunkt
durch die Amplitude einer Halbwelle bezw. Periode nur
eines Wechselstromes codiert, so kann man mit nur einem Wechselstrom
die Luminanzsignale codieren. In der Fig. 38c ist eine solches
Beispiel dargestellt. fMB ist die halbe Abtastfrequenz der
Bildpunkte. Für die Codierung der Bildpunkte sind die Halbwellen
des Codierwechselstromes vorgesehen. Eine Halbwelle entspricht
also dem Bildpunkt BE. Die Amplitude UBE der jeweiligen Halbwelle
entspricht der jeweiligen Bildpunktspannung VBE der Fig.
38a. Aus der Fig. 38 geht hervor, daß das Luminanzsignal
sehr schmalbandig frequenzmoduliert übertragen werden kann.
Da bei der europäischen Fernsehnorm für eine Zeile 64 us vorgesehen
ist, in denen auch das Abtast-Synchronisiersignal
mit 11.4 us enthalten ist, kann man in die 11.5 us z. B. den
digitalisierten Ton mit hineinbringen, wenn die Farbsignale
anderst codiert werden, also wenn der Burst nicht mehr erforderlich
wird (z. B. deutsche Patentanmeldung P 32 29 888),
oder aber man kann auch die Schwarz-Schulter für die digitale
Toncodierung mit verwenden. Man kann zusätzlich seriell
die Grundfarbensignale rot und blau übertragen (P 32 29 888)
Die FBAS-Signalfrequenz ist dann entsprechend höher (FBAS =
Farb-Bild-Austast-Synchronsignal). Es lassen sich natürlich
alle Übertragungsmethoden die in den deutschen Offenlegungsschriften
DE 32 23 312, DE 32 26 382, DE 32 29 139, DE 32 29
888 oder in der US-Patentanmeldung Serial-Nr. 5 19 657 offenbart
sind, auf diese Methode übertragen.
Diese Übertragungsmethode kann auch bei Zeitmultiplexbetrieb
verwendet werden, analog nach dem Prinzip der Fig. 21 und digital
nach den Fig. 25a und 29. Die Prinzipschaltung für eine
analoge zeitmultiplexe Übertragung von Sprache ist in der
Fig. 39 dargestellt. In der Fig. 39a sind 4 Sprachkanäle zeitmultiplex
zusammengefaßt. Da die Probeentnahmefrequenz 8 KHz
ist, ist für die 4 Kanäle eine Abgriffsfrequenz von 32 KHz
erforderlich. Nacheinander werden die Probeentnahmen P 1, 2,
3, 4, 5, 6, 7 . . . usw. vom Multiplexer Mu Fig. 39b abgegriffen. Für
die Codierung ist dann ein Einfrequenzwechselstrom von 32
KHz, falls man die Perioden als Codeelement vorsieht, notwendig.
Im Analog/Einfrequenzwechselstromumsetzer A/E werden
dann die Probeentnahmen auf die Amplituden der Perioden analog
übertragen. Am Ausgang des A/E ist dann ein Wechselstrom
von 32 KHz - bei Verwendung von Halbwellen als Codeelemente
16 KHz) - der dann dem Frequenzmodulator FM zugeführt wird.
Die Übertragung kann sowohl auf Funk- oder Kabelbasis erfolgen.
Bei digitaler Codierung nach dem Prinzip der Fig. 25a
sind bei 8 bit-Codewörtern 64 KHz bei Periodencodeelementen
und 32 KHz bei Halbwellencodeelementen erforderlich.
Die Codierfrequenzen der Fig. 21b, c können auch können auch
herabgesetzt werden, wenn man die Probeentnahmen z. B. auf
4 gegeneinander um 90 Grad versetzte Wechselströme mit je
2 KHz verteilt, wie in den Fig. 21d-g dargestellt (europäische
Patentanmeldung 01 10 427). Die Codierung kann auch mit
zwei 4 KHz Wechselströmen durchgeführt werden, die jedoch um
180 Grad phasenverschoben sind. Bei Verwendung von Halbwellen
als Codeelemente genügen Wechselströme der halben oben
aufgeführten Frequenz, z. B. Codierung der Probeentnahmen mit
4 KHz, in der Fig. 21c dargestellt. Auf dieser Basis ist es
auch möglich zwei Codierwechselströme von 4 oder 2 KHz, frequenzmoduliert
auf dem Prinzip der Fig. 40 bis 44 zu übertragen.
Teilweise ist es dann notwendig, wenn z. B. Gleichphasigkeit
erforderlich ist, einen Wechselstrom entsprechend
in der Phase zu verschieben. In den Fig. 25b-e ist dasselbe
Prinzip für die Herabsetzung der Codierfrequenzen wie bereits
in den Fig. 21d-g erläutert für einen Digitalcode dargestellt.
In der Fig. 35 ist eine Anordnung analog der Fig. 34 dargestellt,
bei der eine phasengerechte An-Ab- oder Umschaltung
der Halbwellen bezw. Perioden eines Wechselstromes 4-stufig
erfolgt. Der elektronische Schalter hat 4 Arbeitskontakte
I, II, III und IV, mit denen die Stromkreise mit solchen Widerständen
geschlossen werden, daß am Ausgang A die codierten
Stufen auftreten. Die Widerstände sind mit R 1, R 2, R 3 und
R 4 bezeichnet. Die übrige Schaltung entspricht der Fig. 34.
Man kann mit der Schaltung der Fig. 34 und 35 nicht nur Halbwellen
bezw. Perioden phasengerecht umschalten, sondern
auch Gruppen von Perioden. In Fig. 36 werden die verschiedenen
Zeichen durch eine vorbestimmte Zahl von Perioden gekennzeichnet
und die Kennzustände werden durch große (gr)
und kleine Amplituden (kl) codiert. Die Zeichenlänge beträgt
44 Perioden, das Ende des Codewortes wird durch 66 Perioden gekennzeichnet.
Der Aufbau ist also entsprechend dem Telegrafencode.
In Fig. 37 ist analog Fig. 36 ein anderes Codierungsprinzip
dargestellt. Hier wird jedem Zeichen eine vorbestimmte
Codekombination aus zwei oder mehreren ein-zwei- oder mehrstelligen
Kennabschnitten (L 1, L 2, L 3), seriell oder parallel
angeordnet, zugeordnet, wobei die Zeichenkombination aus
der Zahl der Codeelemente der Kennabschnitte in Verbindung
mit ihrer zeitlichen oder/und örtlichen Lage gebildet wird
(Patentanmeldung DE 34 32 153). Die beiden in den Fig. 36
und 37 dargestellten Codierungen können dann frequenzmoduliert
übertragen werden, was bei einer Vielzahl von Stufen
eine sichere Übertragung gewährleistet.
Die erfindungsgemäße Phasencodierung kann auch für mehrwertige
Codierungen und für die Verschlüsselung von Nachrichten
verwendet werden. So kann man z. B. 5, 10, 15 und 20 Phasenstufen
von Perioden vorsehen, wobei die Änderung der Richtung
der Phasenverschiebung jeweils die jeweilige
Gruppe von Perioden markiert. Zusätzlich kann man natürlich noch eine
Amplitudencodierung verwenden. Will man eine Nachricht verschlüsseln,
so kann man z. B. 50 Perioden vorsehen, die in der
Summe einen vorbestimmten Phasensprung ausmachen. Eine voreilende
Phasenverschiebung bedeutet z. B. den Binärwert "1" und
eine nacheilende den Binärwert "0". Liegt keine Phasenverschiebung
vor, so haben diese 50 Perioden denselben Binärwert wie
die vorhergehenden. Zur Täuschung kann man innerhalb der jeweiligen
50 Perioden Amplitudenstufen vorsehen und auch Phasensprünge,
die jedoch die Summe der vorbestimmten Phasenverschiebungen
nichts ändern.
Man kann auch die 5, 10, 15 usw. Phasenstufen von Perioden
nicht nur gleichmäßig verändern, sondern noch innerhalb der
Gruppen verschiedene Phasengruppen von Perioden vorsehen.
Claims (5)
1. Verfahren für die analoge oder digitale Codierung von Information
für die Verwendung bei Winkel- und Pulsmodulationsverfahren,
dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungssicherheit
vergrößert und die Bandbreite in der Weise verkleinert
wird, indem die Phasenänderungen beim Codierungswechselstrom
bezw. bei der Recheckpulsfolge so vorgenommen werden
daß eine ununterbrochene Folge von positiven und negativen
Halbwellen (Fig. 17) bezw. von Rechteckpulsen entsteht, die
Phasensprünge liegen dabei im Bereich von 90 Grad und kleiner
und werden beim Nulldurchgang des Codierwechselstromes
(Fig. 18b, su) oder bei einem der beiden Teilwechselströme (Fig. 18a,
u) vorgenommen und/oder daß schmalbandig bezw. nur mit
einem Codierwechselstrom einer Frequenz (Fig. 21b, c), bei dem
die Kennzustände durch die Amplitudengröße festgelegt
werden, eine Speisung von Winkel- (Fig. 28) bezw. Pulsmodulatoren
für Zwecke der Übertragung vorgesehen werden.
2. Schaltungsanordnung zur Erzeugung der Stufen für die analoge
oder digitale Codierung von Information für die Verwendung
bei Winkel- und Pulsmodulationsverfahren, dadurch gekennzeichnet,
daß die Größe der Amplituden- bezw. Pulsstufen
durch eine der Stufen entsprechende Zahl von parallelen Wechselstromkreisen
(Fig. 34, 35) mit entsprechenden Widerständen
bezw. Verstärkungen und/oder daß ein oder mehrere Wechselstromkreise
mit der Zahl von in Serie geschalteten Widerständen,
die der Stufenzahl entsprechen vorgesehen sind, wobei Mittel (Fig. 34, eS)
vorgesehen sind, die eine An-Aus- oder Umschaltung der Widerstände
bezw. Stromkreise je nach vorbestimmter Stufe vornehmen,
daß weiterhin ein Wechselstromkreis vorgesehen ist (Fig.
34, B, Cod) mit Mitteln (Fig. 34, B) aus den Wechselstromhalbwellen
Synchronisierimpulse zu erzeugen, wobei diese einem
Codierer zugeschaltet werden, der in Verbindung mit dem Code
eine phasengerechte Umschaltung auf die jeweilige Stufe steuert,
für die Speisung aller Stromkreise ist dabei ein Generator
vorgesehen.
3. Schaltungsanordnung zur Erzeugung der Phasenstufen für
die analoge oder digitale Codierung von Information für die
Verwendung bei Winkel- und Pulsmodulationsverfahren, dadurch
gekennzeichnet, daß die Größe der jeweiligen Phasenstufe
durch Veränderung der elektrischen Verhältnisse der beiden
um 90 Grad phasenverschobenen Grundwechselströme (Fig. 11)
erfolgt, wobei Mittel (Fig. 11, B) vorgesehen sind, die aus
dem Summenwechselstrom oder aus einem der Grundwechselströme
Synchronisierimpulse erzeugen (Fig. 11, Js), daß weiterhin
ein Codierer vorgesehen ist, der in Zusammenwirken mit
dem Code und den Synchronisierimpulsen vorgesehene elektronische
Schalter (eS, Fig. 11) vorzugsweise beim Nulldurchgang
des Summenwechselstromes oder eines der Grundwechselströme
zur Wirkung kommen lassen.
4. Schaltungsanordnung zur Erzeugung der Phasenstufen für
die analoge oder digitale Codierung von Information für die
Verwendung bei Winkel- und Pulsmodulationsverfahren, dadurch
gekennzeichnet, daß die Größe der jeweiligen Phasenstufe
durch Veränderung der elektrischen Verhältnisse der beiden
um 90 Grad phasenverschobenen Grundwechselströme (Fig. 11)
erfolgt, und wobei daß gleichzeitig beide Grundwechselströme so verändert
werden, daß der Ausgangswechselstrom immer dieselbe
Amplitude aufweist (Fig. 18b, su, su 1), wobei Mittel vorgesehen
sind, die aus dem Summenwechselstrom oder aus einem der Grundwechselströme
Synchronisierimpulse erzeugen (Fig. 11, Js), daß
weiterhin ein Codierer vorgesehen ist, der in Zusammenwirken
mit dem Code und den Synchronisierimpulsen vorgesehene elektronische
Schalter (eS, Fig. 11), vorzugsweise beim Nulldurchgang
des Summenwechselstromes oder eines der Grundwechselströme zur
Wirkung kommen lassen.
5. Verfahren für die analoge oder digitale Codierung von Information
für die Verwendung bei Winkel- und/oder Pulsmodulationsverfahren,
dadurch gekennzeichnet, daß Phasensprünge aus einer
Vielzahl von Phasenänderungen von Halbwellen bezw. Perioden eines
Wechselstromes gebildet werden (Fig. 17), die durch Veränderung
der elektrischen Verhältnisse der beiden um 90 Grad phasenverschobenen
Grundwechselströme erzielt werden, wobei die
Änderung beim Nulldurchgang des Summen- oder einem der Grundwechselströme
erfolgt, die Codierung erfolgt dabei durch die
Zahl der Perioden und/oder durch die Amplitudengrößen der Perioden
und durch die Summe der Phasensprünge der jeweiligen
Zahl von Perioden und/oder durch die voreilende oder nacheilende
Phasenveränderung.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863610761 DE3610761A1 (de) | 1986-03-29 | 1986-03-29 | Verfahren fuer die analoge oder digitale codierung von information fuer die verwendung bei winkel- und pulsmodulationsverfahren |
DE8787104623T DE3786032D1 (de) | 1986-03-29 | 1987-03-27 | Verfahren fuer die uebertragung analoger und/oder digitaler information, insbesondere unter zwischenschaltung einer, 2er oder mehrerer vermittlungen in fernmeldeanlagen. |
EP87104623A EP0239959B1 (de) | 1986-03-29 | 1987-03-27 | Verfahren für die Übertragung analoger und/oder digitaler Information, insbesondere unter Zwischenschaltung einer, 2er oder mehrerer Vermittlungen in Fernmeldeanlagen |
AT87104623T ATE90169T1 (de) | 1986-03-29 | 1987-03-27 | Verfahren fuer die uebertragung analoger und/oder digitaler information, insbesondere unter zwischenschaltung einer, 2er oder mehrerer vermittlungen in fernmeldeanlagen. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863610761 DE3610761A1 (de) | 1986-03-29 | 1986-03-29 | Verfahren fuer die analoge oder digitale codierung von information fuer die verwendung bei winkel- und pulsmodulationsverfahren |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE3610761A1 true DE3610761A1 (de) | 1987-12-10 |
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ID=6297602
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19863610761 Withdrawn DE3610761A1 (de) | 1986-03-29 | 1986-03-29 | Verfahren fuer die analoge oder digitale codierung von information fuer die verwendung bei winkel- und pulsmodulationsverfahren |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE3610761A1 (de) |
-
1986
- 1986-03-29 DE DE19863610761 patent/DE3610761A1/de not_active Withdrawn
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