DE3710166A1 - Verfahren zum einkanaligen uebertragen von sprach- und datensignalen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Stand der Technik

Es ist ein Verfahren zum einkanaligen Übertragen von Sprach- und Daten­ signalen von einer Sendestation zu einer Empfangsstation unter zeitli­ cher Komprimierung der Sprachsignale zur Erzeugung von Signallücken für die Übertragung von Datensignalen bekannt. Dabei wird die für die zeit­ liche Komprimierung der Sprachsignale erforderliche Zwischenspeicherung dieser Signale mit einer Eimerkettenschaltung vorgenommen. Das bekannte Verfahren hat den Nachteil, daß eine gewisse Verzögerung zwischen dem Eingangssignal und dem Ausgangssignal in Kauf genommen werden muß.

Aufgabe

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, bei dem die Zwischenspeicherung der Sprachsignale weitgehend unverzö­ gert stattfindet und der technische Aufwand für die Realisierung des Verfahrens vergleichsweise gering ist.

Lösung

Die Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Verfahren durch die kenn­ zeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Erzielbare Vorteile

Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erzielbaren Vorteile bestehen insbe­ sondere darin, daß so gut wie keine Zeitverzögerung zwischen dem Eingangs­ signal und dem Ausgangssignal vorhanden ist. Der technische Aufwand für die Zwischenspeicherung der Sprachsignale ist verhältnismäßig gering und läßt sich noch weiter verringern, wenn die sendeseitig und/oder empfangsseitig vorhandenen Kondensatoren der Kondensatoranordnungen innerhalb eines Abtast­ zyklus mehrfach geladen und abgetastet werden.

Beschreibung eines Ausführungsbeispiels

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung an Hand mehrerer Figuren dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild des senderseitigen Schaltungsaufbaus,

Fig. 2A bis E je eine Darstellung eines Spannungsverlaufes in Abhängig­ keit von der Zeit und

Fig. 3 ein Blockschaltbild des empfangsseitigen Schaltungsaufbaus.

In dem Blockschaltbild nach Fig. 1 (Senderseite) bezeichnet 10 eine elektronische Ladesteuerungsschaltung, deren erster Eingang 11 mit einem ersten Ausgang 12 eines Taktgenerators 13 und deren zweiter Eingang 14 mit einem Ausgang 15 einer Synchronisierungsschaltung 16 verbunden ist. Die Lade­ steuerungsschaltung 10 weist zum Beispiel sechs Ausgänge auf, von denen in Fig. 1 nur vier Ausgänge 101 bis 103 und 106 gezeigt sind. Diese Ausgänge stehen mit je einem Steueranschluß 21 bis 23 und 26 von einpoligen elek­ tronischen Schaltern 27 bis 29 und 32 einer ersten elektronischen Schalt­ vorrichtung 20 in Verbindung. Je ein Anschluß der Schalter 27 bis 29 und 32 steht über einen allen Schaltern gemeinsamen Ladewiderstand R und ein Tiefpaßfilter 33 mit einer Sprachsignalquelle 34 in Verbindung. Der andere Anschluß eines jeden Schalters 27 bis 29 und 32 ist erstens über je einen Kondensator C 1 . . . C 3 und C 6 einer ersten Kondensatoranordnung 40 mit dem Massepotential und zweitens über je einen elektronischen Schalter 51 bis 53 und 56 einer zweiten elektronischen Schaltvorrichtung 50 mit einer allen Schaltern 51 bis 53 und 56 gemeinsamen Leitung 57 verbunden. Eine elektronische Abtaststeuerungsschaltung 60 ist mit ihrem ersten Eingang 61 mit einem zweiten Ausgang 62 des Taktgenerators 13 und mit ihrem zweiten Eingang 63 mit dem Ausgang 15 der Synchronisierungsschaltung 16 verbunden. Die Leitung 57 steht über einen elektronischen Schalter 70 mit einer Daten­ signalquelle 71 in Verbindung, deren Synchronisiereingang 72 mit dem Aus­ gang 15 der Synchronisierungsschaltung 16 verbunden ist. Ein Steuereingang 73 des Schalters 70 ist ebenfalls mit dem Ausgang 15 der Synchronisierungs­ schaltung 16 verbunden. Vor dem Schalter 70 zweigt von der Leitung 57 eine Leitung 74 ab, die über einen Verstärker 75 mit Tiefpaßcharakteristik mit einem Ausgang 76 der Schaltungsanordnung verbunden ist.

Die Wirkungsweise der vorstehend beschriebenen Schaltungsanordnung ist folgende.

Es wird zunächst davon ausgegangen, daß alle Schalter 51 bis 53 und 56 der zweiten Schaltvorrichtung 50 sowie der Schalter 70 geöffnet sind. Das von der Sprachsignalquelle 34 gelieferte Sprachsignal U _NF , vgl. Fig. 2A, wird mittels des Tiefpaßfilters 33 bezüglich seiner höherfrequenten Anteile begrenzt und gelangt über den Ladewiderstand R und den durch die Ladetakt­ spannung U _{LT 1} am ersten Ausgang 12 des Taktgenerators 13 und die Ladesteu­ erungsschaltung 10 zu einem Zeitpunkt t ₁ geschlossenen ersten Schalter 27 der ersten Schaltvorrichtung 20 an den ersten Kondensator C 1 der Kondensa­ toranordnung 40. Der Kondensator C 1 lädt sich daher auf eine Spannung U _{C 1} auf; vgl. Fig. 2B. Die anderen Schalter 28, 29 und 32 sind, durch die Syn­ chronisierungsschaltung 16 und die Ladesteuerungsschaltung 10 gesteuert, zu dem Zeitpunkt t ₁ geöffnet. Zu einem Zeitpunkt t ₂ wird der zweite Schal­ ter 28 geschlossen, während alle anderen Schalter 27, 29 und 32 der ersten Schaltvorrichtung 20 geöffnet sind. Dadurch kann sich der zweite Kondensa­ tor C 2 auf eine Spannung U _{C 2} aufladen. In der Folge werden dann nachein­ ander auch die Kondensatoren C 3 bis C 6 auf die Spannungen U _{C 3} bis U _{C 6} aufgeladen. Am Ende eines ersten Ladezyklus T _{Z 1}, das heißt zu einem Zeitpunkt t₆ (vgl. Fig. 2B) sind alle sechs Kondensatoren der ersten Kondensatoranordnung 40 auf die Kondensatorspannungen U _{C 1} bis U _{C 6} aufgeladen. Damit sind sechs Proben der kontinuierlichen NF-Spannung U _NF (Fig. 2A) in der Kondensatoranordnung 40 abgespeichert.

In Fig. 2C ist gezeigt, daß zeitverzögert, zum Beispiel zu dem Zeitpunkt t₄ (Fig. 2B), das Abtasten der in der Kondensatoranordnung 40 gespeicherten Kondensatorspannungen beginnt, und zwar geschieht dies mit einer Abtast­ taktspannung U _{AT 1} am zweiten Ausgang 62 des Taktgenerators 13. Der Takt der Abtastspannung ist größer als der Takt der Ladespannung. Gesteuert durch die am ersten Eingang 61 liegende Abtasttaktspannung U _{AT 1} und die Synchroni­ sierungsschaltung 16 schließt die Abtaststeuerungsschaltung 60 nacheinander je einen der Schalter 51 bis 53 und 56, wodurch die Kondensatorspannungen U _{C 1} bis U _{C 6} innerhalb eines gegenüber dem Zyklus T _{Z 1} kürzeren Zyklus T′ _{Z 1} (Fig. 2C) über die Leitungen 57 und 74 dem Verstärker 75 zugeleitet werden. Durch die Tiefpaßeigenschaften des Verstärkers 75 erscheint dann an dem Ausgang 76 ein Spannungsverlauf U′ _{NF 1}; vgl. Fig. 2E.

Da der Abtastvorgang - wie bereits erläutert - schneller als der Ladevor­ gang vor sich geht, kann im Anschluß an die Abtastung der Kondensatoren C 1 bis C 6, das heißt zu einem Zeitpunkt t _X (Fig. 2C), in einer Abtastlücke Δ T ₁ ein Datensignal übertragen werden, das von der Datenquelle 71 herrührt. Durch die Synchronisierungsschaltung 16 gesteuert, schließt der Schalter 70, und die Datenquelle 71 wird über ihren Steuereingang 72 zur Abgabe einer Datensignalspannung U _D (Fig. 2D) veranlaßt. Anschließend an den Ladezyklus T _{Z 1} folgt zu einem Zeitpunkt T′ ₁ der nächste Ladezyklus T _{Z 2}, innerhalb dessen die Kondensatoren C 1 bis C 6 auf die Kondensatorspannungen U′ _{C 1} bis U′ _{C 6} aufgeladen werden. Zum Beispiel zu dem Zeitpunkt t′ ₄ öffnet der Schalter 70, und es beginnt das Abtasten der Kondensatorspannungen U′ _{C 1} bis U′ _{C 6} mit erhöhter Geschwindigkeit; vgl. zweiten Zyklus T′ _{Z 2}.

Am Ausgang 76 des Verstärkers 75 erhält man somit einen Spannungsverlauf nach Fig. 2E, der vorzugsweise über einen Hochfrequenzsender zu einem Hoch­ frequenzempfänger übertragen wird, dessen Augang mit einem Eingang 300 einer empfangsseitigen Schaltungsanordnung nach Fig. 3 verbunden ist. Der Schaltungsaufbau stimmt weitgehend mit dem Aufbau nach Fig. 1 überein. Die Kondensatoren sind mit C 11 bis C 16 bezeichnet. Der zeitliche Ablauf des Aufladens der Kondensatoren erfolgt empfangsseitig mit einer höheren und das Abtasten der Kondensatorspannungen mit einer demgegenüber niedrigeren Geschwindigkeit, so daß an einem Datenausgang 301 über einen durch eine Synchronisierungsschaltung 302 gesteuerten elektronischen Schalter 303 nur das Datensignal U _D und an einem NF-Ausgang 304 eines Verstärkers 305 das ursprüngliche NF-Signal U _NF (Fig. 2A) zur weiteren Verarbeitung anliegt.

Die Zahl der Kondensatoren C 1 bis C 6 bzw. C 11 bis C 16 hängt von dem ge­ wählten Ladetakt und Abtasttakt ab sowie von der Länge eines Ladezyklus T _{Z 1}, T _{Z 2}.

Vorteilhafterweise werden die senderseitig vorhandenen Kondensatoren C 1 bis C 6 und die empfangsseitig vorhandenen Kondensatoren C 11 bis C 16 innerhalb eines Abtastzyklus T′ _{Z 1}, T′ _{Z 2} mehrfach geladen und abgetastet; dadurch kann die Zahl der erforderlichen Kondensatoren vermindert werden.

Die Frequenz des sendeseitigen Ladetaktes und die Frequenz des empfangs­ seitigen Abtasttaktes müssen mindestens doppelt so groß wie die höchste Frequenz des zu übertragenden Sprachsignals sein.

Claims (5)

1. Verfahren zum einkanaligen Übertragen von Sprach- und Datensignalen von einer Sendestation zu einer Empfangsstation unter zeitlicher Komprimierung der Sprachsigale zur Erzeugung von Signallücken für die Übertragung von Datensignalen dadurch gekennzeichnet, daß sende­ seitig in einem ersten Ladetakt (U _{LT 1}) die Sprachsignalspannung (U _NF ) in zyklischer Folge je einen Kondensator (C 1) einer ersten Kondensa­ toranordnung (40) auflädt, daß in einem ersten Abtasttakt (U _{AT 1}), der kürzer als der erste Ladetakt ist, die Spannungen der einzelnen Kondensatoren nacheinander abgetastet und über einen Verstärker (75) mit Tiefpaßcharakteristik dem Ausgang (76) der Sendestation zugeführt werden, daß in der Pause (Δ T ₁) zwischen zwei aufeinanderfolgenden Abtastzyklen (T _{Z 1}, T _{Z 2}) die Datensignalspannung (U _D ) ebenfalls dem Verstärker (75) zugeführt wird, daß die empfangsseitige Sprachsignalspannung (U′ _{NF 1}) in einem zweiten Ladetakt (U _{LT 2}) mittels je eines Kondensators einer zweiten Kondensatoranordnung (400) aufgeladen wird, daß die Kondensatorspannungen in einem zweiten Abtasttakt (U _{AT 2}) nacheinander abgetastet und über einen Verstärker (305) mit Tiefpaßcharakteristik einem Sprachsignalausgang (304) zugeführt werden und daß die empfangsseitige Datensignalspannung über einen Schalter (303) einem separaten Datensignalausgang (301) zugeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die sendeseitig und/oder empfangsseitig vorhandenen Kondensatoren (C 1, C 11) der Konden­ satoranordnungen (40, 400) innerhalb eines Abtastzyklus (T _{Z 1}) mehrfach geladen und abgetastet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der Kondensatoren (C 1, C 11) vom Ladetakt (U _{LT 1}) und Abtasttakt (U _{AT 1}) sowie von der Länge des Ladezyklus (T _{Z 1}) abhängt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der Kondensatoren zusätzlich von der Häufigkeit der Mehrfachausnutzung der Kondensatoren abhängt.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz des sendeseitigen Ladetaktes (U _{LT 1}) sowie die Frequenz des empfangsseitigen Abtasttaktes (U _{AT 2}) mindestens doppelt so groß ist wie die höchste Sprachfrequenz.