DE3831054A1 - Verfahren fuer die digitale codierung von information eines, zweier oder mehrerer kanaele und/oder frequenzreduzierung des bezw. der codierwechselstroeme und uebertragung derselben - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit einem Verfahren für die digitale Codierung von Information eines, zweier oder mehrerer Kanäle und/oder Frequenzreduzierung des bzw. der Codierwechselströme und Übertragung derselben.

Bisher ist bekannt die frequenz- bzw. zeitmultiplexe Übertragung mehrerer Kanäle, wie z. B. bei der Trägerfrequenztechnik oder bei der Pulscodemodulation. Bei diesen Übertragungsarten sind immer große Bandbreiten erforderlich. Auch ist ein großer Aufwand erforderlich. Auch ist bekannt die Frequenzen von Codierwechselströmen zu reduzieren. Im kanadischen Patent 12 14 277 ist eine solche Schaltung unter Schutz gestellt. Bei dieser Schaltung wird wohl die Frequenz für die Übertragung der Information heruntergesetzt, was die Bandbreite anbelangt, bringt sie jedoch keinen Vorteil.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun einen, zwei oder mehrere Kanäle und zwar deren Information gleichzeitig mit weniger Bandbreite als für einen oder die Summe der Einkanäle erforderlich wäre, zu übertragen und zwar erfolgt dies in der Weise, indem die synchron bzw. quasi-synchron angeordneten Codeelemente der verschiedenen Kanäle parallel geordnet werden und alle zusammen zu einem Codewort vereinigt und übertragen werden.

Nachstehend wird nun die Erfindung an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Zuerst werden Schaltungen herangezogen und erläutert, die für die Realisierung der Erfindung benötigt werden, bzw. mit deren Hilfe die Erfindung besonders vorteilhaft ausgestaltet werden kann. Dazu gehört eine einfache Erzeugung von Phasensprüngen und Amplitudenstufen.

Eine einfache Art Phasensprünge zu realisieren ist in den Fig. 3, 4, 5, 6 und 7 beschrieben. Zuerst wird an Hand der Fig. 3 dies näher erläutert. Auf der Sendeseite S werden Rechteckimpulse mit einer Frequenz von 1 MHz angeschaltet. Wird, wie in der Fig. 3c dargestellt, in den Übertragungsweg ein Tiefpaß TP 5,5 MHz eingeschaltet, erhält man beim Empfänger E beinahe noch einen Rechteckimpuls. Wird, wie in der Fig. 3b eingezeichnet, ein Tiefpaß TP von 3,5 MHz eingeschaltet, ist die senkrechte Flankensteilheit nicht mehr vorhanden, wird dagegen wie in der Fig. 3a dargestellt, der Tiefpaß auf 1,5 MHz reduziert, so erhält man beim Empfänger E einen sinusähnlichen Wechselstrom mit der Periodendauer der Rechteckperiode. Da sich also die Periodendauer gegenüber dem Rechteckimpuls nicht ändert, kann man durch Veränderung der Periodendauern der Rechteckimpulse auch die Phase bzw. Frequenz des in der Fig. 3a dargestellten sinusförmigen Wechselstromes ändern. Da eine solche Änderung immer beim Nulldurchgang erfolgt, erfolgt eine kontinuierliche Änderung und werden kaum Oberwellen erzeugt, d. h. die Übertragung ist schmalbandiger als bei den bisher üblichen Phasentastungen. In der Empfangsstelle kann dann auch die Änderung der Periodendauer als Maß für den Phasensprung vorgesehen werden. Eine solche Auswerteschaltung wird noch später beschrieben.

In der Fig. 4 sind Rechteckimpulse mit verschiedenen Periodendauern T = f, T = f 1 und T = f 2 dargestellt. Nach einer analogen Anordnung nach der Fig. 3a würde man auf der Empfangsseite einen sinusförmigen Wechselstrom mit den Periodendauern T = 1/f, T =1/f 1, T = 1/f 2 erhalten. Da bei Phasensprüngen sich die Frequenz des Wechselstromes sich verkleinert oder vergrößert, entspricht die Frequenzänderung einem Phasensprung. Aus der Fig. 2, die eine Phasentastung herkömmlicher Art darstellt, geht dies deutlich hervor. Man sieht in dieser, daß bei jeder Phasenänderung eine Frequenzänderung erfolgt, jedoch nicht in kontinuierlicher Weise. Daher ist es auch schwer aus der Periodendauer auf der Empfangsseite die Größe des Phasensprungs zu ermitteln. Um die Frequenzänderungen und damit auch das Frequenzband klein zu halten, kann man jeden Phasensprung in Stufen zerlegen. In der Fig. 5 ist schematisch dies aufgezeichnet. In dieser ist T/2 die Halbperiodendauer eines Impulses und entspricht 180 Grad. Dieser Winkel wird in 36 Stufen zu je 5 Grad eingeteilt. Soll ein Phasensprung von 40 Grad zustandekommen, so wird die Halbperiode T/2 4mal um 5 Grad gekürzt und natürlich die andere Halbperiode ebenfalls. Die Halbperiodendauer gegenüber dem Bezugsimpuls ist dann T1/2. Nach dem Phasensprung kann man entweder diese Frequenz belassen, oder aber wieder auf die Frequenz T/2 umschalten, indem man einen Phasensprung von 5 Grad in entgegengesetzter Richtung vorsieht. Gegenüber der Bezugsphase wäre dann immer noch eine Phasenverschiebung von 30 Grad vorhanden. In der Fig. 6 sind zeitlich 4mal die Perioden der Bezugsphase und 4mal die Perioden der um 2 × 5 Grad gekürzten Perioden eingezeichnet. Beim Vergleich nach der 4. Periode ist der Unterschied von 40 Grad gegenüber der Bezugsphase ersichtlich. In der Fig. 7 ist eine Schaltung einer Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Es wird angenommen die Periodendauer in 72 Stufen zu unterteilen und zwar mit Phasensprungstufen von 5 Grad. Jeder Stufe sollen 10 Meßimpulse zugeordnet werden, so sind für die Periodendauer 72 × 10 = 720 Meßimpulse und für die Halbperiodendauer 360 Meßimpulse erforderlich. Auf der Sendeseite brauchen immer nur die Halbperioden codiert werden. Die 2. Halbperiode wird dann jeweils über den Codierer Cod gesteuert. Werden Phasensprungstufen von 5 Grad vorgesehen, so sind für die Halbperiode, wenn die Änderung voreilend sein soll, 350 und bei einer nacheilenden Phasenänderung 370 Meßimpulse erforderlich. Das Zählglied Z in der Fig. 7 muß also mindestens 370 Ausgänge haben. Die Meßimpulsfrequenz hängt also von der Codierfrequenz ab. Im Beispiel der Fig. 7 wird im Oszillator Osc der Steuerwechselstrom für die Meßimpulse erzeugt. Man kann damit unmittelbar über der Gatter G 1 das Zählglied steuern, oder aber auch Pulse mittels eines Schmitt-Triggers oder einer anderen Schaltung erzeugen und mit diesen Pulsen dann das Zählglied Z schalten. Man kann auch durch Veränderung der Oszillatorfrequenz die Impulsdauer ändern. Angenommen wird der Ausgang Z 2 am Zählglied Z markiert 370 Meßimpulse, also die nacheilende Phasenverschiebung, dann wird vom Codierer Cod über g 2 ein solches Potential an den einen Eingang des Gatters G 2 gelegt, daß dann beim Erreichen des Zählgliedes Ausgang Z 2, über das dann z. B. dasselbe Potential an den anderen Eingang von G 2 gelegt wird, daß sich das Potential am Ausgang von G 2 sich ändert, z. B. von h auf l. Im elektronischen Relais ER hat dies zur Folge, daß Pluspotential + an den Ausgang J gelegt wird. Über die Verbindung A ist der Codierer Cod mit dem elektronischen Relais ER verbunden. Beim nächsten Überlauf das Zählgliedes Z bis Z 2 wird über die Verbindung A ER so gesteuert, daß an den Ausgang J minus Potential - angelegt wird. Am Ausgang von ER können also bipolare Rechteckimpulse abgenommen werden. Man könnte genauso unipolare Rechteckimpulse erzeugen. Dieser Vorgang wiederholt sich, solange vom Codierer Cod Potential an G 2 angelegt wird. Sind z. B. 5 Phasenstufen für einen Phasensprung vorgesehen, so wird das Zählglied Z 10mal bis Z 2 geschaltet. Beim Ausgang Z 2 erfolgt die Rückschaltung des Zählgliedes über das Gatter G 4, R. Es können also durch eine verschieden große Zahl von Ausgängen am Zählglied Z und/oder durch Veränderung der Oszillatorfrequenz die Impulsdauer, die Stufenzahl und die Größe der Stufen eingestellt werden. Die Steuerung dieser Varianten erfolgt über den Codierer Cod. Über fA kann eine Umschaltung der Oszillatorfrequenz, über die Anschlüsse g 2, g 3, . . . der Stufenzahl und ggf. der Phasenwinkeländerung und der Stufengröße und über A die Amplituden der Rechteckimpulse J erfolgen. Im Beispiel sind 2 Größen +/(A) +, -/(A) - vorgesehen. Die Rechteckimpulse J werden dann an einen Tiefpaß analog der Fig. 3 geschaltet und über einen Übertrager Ü z. B. auf den Übertragungsweg ggf. unter Zwischenschaltung eines Filters Fi, gegeben.

Am Gatter G 1 muß über B noch Beginnpotential angelegt werden, damit die Oszillatorpulse zur Wirkung kommen. Mit dieser Anordnung sind also folgende Codierungen möglich: eine voreilende, eine nacheilende, keine Phasenverschiebung. Diese können dabei auch stufenweise erfolgen. Die Phasendifferenz oder die Bezugsphase kann verwendet werden. Zusätzlich kann eine Amplitudencodierung ggf. stufenweise vorgesehen werden. Eine weitere Möglichkeit besteht darin die Codierung beim positiven oder negativen Impuls bzw. Halbwelle vorzunehmen. Auch die Zahl der Rechteckimpulse ist ein weiteres Codemittel. Man kann auch eine Harmonische der Rechteckimpulse aussieben. Erfolgt dies z. B. bei der 3. Harmonischen, so sind 3 Perioden in einem plus/minus-Impuls enthalten. In diesen 3 Periodendauern sind dann auch, wenn die Impulsdauer verändert wird, die Phasenverschiebungen enthalten.

In den verschiedensten Schaltungen, wie z. B. bei der Quadraturamplitudenmodulation (QAM) werden um 90 Grad gegeneinander phasenverschobene Wechselströme benötigt. In der Fig. 8 ist ein Schaltungsprinzip zur Erzeugung solcher phasenverschobener Wechselströme gleicher Frequenz dargestellt. Analog der Fig. 7 wird das Zählglied Z durch einen Wechselstrom, der im Oszillator Osz erzeugt wird und über das Gatter G, an dessen anderen Eingang ein Beginnpotential B liegt, geführt wird, gesteuert. Im Beispiel sollen 4 Rechteckimpulse erzeugt werden, die gegeneinander um 90 Grad phasenverschoben sind. Hat das Zählglied Z 100 Ausgänge, so sind beim 25., 50., 75. und 100. Ausgang elektronische Relais ER 1 bis ER 4 analog dem ER- Relais in der Fig. 7 anzuschalten. Mit diesen elektronischen Relais werden dann wie bereits in der Fig. 7 beschrieben, Rechteckimpulse erzeugt. Hier sind in den ER-Relais noch Mittel, die bei bipolaren Rechteckimpulsen immer eine Potentialumkehr vornehmen und bei unipolaren Rechteckimpulsen das Potential während eines Durchlaufs wegnehmen. Die Rechteckimpulse werden dann, in der Fig. 7 mit J bezeichnet, über die Filter Fi 1 bis Fi 4 gesendet. Der dann entstehende Wechselstrom hat jeweils 90 Grad Phasenverschiebung gegenüber dem vom nächsten Ausgang erzeugten. An Stelle von phasenverschobenen Wechselströmen kann man durch die Ausgänge auch um 90 Grad phasenverschobene Abnahmen von z. B. PAM-Proben steuern. Am elektronischen Relais ER 1 ist noch ein Filter Fi 0 angeordnet, das z. B. nur die 3. Oberwelle des Rechteckimpulses durchläßt, so daß man hier die 3fache Frequenz der Rechteckimpulse erhält. Die Phasenverschiebung wird dann auf die 3. Oberwelle übertragen.

Mit der Fig. 7 kann man gleichzeitig auch verschiedene Amplitudenstufen erzeugen. In der Schaltung sind nur 2 gekennzeichnet. In der Fig. 9 ist eine weitere Möglichkeit verschiedene Amplitudenstufen zu erzeugen. Der z. B. in der Fig. 7 erzeugte Wechselstrom wird einem Begrenzer zugeführt, in dem die Steuerimpulse erzeugt werden. Über den Anschluß Code werden die Kennzustände zugeführt, die eine Umschaltung auf die durch den Code bestimmten Amplitudengröße vornehmen und zwar im Codierer Cod. Die Umschaltung auf eine andere Amplitudengröße erfolgt immer beim Nulldurchgang. Die Größe der Amplituden wird durch die Widerstände R 1 bis R 4, die in Wechselstromkreisen angeordnet sind, bestimmt. Elektronische Relais I bis IVes, die durch den Codierer Cod gesteuert werden, schalten die verschiedenen Widerstände in den Wechselstromkreisen ein. Am Ausgang A erhält man dann 4 verschieden große Amplituden.

Es ist auch bekannt, eine Information durch die Halbwellen bzw. Perioden eines Wechselstromes zu codieren, bei einem Binärcode sind dann die Kennzustände großer und kleiner Amplitudenwert. Werden 2 solcher Codierwechselströme gleicher Frequenz um 90 Grad phasenverschoben und addiert, so können diese mit einem Wechselstrom gleicher Frequenz übertragen werden. In der Fig. 10a, b sind die Kanäle K 1 und K 2, die durch die Perioden als Codeelemente codiert werden mit den Kennzuständen großer Amplitudenwert = 1 und kleiner Amplitudenwert = 0. Wird einer gegen den anderen um 90 Grad phasenverschoben, so können sie addiert werden. In der Fig. 11 ist ihr Vektordiagramm dargestellt. Der Kanal K 1 hat den Vektor K 1 (u) und der Kanal K 2 den Vektor k 2 (v). Die beiden Kennzustände der beiden Wechselströme sind mit u 1/u 0 und v 1/v 0 bezeichnet. Werden nun beide addiert, so erhält man die 4 Summenvektoren I, IV und II, III. Man sieht, daß die Vektoren II und III nicht mehr auf der 45-Grad-Linie liegen. Die Auswertung ist dadurch etwas schwieriger. Für die Auswertung der Binärsignale genügen 4 Möglichkeiten, die man alle auf die 45-Grad-Linie legen kann, in der Fig. 11 mit (II) und (III) bezeichnet. In der Fig. 13 sind die 4 Möglichkeiten dargestellt, 00, 11, 10, 01. Sind alle 4 Möglichkeiten auf dem 45-Grad-Vektor, wie in der Fig. 11 dargestellt, so kann man diese durch 4 verschiedene große Amplituden codieren, d. h. mit einem sinusförmigen Wechselstrom. In der Fig. 9 ist eine solche Möglichkeit dargestellt. Um binäre Signale von 2 Kanälen zu übertragen genügt also ein mehrwertiger quaternärer Code; wie z. B. die 4 PSK oder 4 QAM. Diese Codierungen sind auf eine Periode verteilt. In der Fig. 9 sind die positive und negative Halbwelle gleich groß, es liegt dann bei der Übertragung eine Gleichstromfreiheit vor. Man kann die positive und negative Halbwelle als zusätzliches Kriterium ausnützen. Man kann dann die 4 Amplitudenkennzustände verteilen, 2 auf die positive und 2 auf die negative Halbwelle. Diese können dieselbe Größe haben, also z. B. in Fig. 11, I + IV für die positive und negative Halbwelle. Damit dieser Codierwechselstrom immer über dem Störpegel liegt, muß der Codierwechselstrom immer eine bestimmte Größe aufweisen, z. B. wie in Fig. 11 (III). Die Amplitudengröße IV wird man dann etwas vergrößern.

Eine Verkleinerung von z. B. binärcodierten Wechselströmen mit den Halbwellen bzw. Perioden als Codeelemente ist bereits bekannt. Voraussetzung hierfür sind Phasenverschiebungen der Probeentnahmen. Die vorliegende Erfindung zeigt eine weitere Möglichkeit auf, die Frequenz insbesonders binärcodierter Information zu verkleinern. In der Fig. 1 ist ein Kanal K mit einem Binärcode 1, 0, 1, 1, . . . aufgezeichnet. Soll die Frequenz des Kanales verkleinert werden in 2 Kanäle mit der halben Frequenz, so müssen jeweils 2 seriell angeordnete Binärwerte des Kanales K parallel auf die Kanäle Kv 1 und Kv 2 verteilt werden, z. B. die 4 Werte 1, 0, 1, 1 des Kanales K der Wert 1 auf Kv 1, der Wert 0 auf Kv 2, der Wert 1 wieder auf Kv 1 und der weitere Wert 1 auf Kv 2. Einen Wert kann man dabei immer speichern, oder man kann die Werte auch zeitlich versetzt übertragen. Bei der Auswertung muß dies berücksichtigt werden. Eine gleichzeitige Übertragung von 2 Kanälen wurde bereits schon in den Fig. 11 und 13 dargelegt. Wie aus der Fig. 13 ersichtlich ist, sind 4 Kombinationen möglich.

In der Fig. 10 sind 4 Codierwechselströme K 1-K 4 mit den Codeelementen Periode und den Kennzuständen großer und kleiner Amplitudenwert gleicher Frequenz dargestellt. Will man alle 4 auf der Basis der QAM übertragen, müssen diese folgende Phasen aufweisen, K 1 = 0 Grad, K 2 = 90 Grad, K 3 = 90 Grad und K 4 = 180 Grad. K 1/K 2 und K 3/K 4 werden zu einem Codierwechselstrom entsprechend der Fig. 9 zusammengefaßt und addiert. In der Fig. 14 ist hierfür das Vektordiagramm dargestellt. Man sieht, daß 16 Kombinationen möglich sind. Weiterhin ist hieraus ersichtlich, daß nur 4 Werte auf dem 45-Grad-Vektor liegen. Bei der Auswertung müssen für die anderen Werte noch die voreilende bzw. nacheilende Phasenverschiebung berücksichtigt werden. Die phasenverschobenen Wechselströme werden in einer Anordnung wie in der Fig. 8 dargestellt, erzeugt und 2 Anordnungen nach der Fig. 9 zugeführt, wobei diese Wechselströme gegeneinander um 90 Grad phasenverschoben sind.

Man kann auch einen Summenwechselstrom und einfachen Codierwechselstrom addieren, Voraussetzung ist eine 90-Grad-Phasenverschiebung gegeneinander. Dabei entstehen 8 Kombinationsmöglichkeiten.

Auch 4 und 3 Kanäle können Codiermultiplex, wie in der Fig. 1 dargestellt, übertragen werden. Einmal sind 16 Kombinationen und einmal 8 Kombinationen notwendig. Man kann hierfür auch bekannte Codierungen vorsehen, wie z. B. die 16 PSK, die 16 QAM, die 8 PSK. Zur Codierung ist hier jeweils eine Periode erforderlich, wenn Phasenverschiebungen gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehen werden. An Stelle der doch eng zusammenliegenden Kennzustände bei der doppelten QAM nach Fig. 14, kann man auch eine beliebige Codierung vornehmen. In Fig. 16 wird die Codierung durch 30 Grad Phasenunterschiede und durch 3 und 4 Amplitudenstufen vorgenommen. Falls man noch größere Sicherheit haben will, kann man die 4 Amplitudenstufen BPh noch aufteilen. Auf der Nullinie können noch Stufen untergebracht werden. Man kann also jede Halbwelle für eine solche Codierung vorsehen. Will man jedoch eine Übertragung über drahtgebundene Übertragungswege vornehmen, ist es zweckmäßig die negative Halbwelle mit derselben Codierung zu übertragen, damit man eine Gleichstromfreiheit hat. Mit derselben Methode kann man auch eine Verkleinerung vornehmen. In Fig. 1 soll der Kanal nur mit der viertelchen Frequenz übertragen werden. Jeweils 4 seriell angeordnete Binärelemente 1 und 0 werden parallel wie in der Fig. 1a, b vorgesehen, angeordnet. Die Werte 1, 0, 1, 1 des Kanales K werden dann parallel aufgeteilt auf den Kanal Kv 1 "1", Kanal Kv 2 "0", Kanal Kv 3 "1" und Kanal Kv 4 "1". Im Codierer wird dann für die jeweilige Kombination der vorbestimmte Codierpunkt ermittelt und auf die Phase und Amplitude des Codierwechselstromes übertragen. Die Phase wird in der Fig. 7 festgelegt, ggf. kann man mit dieser auch gleich die Amplitude codieren, und in der Fig. 9 kann man dann die erforderlichen Amplituden codieren. In der Fig. 15 ist die Übersicht hierfür dargestellt. Im Codierer Cod erfolgt die Festlegung des Codierpunktes aufgrund der Viererkombination. Der Phasencodierer erzeugt die Halbwellen bzw. Perioden mit entsprechender Phase und der Amplitudencodierer erzeugt die dazugehörigen Amplituden. Ein Phasencodierer kann analog der Fig. 7 und ein Amplitudencodierer analog der Fig. 9 aussehen.

Ein Phasensprung bedeutet immer eine Änderung der Periodendauer. Diese Änderung, also Frequenzänderung, kann bei keiner weiteren Phasenänderung beibehalten werden, oder man kann bei der nächsten Periode bzw. Halbperiode wieder auf die ursprüngliche Frequenz umschalten. Da im letzeren Fall der Wechselstrom eine andere Phase aufweist, ist bei der Auswertung eine Bezugsphase erforderlich. Wie aus der Fig. 4 hervorgeht kann mit Hilfe der Schaltung der Fig. 7 jede beliebige Phase beibehalten, d. h. die Frequenz beibehalten werden, die bei der Phasenänderung entstanden ist. Die Phasenänderungen werden immer im vorliegenden Fall beim Nulldurchgang vorgenommen. In der Fig. 16 kann man eine Bezugsphase BPh vorsehen, von der aus vor- und nacheilend 2 × 30 Grad eine Phasenverschiebung vorgenommen wird.

In der Fig. 17 ist eine Erzeugung der Phasensprünge der Fig. 16 nach dem Prinzip der Fig. 7 dargestellt. Der Winkel von 360 Grad wird durch 3600 Pulse gekennzeichnet. Liegt nur eine Amplitudenänderung mit der Bezugsphase vor, so wird das Zählglied immer von 0 bis 360 Grad durchgeschaltet. Die Steuerung erfolgt dabei über den Codierer Cod, der bereits in der Fig. 7 beschrieben wurde. Die Amplitudenänderung erfolgt dabei wie in der Fig. 7 oder wie in der Fig. 9 dargestellt. Soll der Phasensprung Ph 1 in Fig. 16 erfolgen, so muß, wenn eine Gleichstromfreiheit erforderlich ist, jede Halbperiode bis zum Ausgang 195 geschaltet werden. Eine Bezugsphase ist bei der Auswertung nicht notwendig, weil, solange keine weitere Phasenänderung erfolgt, durch die Periodendauer ja die eindeutige Phase festgelegt ist. Liegt die Codierung auf dem Vektor Ph 3, so ist die Periodendauer 330 Grad, d. h. beim Ausgang 165 erfolgt immer eine Umschaltung. Die Phasenverschiebung ist hierbei immer auf die Periodendauer bezogen. Würde z. B. im letzten Fall die Phasenverschiebung auf die Halbperiode bezogen, so müßte jeweils eine Rückschaltung beim Ausgang 150 erfolgen. Andere Methoden der Erzeugung von Phasensprüngen können genauso verwendet werden.

Die Auswertung der Phasensprünge erfolgt in bekannter Weise durch Abmessung der Periodendauern mittels einer überhöhten Steuergeschwindigkeit von Zählgliedern, z. B. in der europäischen Patentanmeldung 8 61 04 693.6 offenbart.

Bei der Auswertung der Fig. 14 ist eine Bezugsphase erforderlich. Die Amplitudenpunkte 1 bis 4 sind unmittelbar auf der Bezugsphasenlage, während die anderen 12 Codierpunkte voreilend und nacheilend zur Bezugsphase angeordnet sind. Es wird angenommen, die Signale sind die eines Fernsehsystems. In der Austastzeit wird dann die Bezugsphase ermittelt und zugleich Steuersignale übertragen. Dabei werden nur die Amplitudenwerte auf der Bezugsphase verwendet. Vom Übertragungsweg ÜW werden die Signale dem Eingangssatz EST zugeführt (Fig. 12). Einmal gehen sie dann zu einem Begrenzer B und einmal zu einer Codeauswertung CA. Im Begrenzer werden die positiven und negativen Halbwellen zu Jp- und Jn-Impulsen umgewandelt. In der Vergleichseinrichtung VE wird nun die Phase der von dem Übertragungsweg kommenden Impulse mit einem Bezugsphasenimpuls JBn verglichen. In der Fig. 12a sind die vor-nacheilenden und der Bezugsphasenimpuls Jv, Jn, JB dargestellt, die mit dem aus einer Codierung ermittelte Bezugsphasenimpuls JBn verglichen werden. Die 3 möglichen Phasenwerte vor-nacheilend oder Bezugsphase werden jeweils zur Codeauswertung gegeben. In dieser werden die Amplitudenwerte ermittelt und in Verbindung mit der vor-nacheilenden oder Bezugsphase werden dann die Codierungspunkte ermittelt und über S zur weiteren Verwertung weitergesendet. Die Codierung der Bezugsphase in der Austastzeit kann z. B. so aussehen, daß man 4mal den Punkt 2 und 4mal den Punkt 4 auf der Bezugsphase sendet. Die Auswertung derselben erfolgt in der Bezugsphasenauswertung BA. Von dieser wird dann ein Bezugsphasenimpuls JBn zur Vergleichseinrichtung gegeben.

In der Fig. 1c wird der Codierwechselstrom Kw in 2 Codierwechselströme halber Frequenz Kw 1, Kw 2 reduziert.

In der Fig. 18 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die 5 Kanäle K 1 bis K 5 sollen codemultiplex nur über einen Kanal bzw. Weg übertragen werden. Die z. B. binärcodierte Information dieser 5 Kanäle wird zuerst im Speicher Sp gespeichert. In der Fig. 20 sind z. B. die Schritte der Binärzeichen dargestellt und zwar bereits synchronisiert. Zu codieren sind also jeweils 5 parallel angeordnete Schritte bzw. Impulse S 1, 2, 3, . . . Die Schritte von S 1 sind 1-1-0-1-0. Für die Codierung dieser 64 Kombinationen sind 5 bit erforderlich. Im Beispiel werden diese mit den Amplituden der Halbwellen eines Wechselstromes mit den Kennzuständen großer und kleiner Amplitudenwert und mit einem voreilenden und einem nacheilenden Phasensprung von 36 Grad codiert, wie in der Fig. 19 gezeigt ist. Vom Speicher Sp der Fig. 18 werden die Binärwerte dem Codierer Cod zugeführt und in diesem in einen entsprechenden Code umgewandelt. Im Decodierer der Empfangsseite werden entsprechend dem Code den 5 Kanälen die entsprechenden Schritte wieder zugeordnet.

In der Fig. 21 ist eine weitere Anwendung der Erfindung für die Codierung und Übertragung der Signale beim Farbfernsehen dargestellt. Das Luminanzsignal wird mit 6 MHz abgegriffen. Dieses Prinzip ist bereits schon in der Offenlegungsschrift P 32 23 312 offenbart. Die Farben rot und blau sollen je mit 1,2 MHz abgegriffen werden, d. h. auf 5 Luminanzabgriffe trifft je ein Rot- und Blauabgriff. Die Luminanzabgriffe sind mit I, II, III, IV, V bezeichnet. Diese Probeentnahmen werden mit 8 bit codiert, im Beispiel binärcodiert. Mit dem Abgriff III müssen dann auch die Abgriffe für rot und blau erfolgen. Die Probeentnahmen von rot und blau werden im Beispiel mit 6 bit binärcodiert. Während der Übertragung der 5 Luminanzprobeentnahmen wird auch gleichzeitig der Code für die Farbprobeentnahmen rot und blau gesendet. Mit dem Abgriff von rot und blau könnte man mit der Übertragung der Farbe und mit der Probeentnahme I des Luminanzsignales beginnen. Man kann auch alle 5 Luminanzprobeentnahmen speichern und erst nach der 5. Probeentnahme mit der Übertragung aller Fernsehsignale beginnen. In der Fig. 21a sind die binären Codes aller zu übertragenden Signale aufgezeichnet. Die 8 bit 1-8 der Luminanzprobeentnahmen sind jeweils parallel angeordnet. Seriell sind dann unter 9, 10 digitale Ton- und sonstige Signale T + S 0, die 6 bits des Rotsignales und nochmals die Ton- und sonstigen Signale und unter 11, 12 wieder die Ton- und sonstigen Signale und die 6 bits des Blausignals angeordnet. Zweckmäßig ist es, wenn man die Luminanzproben I bis V beim Sender noch speichert und die Farbcodes für rot und blau mit den vorhergehenden Luminanzproben sendet, so daß dann beim Empfänger sich eine Speicherung der 5 Luminanzproben erübrigt. Es müssen dann lediglich die Rot- und Blauproben gespeichert werden. Die Ton- und sonstigen Signale müssen ebenfalls gespeichert werden und dann zeitgleich mit dem Bild dem Lautsprecher zugeführt werden. Diese Signale können natürlich auch in die Austastzeit gelegt werden. Im Beispiel sind also 12 bit für die Übertragung einer Luminanzprobe für die Ton- und sonstigen Signalproben und für die Farbprobeentnahmen erforderlich. In der Fig. 21b ist ein Beispiel für die Codierung dieser 12 bits dargestellt. 5 Halbperioden eines Wechselstromes werden hierfür vorgesehen. Der Binärcode besteht dabei aus Codeelementen der Halbwellen mit den Kennzuständen großer und kleiner Amplitudenwert. Zusätzlich wird noch eine voreilende und nacheilende Phasenverschiebung von 36 Grad vorgesehen, so daß man damit 12 bit erhält.

In der Fig. 22 ist eine Übersicht eines solchen Fernsehsenders dargestellt. Das Steuerorgan StO steuert die Fernsehkamera FK, liefert auch die übrigen Steuersignale wie Austast- und Synchronisiersignale A + S. Die Rot-Grün- und Blausignale werden einmal der Y-Matrix YM und rot und blau zugleich der Farbartaufbereitung FA zugeführt. Zugleich ist ein Konzentrator K vorgesehen, der das Luminanzsignal Y, die Farbsignale r + bl und die Ton- und sonstigen Signale abgreift. Beim Abgriff 3 wird über die Verbindung 3a ein Kriterium zur Farbartaufbereitung gegeben. In dieser wird ein Abgriff vom Rot- und Blausignal vorgenommen und beide Werte werden in den Kondensatoren C 1 und C 2 gespeichert. Der FA wird noch von der Y-Matrix ein Y-Wert der beim 3. Abgriff vorhanden ist, zugeführt, so daß man am Abgriff 6a und 6b die Farbdifferenzsignale r - y und b - y erhält. - Man kann auch nur die Farbauszugssignale abgreifen. - Über den Baustein TS 0 werden die Ton- und sonstigen Signale analog über 6c und 6d dem Konzentrator zugeführt. Vom Konzentrator aus werden alle Werte einem Speicher Sp zugeführt. Vom Speicher aus werden die Signale zeitgerecht z. B. wie in Fig. 21a beschrieben, einem Analog/Digitalwandler zugeführt. In diesem erfolgt eine Codierung entsprechend der Fig. 21b. Während der Austastzeit erfolgt eine Umschaltung auf den Konzentrator K 1 über U. Als Austastkriterium kann man z. B. einige Male das Codewort mit nur Nullen senden. Auch können in der Austastzeit noch sonstige Signale S 0 gesendet werden. Auch den Beginn einer Zeile kann man durch einen Nullcode markieren. Während der Zeile ist durch die Folge und der Zahl der Halbwellen eine Synchronisierung vorgegeben. Bei dem vorliegenden Code ist eine Nenn-Frequenz von 15 MHz erforderlich. Will man nur einen Amplitudencode verwenden, sind 2 Wechselströme mit je 18 MHz erforderlich, die man dann um 90 Grad phasenverschieben könnte und addiert übertragen könnte. Es ist lediglich eine Frage der Wirtschaftlichkeit und Sicherheit welche Methode hier verwendet wird. Der vor- oder nacheilende Phasensprung wird im Beispiel durch die Periodendauer festgelegt. Es ist also dann keine Bezugsphase erforderlich. Natürlich können zur Verringerung der Frequenz mehrstufige Amplitudencodes oder/und Phasencodes verwendet werden. An den Eingang Ton T kann man z. B. das PAM-Signal anlegen, das dann innerhalb der 8-KHz-Zeit öfters abgegriffen wird. Es gibt hier zahlreiche Möglichkeiten den Abgriff 6c/6d auszunützen. In der Fig. 23 ist eine Teilübersicht eines Fernsehempfängers dargestellt. Über die HF-Oszillator und Mischstufe und dem Verstärker V werden die Signale dem Demodulator DM zugeführt. In diesem werden z. B. die Signale wie sie in der Fig. 21b dargestellt sind wieder gewonnen und dem Decodierer DC zugeführt. Die Farbsignale werden in der Folge der Matrix Ma weitergegeben. An diese wird auch das Y-Signal geschaltet. Am Ausgang der Matrix erhält man dann z. B. die Farbdifferenzsignale R - Y, G - Y und B - Y, die wie UY an die Fernsehröhre geführt werden. Der Decoder DC liefert dann noch die Austast- und Synchronisiersignale AS, die Ton- und sonstigen Signale.

In der Fig. 24 ist ein Beispiel dargestellt, bei dem der Code für den Codemultiplex aus mehreren Wechselströmen gewonnen wird. Es stellt einen Binärcode dar, bei dem die Halbwellen der Wechselströme als Codeelemente dienen und bei dem ein großer und ein kleiner Amplitudenwert die Kennzustände bilden. Die zu übertragenden Kennzeichen bestehen aus Rechteckimpulsen der Frequenz 1000 Hz, wie in der Fig. 24b dargestellt ist. Es sollen 20 Kanäle codemultiplex übertragen werden. Hierfür werden die Halbwellen der Wechselströme 1000, 1500, 2000, 2500 und 3000 Hz vorgesehen. Jedem Kanal kann man natürlich zeitmultiplex mehrere Kanäle niedrigerer Bitfrequenz zuführen. Dieselbe Bit-Zahl könnte man genauso mit 2 Wechselströmen mit 2000 Hz und nochmals 2 Wechselströmen mit 3000 Hz erreichen, wobei diese jeweils gegeneinander um 90 Grad phasenverschoben sein müßten, so daß sie bei der Übertragung addiert werden könnten. Wie am besten die Synchronisierung zwischen den einzelnen Kanälen hergestellt wird ist bereits bekannt (Unterrichtsblätter der DBP Heft 4/6 Jahr 79), und es wird deshalb nicht weiter darauf eingegangen. Auf dieselbe Art kann man auch die digitalisierte Sprache bzw. mehrere Sprachkanäle gleichzeitig übertragen.

Bei einer Amplitudencodierung kann man mit demselben Wechselstrom Duplexbetrieb durchführen. Dazu ist es notwendig, daß der Gegencodierwechselstrom um 90 Grad phasenverschoben ist. In der Fig. 25 ist dieses Prinzip dargestellt. Der Code kann dabei digital, ein Binärcode sein, entsprechend dem Patent DE 30 10 938 oder aber auch analog entsprechend dem kanadischen Patent 12 14 277. Bei Halbwellen als Codeelemente ist bei digitaler Codierung die Frequenz 32 KHz und bei analoger Codierung 4 KHz. In der Fig. 25 ist S 1 das Mikrofon und E 2 der Hörer des einen Teilnehmers und S 2 und E 1 des anderen Teilnehmers. In S 1 ist noch ein Codierer, in dem aus der Sprache der Codierwechselstrom gewonnen wird. Von S 1 geht der Codierwechselstrom über eine Gabel G, die Anschluß- bzw. Verbindungsleitung RL zur Gabel G des Gegenteilnehmers und zum Hörer E 1. In diesem ist zusätzlich ein Decodierer, der aus dem Codierwechselstrom wieder die Sprache herstellt. Der Codierwechselstrom von S 1 sei der Synchronisierwechselstrom. Von E 1 wird dieser über einen Phasenschieber 90 Grad zu S 2 abgezweigt, in dem er ggf. verstärkt wird. Spricht nun S 2, so wird ein um 90 Grad phasenverschobener Codierwechselstrom über G, RL, G nach E 2 gesendet, dort decodiert und dem Hörer als Sprache übermittelt. Wenn z. B. kurzzeitig gleichzeitig gesprochen wird, entsteht auf dem Übertragungsweg RL ein Additionswechselstrom. Eine Auslöschung wird nicht verursacht. Dieses Prinzip kann genauso beim Duplexverkehr bei der Datenübertragung vorgesehen werden. Weitere diesbezügliche Beispiele sind in der Offenlegungsschrift 38 02 088 offenbart.

Diese Methode kann natürlich auch bei Funk, z. B. beim Richtfunk verwendet werden. In der Fig. 26 ist eine diesbezügliche Übersicht aufgezeichnet. Der Sendewechselstrom wird hier zugleich als Codierwechselstrom mit vorgesehen. Vorteilhaft wird eine Vorstufenmodulation verwendet. Im Oszillator Osz 1 wird der Sendewechselstrom erzeugt. Im Analog/Digitalwandler A 1/D 1 wird das Basissignal in einen Wechselstromdigitalcode umgewandelt. - Noch einfacher ist es als Oszillator und Codierer eine Anordnung nach der Fig. 7 vorzusehen. Vom Codierer aus wird dann das elektrische Relais so gesteuert, daß am Ausgang J große und kleine Rechteckimpulse vorhanden sind, die dann im Tiefpaß TP zu einem sinusförmigen Wechselstrom geformt werden. - Über nicht eingezeichnete Verstärker gelangt dann der Codierwechselstrom zur Endstufe E und zur Sendeantenne. In der Endstufe kann man noch einen Zweigstromkreis vorsehen, in dem die Oberwellen um 180 Grad phasenverschoben werden, die dann zur Kompensation dem Hauptstromkreis wieder zugeführt werden. Auf der Empfangsseite werden die Nutzsignale über einen festen Abstimmkreis einem Verstärker V zugeführt und dann an den Digital-Analogwandler D 2/A 2 weitergeschaltet. Das Analogsignal wird dann z. B. über eine Vermittlung weiter geleitet. Über den Verstärker V wird der Sendewechselstrom auch zu einem Phasenschieber von 90 Grad Ph abgezweigt und dann zum Oszillator Osz 2 weitergeschaltet. Mit diesem wird der Oszillator synchronisiert. Über den Wandler A 3/D 3, nicht eingezeichnete Verstärker und den Endverstärker E wird dann der Sender der entgegengesetzten Richtung betrieben. Der Empfänger E 1 ist genauso wie der Empfänger E 2 geschaltet, nur der Phasenschieber ist nicht erforderlich.

Ein Phasenschieber nach dem Prinzip der Fig. 7 ist in der Fig. 27 dargestellt. In dieser ist zugleich ein Ausgleich für kleine Frequenzschwankungen vorgesehen. Für diesen Zweck wird/ist ein Zählglied Z vorgesehen mit 1000 Ausgängen. Während einer Halbwelle des Sendewechselstromes durchläuft das Zählglied diese 1000 Ausgänge. Die Steuerimpulse Js werden in einem nicht eingezeichneten Oszillator erzeugt. Bei 90 Grad Phasenverschiebung trifft auf eine Halbwelle eine Phasenverschiebung von 45 Grad, das entspricht 250 Ausgängen. Die vom Verstärker V kommenden Sendewechselstromhalbwellen werden einem Begrenzer zugeführt, so daß am Ausgang desselben Rechteckimpulse Jp und Jn entstehen. Diese Impulse werden dem Steuerglied St zugeschaltet. An dieses werden noch die Steuerimpulse Js und das Beginnkennzeichen Be gelegt. Das Steuerglied ist so geschaltet, daß immer nur ganze Jp- bzw. Jn-Impulse beim Zählglied wirksam werden. Hat während eines Impulses Jp das Zählglied den Ausgang 1000 erreicht, so kommt das Gatter G 11 in Arbeitsstellung. Am Gatter G 12 ist ein Jn-Impuls und nach dem Ende des Jp-Impulses durch die Verzögerung des monostabilen Gliedes mG 4 kurzzeitig noch Potential angeschaltet. G 12 wird wirksam und legt an den einen Eingang von G 13 Potential, am anderen Eingang von G 13 wurde bereits l-Potential von G 11 aus angelegt. Am Ausgang von G 13 erfolgt nun ein Potentialwechsel, der G 16 am Ausgang umpolt. Dies hat zur Folge, daß G 17 für das Zählglied ein Rückschaltepotential erzeugt. Auch an die Gatter G 8, G 9 und G 10 wird solches Potential gelegt, daß sie in Zusammenwirken mit den belegten Ausgängen 1000, 999, 1001 eines der monostabilen Glieder mG 1, mG 2 oder mG 3 steuern. Da der Jp-Impuls das Zählglied bis 1000 gesteuert hat, wurde nun das Gatter G 9 und mG 2 wirksam. Wird nun mit dem nächsten Jn-Impuls das Zählglied auf den Ausgang 250 gesteuert, so wird das Gatter G 6 wirksam, das das elektronische Relais ER steuert, das entsprechend der Fig. 7 einen Rechteckimpuls erzeugt, der im Tiefpaß zu einer Halbwelle geformt wird. Für den Jn-Impuls sind für die Ausgangsmarkierung die Gatter G 15, G 14 und das monostabile Glied mG 5 angeordnet. Das monostabile Glied mG 2 hält sich z. B. bis zum Ausgang 260. G 6 geht dann wieder in die Ausgangsstellung. Das elektronische Relais bleibt bis zur nächsten Markierung des Ausganges 250 in dieser Stellung. Wird durch eine Frequenzschwankung nur der Ausgang 999 erreicht, so wird an Stelle von G 9 das Gatter G 8 markiert und mG 1 und G 5 beim Erreichen des Ausganges 249 zur Wirkung gebracht. Wird der Ausgang 1001 erreicht, so wird G 10 und mG 3 zur Wirkung gebracht und beim Erreichen des Ausganges 251 das Gatter G 7. Solche Frequenzschwankungen werden also auch an den 90 Grad phasenverschobenen Wechselstrom weitergegeben. In der Fig. 27a ist das Steuerglied im Einzelnen dargestellt. Die Impulse Jn und auch das Beginnzeichen sind an das Gatter G 3 geschaltet. Sind beide vorhanden, wird G 3 wirksam und bringt das bistabile Glied bG in die Arbeitslage, das nun an das Gatter G 1 Arbeitspotential legt. Erst jetzt kann der Jp-Impuls zur Wirkung kommen. Die Steuerimpulse Js gelangen nun über das Gatter G 2, das lediglich ein Potentialumkehrgatter ist, an das Zählglied. Die weiteren Vorgänge am Zählglied sind bereits beschrieben.

In der Fig. 27 kann die negative Halbwelle entweder durch den Jn-Impuls erzeugt werden, oder es wird der Durchlauf der positiven Halbwelle wiederholt, wobei die jeweils markierten Ausgänge gespeichert werden.

Der bei der Erfindung verwendete Code kann vorzugsweise ein Amplituden- und/oder Phasencode sein, wie z. B. ein solcher in Fig. 16 dargestellt ist. Bei einem reinen Amplitudencode kann man auch 2 Codewechselströme gleicher Frequenz vorsehen, wobei der eine dann bei der Übertragung um 90 Grad phasenverschoben wird und in der Folge mit dem anderen addiert wird.

Das Prinzip der Erfindung kann auch für die Übertragung digitalisierter Sprache. In der Fig. 28 sind 5 Codierwechselströme mit einem Binärcode, wobei die Kennzustände ein großer und ein kleiner Amplitudenwert der jeweiligen Halbwelle ist, dargestellt. Die Frequenzen sind dabei 8, 12, 16, 20 und 24 KHz. Man erhält dabei 20 bit, werden zusätzlich 2 Wechselströme gleicher Frequenz, jedoch um 90 Grad phasenverschoben, vorgesehen, so erhält man 40 bit, d. h. bei 8 bit Codewörtern, wie in der Fig. 28a dargestellt, kann man damit 5 digitalisierte Sprachkanäle übertragen.

In den Fig. 21 und 22 genügen je Zeile bei einer Abgriffsfrequenz von ca. 30 KHz (PAM) je Zeile 2 Ton-Abgriffe, die z. B. beim Beginn der jeweiligen Bildzeile und in der Mitte der Bildzeile erfolgen können, der Abstand ist dann 32 µs. Jeder Abgriff wird dann im Analog/Digitalwandler A/D in einen 8-bit-Code umgewandelt und wird dann, wie in der Fig. 21a dargestellt ist, mit den folgenden 5 Luminanzcodewörtern gesendet. In der Fig. 21a z. B. mit I/9, 10, 11, 12 und V/9, 10, 11, 12. Die Abgriffe während der Bildwechselzeit müssen z. B. durch eine Zeitmessung ermittelt werden. Die Codierung erfolgt dann auch in der Bildwechselzeit.

Für das Codemultiplex kann natürlich jeder beliebige Code verwendet werden, wie der AMI- oder HDB-3-Code. In den Beispielen wird vielfach ein Amplitudencode verwendet, bei dem die Codeelemente aus den Halbwellen bzw. Perioden eines sinusförmigen Wechselstromes mit den Kennzuständen kleiner und großer Amplitudenwert bestehen. Ein Codeelement entspricht dabei einem bit. Werden z. B. 12 bit für das FBAS- und Tonsignal benötigt, so sind 12 Halbwellen erforderlich. Die Codierung kann synchron mit den Abgriffen bewerkstelligt werden, da sich die Länge der Codewörter sich nicht ändert. Wird dagegen ein Phasencode bzw. zusätzlich ein Phasencode vorgesehen, so ändert sich bei jeder Phasenänderung auch die Periodendauer, so daß bei einem periodischen Abgriff und bei gleichgerichteten Phasenänderungen die Signalabgriffe nicht mehr synchron mit dem Code sind. Zur Kompensation gibt es hier 2 Möglichkeiten - außer einer Pufferspeicherung - einmal bei jeder Phasenänderung bis zur nächsten Phasenänderung die Nennfrequenz wieder herstellen, z. B. in der Fig. 4 sei die Nennfrequenz f 2 und erfolgt eine Phasenänderung T = f 1 und haben die folgenden Codierungen dieselben Phasenänderungen, so werden die folgenden Codierungen mit der Nennfrequenz f 2 codiert. Erst wenn sich die Phase f 1 wieder ändert, erfolgt dann eine Phasenänderung in bezug auf die Bezugsphase, d. h. beim Empfänger muß die Bezugsphase gespeichert werden. Diese kann z. B. in der Austastzeit vom Sender übertragen werden. Eine andere Möglichkeit Überlappungen zweier Abgriffe zu vermeiden, besteht darin, daß beim Sender mit jedem Codewort eine Messung zwischen Codewortende und dem vorhergehenden und dem folgenden Abgriff erfolgt. Ist die Gefahr einer Überlappung in voreilender oder nacheilender Richtung vorhanden, so werden Codewörter mit den kleinsten und größten Periodendauern zwischengeschaltet. In den Fig. 29a und 29b sind solche dargestellt. Durch Zeilenspeicherung kann man dies umgehen.

In der Fig. 19 hat ein Codeelement 6 verschiedene Stufen und 2 Stellen das Codewort, infolgedessen sind 6 hoch 2 Kombinationen möglich, also 36 Kombinationen. Mit 32 Kombinationen erhält man 5 bit. In der Fig. 21b kann ein Codeelement ebenfalls 6 Stufen annehmen, so daß bei 5 Stellen 6 hoch 5 = 5184 Kombinationen möglich sind, also mindestens 12 bit. Bei 12 bit erhält man 4096 Kombinationen.

In der Fig. 22 wird die PAM für den Ton im TS 0-Glied erzeugt und jeweils z. B. halbzeilenweise an 6c gelegt. Die Anschlüsse 6c und 6d sind nicht erforderlich, wenn der Ton und die sonstigen Signale in die Austastzeit gelegt werden, so daß dann der Konzentrator K 1 diese Aufgaben übernimmt.

Mit Hilfe der Fig. 21, 22 und 23 sollte gezeigt werden, wie man z. B. den Codemultiplex auch beim Fernsehen anwenden kann. Die Übertragungsfrequenz kann natürlich wesentlich verkleinert werden, wenn man mehr Amplituden und/oder Phasenstufen vorsieht. Man kann auch zusätzlich mit verschiedenen Trägern, wie z. B. in der Patentanmeldung P 32 29 139.6 Fig. 9 vorgesehen, oder mit verschiedenen Stromwegen kombinieren. So kann man z. B. in Fig. 28 mit 8 KHz einen 64-Kbit-Sprachkanal übertragen, und zwar mit einem Binärcode. 2 Stellen werden jeweils durch die beiden Halbwellen eines 8-KHz-Wechselstromes markiert, 2 weitere Stellen durch die 2 Halbwellen eines Wechselstromes, der um 90 Grad phasenverschoben ist. Diese beiden Wechselströme werden summiert und als ein Wechselstrom über den einen Stromweg übertragen. Dasselbe erfolgt über einen 2. Stromweg, so daß das Codewort 8stellig und 2stufig ist, so daß man 256 Kombinationen erhält. Auf der Empfangsseite wird nach der Auswertung der Halbwellen und natürlich Zwischenspeicherung eine Decodierung vorgenommen.

Claims (16)

1. Verfahren für die digitale Codierung von Information eines zweier oder mehrerer Kanäle und/oder Frequenzreduzierung des bzw. der Codierwechselströme und Übertragung derselben, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragung von Information eines, zweier oder einer Vielzahl von Kanälen mit weniger Bandbreite als der Einzelkanal bzw. die Summe der Bandbreite zweier bzw. der Vielzahl von Kanälen ausmacht, in der Weise erfolgt, indem die synchron bzw. quasi-synchron angeordneten Codeelemente der zu übertragenden Kanäle parallel angeordnet werden (Fig. 20, S 1, S 2, . . .) und so zusammen zu einem Codewort vereinigt und übertragen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Code insbesondere ein 2- oder mehrstufiger Amplitudencode bei dem die Kennzustände durch die Amplituden von Halbwellen bzw. Perioden gebildet werden und/oder ein 2- oder mehrstufiger Phasencode, bei dem die Phase durch die Periodendauer bzw. Halbperiodendauer festgelegt wird, vorgesehen wird, wobei die Halbwellen in einer ununterbrochenen Folge von positiven und negativen Halbwellen gesendet werden.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß 2 oder mehrere Codierwechselströme verschiedener oder gleicher Frequenz vorgesehen für den Code vorgesehen werden.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung des Amplitudencodes jeweils 2 Wechselströme gleicher Frequenz vorgesehen werden, die durch Addition (QAM) übertragen werden.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Verfahren für das Fernsehen in der Weise vorgesehen wird, indem die Codeelemente je Luminanzabgriff (Fig. 21, I, II, III, IV, V - 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8) seriell (Fig. 21a) und die Codeelemente der Farben, des Tones und der sonstigen Signale parallel/seriell geordnet werden und bedarfsweise über mehrere Codewörter des Luminanzsignales verteilt werden (Fig. 21a, r, bl).

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abgriff der Farbsignale in der Mitte in Abhängigkeit des Verhältnisses der Luminanz- zur Farbabgriffsfrequenz vorgesehen wird (Fig. 21, III, r, bl).

7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gezeichnet, daß für das Fernsehen das Austastsignal und die Bezugsphase durch eine Codekombination, die durch Amplituden des Bezugsphasenwechselstromes festgelegt wird, erfolgt (Fig. 14, BPh, Fig. 12).

8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Übertragung von Daten, Teletex, Telefax, Telex über einen Kanal mit Fernsprechbandbreite in der Weise erfolgt, indem die parallel und synchron bzw. quasi-synchron geordneten Codeelementen (Fig. 24a) eine Codekombination aus mehreren in der Fernsprechbandbreite liegenden Frequenzen zugeordnet wird (Fig. 24, 1000, 1500, . . .).

9. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mehrfachcode für die Übertragung von PCM-codierter Sprache bzw. Tönen mit Wechselströmen unter 64 KHz erfolgt (Fig. 28).

10. Verfahren zur Codierung von Information, insbesondere Pulse der PAM oder PCM durch die Amplituden der Halbwellen oder Perioden eines Wechselstromes, dadurch gekennzeichnet, daß mehr als 2 Codierwechselströme derselben Frequenz in der Weise mit nur einem Wechselstrom derselben Frequenz übertragen wird, indem 2 Codierwechselströme auf der Basis der QAM addiert werden und indem dieser Summenwechselstrom mit dem 3. Codierwechselstrom bzw. einem weiteren Summenwechselstrom in eine gegeneinander um 90 Grad verschiedene Phasenlage gebracht werden und addiert werden.

11. Verfahren zur Erzeugung von Frequenz- und/oder Phasenänderungen bei Wechselströmen, beispielsweise für Zwecke der Codierung und/oder Abtastung und/oder für die Pulsamplitudenmodulation (QAM), dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, die ein periodisches Signal, wie Rechteckimpulse, in einer ununterbrochenen Folge erzeugen (Fig. 7) und daß Codeschaltmittel (Fig. 7, Cod) so angeordnet sind, daß sie in Zusammenwirken mit den Impulserzeugern die Impulsdauern, die Phase bzw. Frequenz der Impulsfolge gegenüber der Phase bzw. Frequenz, bzw. Differenzphase bzw. Differenzfrequenz verändern, wobei bedarfsweise Siebmittel vorgesehen sind (Fig. 7, TP) die nur für sinusförmige oder sinusähnliche Wechselströme vorbestimmter Frequenz durchlässig sind.

12. Verfahren für die Übertragung von Information auf der Basis der QAM, wobei die Codierung durch die Amplituden der Halbwellen bzw. Perioden eines Wechselstromes erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Duplexverkehr und/oder eine Mehrfachausnützung von analoger oder digitaler Information in der Weise erfolgt, indem ein Vektorcodierwechselstrom für die eine Richtung und der andere Codierwechselstrom für die Gegenrichtung vorgesehen wird (Fig. 25, Fig. 26), wobei die Vektorcodierwechselströme bei der doppelten QAM auch 2 Summenwechselströme sein können, einer der Vektorcodierwechselströme hat zugleich die Bezugsphase, die Wechselstromkreise beider Richtungen sind dabei so dimensioniert, oder es sind solche Trennmittel vorgesehen, daß im jeweiligen Empfänger eine Auswertung möglich ist.

13. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasensprünge in der Weise stufenweise erfolgen, indem jeder Halb- bzw. Periode eine vorbestimmte kleine Frequenzänderung zugeordnet wird (Fig. 5), wobei dann durch die Summe der Phasenstufen die in der Zahl der Halb- bzw. Perioden enthalten sind gegenüber einer Bezugsphase bzw. Phasendifferenz der Phasensprung bestimmt wird.

14. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Duplexverkehr über Funk vorgesehen wird (Fig. 26), indem in einer Empfangsstelle Phasenverschieberanordnungen vorgesehen werden, die den Empfangswechselstrom auf QAM-Basis zur Synchronisierung des diesem Empfänger zugeordneten Senders phasenverschieben, wobei dem die Empfangslage ermittelnde Schaltmittel (Fig. 26, 27) Toleranzen zugeordnet werden (Fig. 27, 1000 +/- 1, 250 +/- 1), wobei vorzugsweise nur eine Polarisationsebene vorgesehen wird.

15. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß für die Erhöhung der Kombinationen, insbesondere der Stellenzahl 2 oder mehrere Stromwege vorgesehen werden.

16. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zur Synchronisierung der durch eine Phasencodierung verschieden große Codewörter mit den Abgriffen bei vorbestimmten voreilenden bzw. nacheilenden Änderungen der Abstände, Codewörter, Abstände, Codewörter mit nur kleinsten bzw. nur größten Periodendauern eingefügt werden (Fig. 29a, b).