DE510107C - Verfahren zur UEbertragung schneller Zeichenfolgen auf kurzen Wellen - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 14. FEBRUAR 1931

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21a* GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 1. November 1928 ab

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren und eine Einrichtung zur Übertragung rascher Zeichenfolgen (Schnelltelegraphie, Telephonie, Bildübertragung) auf kurzen S Wellen, die Schwundzeiten von verschiedener Dauer und Periode aufweisen. Die Erfindung beruht auf der Anwendung des an sich bekannten Wiederholungsprinzips auf solche Übertragungen. Die Stromkurve, die den zu übertragenden Zeichen- oder Amplitudenverlauf darstellt, wird in Abschnitte zerlegt und jeder Abschnitt mehrere Male gesendet, wobei zwischen den wiederholten Aussenduingen eines und desselben Abschnittes bestimmte Zeiträume eingeschaltet sind, während derer andere Abschnitte der Nachricht übermittelt werden. Am Empfänger werden die zu verschiedenen Zeiträumen aufgefangenen und auf Speicherungsmitteln festgehal-

ao tenen Stromkurven einander sinngemäß superponiert und dadurch eine Mittelwertskurve gebildet, die den Kurvenverlauf des ursprünglichen Signals angenähert wiedergibt, wenn auch mit schwankender Intensität.

Die zur Vermeidung von Interferenzen höherer Frequenzen bei Telephonie nötigen mechanischen Genauigkeiten lassen sich erzielen.
Um den vorstehenden Erfindungsgedanken insbesondere für Telephonie nutzbar zu machen, ist es notwendig, die Frequenzen des Sprachbandes entsprechend der Wiederholungszahl zu vervielfachen, um den Gesamtzeitbedarf der Übertragung nicht zu vergrößern und ein kontinuierliches und verständliches Gegensprechen zu ermöglichen. Die Art und Weise, wie dies bewirkt wird, geht aus den Abb. 1 und 2 hervor. Obwohl sich diese auf den Fall der Telephonie beziehen, können sie doch auch für andere Arten von Übertragungen, z. B. Schnell- oder Bildtelegraphie, benutzt werden.

Zur Speicherung der abschnittweise übertragenen und im Empfänger superponierten Stromkurvenabschnitte dient beispielsweise ein, am besten endloser, Stahldraht, der von dem Mikrophon 1 über den Verstärker 2 mittels des Elektromagneten 3 nach Art des bekannten Telegraphons besprochen wird. Der Stahldraht selbst ist mit 4 bezeichnet. Er läuft über eine Anzahl von Führungsrollen und Führungsrinnen, die ihm in den Abschnitten 5, 6, 7 die Form eines Kreisbogens geben. Dazwischen liegen längere Drahtschleifen 8 und 9. Den Abschnitten S, 6, 7 sind rotierende Abnahmeelektromagnete 10, 11, 12 zugeordnet, die mit Hilfe von nicht gezeichneten Schleifringen und von Leitungen abwechselnd über den Verstärker 13 auf die Kurzwellensenderanlege 14 arbeiten. Die Abnahmeelektromagnete 10, 11, 12 sind in ihrer Phase bei diesem Beispiel, bei welchem dreimalige Aussendung jedes Kurvenabschnittes erfolgt, im Winkel von 120⁰ gegeneinander versetzt und rotieren sämtlich mit solcher Geschwindigkeit, daß die Magnetpole sich

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dr. Frit\ Schröter in Berlin.

gegenläufig zum Transport des Stahldrahtes 4 mit dem doppelten Wert der Geschwindigkeit des letzteren bewegen. Sie nehmen daher abwechselnd einen Teil des Sprachbandes von dem Stahldraht ab. Werden diese Teile kurz genug gewählt, so findet auf diese Weise gleichzeitig eine wirksame Geheimhaltung der Sprache statt, da Abschnitte aus ganz verschiedenen Teilen des- Drahtes zeitlich nacheinander, und noch dazu in geänderter Frequenzlage, übertragen werden.

Am Empfänger ist der reziproke Vorgang notwendig. Für diesen Fall würde in Abb. 1

14 einen Kurzwellenempfänger einschließlich Demodulator bedeuten, 13 einen Verstärker.

Der Empfangsstrom wird dann den drei rotierenden Elektromagneten 10, ii, 12 zugeführt, die gleichmäßig mit 120⁰ Phasenunterschied synchron zur entsprechenden senderseitigen Einrichtung rotieren. An Stelle der Einrichtung 1, 2, 3 ist nun aber am Punkte

15 ein Abnahmemagnet angeordnet zu denken, der über einen Verstärker auf das Empfangstelephon spricht.

An Stelle des vorstehend beschriebenen Stahldrahtes kann auch ein Stahlband oder ein anderes Speicherungsmittel dienen, z. B. eine auf dem Prinzip der Wachswalze beruhende Anordnung.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Anordnung wird aus Abb. 2 verständlich. Hier ist der Stahldraht 4, der sich in der Pfeilrichtung bewegt und für das Senden durch den Elektromagneten M₀ besprochen wird, im einzelne gleich lange Sprachabschnitte geteilt, die durch die römischen Ziffern! bis VIII gekennzeichnet sind. Jeder dieser Abschnitte ist in drei gleiche Unterabschnitte von der Zeitdauer % geteilt. Die Anfänge der Abschnitte für die Abnahme der Sprechstromkurve sind mit f₀, i'_o, t"₀ usw. bezeichnet. Zur besseren Veranschaulichütig des Prinzips sind die Abnahmemagnete M₁, M₂ und M_a, deren augenblickliche Lage durch senkrecht stehende Pfeile kenntlich gemacht ist, nicht rotierend, sondern gleitend dargestellt, indem sie sich auf den Umfang eines gleichseitigen Dreiecks gegenläufig zum Stahldraht 4 und mit der doppelten Geschwindigkeit des letzteren bewegen. Man hätte sich hierfür die Magnete mit einem endlosen Haltertmgs- und Führungsbande verbunden zu denken, das über drei in Dreieckform angeordnete Rollen läuft. Die doppelten Pfeile geben den Umlauf sinn- des Bandes an. In dem durch die Zeichnung dargestellten Zeitpunkt befindet sich M₁ an der Stelle i₀ und beginnt mit der Abnahme des Abschnittes VIII, τ Sekunden später ist Ui₁ an die linke Ecke seines Dreiecks gelangt, M₂ an die rechte Ecke und M₃ an die Spitze ihrer Dreiecke. In diesem Augenblick ist der Abschnitt VIII vollständig abgenommen und übertragen, da ja der Stahldraht sich während der gedachten Zeit τ um ein Drittel einer Abschnittlänge nach rechts verschoben hat, so daß M₁, dem Drahte mit doppelter Geschwindigkeit entgegenlaufend, über die ganze Länge des Abschnittes VIII hinweggestrichen ist. Im gleichen Augenblick, wo die Übertragung von VIII beendet ist, beginnt M₂ an der aus der gezeichneten Lage um einen Unterabschnitt von der Zeitdauer τ nach rechts gerückt zu denkenden Stelle t₀'" mit der Abnahme des Abschnittes V. τ Sekunden später ist diese Übertragung vollendet, und nunmehr beginnt M₃, das inzwischen an die rechte Ecke seines Dreiecks gelangt ist, mit der Abnahme des mittlerweile mit seinem Anfang·ί₀""" dorthin vorgerückten Sprachabschnittes II. Nachdem diese Übertragung vollständig vor sich gegangen ist, würde wiederum M₁ in Funktion treten, indem nunmehr der Abschnitt IX zur Abnahme gelangte usw. Der zuerst betrachtete Abschnitt VIII wird, wie jeder ⁸S andere auch, der diese Zone passiert, zu einer späteren Zeit nochmals durch den Magneten M₂ und schließlich, nach einem weiteren Zeitintervall, ein drittes Mal durch den Magneten M₃ übertragen. Auf diese Weise findet ein kontinuierliches Arbeiten der Vorrichtung statt, wobei die Zeichen- oder TeIephoniefrequenzen verdreifacht sind, da ja die Relativgeschwindigkeit des Abnahmemagneten M₁ mit Bezug auf den Draht gegenüber dessen Geschwindigkeit verdreifacht ist.

Für den Empfang hat man sich den reziproken Vorgang vorzustellen, der dazu führt, daß jedem Abschnitt des Empfangisstahldrahtes ein und dieselbe Stromkurve während dreier verschiedener Zeiträume aufgeprägt wird. Diese Aufprägungen kommen zur Deckung, superponieren sich magnetisch und geben durch diesen Vorgang die Gewähr, daß, falls während eines oder zweier von den ¹⁰S drei Wiederholungszeiträumen die Empfangsintensität zu klein gewesen ist, dennoch ein verständliches Sprachband, wenn auch gegebenenfalls mit verringerter Amplitude, aufgenommen werden kann. Man wird zweck- ^uo mäßig die Intensität der Magnetisierung des Stahldrahtes so regeln, daß die Sättigung bei normaler Empfangslautstärke schon durch einmalige Aufnahme erreicht wird; die praktisch vorkommenden Lautstärkeschwankun- "5 gen werden dann nur gering sein.

Ferner sind Maßnahmen möglich, um derartige Intensitäts'schwankungen gänzlich auszuschließen. Wenn nämlich ein Stromkurvenabschnitt schon bei der ersten Aufprägiung mit hinreichender Intensität empfangen wurde, kann dies benutzt werden, um selbst-

tätig die Verstärkung bei der zweiten und dritten Aufprägung zu schwächen. Zu diesem Zwecke wird kurz vor dem Eintritt des gedachten Drahtabschnittes in die zweite bzw. in die dritte Magnetisierungszone die mittlere Intensität seiner schon vorhandenen Magnetisierung durch irgendeine integrierende Vorrichtung ausgewertet, um daraus eine Gleichspannung abzuleiten, die die Verstärkung für die zweite oder dritte Aufprägung verringert. Einrichtungen dieser Art sind in verschiedener Weise ausführbar und entsprechen etwa den sogenannten Echosperren bzw. selbsttätigen Sperrvorrichtungen, wie sie beim drahtlosen Gegensprechen auf gleicher Wellenlänge verwendet werden, um das Mikrophon der angesprochenen Gegenstation außer Tätigkeit zu setzen und Sender und Empfänger einer und derselben Station voneinander zu entkoppeln.

Man könnte ferner mit dem die Zeichen oder Laute speichernden Stahldraht einen Kontrolldraht gleichläufig mitlaufen lassen, der nur zur Registrierung der während der einzelnen Empfangsabschnitte vorhandenen mittleren Intensitäten dient und für solche Abschnitte, die bei einer vorangehenden Aufprägung mit ausreichender Amplitude magnetisiert wurden, die Verstärkung für die folgenden Aufprägungen herunterreguliert, gegebenenfalls bis zur vollständigen Unterdrückung.

Eine besondere Betriebsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung besteht darin, daß zwischen den drei zu verschiedenen Zeiträumen gegebenen identischen Stromkurvenübertragungen gewählt wird. Nur diejenige wird überhaupt registriert, die eine genügende Intensität hat. Ist dies die erste oder zweite Aufprägung, so werden die folgenden, wie vorstehend erwähnt, gesperrt. Die gedachte Auslese ist mit Hilfe begrenzender Verstärker auch bei Sprache, bei der die Amplitudenschwankungen nicht allzu groß sind, verhältnismäßig einfach zu erreichen.

Durch diese Erweiterungen des Erfindungsgedankens gelingt es auch, den Einfluß mechanischer Ungenauigkeiten auf die Interferenz höherer Frequenzen der zu verschiedenen Zeiten auf den gleichen Drahtabschnitt aufgeprägten Stromkurvenbilder zu verringern, was insbesondere für die Verständlichkeit der Sprache von Wichtigkeit ist. Angenommen, der Stahldraht laufe mit einer Geschwindigkeit von 4 m in der Sekunde und die Polschuhe der Magnete hätten eine Breite von ι mm. Es würden dann Frequenzen bis zu 2000 Hertz noch amplitudenmäßig unverzerrt auf dem Drahte registriert werden können, während die höheren entsprechend gedämpft wären. Unter diesen Verhältnissen darf der durch die mechanische Ausführung des Gerätes bedingte Deckungsfehler der drei verschiedenen Aufprägungen nur kleine Bruchteile von 1 mm betragen. Obwohl diese Bedingung erfüllbar erscheint, wird es doch zur Erleichterung der Funktion beitragen, wenn die hohe Genauigkeit nicht dauernd in Anspruch genommen wird.

Claims (5)

1. Patentansprüche:.

   ι . Verfahren zur Übertragung schneller Zeichenfolgen auf kurzen Wellen, insbesondere für Schnelltelegraphie, Tetephonie und Bildübertragung, bei welchen zwecks Vermeidung von Störungserscheinungen, vornehmlich Fading, jedes Zeichen wiederholt gesendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die den Zeichen- öder Amplituden verlauf darstellende Stromkurve unter Benutzung von Speicherungsmitteln in Abschnitte zerlegt und jeder Abschnitt mehrere Male gesendet wird, und daß zwischen der wiederholten Aussendung desselben Zeichens andere Abschnitte der Nachricht übermittelt wenden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Empfangsseite die mit Unterbrechungen nachein- ander in gewissen Zeitabständen ankommenden gleichartigen Strotnkurvenbilder jedes Abschnittes auf einem Speicherungsmittel zur Deckung gebracht und dann ausgewertet werden.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, insbesondere für Telephonic, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zwecke der Wiederholung ohne Vermehrung des Zeitbedarfs der Übertragung die einzelnen Stromkurvenabschnitte mit einer Geschwindigkeit übertragen bzw. registriert werden, die ein entsprechendes Vielfaches der Besprechungs- bzw. Abhörgeschwindigkeit ist. 10;;
4. 4. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch die Benutzung eines endlosen Stahldrahtes oder Stahlbandes als Speicherungsmittel.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkung auf der Empfangsseite bei den Wiederholungen abhängig gemacht wird von der Intensität der vorhergehenden Auf-

   . Prägungen desselben Abschnittes

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen

   IiERLlN- IiIiDRUCKT IN DER