DE538211C - Verfahren und Einrichtung zur drahtlosen Zeichenuebermittlung - Google Patents

Description

Bei der Zeichenübermittlung· auf drahtlosem Wege ergeben sich häufig Störungen atmosphärischer Natur, atmosphärische Spannungen, die sich durch Zusatzimpulse bemerkbar machen und die deshalb im folgenden positive Störungen genannt werden sollen, und ferner auch Fadingsstörungen, die sich als Schwunderscheinungen kenntlich machen und im folgenden als negative Störungen bezeichnet werden. Zur Unterdrückung dieser Störerscheinungen sind mehrere Mittel bekannt geworden. So kann man die gleichen Zeichen gleichzeitig über zwei Sender mit möglichst verschiedener Welle aussenden, da man annimmt, daß auf den beiden weit auseinanderliegenden Wellenlängenbereichen verschiedene Störbedingungen herrschen und ein Übermittlungskanal die Zeichen ohne Störungen passieren lassen wird. Da die Störerscheinungen oft nur kurzzeitig auftreten, beispielsweise bei kurzen Wellen oft nur Bruchteile einer Sekunde andauern, hat man vorgeschlagen, bei einem Übertragungskanal jede Zeichengruppe zwei oder mehrmals zu wiederholen, um ebenfalls die Sicherheit des Ankommens eines richtigen Zeichens zu vergrößern. Außerdem kennt man zur Unterdrückung der Fadingsstörungen selbsttätig arbeitende Amplitudenregler, die bei schwindender Zeichenlautstärke selbsttätig den Verstärkungsgrad der Verstärkereinrichtung entsprechend heraufsetzen. Die Beeinflussung des Verstärkungsgrades der Verstärkereinrichtung erfolgt bei diesen Amplitudenreglern dadurch, daß die Größe der Gittervorspannung der Verstärkerröhre von der Amplitude der Signalströme abhängig gemacht wird. Man zweigt zu diesem Zwecke am Ausgang der Verstärkereinrichtung einen Teil der Signalströme ab, richtet diese evtl. vorher noch verstärkten Signalströme gleich und leitet sie über einen Widerstand, an dem sie einen Spannungsabfall erzeugen, der dann einer oder mehreren Röhren des Regelverstärkers als Gittervorspannung zugeführt wird. Es wird in diesem Zusammenhang auf das Heft 11 des 5. Bandes der Zeitschrift »Elektrische Nachrichtentechnik« S. 459 ff. verwiesen, in dem selbsttätige \^rerstärkungsregler näher beschrieben sind.

Die Anwendung von zwei weit auseinanderliegenden Trägerwellen bzw. Übermittlungskanälen allein ergibt noch keine ausreichende Sicherheit für eine einwandfreie Zeichenübermittlung, da positive sowie negative Störungen auf einem ziemlich großen Frequenzbereich vorhanden sind. Die Wiederholung der Zeichen ergibt eine beträchtliche Verlängerung der Benutzungszeit eines Übermittlungskanals, und die selbsttätigen Amplitudenregler weisen den Mangel auf, daß bei Absinken der Zeichen unter den Störspiegel die Signallautstärke mit dem Störspiegel gleichmäßig gehoben und die Ver-

*J Von dem Patentsucher sind als die Erfinder angegeben worden:

Dr. Hans Mayer in Berlin-Charlottenburg und Dipl.-Ing. Dietwalt Thierbach in Berlin-Spayidau.

ständlichkeit der Zeichen dadurch beträchtlich \"ermindert wird.

Alle diese Nachteile lassen sich gemäß der Erfindung dadurch vermeiden, daß die Aussendung der gleichen Zeichen über mehrere Kanäle mit einer zeitlichen Verschiebung erfolgt, die an der Empfangsstelle wieder ausgeglichen wird.

Durch die amerikanische Patenschrift ι 542 566, die ein Verfahren zur Geheimhaltung eines auf drahtlosem Wege übermittelten Zeichens schützt, ist es zwar bekannt geworden, Zeichen über mehrere Kanäle mit Zeitverschiebung auszusenden, doch *5 handelt es sictu bei diesem Verfahren nicht um die zeitverschobene Aussendung des gleichen Zeichens oder Zeichenteiles über mehrere Kanäle, sondern die Zeichen oder Zeichenteile der einzelnen Kanäle untereinander sind verschieden. Dies geht schon daraus hervor, daß hier, im Gegensatz zum Verfahren gemäß der Erfindung, bei dem schon die störungsfreie Übermittlung auf nur einem Kanal für die Verständlichkeit des Zeichens genügt, das übermittelte Zeichen nur verstanden werden kann, wenn sämtliche Kanäle ihren Zeichenteil störungsfrei übermitteln.

Das erfindungsgemäße Verfahren bietet verhältnismäßig große Sicherheit für eine richtige Zeichenübermittlung, denn es ist sehr unwahrscheinlich, daß bei mehrmaliger zeitverschobener Zeichensendung auf verschiedenen Übertragungskanälen S tor er scheinungen sämtliche Sendungen in gleichem Sinne beeinflüssen, also beispielsweise Fadings bei jeder Zeichensendung an den gleichen Zeichenstellen auftreten. Das Verfahren gemäß der Erfindung hat gegenüber dem Verfahren, bei dem mehrere Sender gleichzeitig das gleiche Zeichen mit verschiedener Welle aussenden, den weiteren Vorteil, daß der elektrische Abstand der Übertragungskanäle, also z. B. der Wellenlängenunterschied zweier Trägerwellen, geringer sein kann, was einmal zur Vereinfachung der Sendeeinrichtung beiträgt, indem man beispielsweise beide elektrisch mehr oder weniger benachbarte Trägerwellen über eine gemeinsame Antenne ausstrahlen kann, und zum andernmal, was für die Wellenverteilung wichtig ist, nicht die Belegung zweier Frequenzbänder erfordert, da die beiden Trägerfrequenzen innerhalb eines verhältnismäßig schmalen Frequenzbandes untergebracht werden können.

Es treten nun aber nicht nur bei verschiedenen Trägerfrequenzen verschiedenartige Fadings auf, sondern eingehende Untersuchungen, insbesondere auf dem Gebiete der Kurzwellenübertragung, haben gezeigt, daß, wenn man die gleiche Trägerfrequenz im Rhythmus des gleichen Zeichens mit verschiedenen Tonfrequenzen oder mit den Sprachfrequenzen moduliert, die einzelnen Zeichensendungen bzw. die einzelnen Teile des gesandten Sprachfrequenzbandes von verschiedenartigen Fadings beeinflußt werden. Man nimmt an, daß diese Erscheinung eine reine Interferenzerscheinung, eine Folge der Mehrwegigkeit und der Wegänderung ist und bezeichnet derartige Fadingserscheinungen mit Selektivfadings. Das Verfahren gemäß der Erfindung gestattet nun, auch die Wirkung dieser Selektivfadings für die Zeichenübermittlung soweit wie möglich herabzusetzen, denn im Rahmen der Erfindung ist es nicht unbedingt notwendig, für die einzelnen Aussendungen des gleichen Zeichens zwei verschiedene Trägerwellen zu benutzen, sondern man kann zwei Übertragungskanäle auch dadurch erhalten, daß man bei jeder Zeichensendung die gleiche Trägerwelle im Rhythmus des gleichen Zeichens beispielsweise mit verschiedenen Tonfrequenzen moduliert. Das zur Zeichenübermittlung notwendige Frequenzband ist bei diesem Verfahren, bei dem man nur eine Trägerwelle benötigt, am schmälsten. Da auch die Selektivfadings von sehr kurzer Dauer sind, so erhält man auch bei einem derartigen Übermittlungsverfahren eine ziemlich große Sicherheit für eine einwandfreie Zeichenübermittlung.

Die Bestimmung der Größe der zeitlichen Verschiebung der einzelnen Zeichensendungen erfolgt beim erfindungsgemäßen Verfahren zweckmäßig auf rein praktischem Wege, da die Dauer der Störerscheinungen stark von den örtlichen Verhältnissen abhängt. Auf dem Gebiete der kurzen Wellen genügen jedoch meistens Verzögerungszeiten bis zu einigen Sekunden, während man bei längeren Wellen zweckmäßig die eine Aussendung gegen die andere bis zu einigen Minuten verzögert.

Die zeitliche Verschiebung kann z. B. senderseitig durch die Einschaltung einer StahlbandaufZeichnungsvorrichtung vorgenommen werden. Auf der Empfangsseite werden zur Aufhebung der Verzögerung zweckmäßig in den Empfangskreis der nicht verzögert ausgesendeten Zeichen Verzögerungseinrichtungen eingebaut, die denen der Sendeseite entsprechen. Bei Verwendung von mehr als zwei Kanälen ist dann zweckmäßig jeder Kanal gegen den anderen verzögert, wobei darauf zu achten ist, daß bei der Einschaltung der Verzögerungseinrichtungen auf der Senderund Empfängerseite die sich aus der Sende- und Empfangsverzögerung der gleichen Kanäle zusammensetzende resultierende Verzögerung für alle Kanäle gleich groß zu machen ist, wie es beispielsweise für die Übertragung verschiedener Zeichen über

jeden Kanal durch die schon erwähnte amerikanische Patentschrift ι 542 566 bekannt geworden ist.

Die Verzögerungeinrichtungen können in der schon angedeuteten Weise rein elektrisch erfolgen oder können auch auf mechanischem Wege vorgenommen werden. Im letzteren Falle z. B. derart, daß durch das gleiche Zeichen mit zeitlichem Abstand zwei Tastrelais betätigt werden. Empfangsseitig können die durch die einzelnen Übertragungskanäle empfangenen Zeichen entweder auf einen gemeinsamen Schreiber oder Locher gegeben werden, oder jedem Übertragungskanal wird ein besonderer Locher oder Schreiber zugeordnet, und die einzelnen gelochten Bänder werden unter Berücksichtigung der Verzögerung nochmals abgetastet oder sonstwie miteinander verglichen. Bei rein elektrischem Ausgleich der Verzögerung auf der Empfangsseite, bei dem also die auf den einzelnen Übermittlungskanälen übertragenen Zeichen auf einen gemeinsamen Schreiber oder Locher gegeben werden, empfiehlt es sich, in den beide Übertragungskanäle vereinigenden Stromweg eine Einrichtung zur selbsttätigen Amplitudenregelung, wie sie im vorstehenden schon beschrieben wurde, einzuschalten. Die Ver-Stärkungsregelung übernimmt in diesem Falle der Übertragungskanal, der am wenigsten von Störerscheinungen beeinträchtigt ist. Es wird also jeweils der Schreiber durch das Zeichen des Übertragungskanals betätigt, der am weitesten vom Störspiegel entfernt ist. Um zuverlässig arbeitende, d. h. unverzögert ansprechende Regelverstärker verwenden zu können, ist es fernerhin zweckmäßig, die Zeichen als Doppelstromzeichen zu geben, d. h. in der Sendung keine Stromunterbrechungen eintreten zu lassen. Man erreicht dies in bekannter Weise beispielsweise dadurch, daß man die Trägerwelle nicht im Rhythmus des zu sendenden Zeichens beispielsweise mit einer Tonfrequenz moduliert, sondern die Trägerwelle dauernd mit der Tonfrequenz moduliert und den Tonfrequenzgenerator im Rhythmus des Zeichens um einen gewissen Frequenzbetrag verstimmt. Arbeitet man nicht mit Doppelstromzeichen, so muß als Amplitudenregler ein träge arbeitender Regler verwendet werden, da ja sonst in den Strompausen eine Verstärkungsregelung entsprechend der Störamplitude erfolgt, d. h. in den Strompausen der jeweilige Störspiegel gehoben wird.

Weitere Merkmale der Erfindung werden an Hand von einigen Ausführungsbeispielen, die in den Abb. 1 bis 3 schematisch dargestellt sind, erläutert.

Abb. ι zeigt einen Sender und einen Empfänger, wobei am Sender zwei Tonfrequenzgeneratoren J₁ und f₂ über die Doppeltaste t und die Sendesiebketten S₁ und S₂ auf den Sender 6* gegeben werden, der eine tonfrequent modulierte Trägerwelle ausstrahlt. Die Sendesiebketten S₁ und S₂ haben den Zweck, die Modulationsfrequenz genau zu definieren, sie dienen also lediglich dazu, Frequenzunreinheiten der Tonfrequenzgeneratoren f_t und f₂ zu beseitigen. Die Frequenz ^₁ wird hierbei durch eine Verzögerungseinrichtung F₁, die z. B. aus einem Stahlband oder einer Verzögerungskette bestehen kann, um eine gewisse Zeit verzögert. Das Telegramm wird hierbei zum Unterschied gegen die bekannten Verfahren mit Wiederholung jedes Zeichens lediglich um die Laufzeit der Verzögerungseinrichtung verlängert, während die Tastung des Telegramms, beispielsweise die Tastung eines im Sinne des Telegramms gelochten Bandes, dadurch nicht verzögert wird und die Abtastung eines zweiten Telegramms sich unmittelbar an die Tastung des ersten anschließen kann. Am Empfänger E werden beide Tonfrequenzen durch Siebketten S₁ und S₂ voneinander getrennt, wobei im Frequenzkanal S₂ eine Verzögerungseinrichtung V₂ eingeschaltet ist, die die vom Sender unverzögert ausgesendeten Zeichen um den gleichen Betrag verzögern wie die von vornherein verzögert ausgesandten. Wenn nun z. B. die übertragenen Zeichen im Frequenzkanal f_t durch ein Fadingeffekt ausgelöscht werden, ist mit großer Wahrscheinlichkeit anzunehmen, daß die mit zeitlichem Abstand über den Frequenzkanal f₂ ausgesandten Zeichen nicht ausfallen werden bzw. daß im Kanal J₁ andere Teile des Zeichens ausgelöscht werden als im Kanal f₂. Je mehr Übertragungskanäle verwendet werden, um so größer ist die Wahrscheinlichkeit, daß einer der Kanäle das Zeichen richtig, d. h. ohne Fading übermittelt bzw. um so leichter läßt sich durch Vergleich der auf den einzelnen Übertragungskanälen übermittelten Zeichen das wirklich gesandte Zeichen ermitteln.

Die Abb. 2 zeigt eine Ausführungsform der senderseitig angeordneten Verzögerungseinrichtung. Ein im Sinne des Telegramms ge- no lochter Streifen Str. durchläuft zunächst einen Geber G₁ und dann mit zeitlicher Verschiebung einen Geber G₂. Jeder dieser Geber tastet dann beispielsweise einen tonfrequenten Kanal Jf₁ bzw. f₂, so daß auf diese Weise die gleichen Zeichen ebenfalls über verschiedene Kanäle verzögert zur Aussendung kommen. Auf der Empfangsseite werden hierbei zweckmäßig die Frequenzkanäle wiederum voneinander getrennt und beispielsweise zwei Loehern zugeführt, die zwei Streifen lochen und diese beiden Streifen dann eine gemein-

same Abtastvorrichtung, die die Verzögerung berücksichtigt, durchlaufen.

Abb. 3 zeigt eine Empfangsanordnung, bei der eine selbsttätige Amplitudenregelungsvorrichtung vorgesehen ist. Hinter dem Empfänger E werden die beiden Übertragungskanäle durch die Siebketten k_x und k₂ getrennt. Durch die Verzögerungseinrichtungen V werden die auf dem Frequenzkanal ^₁ to ankommenden Zeichen um so viel verzögert, wie die auf dem Frequenzkanal k₂ ankommenden Zeichen senderseitig verzögert werden. Beide zeitlich ausgeglichenen Frequenzen durchlaufen nun einen gemeinsamen Regelverstärker (Amplitudenregler) Rv, an dessen Ausgang, wie schon beschrieben, ein Teil des Signalstromes abgezweigt wird. Dieser abgezweigte Signalstrom wird durch einen Verstärkergleichrichter Ve Gl_a gleichgerichtet und verstärkt und zur Beeinflussung des Verstärkungsgrades des Regelverstärkers Rv in der schon beschriebenen Weise benutzt. Durch die Einschaltung des Regelverstärkers erreicht man, daß die Summe der Amplituden der einzelnen Übertragungskanäle hinter dem Regelverstärker konstant gehalten wird, so daß der Verstärkergleichrichter Ve Gl immer gleichmäßige Amplituden erhält. Man erreicht ferner dadurch, wie schon beschrieben, daß stets die Zeichen desjenigen Kanals zur Einwirkung auf den Schreiber oder Locher R kommen, der die größte Signallautstärke aufweist, d. h. am weitesten vom Störpegel entfernt ist. Man nähert sich also dem Störpegel nur so weit, als unbedingt notwendig ist. Die Empfangsanordnung gemäß dieser Abbildung stellt also immer selbsttätig die günstigsten Verhältnisse ein, so daß sowohl positive als auch negative Fehler auf das geringstmögliche Maß beschränkt werden. Verwendet man in 'Verbindung mit einer Einrichtung gemäß der Abb. 3 die Doppelstromzeichensendung, so ordnet man zweckmäßig den Pausenfrequenzen und den Zeichenfrequenzen je einen Kanal zu, bemißt also beispielsweise die Siebketten k_t der Abb. 3 so, daß die Frequenz der Pausen und die Siebkette k₂ die Frequenz der Zeichen durchläßt.

Claims (8)

1. Patentansprüche:

   i. Verfahren zur drahtlosen Zeichenübermittlung, wobei die gleichen Zeichen auf-mehrere Kanäle übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussendung der gleichen Zeichen über die Kanäle mit zeitlicher Verschiebung erfolgt, die an der Empfangsstelle wieder ausgeglichen wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch gleiche Zeichen mehrere, eine gemeinsame Trägerwelle modulierende, vorzugsweise tonfrequente Wechselströme beeinflußt werden.
3. 3. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß senderseitig in mindestens einem der Übertragungskanäle eine Verzögerungseinrichtung, z. B. eine Stahlbandaufzeichnungsvorrichtung o. dgl., eingeschaltet ist.
4. 4. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Übermittlungskanäle beeinflussenden Einrichtungen, z. B. Tasteinrichtungen, durch ein beide Einrichtungen hintereinander durchlaufendes Loch oder Stahlband gesteuert werden, wobei der Abstand der beiden Einrichtungen entsprechend der zeitlichen Verschiebung der Aussendung gewählt ist.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von mehr als zwei Kanälen die Verzögerungszeiten für die einzelnen Kanäle verschieden sind.
6. ' 6. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß empfangsseitig in einem oder mehreren Demodulations-Stromkreisen entsprechende, die Verzögerung der Sendung aufgebende Einrichtungen eingeschaltet sind.
7. 7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in den die zeitlieh nicht verzögerte Sendung empfangenden Stromkreis eine die Zeitverschiebung des anderen Kanals aufhebende elektrische Verzögerungseinrichtung eingeschaltet und in dem beide Kanäle vereinigenden Stromweg eine Einrichtung zur selbsttätigen Amplitudenregelung vorgesehen ist.
8. 8. Verfahren zur Anwendung einer Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeichen als Doppelstromzeichen gegeben werden.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen