Verfahren für die Übertragung von Signalen über lange, belastete Fernsprechleitungen
Es ist bekannt, daß bei der Übertragung von Signalen über Fernsprechleitungen auch
Störungen zur Empfangsstelle gelangen, die verschiedene Frequenzen über einen großen
Frequenzbereich aufweisen. Die verschiedenen Frequenzen dieser Störungen haben verschiedene
Amplituden, und zwar nach einer Gesetzmäßigkeit, die von dem besonderen Übertragungsweg
abhängt. Für eine bestimmte Übertragungsleitung ist also gewöhnlich diese Gesetzmäßigkeit
bekannt.Method for the transmission of signals over long, busy telephone lines
It is known that when transmitting signals over telephone lines also
Disturbances reach the receiving station, the different frequencies over a large
Have frequency range. The different frequencies of these disturbances have different ones
Amplitudes, according to a law that depends on the particular transmission path
depends. For a certain transmission line, this is usually the case
known.
Ferner ist es eine bekannte Tatsache, daß eine Übertragungsleitung
eine ungleiche Dämpfung auf die verschiedenen Frequenzen der Signale, die über diese
Leitung übertragen werden; ausübt. Es werden die höheren Frequenzen in einem größeren
Ausmaß gedämpft als die niedrigeren. Um diese Wirkung auszugleichen, ist bereits
vorgeschlagen worden, die Signale vor der Aussendung über die Leitung in der Weise
v orzuverzer ren, daß die Amplituden der höheren Frequenzen bezüglich der Amplituden
der niedrigeren Frequenzen vergrößert werden. Hierbei sind die Amplituden sämtlicher
Signale an der Empfangsstelle im wesentlichen gleich.Furthermore, it is a known fact that a transmission line
an unequal attenuation on the different frequencies of the signals passing through this
Line to be transferred; exercises. It becomes the higher frequencies in a larger one
Extent subdued than the lower ones. To compensate for this effect is already
It has been suggested that the signals be sent out over the line in the manner
vorzuverzer ren that the amplitudes of the higher frequencies with respect to the amplitudes
the lower frequencies can be increased. Here the amplitudes are more complete
Signals at the receiving point are essentially the same.
Es ist auch bekannt, daß, um einen guten Empfang der Signale zu erhalten,
die Amplituden der Signale an der Empfangsstelle größer sein müssen als die der
Geräusche, und infolgedessen müssen vor der Aussendung der Signale bei den bisher
bekannten Anordnungen diese in einem solchen Ausmaß vertz werden, daß die Amplituden
der s ärkt Signale am Empfänger, die im wesentlichen einander gleich sind, größer
sind als die größte Amplitude der Geräusche.It is also known that in order to obtain good reception of the signals,
the amplitudes of the signals at the receiving point must be greater than those of the
Noises, and as a result, must before the transmission of the signals with the hitherto
known arrangements these are distributed to such an extent that the amplitudes
the amplifies signals at the receiver that are essentially the same as each other
are considered to be the largest amplitude of the noise.
Die Erfindung befaßt sich nun gleichfalls mit einem Verfahren für
die Übertragung von Signalen über lange, belastete Fernsprechleitungen. Bei diesem
werden an der Senderseite die Signale in der Weise vorverzerrt und verstärkt, daß
die Amplituden der höheren Frequenzen im Vergleich zu denen der niedrigeren vergrößert
werden, um die von dem übertragerweg auf die höheren Frequenzen ausgeübte größere
Dämpfung auszugleichen. Auf der Empfangsseite werden die Signale nachentzerrt. Das
Neue bei diesem Verfahren ist darin zu sehen, daß die Vorverzerrung an der Senderseite
nur derart weit getrieben wird, daß die Signalfrequenzen auf der Empfangsseite Amplituden
auf-,veisen, die die Amplituden der entsprechenden Störfrequenzen um im wesentlichen
den gleichen, und zwar derart hohen Betrag überragen, daß die Signalfrequenzen durch
die Nachentzerrung noch verständlich gemacht werden können.The invention is now also concerned with a method for
the transmission of signals over long, busy telephone lines. With this one
the signals are pre-distorted and amplified on the transmitter side in such a way that
the amplitudes of the higher frequencies are increased compared to those of the lower frequencies
to the greater that exerted by the transmission path on the higher frequencies
To compensate for damping. The signals are post-equalized on the receiving side. That
What is new about this method is that the predistortion on the transmitter side
is only driven so far that the signal frequencies on the receiving side have amplitudes
on-, point out that the amplitudes of the corresponding interference frequencies by substantially
protrude the same, and indeed such a high amount that the signal frequencies through
the equalization can still be made understandable.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren Nverden gegenüber dem Bekannten
erhebliche Vorteile erzielt. Kein Signal, das über den Übertragungsweg ausgesandt
wird, weist eine größere Amplitude auf, als dies dafür notwendig ist, daß die Signalamplitude
am Empfänger diejenige der entsprechenden Geräuschfrequenz um den minimalen Betrag
überragt, der für die: Verständlichkeit erforderlich
ist. Man_hat.also
bei vielen Signalen eine Amplitudenverringerung, was deswegen von der größten Wichtigkeit
ist, weil bekanntlich an eine belastete oder unbelastete Übertragerleitung nur bestimmte
Höchstwerte von Spannungen und Ströme angelegt werden können. Diese Höchstwerte
werden beim Verfahren der Erfindung niemals überschritten.By the method according to the invention Nverden compared to the known
achieved considerable advantages. No signal sent out over the transmission path
is, has a larger amplitude than is necessary for the signal amplitude
at the receiver that of the corresponding noise frequency by the minimum amount
towers above, the for the: intelligibility required
is. Man_hat.also
with many signals a reduction in amplitude, which is therefore of the greatest importance
is because, as is well known, only certain ones are connected to a loaded or unloaded transmission line
Maximum values of voltages and currents can be applied. These maximum values
are never exceeded in the method of the invention.
An Hand der beiliegenden Fig. i und 2 wird die Erfindung noch weiter
erläutert. Die Fig. i zeigt Kurven im logarithmischen Maßstab von der Frequenzenergi:everteilung
der Signale an der Senderseite und die Fig. 2 die an der Empfangsseite.With reference to the accompanying FIGS. 1 and 2, the invention is further developed
explained. Fig. I shows curves on a logarithmic scale of the frequency energy distribution
of the signals on the transmitter side and FIG. 2 those on the receiver side.
Die Kurve a der Fig. i stellt die Frequienzenergieverteilung der Schallwellen
in der 'Luft dar, die dem Mikrophon für die Aussendung aufgedrückt werden. Die Kurve
b zeigt die Frequenzenergieverteilung der Signale, nachdem dieselben über eine Landleitung
übertragen worden sind. Aus der Kurve b ergibt sich der Kurvenverlauf b-b', wenn
die Signale durch eine Siebkette hindurchgegangen sind. Um die Änderungen der Signale
auszugleichen und deren Amplituden zu verstärken, werden sie durch zwei Vorrichtungen
zur Verstärkung, Dämpfung und Ausgleichung hindurchgeschickt. Die erste Vorrichtung
macht die Frequenzenergieverbeilungskurve gerade, wobei gleichzeitig die Signale
verstärkt werden, so daß man die Kurve c erhält. Die zweite Vorrichtung dient zur
Vorverzerrung des Frequenzspektrums, und man bekommt im wesentlichen die Kurvenform
c'. Ein weiterer Verstärker verstärkt gleichförmig die Signale derart, daß beispielsweise
die Kurve d entsteht. Vorzugsweise wählt man die Verstärkung derart, daß eine Gesamtverstärkung
z. B. von ungefähr g Neper entsteht, wenn ein Kabel mit seiner Länge von iooo bis
2000 Seemeilen angeschaltet ist. Dieses Kabel weist eine große Dämpfung auf, die
stark frequenzabhängig ist, und verzerrt infolgedessen die übertragenen Signale
entsprechend. Die Kurve e der Fig. 2 ist die Frequenzenergiekurve der am Empfangsende
angekommenen Signale. Die Kurve f ist der Geräuschpegel für den Bereich von 4oo
bis 25oo Hertz von einem Kabel bekannter Art und Eigenschaften. Der Abstand zwischen
den Kurven e und f kann für irgendeinen Frequenzbereich veränderlich sein, je nachdem
um welche Betriebszustände es sich handelt und wie weit die Verständlichmachung
der angekommenen Signale dies zuläßt. Es ist bekannt, daß bestimmte Frequenzbereiche
mehr als andere für eine einwandfreie Übertragung von Signalen geeignet sind, und
diese sind zu bevorzugen. Zwecks Verständlichmachung der angekommenen Signale werden
diese erst durch einen Verstärker geschickt, der eine Verstärkung von ungefähr 6
Neper hervorruft. Dadurch entsteht aus der Kurve e die Kurve g. Der Geräuschpegel
steigt von der Kurve f zur Kurve lt. Eine Siebkette scheidet alle
Geräusche aus, deren Frequenzen unterhalb etwa 400 Hertz und oberhalb ungefähr 25oo
Hertz liegen. Eine Vorrichtung für -die Dämpfung und Gleichrichtung formt die Kurve
der empfangenen Signale angenähert zu der Kurve i um. Die Kurve k ist der hierbei
verstärkte und umgeformte Geräuschpegel. Die Kurve m ist die der akustischen Leistung,
die endgültig am Empfänger; abgegeben wird. n ist dabei der entsprechende Geräuschpegel.Curve a in FIG. I represents the frequency energy distribution of the sound waves in the air which are pressed onto the microphone for transmission. Curve b shows the frequency energy distribution of the signals after they have been transmitted over a land line. The curve b-b 'results from curve b when the signals have passed through a sieve chain. In order to compensate for the changes in the signals and to amplify their amplitudes, they are sent through two devices for amplification, attenuation and equalization. The first device straightens the frequency energy distribution curve while amplifying the signals to obtain curve c. The second device is used to predistortion of the frequency spectrum, and essentially the curve shape c 'is obtained. Another amplifier amplifies the signals uniformly in such a way that, for example, curve d is produced. Preferably one chooses the gain such that an overall gain z. B. of about g Neper arises when a cable with a length of 100 to 2000 nautical miles is connected. This cable has a high attenuation, which is highly dependent on the frequency, and consequently distorts the transmitted signals accordingly. Curve e of Figure 2 is the frequency energy curve of the signals arriving at the receiving end. The curve f is the noise level for the range from 400 to 2500 Hertz from a cable of known type and properties. The distance between curves e and f can be variable for any frequency range, depending on which operating states are involved and how far the arriving signals can be made intelligible. It is known that certain frequency ranges are more suitable than others for proper transmission of signals, and these are to be preferred. In order to make the incoming signals understandable, they are first sent through an amplifier, which causes a gain of around 6 neper. This results in curve g from curve e. The noise level rises from curve f to curve lt. A sieve chain separates all noises whose frequencies are below about 400 Hertz and above about 25oo Hertz. A device for attenuation and rectification reshapes the curve of the received signals approximately to the curve i. The curve k is the amplified and transformed noise level. The curve m is that of the acoustic power that is final at the receiver; is delivered. n is the corresponding noise level.