DE69220765T2

DE69220765T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Messung aufeinanderfolgender Amplitudenwerte von Signalen, die über eine Übertragungsstrecke empfangen werden

Info

Publication number: DE69220765T2
Application number: DE69220765T
Authority: DE
Inventors: Patrick Coquerel
Original assignee: IFP Energies Nouvelles IFPEN
Current assignee: IFP Energies Nouvelles IFPEN
Priority date: 1991-12-19
Filing date: 1992-12-15
Publication date: 1997-11-06
Anticipated expiration: 2012-12-16
Also published as: CA2085795A1; NO307980B1; NO924894D0; EP0547960B1; EP0547960A1; FR2685486B1; DE69220765D1; NO924894L; FR2685486A1; CA2085795C; US5351271A

Description

Die Erfindung hat ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Präzisionsmessen der aufeinanderfolgenden Amplitudenniveaus von über einen Weg zur Übertragung erhaltenen Signalen zum Ziel.
Das Verfahren gemäß der Erfindung kann in zahlreichen Fällen Verwendung finden, in welchen man Signale einer variablen Amplitude erhält. Es kann insbesondere auf dem Gebiet von Übertragungen von modulierten Signalen in einer Amplitude angewendet werden. Es wird nachfolgend mit einem Typ zur Übertragung beschrieben, bei welchem die zu messenden Signale durch ein Taktsignal rhythmisiert werden und die Amplitude Variationen insbesondere aufgrund des Kodierungsmodus, der für deren Übertragung auf dem Übertragungsweg (aus-)gewählt worden ist, unterzogen wird.
Die genaue Messung von aufeinanderfolgenden Niveaus, die durch ein Signal (auf-)genommen werden, welches durch eine Vorrichtung zum Empfang erhalten wird, kann zum Beispiel entsprechend einer an sich bekannten Technik vorgenommen werden, indem bei dieser mehrere aufeinanderfolgende Abtastungen bzw. Probennahmen in getrennten Intervallen abgegriffen bzw. entnommen werden und indem ein Mittelwert von deren entsprechenden Messungen berechnet wird. Diese Gruppen von Abtastungen können zum Beispiel bei jeder Periode des erhaltenen Signales abgegriffen werden. Die Ergebnisse sind unter der Bedingung gültig, das Zeitintervall oder Fenster, während welchem die Abtastungen einer gleichen Gruppe abgegriffen werden, über einen bestimmten Teil des Signales, zum Beispiel einer Halbperiode, korrekt positioniert zu haben. Die genaue Positionierung des Fensters zur Abtastung in bezug auf das Signal kann mit einer Genauigkeit realisiert werden, wenn man über einen lokalen Taktgeber verfügt, der mit dem Taktsignal, welches mit dem erhaltenen Signal übertragen wird, ausgesprochen synchron ist.
Diese Technik zum Messen eines Niveaus auf der Grundlage einer Gruppe von aufeinanderfolgenden Abtastungen liefert genaue Ergebnisse, wenn die Bedingungen zur Übertragung zufriedenstellend sind. Wenn die übertragenen Signale durch deren Ausbreitung über einen Übertragunsweg deformiert werden, wobei der Durchlaßbereich bzw. die Bandbreite für die Menge von zu übertragenden Daten ungenügend ist, oder wenn das Hintergrundrauschen, das dem erhaltenen Signal überlagert ist, relativ bedeutsam ist, können die Niveaumessungen fehlerbehaftet sein. In dem Fall einer Übertragung vom Multi-Niveaus- Typ, der bei der Übertragung von digitalisierten Daten Verwendung findet, bei welcher der Abstand bzw. die Abweichung zwischen zwei aufeinanderfolgenden Niveaus relativ gering sein kann, kann ein Fehler in der Messung der Niveaus eine Verwechslung in den erhaltenen logischen Signalen nach sich ziehen. Die nach einer Dekodierung wiederhergestellten bzw. rekonstruierten analogen Signale sind falsch.
Durch die Patentanmeldung EP 0 262 038 kennt man ein System zur Korrektur eines Signales, das über einen Übertragungsweg erhalten ist und mehr oder weniger deformiert ankommt, welches durch die Berechnung ein Anfangssignal wiederherstellt, wobei man das Gesetz einer Veränderung (zum Beispiel sinusförmig) kennt. Mittels eines "Kammes" zur Abtastung wird eine bestimmte Anzahl von Abtastungen nacheinander über das erhaltene Signal abgegriffen bzw. entnommen, digitalisiert und in eine Vorrichtung zur Berechnung übertragen, die geeignet ist, das Signal wiederherzustellen, so wie es auf den Weg geschickt worden ist.
Das Verfahren gemäß der Erfindung gestattet es, die aufeinanderfolgenden Amplitudeniveaus eines periodischen Signales von variabler Amplitude, das über einen Weg zur Übertragung erhalten wird, mit einer Genauigkeit zu messen. Es umfaßt
- die Wiedergabe eines mit dem periodischen Signal synchronen Taktsignales;
- die Abtastung des periodischen Signales wenigstens während Zeitintervalle zur Abtastung, die jeweils zu einem definierten Teil von deren Periode und zu einer Abtastfrequenz, ausreichend, um aufeinanderfolgende Gruppen, welche jeweils eine definierte Anzahl von verschiedenen Abtastungen während des Zeitintervalles enthalten, gleich sind; und
- die Digitalisierung über eine bestimmte Anzahl n von Bits von jeder der Abtastungen (E1 ... Em), die in jeder Gruppe enthalten ist.
Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß es umfaßt:
- den Vergleich von jeder Gruppe von digitalisierten Abtastungen mit einer vorab gebildeten Musterliste aus zuverlässigen Gruppen von Abtastungen, welche mit geeigneten Gewichtungen versehen sind, und gemäß dem Ergebnis von jedem Vergleich;
- die Zuordnung eines zu dem tatsächlichen Niveau des periodischen Signales während des Zeitintervalles zur Abtastung repräsentativen, zu der Gruppe entsprechend der Modelliste zugeordneten, gewichteten, einzigen, digitalisierten Wertes zu jeder Gruppe von digitalisierten Abtastungen, wobei die angewendete Gewichtung dem Teil des Signales, welches abgetastet wird, und den Bedingungen zur Ausbreitung über den Übertragungsweg Rechnung trägt.
Diese Zuordnung wird zum Beispiel bewirkt, indem ein zu dem Niveau des Signales während des Zeitintervalles zur Abtastung repräsentatives, einziges, digitalsiertes Wort direkt abgelesen wird, wenn die Konfiguration der Gruppe von digitalisierten Abtastungen einem digitalisierten Wort der vorab gebildeten Modelliste von digitalisierten Worten entspricht, wobei dieses Wort an einer Stelle eines Speichers mit einer durch die bei jeder Abtastung erhaltene Gruppe von digitalisierten Abtastungen festgelegten Adresse lokalisiert wird.
In dem Fall, in welchem die erhaltenen Signale kodierte, digitalisierte Signale sind, deren Übertragung durch ein Taktsignal rhythmisiert werden, umfaßt es die Positionierung des Zeitintervailes zur Abtastung durch einen mit diesem Taktsignal synchronisierten lokalen Taktgeber.
In dem Fall, in welchem die erhaltenen Signale in einer Amplitude modulierte Signale sind, positioniert man das Zeitintervall zur Abtastung durch einen mit der Frequenz der modulierten Signale synchronisierten Taktgeber.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung umfaßt:
- Einrichtungen zur Wiederherstellung eines mit dem periodischen Signal synchronen Taktsignales;
- Einrichtungen zur Abtastung des periodischen Signales wenigstens während Zeitintervalle zur Abtastung, die jeweils zu einem definierten Teil von deren Periode und zu einer Abtastfrequenz, ausreichend, um aufeinanderfolgende Gruppen, welche jeweils eine definierte Anzahl von verschiedenen Abtastungen während des Zeitintervailes enthalten, gleich sind; und
- Einrichtungen zur Digitalisierung über eine bestimmte Anzahl n von Bits von jeder der Abtastungen, die in jeder Gruppe enthalten ist. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß sie umfaßt:
- Einrichtungen zum Vergleich von jeder Gruppe von digitalisierten Abtastungen mit einer vorab gebildeten Musterliste aus zulässigen Gruppen von Abtastungen, welche mit geeigneten Gewichtungen versehen sind, und gemäß dem Ergebnis von jedem Vergleich;
- Einrichtungen, die eine Einheit zur Speicherung beinhalten, um einen zu dem tatsächlichen Niveau des periodischen Eignales während des Zeitintervalles zur Abtastung repräsentativen, zu der Gruppe entsprechend der Modelliste zugeordneten, gewichteten, einzigen, digitalisierten Wert zu jeder Gruppe von digitalisierten Abtastungen zuzuordnen, wobei die angewendete Gewichtung dem Teil des Signales, welches abgetastet wird, und den Bedingungen zur Ausbreitung über den Übertragungsweg Rechnung trägt.
Die Einrichtungen zur Auswahl umfassen zum Beispiel einen adressierbaren Speicher, der zu den Amplitudenwerten repräsentative, digitalisierte Worte beinhaltet, und Einrichtungen zum Bilden von Leseadressen des Speichers auf der Grundlage eines Teiles von wenigstens dem Inhalt der Einrichtungen zur Speicherung, die zum Beispiel Elemente zur Speicherung für die Gesamtheit von während jedes Zeitintervalles zur Abtastung entnommenen, digitalisierten Worten umfassen.
Die Vorrichtung kann Einrichtungen zur Anpassung des Niveaus der über den Übertragungsweg erhaltenen Signale vor deren Anlegung an Einrichtungen zur Digitalisierung umfassen.
Die Einrichtungen zur Wiederherstellung eines Taktes umfassen zum Beispiel einen lokalen Taktgeber, mit den Einrichtungen zur Digitalisierung verbundene Einrichtungen zur Aufbewahrung für die während der Zeitintervalle entnommenen, digitalisierten Abtastungen, welche Übergangsmomente des Signales zwischen dem Amplitudenniveaus enthalten, Einrichtungen zum Bestimmen von relativen Niveaubeständen der einen in bezug auf die anderen während jedes Zeitintervalles entnommenen Abtastungen und Bilden einer Gesamtheit von Abstandswerten bzw. Abweichungswerten mit jedem von diesen, sowie eine Betätigungseinheit zum Erzeugen von Korrektursignalen in Abhängigkeit der erhaltenen Gesamtheit von Abstandswerten bzw. Abweichungswerten nach dem Vergleich jeder der Gesamtheiten mit einer Liste von korrekten, gesichteten Konfigurationstypen, wobei diese Einrichtungen zum Vergleich geeignet sind, Korrektursignale zu erzeugen, welche es gestatten, den lokalen Taktgeber mit dem Taktsignal zu synchronisieren.
Die Einrichtungen zum Bestimmen der relativen Abstände bzw. Abweichungen können zwei Register, die geeignet sind, die aufeinanderfolgenden digitalisierten Worte zu enthalten, Einrichtungen zum Vergleich von jeweils zwei der aufeinanderfolgenden digitalisierten Worte, die in den zwei Registern enthalten sind, und Einrichtungen zur Speicherung, um die Gesamtheiten relativer Abweichungen zu enthalten, umfassen.
Die Einrichtungen zum Vergleich sind geeignet, jede relative Abweichung mit einer Schwellenwertabweichung zu vergleichen.
Gemäß einem Ausführungsmodus umfaßt der lokale Taktgeber einen Hochfrequenzoszillator, erste Einrichtungen zur Frequenzteilung, um die Frequenz des Oszillatorsignales durch mehrere unterschiedliche Faktoren um einen zentralen Wert herum zu teilen und den einen der Faktoren in Abhängigkeit der Korrektursignale, die von den Einrichtungen zur Auswahl empfangen sind, auszuwählen, sowie zweite Einrichtungen zur Teilung, die mit den ersten Einrichtungen zur Teilung verbunden sind, um ein erstes Signal mit der gleichen Frequenz wie das empfangene Taktsignal und ein Synchronisationssignal mit einer Frequenz, die gleich dem Mehrfachen derjenigen des ersten Eignales ist, zu erzeugen.
Weitere Merkmale und Vorteile des Verfahrens und der Vorrichtung gemäß der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung von beispielhaft beschriebenen, nicht beschränkenden Ausführungsmoden unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher erläutert, wobei:
Fig. 1 ein Beispiel von kodierten Signalen mit mehreren Niveaus, die über einen Übertragungsweg erhalten und durch ein Taktsignal rhythmisiert sind, mit einem Zeitintervall oder Fenster zur Abtastung, zeigt, die über den Signalteilen von im wesentlichen konstantem Niveau positioniert sind;
Fig. 2 den Fall eines Zeitintervalles zur Abtastung zeigt, ein Teil einer zu messenden variablen Amplitude des erhaltenen Signals abdeckend;
Fig. 3 ein synoptisches Schema eines ersten Ausführungsmodus der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist, die zum Beispiel bei der Messung von aufeinanderfolgenden Amplituden eines kodierten Signales, wie dasjenige, welches in der Fig. 1 gezeigt ist, Anwendung findet;
Fig. 3A schematisch eine Einheit zum Empfang von Signalen zeigt; und
Fig. 4 ein synoptisches Schema eines zweiten Ausführungsmodus ist, bei welchem die Messung des Signales sowie die Synchronisation eines für eine Positionierung eines Fensters zur Abtastung notwendigen, lokalen Taktgebers sämtlich auf analoge Weise realisiert sind.
Ein Signal, wie dasjenige, das in der Fig. 1 gezeigt ist, wird auf der Grundlage einer bestimmten Anzahl von bestimmten elektrischen Spannungen v1, v2, ... einer Amplitude (acht oder sechszehn zum Beispiel) erhalten. Jeder von deren aufeinanderfolgenden Stufen entspricht eine besondere Kombination von binären Signalen, die gleichzeitig über einen Übertragungsweg übertragen werden können, wie es Fachleuten hinlänglich bekannt ist. Demnach gestattet es die genaue Bestimmung des Niveaus von jeder der aufeinanderfolgenden Stufen des über diesen Weg erhaltenen Signales, die übertragenen binären Signale wiederherzustellen bzw. zu rekonstruieren. Die Messung von jedem der Niveaus wird während eines Fensters W bewirkt, das mit einer Genauigkeit positioniert werden muß, um jeden Fehler bei der Wiederherstellung des Niveaus zu vermeiden.
Das Verfahren gemäß der Erfindung umfaßt zunächst die Bildung von Gruppen aus digitalisierten Worten, die jeweils für eine Gruppe von Abtastungen repräsentativ sind, welche über einen bestimmten Teil des erhaltenen Signales aufeinanderfolgend entnommen bzw. abgegriffen werden. Diese Bildung von Gruppen von digitalisierten Worten benötigt vorhergehend eine genaue Positionierung eines Zeitintervalles oder Fensters zur Messung in bezug auf den Teil des ausgewählten Signales, was durch eine optimale Einstellung eines Taktelementes auf dem mit den Signalen erhaltenen Taktsignal realisiert wird.
Das Verfahren gemäß der Erfindung umfaßt dann einen Schritt zur Berechnung des gewichteten Mittels (Mittelung) der numerischen Worte von jeder Gruppe, die eine exakte Wiederherstellung von gemessenen aufeinanderfolgenden Niveaus gestattet. Es ist tatsächlich ersichtlich, daß eine einfache Kombination von Worten einer gleichen Gruppe zu Fehlern bei der Bestimmung von reellen Niveaus führen kann. Wenn die durch die Signale auf dem Übertragungsweg erfolgten Deformationen bedeutsam sind (siehe die Fig. 2 zum Beispiel), kann das Fenster W zur Messung mit einem Teil einer Stufe zusammenfallen, die bedeutsame Veränderungen eine Amplitude aufweist. Die in diesem Fenster gebildeten, digitalisierten Abtastungen weisen untereinander bemerkenswerte Abstände bzw. Abweichungen auf. Die Fehlerrisiken auf das einer solchen Gruppe zugeordnete mittlere Niveau erhöhen sich auf bedeutsame Weise. Dies um so häufiger als die Anzahl von wiederherzustellenden verschiedenen Niveaus bedeutsam ist und die Abstände bzw. Abweichungen zwischen den Niveaus relativ gering sind. Durch diesen Vorgang einer gewichteten Mittelung ist es auf einfache Weise möglich, den tatsächlichen Bedingungen zur Übertragung auf dem verwendeten Weg: Menge, Geräuschniveau etc. leicht Rechnung zu tragen.
Dieser Vorgang für ein gewichtetes Mittel kann realisiert werden, indem jede Gruppe von digitalisierten Abtastungen mit einer vorab gebildeten Musterliste aus mit geeigneten Gewichtungen versehenen, digitalisierten Worten verglichen wird. In Abhängigkeit des Ergebnisses jedes Vergleiches ordnet man jeder Gruppe von digitalisierten Abtastungen einen für das Niveau des periodischen Signales während des Zeitintervalles zur Abtastung repräsentativen, einzigen, digitalisierten Wert zu, wobei die verwendete Gewichtung dem Teil des abgetasteten periodischen Signales und den Bedingungen zur Ausbreitung auf dem Übertragungsweg Rechnung trägt. Man sieht zum Beispiel in der Fig. 2, daß das einfache Mittel, das über die Abtastungen E1 bis E8, welche in einem Fenster W entnommen bzw. abgegriffen sind, gebildet ist, zu einem Mittelwert am und zu der Zuordnung zu den Abtastungen der Gruppe eines Niveaus Vk+1 führt. Wenn man weiß, daß unter Berücksichtigung des Durchlaßbereiches bzw. der Bandbreite des Übertragungsweges und der Übertragungsmenge, die erwünscht sind, die Signale mit einer bedeutsamen Nachwirkung deformiert werden, entscheidet man sich, das Niveau Vk zum Beispiel einer Gruppe von Abtastungen zuzuordnen, die das Niveau der Stufe ist, welche mit einer bestimmten Verzögerung in bezug auf den Übergang eintrifft.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung empfängt durch ein Taktsignal rhythmisierte, kodierte Signale über einen Weg 1 zur Übertragung, der zum Beispiel aus einer Leitung zur Übertragung gebildet ist. Er umfaßt zunächst (Fig. 3) Einrichtungen zum Positionieren eines Zeitintervalles oder Fensters über einen bestimmten Teil des Signales, wie zum Beispiel einen Teil von jeder von dessen aufeinanderfolgenden Stufe zum Beispiel, mit einer Genauigkeit. Diese Einrichtungen umfassen eine Einheit 2 zum Empfang, die an die erhaltenen Signale angepaßt ist, welche in dem Fall einer Übertragungsleitung zum Beispiel ein Tiefpaßfilter 3 umfaßt (Fig. 3A). Die Abschwächung der aus dem Filter 3 kommenden Signale und entsprechend der Übertragung wird durch eine Einheit 4 zur automatischen Lautstärkeregelung kompensiert, die einen variablen Dämpfungswiderstand 5, einen Verstärker 6 und einen Füllkurvendetektor 7 umfaßt, welcher mit dem Ausgang des Verstärkers 6 verbunden ist, der den Dämpfungswert des Dämpfungswiderstandes 5 steuert bzw. regelt bzw. kontrolliert. Die aus der Steuereinheit 4 kommenden Signale werden an eine Einheit 7 zur Taktregelung von bekanntem Typ angelegt, welcher geeignet ist, ein erstes Bezugssignal H(f) einer Frequenz f, die mit dem die erhaltenen Signale rhythmisierenden Taktsignal synchron ist, und ein zweites Signal H(F) einer Frequenz F, die gleich dem Mehrfachen der vorhergehenden ist, sowie Signale, die ein Zeitfenster W definieren, während welchem man mit einer (Aus-)Wahl von Abtastungen verfährt, zu erzeugen. Eine solche Einheit zur Taktregelung umfaßt eine Schleife vom PLL- Typ, die einen lokalen Oszillator beinhaltet, wie derjenige, der zum Beispiel in dem Patent FR 2 624 323 der Anmelderin beschrieben ist.
Das von der Empfangseinheit 2 kommende Signal wird auch an einen Analog-Digital-Wandler (C.A.N) 8 angelegt, der das Signal abtastet bzw. von dem Signal eine Probe nimmt und die aufeinanderfolgenden Abtastungen in einem Takt digitalisiert, welcher durch das von der Einheit 7 kommende Signal H(F) festgelegt ist. Der Wandler 8 erzeugt numerische Worte von n Bits (n 4 oder 8 zum Beispiel). Die numerischen Worte E1, E2, ... , Em (m ist zum Beispiel gleich 8), die während des durch die Einheit 7 zugewiesenen Fensters W erzeugt sind, werden hintereinander in ein Register 9 abgelegt. Die parallelen Ausgänge des Registers 9 sind entsprechend mit Eingängen des Adressenregisters R eines Speichers 10 verbunden.
Der Vorgang zum Vergleich wird hier durchgeführt, indem das einzige bzw. einzelne digitalisierte Wort, das man als geeignet erachtet, dem Niveau des Signales in dem Fenster zur Messung zuzuordnen, direkt an eine Stelle eines Speichers eingelesen wird, wobei die Adresse zu jeder Abtastung durch die erhaltene Gruppe von digitalisierten Abtastungen festgelegt ist. Die Zuordnung eines Niveaus ist einfach zu realisieren, indem ein Speicher vom PRQM-Typ in Abhängigkeit der Verwendungsbedingungen des Übertragungsweges geladen wird.
Gemäß dem Ausführungsmodus der Fig. 4 basiert die Synchronisation eines lokalen Taktgebers, welcher die genaue Positionierung des Fensters W gestattet, auf einem analogen Prinzip einer Analyse von Gruppen von Abtastungen und von Vergleichen mit einer in einem Speicher 10 vorbestimmten Liste. In den Schemata der Fig. 3 und 4 sind die Elemente, welche mit den Bezugsziffern 1 bis 6 und 8 bis 10 versehen sind, identisch. Die Einheit 7 zur Taktregelung ist hier mit dem Ausgang des Wandlers 8 verbunden und ist ähnlich zu derjenigen, die in der Patentanmeldung EP 0 541 431 beschrieben ist.
Die Einheit 7 umfaßt einen lokalen Taktgeber, der aus einem Hochfrequenzoszillator 11, einer Einheit 12 zur Teilung, die geeignet ist, die Frequenz des Signales des Oszillators 11 durch einen Faktor 7, einen Faktor 8 oder 9 zum Beispiel zu teilen und das eine der drei resultierenden Signale in Abhängigkeit von Korrektursignalen CR0 oder CR1 auszuwählen, und Teilerelemente 13, die die ausgewählten Signale empfangen und die Taktsignale H(f), H(F) nach einer Teilung erzeugen, wobei die Signale das Fenster W definieren und die Signale ein weiteres Fenster W', das über die aufeinanderfolgenden Übergänge der erhaltenen Signale zentriert ist, definieren. Die Frequenz F wird zum Beispiel gleich 8.f oder 16.f gewählt.
Die Einheit 7 umfaßt Einrichtungen zum Vergleich von numerischen Abtastungen, die während des Fensters W' zur Abtastung, welches über die Übergänge des erhaltenen Signales zentriert ist, entnommen sind. Diese Einrichtungen umfassen ein Register 14, das mit dem Ausgang des Wandlers 8 verbunden ist, welcher mit der Frequenz F die aus diesem letzten kommenden numerischen Worte empfängt. Das Register 14 ist in Reihe mit einem Register 15 verbunden, derart, daß die numerischen Worte aufeinanderfolgend in den einen und in den anderen gelangen. Diese aufeinanderfolgenden Worte oder Abtastungen werden miteinander mit der gleichen Frequenz durch eine Einrichtung 16 zum Vergleich verglichen, die geeignet ist, einerseits deren relativen Abstand bzw. deren relative Abweichung zu bestimmen und andererseits diesen relativen Abstand bzw. diese relative Abweichung mit einer Schwellenwertabweichung zu vergleichen. Man gibt ihm den Wert 1, wenn der relative Abstand bzw. die relative Abweichung zwischen irgendwelchen zwei digitalisierten Abtastungen ausreichend ist, und 0 in dem konträren Fall. Die binären Werte, die aufeinanderfolgend von der Einrichtung 16 zum Vergleich kommen, werden in ein Register 17 mit Verzögerung übergeführt. Die in jedem Fenster W' erhaltenen, durch die sämtlichen binären Werte gebildeten Worte werden in einem Register 18 gespeichert. Jedes dieser Worte entspricht einer Konfiguration von Abständen bzw. Abweichungen, die zu einem Übergang, welcher abgetastet worden ist, repräsentativ ist. Die Einheit 7 umfaßt auch Einrichtungen zum Vergleich, um zu erkennen, wenn diese Konfiguration akzeptabel ist. Diese Einrichtungen umfassen einen Speicher 19 vom EPROM-Typ, dessen Adressenregister 20 mit dem Register 18 parallel verbunden ist. Die numerischen Worte in diesem adressieren direkt den Speicher 19 und gestatten das Einlesen von zuvor gespeicherten, numerischen Worten CR0, CR1, mit 2 Bits in diesen. Wenn die Konfiguration von Bits in dem Register 18 akzeptabel ist, d.h. wenn der Gleichlauf bzw. Synchronismus zwischen dem auf dem Übertragungsweg erfaßten Taktgeber und dem lokalen Taktgeber als korrekt betrachtet wird, ruft das gelesene numerische Wort keine korrigierende Tätigkeit hervor. Andere entsprechen den Fällen, in welchen der lokale Taktgeber dem übertragenen Taktsignal vorauseilt. Andere Konfigurationen entsprechen noch denjenigen Fällen, in welchen der lokale Taktgeber nachläuft. Die logischen Signale CR0 und CR1, die aus dem Speicher kommen, werden an die Einrichtungen 12 zur Teilung angelegt.
Wenn sich das Signal des lokalen Taktgebers erweist, in bezug auf den übertragenen Takt vorauszueilen, zieht die Verwendung des Korrektursignales CR0 zum Beispiel die Auswahl des Teilungsfaktors 8 durch die Einheit 12 zur Teilung nach sich, derart, um die durch die Teilerelemente 11 erzeugten Frequenzen f und F zu verringern. Eine Verzögerung des lokalen Taktgebers hat demgegenüber eine Auswahl des Teilungsfaktors 7 durch die Einheit 12 zur Teilung und eine Erhöhung der gleichen Frequenzen zur Folge.
Die Erfindung ist zur Vewendung bei der Messung von aufeinanderfolgenden Niveaus eines kodierten Signales, das durch ein Taktsignal rhythmisiert ist, beschrieben worden. Man verläßt die Erfindung jedenfalls nicht, indem man das Verfahren zur periodischen Messung der Füllkurve eines über einen Übertragungsweg erhaltenen, modulierten Signales verwendet wird.
Der Übertragungsweg, über welchen die kodierten Signale erhalten werden, kann eine Übertragungsleitung sein. Er kann auch durch einen Funkkanal gebildet werden, der durch einen modulierten Träger mit einer Modulation eines bekannten Typs, welcher für die zu übertragenden Signale zweckdienlich ist, gebildet ist.

Claims

1. Verfahren zum Präzisionsmessen von aufeinanderfolgenden Amplitudenniveaus eines periodischen Signales von variabler Amplitude, das über einen Weg zur Übertragung erhalten wird, umfassend

- die Wiedergabe eines mit dem periodischen Signal synchronen Taktsignales H(f);

- die Abtastung des periodischen Signales wenigstens während Zeitintervalle (W) zur Abtastung, die jeweils zu einem definierten Teil von deren Periode und zu einer Abtastfrequenz (F), ausreichend, um aufeinanderfolgende Gruppen, welche jeweils eine definierte Anzahl von verschiedenen Abtastungen während des Zeitintervalles enthalten, gleich sind; und

- die Digitalisierung über eine bestimmte Anzahl n von Bits von jeder der Abtastungen (E1 ... Em), die in jeder Gruppe enthalten ist, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß es umfaßt:

- den Vergleich von jeder Gruppe von digitalisierten Abtastungen mit einer vorab gebildeten Musterliste aus zulässigen Gruppen von Abtastungen, welche mit geeigneten Gewichtungen versehen sind, und gemäß dem Ergebnis von jedem Vergleich;

- die zuordnung eines zu dem tatsächlichen Niveau des periodischen Signales während des Zeitintervalles zur Abtastung repräsentativen, zu der Gruppe entsprechend der Modelliste zugeordneten, gewichteten, einzigen, digitalisierten Wertes zu jeder Gruppe von digitalisierten Abtastungen, wobei die angewendete Gewichtung dem Teil des Signales, welches abgetastet wird, und den Bedingungen zur Ausbreitung über den Übertragungsweg Rechnung trägt.

2. verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuordnung bewirkt wird, indem ein zu dem Niveau des Signales während des Zeitintervalles zur Abtastung repräsentatives, einziges, digitalisiertes Wort direkt abgelesen wird, wenn die Konfiguration der Gruppe von digitalisierten Abtastungen einem digitalisierten Wort der vorab gebildeten Modelliste von digitalisierten Worten entspricht, wobei das digitalisierte Wort an einer Stelle eines Speichers lokalisiert wird, wobei die Adresse der Stelle durch die bei jeder Abtastung erhaltene Gruppe von digitalisierten Abtastungen festgelegt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erhaltenen Signale kodierte, digitalisierte Signale sind, deren Übertragung durch ein Taktsignal rhythmisiert werden, wobei es die Positionierung des Zeitintervalles zur Abtastung durch einen mit dem Taktsignal synchronisierten lokalen Taktgeber umfaßt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erhaltenen Signale in einer Amplitude modulierte Signale sind, wobei es die Positionierung des Zeitintervalles zur Abtastung durch einen mit der Frequenz der modulierten Signale synchronisierten Taktgeber umfaßt.

5. Vorrichtung zum Präzisionsmessen von aufeinanderfolgenden Amplitudenniveaus eines periodischen Signales von variabler Amplitude, das über einen Weg zur Übertragung erhalten ist, umfassend

- Einrichtungen zum Wiederherstellung eines mit dem periodischen Signal synchronen Taktsignales;

- Einrichtungen zur Abtastung des periodischen Signales wenigstens während Zeitintervalle zur Abtastung, die jeweils zu einem definierten Teil von deren Periode und zu einer Abtastfrequenz, ausreichend, um aufeinanderfolgende Gruppen, welche jeweils eine definierte Anzahl von verschiedenen Abtastungen während des Zeitintervalles enthalten, gleich sind; und

- Einrichtungen zur Digitalisierung über eine bestimmte Anzahl n von Bits von jeder der Abtastungen (E1... Em), die in jeder Gruppe enthalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß sie umfaßt:

- Einrichtungen zum Vergleich von jeder Gruppe von digitalisierten Abtastungen mit einer vorab gebildeten Musterliste aus zulässigen Gruppen von Abtastungen, welche mit geeigneten Gewichtungen versehen sind, und gemäß dem Ergebnis von jedem Vergleich;

- Einrichtungen (9, 10), die eine Einheit zur Speicherung beinhalten, um einen zu dem tatsächlichen Niveau des periodischen Signales während des Zeitintervalles zur Abtastung repräsentativen, zu der Gruppe entsprechend der Modelliste zugeordneten, gewichteten, einzigen, digitalisierten Wert zu jeder Gruppe von digitalisierten Abtastungen zuzuordnen, wobei die angewendete Gewichtung dem Teil des Signales, welches abgetastet wird, und den Bedingungen zur Ausbreitung über den Übertragungsweg Rechnung trägt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Auswahl einen adressierbaren Speicher (10), der zu den Amplitudenwerten repräsentative, digitalisierte Worte beinhaltet, und Einrichtungen (9) zum Bilden von Leseadressen des Speichers auf der Grundlage eines Teiles von wenigstens dem Inhalt der Einrichtungen zur Speicherung umfassen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (9) zum Bilden von Leseadressen des Speichers Elemente zur Speicherung für die Gesamtheit von während jedes Zeitintervalles zur Abtastung entnommenen, digitalisierten Worten umfassen.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie Einrichtungen (2) zur Anpassung des Niveaus der erhaltenen Signale über den Übertragungsweg (1) vor deren Anlegung an Einrichtungen (8) zur Digitalisierung umfaßt.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zum Wiederherstellen eines Taktsignales einen lokalen Taktgeber, mit den Einrichtungen (8) zur Digitalisierung verbundene Einrichtungen (14, 15) zur Aufbewahrung für die während der Zeitintervalle (W') entnommenen, digitalisierten Abtastungen, welche Übergangsmomente des Signales zwischen den Amplitudenniveaus enthalten, Einrichtungen (16 - 18) zum Bestimmen von relativen Niveauabständen der einen in bezug auf die anderen der während jedes Zeitintervalles entnommenen Abtastungen und Bilden einer Gesamtheit von Abstandswerten mit jedem von diesen, sowie eine Betätigungseinheit zum Erzeugen von Korrektursignalen (CR0, CR1) in Abhängigkeit der erhaltenen Gesamtheit von Abstandswerten nach dem Vergleich jeder der Gesamtheiten mit einer Liste von korrekten, gesichteten Konfiguretionstypen, wobei diese Einrichtungen zum Vergleich geeignet sind, Korrektursignale (CR0, CR1) zu erzeugen, welche es gestatten, den lokalen Taktgeber mit dem Taktsignal zu synchronisieren, umfassen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (16 - 18) zum Bestimmen der relativen Abstände zwei Register (14, 15), die geeignet sind, die aufeinanderfolgenden digitalisierten Worte zu enthalten, Einrichtungen (16) zum Vergleich von jeweils zwei der aufeinanderfolgenden digitalisierten Worten, die in den zwei Registern (14, 15) enthalten sind, und Einrichtungen (17, 18) zur Speicherung, um die Gesamtheiten relativer Abweichungen zu enthalten, umfassen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (16) zum Vergleich geeignet sind, jede relative Abweichung mit einer Schwellenwertabweichung zu vergleichen.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der lokale Taktgeber einen Hochfrequenzoszillator (11), erste Einrichtungen (12) zur Frequenzteilung, um die Frequenz des oszillatorsignales durch mehrere unterschiedliche Faktoren um einen zentralen Wert herum zu teilen und den einen der Faktoren in Abhängigkeit der Korrektursignale (CR0, CR1), die von den Einrichtungen zur Auswahl empfangen sind, auszuwählen, sowie zweite Einrichtungen (13) zur Teilung, die mit den ersten Einrichtungen (12) zur Teilung verbunden sind, um ein erstes Signal mit der gleichen Frequenz (f) wie das empfangene Taktsignal und ein Synchronisationssignal mit einer Frequenz (F), die gleich dem Mehrfachen derjenigen des ersten Eignales ist, zu erzeugen, umfaßt.