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Anordnung zur Einfügung einer neuen Nachricht an Stelle einer anderen
bei wechselzeitiger Mehrfachübertragung mit längen-oder phasenmodulierten Impulsen
Man kann mehrere Nachrichten, beispielsweise mehrere Telefongespräche, über einen
einzigen Übertragungskanal derart übertragen, daß innerhalb einer Zeitdauer, die
kürzer ist als, die Periodendauer der höchsten, in den einzelnen Nachrichten enthaltenen
Frequenzen, alle Nachrichtengeber für kurze Zeit der Reihe nach mit dem Anfang des
Übertragungskanals verbunden werden und ernpfangsseitig mittels eines beispielsweise
impulsförmigen Synchronisierzeichens dafür gesorgt wird, daß gleichzeitig mit jedem
Wechsel von einem Nachrichtengeber auf den nächsten am Anfang des Übertragungskanals
auch am Ende desselben auf den neuen richtigen Nachrichtenempfänger umgeschaltet
wird.
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Bei derartigen Nachrichtenübertragungsanlagen besteht das praktische
Bedürfnis, in einer überwachungsstelle den Inhalt sämtlicher Nachrichten zu kontrollieren
und erforderlichenfalls an Stelle einer bestimmten Nachricht eine andere einzufügen.
Wenn die einzelnen Nachrichten aus Telefongesprächen bestehen, so muß also in dem
Augenblick, in welchem der Beamte in, der Überwachungsstelle einen Knopf drückt
oder zu sprechen beginnt, die Sprachübertragung der Geberstation unterbrochen, werden
und der Empfänger darf nur die
von dein Beamten- der Überwachung
gesprochenen Worte hören.
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Gemäß der Erfindung soll zu diesem Zweck bei einer wechselzeitigen
Mehrfachnachrichtenübertragung mit längen- oder phasenmodulierten Impulsen, bei
der ein Synchronisierzeichen zur Sicherstellung der richtigen Zuordnung der einzelnen
Nachrichtengeber und -ernpfänger benutzt wird, an der Überwachungsstelle aus dem
Synchronisierzeichen ein Hilfsilnputs abgeleitet werden, der mit der Zeitspanne,
in welcher die zu ersetzende Nachricht übertragen wird, zeitlich zusaminenfällt,
und dieser Hilfsimpuls soll sowohl den zu ersetzenden Nachrichteninipuls unterdrücken
als auch durch die einzufügende Nachricht moduliert und in der dem zu ersetzenden
Nachrichteninipuls zugeordneten Zeitspanne ausgesendet werden.
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Eine Ausführungsform der Erfindung, bei welcher zur Nachrichtenübertragung
phasennlodulierte Impulse dienexi, wird im folgenden näher beschrieben.
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Bei einer praktischen Ausführung einer Anordnung gemäß der Erfindung
sind eine Reihe von Hilfsapparaten bzw. Schaltungen erforderlich, die für sich nicht
Gegenstand der voxliegenden Erfindung sind und daher im folgenden nur kurz beschrieben
werden sollen. Derartige Hilfsapparate bzw. Schaltungen haben etwa die folgenden
Aufgaben zu erfüllen: a) Auß einer sinusfürinigen Spannung, die zum Zweck der Synchronisierung
von Sender- und Ernpfängerstation zwischen diesen beiden Stationen übertragen wird
oder die beispielsweise durch Anschluß an ein gemeinsames Wechselstroinnetz auf
beiden Stationen phasengleich vorhanden ist, ist ein Ünpulsförmiges Synchronisiersignal
abzuleiten. Diese Aufgabe kann in bekannter Weise dadurch gelöst werden, daß die
s,inusförmige Spannung im Steuergitterkreis einer Verstärk-erröhre liegt und dabei
dein Steuergitter noch ein hoher Widerstand vorgeschaltet wird. Bei jeder negativen
Halbwelle der Sinusspannung bleibt die Röhre strornlos, und bei jeder positiven
Spannungshalbwelle fließt Anodenstrom. Wegen des bei positiver Gitterspannung einsetzenden
Gitterstroms ist dieAnodenstromstärke während des größtenTeils der positiven Halbwelle
konstant. Kurz vor dem Erreichen der Gitterspannung Null, d. h. kurz vor
dem Einsatz des Gitterstrornes beim Übergang zu positiven Gitterspannungswerten
und kurz nachdem das Gitterpotential beim Übergang von positiven zu negativen Werten
den Wert Null durchlaufen hat, ändert sich der Anodenstrom jedoch sehr schnell vom
Wert Null bis auf den erwähnten konstaiiten Betrag bzw. vermindert sich von
dein erwähnten konstanten Betrag bisi auf den Wert Null. Diese schnelle Stromänderung
kann beispielsweise mittels eines Transformators zur Erzeugung eines Impulses, dessen
Phasenlage dann praktisch unabhängig von der Höhe der gegebenen Sinusspannung ist,
benutzt werden.
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b) Die zeitliche Verschiebung eines gegebenen Impulses, beispielsweise
des Impulses, der gemäß a) erzeugt worden ist, kann grundsätzlich mittels eines
elektrischen Laufzeitg4edes geschehen. Durch entsprechende Anzapfungen dieses Laufzeitgliedes
hat man die Möglichkeit, verschiedene in vorgeschriebener Weise gegeneinander phasenversetzte
Impulse zu erhalten, wenn dem Anfang des Lauf zeitgliedes ein einziger Impuls zugeführt
wird.
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c) Man kann einen Impuls, der in einer bestimmten Weise gegenüber
einem gegebenen Impuls phasenverschoben ist, auch dadurch erhalten, daß man eine
Sinusspannung, aus welcher der gegebene Impuls hergestellt wird, in der Phase verschiebt
und aus der phasenverschobenen Spannung in der unter a) beschriebenen Weise wieder
einen Impuls ableitet.
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d) Die Amplitudenmodulation eines, Impulses kann beispielsweise
derart geschehen, daß dem ersten Steuergitter -einer Sechspolröhre ein unmodulierter
Impuls zugeführt wird und dem zweiten Steuergitter die Modulationsepannung. Der
Anodenstrom erhält dann Impulse, welche die gewünschte Amplitudenmodulation aufweisen.
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e) Die Längenmodulation, eines Impulses läßt sich beispielsweise dadurch
erreichen, daß gegebene Impulse von konstanter Länge zunächst in dreieckförmige
Impulse mit während der ganzen Impulsdauer gleichmäßig ansteigender Vorderfront
und schnell abfallender Rückfront verwandelt werden. Zu diesem Zweck wird beispielsweise
durch jeden der gegebenen Impulse konstanter Länge der Stromdurchgang durch eine
zwischen den Impulsen stroniführendeRähre verriegelt, derenKathoden-Anodeli-Strecke
ein Kondensator parallel geschaltet ist und in deren Anodenzuleitung sich ein Ohnischer
Widerstand befindet. In der Pause zwischen zwei Impulsen fließt Strom lediglich
über den Widerstand und die Röhre, dagegen nicht über den Kondensator. Wird dagegen
der Anodenstrom gesperrt, so lädt sich der Kondensator nach einer e-Funktion, die
bei geeigneter Bemessung der Zeitkonstante nur -in ihrem linearen Anfangsteil durchlaufen
wird, auf, und es bildet sich am Kondensator der erwähnte langsame Spannungsanstieg.
Bei Entriegelung der Röhre entlädt sich der Kondensator wieder'schnell über die
erwähnte Röhre. Wenn man nun diesen dreieckförmigen Impuls einem Amplitudensieb
zuführt, dessen Sperrspannung entsprechend der modulierenden Spannung verändert
wird, so überschreitet nur ein mehr oder weniger großer Teil des dreieckförmigen
Impulses den Durchlaßwert des Amplitudensiebes, und die Dauer des Stromflusses im
Anodenkreis dieser Amplitudensiebröhre ist also von der gewünschten Modulation abhängig.
Man kann einen längenmodulierten Impuls auch dadurch erzeugen, daß man den erwähnten
Kondensator mit dem amplitudenmodulierten Impuls während der Verriegelung der Röhre
lädt. Die Steilheit des Spannungsanstieges am Kondensator ist dann der Impulsamplitude
proportional, und somit hängt auch die Zeit, während der der dreieckförmige Impuls
den Schwellenwert des Amplitudensiebes überschreitet, und somit die Länge des Stromflusses
in der Amplitudensiebröhre von der Modulationsspannung ab,
f)
Pliasenmodulierte Impulse lassen sich aus längenmodulierten dadurch in sehr einfacher
Weise ableiten, daß der längenmodulierte Impuls einer differenzierenden Einrichtung
zugeführt wird und dem Ausgang dieser Einrichtung die Impulse, welche von der Vorder-
und der Rückfront des längenniodulierten Impulses herrühren, entnommen werden. In
dem obengenannten Beispiel langsam steigender und schnell abfallender Impulse ist
der von der Vorderfront des längenmodulierten Impulses herrührende Impuls phasenmoduliert,
während der von der Rückfront abgeleitete phasenstarr ist.
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Zur Erreichung des, erfindungsgemäßen Zwecks der Einfügung einer Nachricht
an Stelle einer anderen wird nun in der Überwachungsstelle aus dem Synchronisierzeichen
bzw. dem Taktimpuls ein Hilfsimpuls abgeleitet, der in diejenige Zeitspanne fällt,
in welcher die zu ersetzende Nachricht liegt. In der Zeichnung ist in der Abb. i
ein Taktimpuls mit i bezeichnet und eine Reihe von zur Nachrichtenübertragung dienenden
Impulsen mit 2 bis 6.
Diese Impulse mögen eine Phasenmodulation erfahren,
wie bei dem Impuls; 5 angedeutet ist. Dort ist der Impuls sowohl in, seiner
Mittellage, d. h. seiner Ruhelage dargestellt, als auch in seinen beiden
Extrernlagen, die einer maximalen positiven bzw. negativen Modulationsspannung entsprechen.
Das ganze Modulationsgebiet ist schraffiert.
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In der überwachungsstelle wird aus dem Impulsgemisch der Abb. i nun
der Taktimpuls i isoliert, was beispielsweise nach denselben Methoden geschehen,
kann, nach denen beim Fernsehen die längeren Bildwechselimpulse von den kürzeren
Zeilenwechselimpulsen gleicher Amplitude getrennt werden. Der Impuls nach Abb. 2
wird dann einer zeitlichen Verschiebung unterworfen derart, daß er auf die Zeitspanne,
in welcher der Nachrichtenimpuls 5 liegt, fällt. In dieser Lage ist der Impuls
in Abb. 3 dargestellt; er wird im folgenden als Hilfsimpuls bezeichnet. Der
Hilfsimpuls, nach Abb. 3 kann in der Überwachungsstelle nun bereits zur Sperrung
des Kanals mit der zu ersetzenden Nachricht verwendet werden derart, daß die Übertragung
der betreffenden Nachricht unterbrochen wird, sobald der Beamte in der Überwachungsstelle
einen bestimmten Knopf drückt und dadurch einen Impuls nach Abb. 3 erzeugt
oder sobald der Beamte zu sprechen beginnt und etwa durch die gleichgerichteten
Sprechspannungen ein Hilfsimpuls gemäß Abb. 3 wirksam gemacht wird. Wie die
Abb. 4 zeigt, wird in der Überwachungsstelle der Hilfsimpuls amplitudenmoduliert,
so daß die Amplitude des Hilfsimpulses innerhalb des schraffierten Bereichs schwankt.
Wenn man die Impulsspannung nach Abb. 4 nun dazu benutzt, die oben unter e) beschriebene
Kondensatoraufladung durchzuführen, so steigt die Ladung am Kondensator
je nach dem augenblicklichen Amplitudenwert steiler oder weniger steil an.
Der höchsten Amplitude des Impulses in Abb. 4 entspricht der steilere, in Abb.
5
gezeichnete Anstieg des dreieckförmigen Impulses, der kleineren Amplitude
in Abb. 4 der weniger steile Impulsanstieg in Abb. 5 und dem ganzen l\Iodulationsbereich
also jeweils ein Impulsanstieg, der in dem schraffierten Gebiet der Abb.
5 liegt. Wenn der kritische Wert des Amplitudensiebes nun konstant gehalten
wird und der in Abb. 5 punktiert dargestellten waagerechten Linie entspricht,
kann man auf dem Wege über einen längenmodulierten Impuls phasenmodulierte Impulse
erzeugen, wie es die Abb. 6 zeigt,