DE899684C

DE899684C - Verfahren zur UEbertragung mehrerer Signale durch Impulsmodulation und ueber in Zeitmultiplex wirksame UEbertragungskanaele und zu diesem Zweck verwendbare Sendevorrichtungen und Empfaenger

Info

Publication number: DE899684C
Application number: DEN3014A
Authority: DE
Inventors: Adelbert Van Weel
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1949-10-17
Filing date: 1950-10-14
Publication date: 1953-12-14
Also published as: FR1028870A; NL87120C; US2760002A

Description

Verfahren zur Übertragung mehrerer Signale durch Impulsmodulation und über in Zeitmultiplex wirksame Übertragungskanäle und zu diesem Zweck verwendbare Sendevorrichtungen und Empfänger Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Übertragung mehrerer Signale .durch Impulsmodulation über in Zeitmultiplex wirksame übertragun:gskan.äle, wobei je Übertragungszyklus eine der Kanalzahl entsprechende Signalimpulszahl übertragen wird, sowie auf zu diesem Zweck verwendbare Sende- und Empfangsvorrichtungen. Solche Multiplexsysteme werden unter anderem zurMultiplexübertragung von Telephonie-, Morse- oder anderen Signalen benutzt.
Bei einem bekannten Multipl-exsystem werden die Übertragungskanäle während jedes Systemzyklus nacheinander einmal durch verschiedene Impulse der mit einer Zyklusperiode zusammenfallenden Reihe von Kanalfensterimpulsen kurzzeitig freigegeben. Die Signale werden dann gewöhnlich durch Impulsphasenmodulation übertragen, wobei der Phasenhub eines Signalimpulses, gegenüber seiner Ruhelage, die vorzugsweise mit der Mitte des entsprechenden Fensterimpulses zusammenfällt, den Augenblickswert des zu übertragenden Signals charakterisiert. (Zeitmultiplex mit Impulsphasenmodulation). Die Fensterimpulsrei'hen werden in einem solchen Multiplexsystem sowohl an der Sendeseite als auch an der Empfangsseite verwendet, und die zu diesem Zweck .benutzten Fensterimpulsschaltungen bedürfen für eine gute Wirkung einer genauen Synchronisierung.
Bei einem anderen bekannten Multiplexsystem ist die Verwendung dieser Fensterimpulsscbaltungen vermeidbar. Hierbei wird von einer Multiplexsendevorrichtung ausgegangen, bei der jeder Sendekanal einen als Impulsgenerator dienenden Impulsmodulator enthält und die Impulsgeneratoren sich nacheinander anregen, um nach einer bestimmten Zeitdauer in Abhängigkeit vom zu übertragenden Signal einen dem betreffenden Kanal entsprechenden. Signalimpuls zu erzeugen. Die Änderungen des Zeitintervalls zwischen aufeinanderfolgen@den Kanälen entsprechenden Signalimpulsen charakterisieren dann nur,das tin demi letzten der beiden Kanäle zu übertragende Signal, wobei das mittlere Zeitintervall zwischen @dies:en Impulsen durch die mittlere Zeitkonstante des im zuletzt genannten Kanal liegenden Impulsgenerators bedingt wird (Zeitmultiplex mit Impulsintervallmoidulation).
Zur Rückgewinnung der zu übertragenden Signale an ,der Empfangsseite enthält jeder Empfangskanal einen Impulsdemodulator zur Umsetzung der Änderungen des- Zeitintervalls zwischen .den dem betreffenden Empfangskanal und ,dem vorhergehendenEmpfangskanal entsprechendenSignaiimpulsen in .das im betreffenden Kanal übertragene Signal. Dies kann z. B. dadurch bewirkt werden, daß in jederri Empfangskanal ein als Impuls--demodulator dienender Impulsgenerator eingeschaltet wird, wobei die Impulsgeneratoren sich nacheinander anregen und von .den den betreffenden Kanälen entsprechenden Signalimpulsen unwirksam gemacht werden. In den Ausgangskreisen der aufeinanderfolgenden Impulsgeneratoren entstellen :daher in der Zeitdauer modulierte Impulse, wobei die Änderungen der Zeitdauer die in den betreffenden Kanälen übertragenen Signale charakterisieren.
Die Erfindung bezweckt, Verbesserungen bei Multiplexsystemen der zuletzt beschriebenen Type zu schaffen.
Nach ,der Erfindung wird dies dadurch erreicht, idaß bei unbesetzten Kanälen das mittlere Zeitintervall zwischen den Si.gnallmpulsen aufeinanderfolgender Kanäle möglichst klein gewählt wird und daß beim Besetzen eines Übertragungskanals, das mittlere Zeitintervall .derart vergrößert wird, daß bei Besetzung der erfahrungsgemäß im Betrieb maximal gleichzeitig benutzten Teilanzahl von Kanälen :die Zyklusperiode durch die Summe .aller den einzelnen Impulsen zugeordneter mittlerer Zeitintervalle nicht überschritten wird.
Wie es im nachstehenden noch näher erläutert wird, wird hierdurch im Vergleich zum bekannten System unter sonst gleichen Verhältnissen eine wesentliche Ausdehnung der Kanalzahl ermöglicht, und die Signalisierungsmittel können besonders einfach gewählt werden.
In dieser Beziehung wird erwähnt, @daß es bei einem Zeitmultiplexsystem mit Impül'sphasenmodulation an sich bekannt ist, zwecks Signalisi:erung die im betreffenden Kanal auftretenden Signalimpulse gegenüber dem modulierten Zustand über ein konstantes Zeitintervall zu verschieben. Eine Vergrößerung der Kanalzahl wird auf diese Weise aber nicht ermöglicht.
Nach der weiteren Erfindung wird die Vergrößerung .des. mittleren Zeitintervalls beim Besetzen eines Übertragungskanals an der Sendeseite durch Verwendung von Mitteln zur Vergrößerung der mittleren Zeitkonstante des im betreffenden Kanal als Impulsmodulator dienenden Impulsgenerators erreicht.
Die Mittel zur Vergrößerung der mittleren Zeitkonstante des zum betreffendem Kanal gehörigen Impulsgenerators enthalten vorzugsweise eine mit ihm gekoppelte Relaisvorrichtung, welche beim Besetztwerden dieses Kanals anspricht.
Bei Vergrößerung der mittleren Zeitkonstante .des Impulsgenerators kann dadurch; erreicht werden, daß beim Ansprechen der Relaisvorrichtung eine Gleichspannung auftritt, die .als, Modulationsspannung dem Impulsgenerator zugeführt wird. Auch kann beim Ansprechen -der Relaisvorrichtung ein im Rückkopplungskreis des Impulsgenerators liegender Schalter betätigt werden.
Zur Betätigung :der Relaisvorrichtung beim Besetzen eines Kanals ist der Eingangskreis der Relaisvorrichtung mit dien in diesem Kanal liegenden Signalisierungsmitteln gekoppelt.
Zur Betätigung :der Signalisierungsmittel an der Empfangsseite sind in aufeinanderfolgenden Kanälen ,liegerüde Impulsdemodulatoren mit Signalisierungsspannungsgeneratoren gekoppelt, welche auf eine Vergrößerung,des mittleren Zeitintervalls zwischen den dem betreffenden Kanal und dem vorhergehenden Kanal entsprechenden Signalimpulsen ansprechen.
Die Erfindung und ihre Vorteile werden an Hand der Zeichnungen näher erläutert.
Fi,g. a a ist ein Zeitdiagramm für ein bekanntes Zeitmultiplexsystem mit Impulsphasenmodulation; Fig. i b und ii c sind Zeitdiagramme bei einem bekannten 7eitmultiplexsystem mit Impulsintervallmodulation:, und Fig. i d und i e sind Zeitdiagramme bei einem Zeitmultiplexsystem nach der Erfindung; Fig. 2 zeigt einen Multiplexsender nach der Erfindung zur Durc'hfü'hrung .des in den Fig. i d und i e illustrierten Übertragungsverfahrens, und Fig. 3 zeigt einen Multiplexempfänger nach. der Erfindung.
In Fig. i sind bei verschiedenen Zeitmultiplexsystemen übertragene Impulsreihen in Zeitdiagrammen dargestellt, jeweils für eine reichlich einer Zyklusperiode T, entsprechende Zeitdauer. Fig. i a zeigt ein Zeitdiagramm für ein bekanntes Zeitmultiplexsystem mit Impulsphasenmodulation, die Fig. i b und i c zeigen Zeitdiagramme bei einem bekannten Zeitmultiplexsystem mit Impulsintervallmodulation, und die Fig. i d .und i e zeigen Zeitdiagramme bei einem Zeitmultiplexsystem nach .der Erfindung. Bei diesen sämtlichen Zeitdiagrammen ist von Multiplexsystemen mit neun Kanälen ausgegangen, von denen einer für die Übertragung von schraffiert angegebenen Synchronisierimpulsen dient. Eine Zyklusperiode ist .gleich 99 ,us gewählt, und die Dauer ;der Synchronisierimpulse und Signalimpulse beträgt ui ,us bzw. 0,5 ßs.
Die Übertragungsweisen werden nunmehr an Hand der Zeitdiagramme näher erläutert werden. Fig. i a zeigt das Zeitdiagramm einer zu übertragenden Impulsreihe für ein 7eitmultiplexsystem mit Impulsphasenmodulation bei Abwesenheit von zu übertragenden Signalen. Bei einem solchen Mul'tiplexsystem sind die Kanäle in jedem Systemzyklus nacheinander während gleicher Kanalperiadien einanal kurzzeitig wirksam. Jede Zyklusperiode ist in neun gleiche, durch gestrichelte Linien begrenzte Kanalperioden Tk (11i ,us) unterteilt, von denen jewei@l die erste die Synchronisierimpulse i, i' enthält; in den übrigen acht Kanalperioden treten Signalimpulse 2, 3 . . . 9 auf, die, bei .der in der Fig. i a dargestellten unmod'ulierten Lage der Signalimpulse mit der Mitte der entsprechenden Kanalperioden zusammenfallen. Bei besetztenÜbertragungskanälen weisen die Signalimpulse eine Verschiebung gegenüber der unmodulierten Lage auf, deren Größe und Vorzeichen den Augenblickswert des zu übertragenden Signals charakterisieren. Der in der Figur durch Pfeile angedeutete Modulationsraum der Signalimpulse ist dann. höchstens gleich .der Dauer einer Kanalperiode abzüglich der Dauer eines Signalimpulses und beträgt im dargestellten Ausführungsbeispiel io,5 ,us.
Fig. i.b zeigt @d'as Zeitdiagramm für ein bekanntes Zeitmultiplexsystem mit Impuls.intervallmodulation bei Abwesenheit der zu übertragenden Signale. In jedem Übertragungszyklus wird eine der Kanalzahl entsprechende Impulszahl i, 2, 3 ... 9 übertragen, von .denen jeweils der erste von einem Synchronisierimpuls r, i' gebildet wird. Die Impulse i, 2, 3 ... 9 treten in gleichen Zeitabständenp nacheinan@d'er auf, und das Zeitintervall zwischen dem letzten., in einem Übertragungszyklus übertragenen Signalimpuls 9 und dem aufei-nanderfolgenden Synchronisierimpuls i' rnuß aus einem noch näher anzugebenden Grund einen höheren. Wert haben.
Der verfügbare Modulationsraum für jeden Kanal ist in der Figur durch Pfeile angedeutet und ist nahezu gleich dem Zweifachen des mittleren Zeitintervalls p zwischen den Impulsen, so daß die maximale Zeitverschiebung eines Signalimpulses praktisch gleich dem mittleren Zeitintervall p ist.
Fig. i c zeigt den Zeitcharakter der Signalimpulse für den Fall, daß,die Kanäle 2, 3, 6, 7 und 8 besetzt sind. Die Zeitintervalle zwischen den Impulsen, i-2, 2-3, 5-6, 6-7 und 7-8 charakterisieren dabei die Augenblickswerte der in den Kanälen 2, 3, 6, 7 und 8 auftretenden Signale; das Zeitintervall zwischen den den unbesetzten Kanälen entsprechenden Signalimpulsen 4, 5 und 9 und den jeweils vorhergehenden Signalimpulsen ist unverändert geblieben und daher wie in Fig. i b angegeben. Angenommen wurde, daß die Augenblickswerte der Signale in den Kanälen 2 und 7 negativ und,die der Signale in .den Kanälen 3, 6 und 8 positiv sind.
DieZeitverschiebung des letzten Signalimpulses 9 gegenüber seiner in Fig. i,b, dargestellten Lage ist gleich der algebraischen Summe der Zeitverschiebungen der den besetzten Kanälen entsprechenden Signalimpulse.
Der für jeden Kanal verfügbare Mod'ulationsraum wird nunmehr näher betrachtet werden. Für eine gute Wirkung der Multiplgxvorrichtung ist erforderlich, daß das Zeitintervall zwischen dem Signalimpuls 9 und dem aufeinan@derfolgenden Synchro@nisierimpuls i' in zder Fig. i b größer isst als der Höchstwert der algebraischen Summe der Verschiebungen ider den besetzten Kanälen entsprechenden Signalimpulse.
Gemäß der Wahrscheinlichkeitstheorie ist dieser Höchstwert gleich der maximalen Zeitverschiebung p eines. Signalimpulses nach Multiplizierung mit der Wurzel aus,der Anzahl der gleichzeitig besetzten Kanäle (r-).
In nachstehender Tabelle sind für Zeitmultiplexsysteme, in Abhängigkeit von einer der angeschlossenen Kanalzahl entsprechenden verfügbaren Kanalzahl N, von denen einer für die Übertragung der Synchronisierimpulse dient, die Zahl der gleichzeitig besetzten Kanäle n nach der Wahrscheinlichkeitstheorie angegeben:

N I 5 I 9 I 17 I 25 I 37 I 49

ya I 101

3 I 5 I 8 I zi@ 16 I 19 I 35

Es folgt dann aus. Fig. i b, daß die Summe der Zeitintervalle zwischen den je Zyklusperiode Übertragenen Impulsen gleich 8 p -i- p 1'5 ist. Diese Summe darf höchstens gleich einer Zyklusperiode (99,us), abzüglich der Zeitdauer des Synchronisierimpulses (ii ,us) und edier acht Signalimpulse (q. ,us) sein.
Für den für jeden Kanal verfügbaren Modulationsraum (2 p) wird aus,,dieserGleichung i6,q.,us gefunden; .dies ist also mehr als 5o% größer als derjenige beim oben besprochenen Zeitmultiplexsystem mit Impulsp'hasenmodulation.
In Fig. i,d ist das Zeitdiagramm der übertragenen Impulse für ein Z@eitmultiplexsystem mit Impulsintervallmodulation nach der Erfindung bei Abwesenheit von zu übertragenden Signalen dargestellt. Jeweils nach dem Auftreten eines Synchronisierimpulses i, i' tritt eine Reihe schnell aufeinanderfolgender Signalimpulse auf, deren Zeitintervall einen Bruchteil, z. B. iJio des mittleren Impulsintervalls in. Iden Fig. i b und i c beträgt.
Beim Besetzen eines Übertragungskanals wird nach, der Erfindung .das mittlere Zeitintervall der dem betreffenden Übertragungskanal und -dem vorhergehenden Kanal entsprechenden Signalimpulse vergrößert.
In ,der Fig. i e ist d'as Zeitdiagramm für die Signalimpulse in einem Betriebszustand des Multiplexsystems nach der Erfindung dargestellt, bei .dem die Kanäle 2, 3, 6; 7 und 8 als besetzt angenommen sind, ebenso wie im Diagramm nach Fig. i c für das bekannte Zeitmultiplexsystem mit Impulsintervallmodulation.
Um einen Vergleich zwischen dien beiden Systemen zu ermöglichen, ist der für jeden Kanal durch Pfeile angedeutete verfügbare Modulationsraum für die beiden Systeme gleich gewählt. Ferner sind die Zeitintervalle zwischen den den besetzten Kanälen entsprechenden Signalimpulsen 2, 3, 6, 7 und 8 und den vorhergehenden Impulsen gleich den entsprechenden; Abständen im Zeitdiagramm nach Fi.g. i c gewählt. Die Zeitdiagramme nach den Fig. i c und ie sind dann ausschließlich in den Zeitintervallen der den unbesetzten Kanälen und Iden vorhergehenden Kanälen entsprechenden Signalimpulse voneinander verschieden.
Die Anwendung der Maßnahme nach der Erfindung bewirkt eine wesentliche Zeitersparnis je Übertragungszyklus, so daß der verfügbare Modulationsraum je Übertragungskanal wesentlich vergrößert werden kann.
Auf ähnliche Weise wie für Idas bekannte Zeitmultiplexsystem für Impulsintervallmodulation, kann dann abgeleitet werden, daß sodann für jeden Kanal ein Modulationsraum von 23,4 ßs verfügbar ist. Gegebenenfalls, wenn Vergrößerung des verfügbaren Modulationsraumes nicht .gewünscht wird, kann bei gleicher Zyklusdauer praktisch die Kanalzahl in Fig. i e gegenüber Fig. ii c verdoppelt werden; wie es aus nachstehender Tabelle näher ersichtlich ist.

In dieser Tabelle ist der für jeden Kanal verfügbare Modulationsraum in Mikrosekunden: in Abhängigkeit von der verfügbaren Kanalzahl N angegeben für: i. ein Zeitmultiplexsystem mit Impulsphasenmodulatmon (PPM.), 2. ein bekanntes Zeitmultiplexsystem mit Impulsintervallmodulation (PDM.), 3. ein Zeitmultiplexsystem nach,der Erfindlung (PDM.). Ein Übertragungszyklus ist 99ys, die Dauer eines Signalimpulses beträgt o,5 ,us, und .die Dauer eines Synchronisierimpulses entspricht jeweils einer Kanalperiode des. Zeitmultiplexsystems mit Impulsphasenrnodulation.

N (Kanalzahl .. 1 5 ' 9 1 7 1 25 1 37 1 49 1 101

Dauer Synchro

nisierimpuls ..

z9,8111

5,81 4

2,71 2

=

PPM.-System. . 119,3110,51 5,3 ( 3,51 2,21 1.5 I 0,5

Bekanntes

PDM.-System

27,1116,41 9,11 6,61 3,91 2,81 1

PDM.-System

nach der

Erfindung .... 32,8 23,4 15,8 11,6 7,8 6,2 2,3

In Fig.2! ist ein besonders günstiges Ausführungsbeispiel eines Multiplexsenders nach der Erfindung dargestellt, mit idem von Impulsen nach den Fig. i d und ie modulierte Trägerwellensignale übertragen werden können.

Die dargestellte Sendevorrichtung enthält neun Sendekanäle io bis 18, von .denen der Sende-. kanal io für die Übertragung der Synchronisierimpulse dient und die übrigen z. B. Gesprächskanäle bilden. Der Synchronisierkanal io und einer der einander gleichen Gesprächskanäle, nämlich z2, sind' in der Figur in Detailschema dargestellt.
Sämtliche Kanäle io bis 18 enthalten Impulsgeneratoren i9 bis 27, die sich während jeder Zyklusperiode nacheinander anregen zwecks Erzeugung einer der Kanalzahl entsprechenden Impulszahl. Der Impulsgenerator i9 ,dient zur Erzeugung .der Synchronisierimpulse, und die übrigen Impulsgeneratoren 2o bis 27 sind als Impulsmad'ulatoren ausgebildet.
Die Impulsgeneratorrei'he wird im Rhythmus der Zyklusfrequenz von einem über die Leitung 28 dem ersten Impulsgenerator i9 zugeführten Zyklussynchronisierimpuls in Betrieb gesetzt, der einem Impulsgenerator 2,9 entnommen wird. Der Impulsgenerator 29@ wird von einer von dem Oszillator 30 j herrührenden sinusoldalen Spannung ider Zyklusfrequenz synchronisiert.
Die einander gleichen, als Impulsmodulatoren dienenden Impulsgeneratoren 2o bis 27 werden an Hand des in dem Kanal 12 in Detailschema dargestellten Impulsgenerators 2r näher erläutert werden.
Der Impulsgenerator zi: enthält zwei in einer einzigen Röhre untergebrachte Pentoden 3 i, 3 i' mit getrennten Anodenwiderständen 32, 32', gegenseitig verbundenen Fanggittern bzw. Schirmgittern und einer gemeinsamen Kathode. Die Pentoden sind kreuzweise mittels eines Kondensators 33 und eines Widerstandes 33' gekoppelt und, sperren sich dadurch gegenseitig.
Diese an sich bekannte Schaltung hat einen stabilen und einen metastabilen Wirkpunkt; in dem ersten, dem stabilen, ferner mit Ruhezustand angedeuteten Wirkpunkt führt die Pentode 3 1 ihren höchsten Anodenstrom, und die Pentode 31' ist gesperrt; in dem zweiten, dem metastabilen Wirkpunkt, dem Wirkzustand, sind die Verhältnisse Umgekehrt, und die Pentode 31 ist gesperrt, während ,die Pentode 3 i' stromführend ist. Infolge der kreuzweisen. Kopplung erfolgt eiri Übergang von dem ersten zu dem anderen Wirkpunkt sehr sdhnell. Indem an das Steuergitter der Pentode 3 1 eine hohe positive Vorspannung über den Widerstand 34 gelegt wird, wind die Pentode 31 normalerweise stromführend sein, wobei die Spannung an dem Widerstand 33', der einen zwischen der Anode der Pentode 31" und! Erde liegenden Spannungsteiler bildet, unzureichend ist, um,die von einem vorzugsweise sämtlichen Impulsgeneratoren gemeinsamen Kathodenwiderstand herbeigeführte Sperrung der Pentode 3i' zu beseitigen.
Der Impulsgenerator z9 ist nur von den. als Impulsmodulatorendienernden Impulsgeneratoren 20 bis 27 in der Größe des Rückkopplungskondensators 35 verschieden.
Die Gesprächskanäle ii bis 18 enthalten ferner je einen Niederfrequenzverstärker 36 bis 43, von denen nur derjenige irr -dem zweiten Gesprächskanal i2: in: Detailschema ,dargestellt ist. Die übertragenen Gesprächssignale werden einem Mikrophon qq. entnommen und über einen Kopplungskondensator 45 und einen Gitterwiderstand 46 dem Steuergitter einervon einemKathodentwiderstand47 gegengekoppelten Pentode 48 zugeführt. Der Ausgangswiderstand' der Pentode 48 besteht aus dem Äno@d,enwiderstand 32' der normalerweise gesperrten Pentolde 3!i' des Impulsgenerators 2,1, so daß die Anodenspannung der Röhre 3i' in Abhängigkeit von den zu übertragenden Gesprächssignalen wechselt. Wenn von dem oben beschriebenen Ruhezustand des Impulsgenerators 2i ausgegangen wird, bei dem die Pentode 3 i stromführend und .die Pcntode 31" gesperrt ist, wird am Ende eines von dem vorhergehenden Impulsgenerator 2o erzeugten Impulses ,dem Steuergitter der Pentode 3i über die Kopplungsleitung 41 ein negativer Impuls: zugeführt. Daraus ergibt sich eine Abnahme des Anodenstroms ,der Pentode 31 und eine Zunahme der Anodenspannung, was über den Spannungsteiler 33' eine Beseitigung der Sperrung der Pentode 33' bewirkt. Der folglich in der zweiten Pentode 31" auftretende Anodenstrom bewirkt eine Abnahme des Potentials der Anode,dieser Pentode. Diese Potentialabnahme wird von dem Kondensator 33 auf das Steuergitter der Pentod!e 31 übertragen und unterstützt die Wirkung des, ihr zugeführten negativen: Spannungsimpulses. Die angegebene kumulative Wirkung bewirkt bekanntlich eine plötzliche Sperrung der Pentode3i und gleichzeitig eine Beseitigung der Sperrung der Pentode 3i'.
Beim Umklappen, in den Wirkzustand wird die Potentialerhöhung der Anadt der ersten Pentode 3 1 über einen Kopplungskondensator 5o auf das Eingangssteuergitter des Impulsgenerators übertragen. Der folglich am Eingangssteuergitter des Impulsgenerators 22 auftretende Spannungsimpuls weist ein positives Vorzeichen auf und hat keine Auswirkung auf dessen. dann stromführende erste Pentode.
Bei Abwesenheit des Mikrophonverstärkers 37 tritt ein selbsttätiges. Rückklappen -des Impulsgenerators 2i in den Ruhezustand nach einer durch die augenblickliche Ladung des. Kondensators 33 beim Umklappen in den Wirkzustand und einer durch die Zeitkonstante des Entladekreises des Kondensators 33 gegebenen Zeit auf, wobei der Entladekreis im wesentlichen von den Widerständen 32' und 34 gebildet wird. Wenn nämlich die Ladung des Kondensators 33 über seinen Entladekreis in solchem Maße abgenommen hat, @d!aß die Pentode 31 stromführend wird, so bewirkt dies infolge der galvanischen Kopplung 33' eine plötzliche Sperrung der zweiten Pentode 3i'.
Bei Abwesenheit des Mikrophonverstärkers 37 und bei Besprechung des Mikrophons 44 ändert sich ,die augenblickliche Ladung des Kondensators 33 in Abhängigkeit von ,dem zu übertragenden Signal. Je nach dem augenblicklichen Vorzeichen des übertragenden Signals wird der Zeitpunkt des Rückklappens in einem vom Augenblickswert der Signalspannung abhängigen Maße verfrüht oder verspätet. An dem Ausgangswiderstand 32 des Impulsgenerators 21 treten dann positive Spannungsimpulse auf, deren Hinterflanke in Abhängigkeit von dem zu übertragenen Signal wechselt.
An dieser Stelle wird bemerkt, daß die mittlere Ladung des Kondensators 33 und somit die mittlere Dauer der erzeugten Impulse von dem vom Anodenstrom des Mikrophonverstärkers 37 über denWiderstand 32 herbeigeführten Gleic'hspannungsverlust abhängig ist, und zwar wird bei Abnahme des Gleichspannungsverlustes die mittlere Dauer der Impulse zunehmen. Die mittlere Zeitkonstante des Impulsgenerators 2i ist somit einstellbar durch Einstellung des Wirkpunktes der als Mikrophonverstärker geschalteten Pentode 48.
Beim Rückklappen ödes ersten Impulsgenerators 2i in. den Ruhezustand wird über den. Kopplungskondensator 5o,ein negativer Spannungsimpulsdem Eingangssteuergitter ides als Impulsmodulator dienenden Impulsgenerators 22 zugeführt, der, ebenso wie für den Impulsgenerator :2i ausführlich beschrieben wurde, den Impulsgenerator 22 aus dem Ruhezustand bringt und einen in der Zeitdauer modulierten Impuls liefert usw.
Die im Ausgangskreis des Impulsgenerators :2i auftretenden Signalimpulse werden einem aus einem Reihenkondensator 51 und einem Parallelwiderstand 52 bestehenden Differentialnetzwerk zugeführt. An dem Widerstand 52 des Differentialnetzwerkes treten: jeweils am Ainfang und @am Ende eines Signalimpulses Spannungsimpulse positiven bzw. negativen Vorzeichens auf, die nach Begrenzung mittels einer Gleichrichterzelle 53 dem Steuergitter einer als Spannungsverstärker geschalteten Pento-de' 54 zugeführt werden. An. ,dem Ausgangswiderstand 55 des Spannungsverstärkers treten Impulse konstanter Dauer und positiven Vorzeichens. auf, welche mit den Hinterflankender dem Impulsgenerator 21 entnommenen Impulse zusammenfallen.
Die Ausgangskreise der Impulsgeneratoren 2o bis 27 sind auf ähnliche Weise mit Spannungsverstärkern 56 bis 63 gekoppelt, deren Ausgangswiderstände mit einer gemeinsamen Leitung 65 verbunden sind'; die den Ausgangskreisen der Spannungsverstärker 56 bis 63 entnommenen Impulse treten nacheinander auf, da die Impulsmodul.atoren -2o bis 27 sich nacheinander .anregen. Der Synchronisierkanal enthält keinen Spannungsverstärker, sondern ist direkt über den Kopplungskondensator 64 mit der Leitung 65 verbunden.
Die Änderungen ides Zeitintervalls zwischen. aufeinanderfolgenden Kanälen entsprechenden Signalimpulsen charakterisieren sodann. ,das in dem letzten der beiden, Kanäle zu übertragende Signal, und das mittlere Intervall dieser Impulse wird durch die mittlere Zeitkonstante des im zuletzt genannten Kanal liegenden. Impulsgenerators bedingt.
Die verstärkten, in der Leitung 65 auftretenden Spannungsimpulse werden gegebenenfalls nach weiterer Verstärkung und, Begrenzung einem Modulator 66 zugeführt zur Amplituden- und Frequenzmodulation einer von einem Oszillator 67 erzeugten Trägerschwingung. Die modulierte Trägerschwingung wird' einer Sendeantenne 68 zugeführt und übertragen.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine der kreuzweisen Kopplungen der Impulsgeneratoren i9 bis 27 kapazitiv und ,die andere galvanisch, was nicht unbedingt erforderlich ist, denn an Stelle .der kapazitiven Kopplung ist eine induktive Kopplung verwendbar. Die Impulsgeneratoren können gleichfalls .auf andere Weise ausgebildet sein, z. B. als Transitronschaltung, mit einer cinzigenPentode, deren Schirmgitter kapazitiv mit dem Fanggitter gekoppelt ist.
Die mittleren Zeitkonstanten der in,den verschiedenen Kanälen liegenden Impulsgeneratoren weisen bei unbesetzten Kanälen einen Mindestwert auf, wie ;es aus den Fig. i d und i e für d'ie Kanäle 4, 5 und 9 ersichtlich ist.
Nach ,der Erfindung enthalten die Impulsgeneratoren 2o bis 27 Mittel, durch die beim Besetzen eines der Kanäle die mittlere Zeitkonstante des in -diesem Kanal liegenden Impulsgenerators vergrößert wind.
Die Mittel zur Vergrößerung (beim Besetzen eines der Kanäle) der mittleren Zeitkonstanten des in diesem Kanal liegenden Impulsgenerators enthalten vorzugsweise eine Relaisvorrichtung, die mit dem in diesem Kanal liegenden Impulsgenerator gekoppelt ist.
Zu diesem Zweck ist, im dargestellten Ausführungsbeispiel im Steuergitterkreis der als Mikrophonverstärkergeschalteten PentOde 48 eine Relaisvorrichtung 69, 70 mit Ruhekontakt- 70 eingeschaltet, die einen Teil des.Kathodenwiderstandes 47 überbrückt. Spricht das Relais, 69 an, so nimmt der Kathodenwiderstand zu, so daß sich eine Abnahme des Gleichspannungsverlustes: an dem Ausgangswiderstand, 32' des Mikrophonverstärkers ergibt, was, wie es im vorhergehenden erklärt wurde, eine Vergrößerung der mittleren Zeitkonstante des Impulsgenerators 2i bewirkt. - Die Abnahme des Gleichspannungsverlustes an dien -Widerstand 32 kann als die Zuführung einer .aus einer Gleichspannung bestehenden Modulationsspannung zum Impulsmodulator 2!i ,aufgefaßt-werden.
Zur Steuerung des. Relais 69,70 ist der Eingangskreis der Relaisvorrichtung mit der Mikrophonleitung 7 1 verbunden, die mit dien in diesem Kanal liegenden Signalisierungsmittehn gekoppelt -ist. Die Signalisierungsmittel bestehen aus einer Gleichspannungsquelle 72, die über einen Widerstand 73 mit der Mikrophonleitung 71 verbund n ist; und einem in ider Mikrophonleitung liegenden Schalter 74. Wenn der Sendekanal 12 besetzt wird, wird der Schalter 74 geschlossen, und über die Mikrophonleitung 7a tritt eine Signalisierungsgleichspannung auf, welche ein Ansprechen des Relais. 69, 70 bewirkt.
Zur Trennung der Signalisierungsspannung-und der Mikrophonsignale enthält der Eingangskreis der Relaisvorrichtung ein Tiefpaßfilter, welches aus der Reihenschaltung einer Drosselspule 75 und eines Kondensators 76 besteht, wobei letzterer von .dem Relais 69 überbrückt ist. Der Entkopplungskondensator 45 bewirkt, daß die Signalisierungsspannung nicht andern Steuergitter des Mikrophone e"rstärkers auftreten kann.
Eine Vergrößterun@g &er, mittleren Zeitkonstante des Impulsgenerators 21 kann auch von der Signalisierungsspannungselbstbewirktwerden. Zudiesem Zweck wird eine Signahsierungsgleichspannungsquelle negativer Polarität verwendet, :die über einen Widerstand und einen Schalter galvanisch mit dem Gitter .des - Mikrophonverstärkers 37 verbunden wind'. Beim Schließen des Sc'hal'ters wird dann die negative S:ignalisierungsspannung im Steuergitterkreis wirksam, was, ebenso wie bei .dem oben ausführlich beschriebenen Ausführungsbeispiel, eine Abnahme des Anodengleichstroms der Pentode 48 bewirkt.
Nebst einer Vergrößerung der mittleres Zeitkonstante der als Impulsmodulatoren geschalteten Impulsgeneratoren mittels einer Wirkpunktverschiebung der mit ihnen gekoppelten Mikrophonverstärker, kann eine Vergrößerung der mittleren Zeitkonstante auch durch Vergrößerung der Zeitkonstante des Rückkopplungskreises der betreffenden Impulsgeneratoren erhalten werden. Dies ist z. B. dadurch zu verwirklichen, -daß ein Zusatzkondensator parallel zudem Rückkopplungskondensator 33 geschaltet wird und/oder ein Zusatzwiderstand mittels eines Schalters, der bei Ansprechen der Relaisvorrichtung betätigt wird, in Reihe mit dem Widerstand 34 geschaltet wird.-Zur Betätigung der Relaisvorrichtung kann auch eine Wechselspannungssibgnalnsierung verwendet werden, wobei ein. Trennfilter bewirkt, daß einerseits die Signallsierungsspannung nicht zu dem Steuergitter der Mikrophonverstärker durchdringen kann und andererseits ,die Gesprächssignale nicht -in die Relaisvorrichtung geraten.
Schließlich wird bemerkt, daß die Signalisierungsspannung auch über einen getrennten Signalisierungskanal. der betreffenden Relaisvorrichtung zugeführt werden kann.
In Fig. 3 ist eine Multipliexempfangsvorrichtung nach der Erfindung mit acht Empfangskanälen 77 bis 84 zum Empfang von mit der Sendevorrichtung nach Fig. 2 übertragenen Signalen dargestellt.
Die mittels einer Antenne 85 empfangenen Impulse werden nach erfolgter Hochfrequenzverstärkung und Gleichrichtung 86 über eine Leitung 87 mit negativem Vorzeichen in Parallelschaltung den in den Empfangskanälen 77 bis 84 liegenden Impulsdemodulatoren zugeführt, mit -denen Signalverstärkera,ii bis 118 verbunden sind. Die Impulsmodulatoren werden von einander gleichen, sich nacheinander anregenden Impulsgeneratoren gebildet, von denen der erste in Dietailschema dargestellt ist. Die Impulsgeneratoren; 88 bis 95 unterscheiden sich von den in Fig. 2 als Impulsmodulatoren dienenden Impulsgeneratoren nur hinsichtlich der Größe der mittleren Zeitkonstanten, -die im vorliegenden Falle größer als der für jeden Kanal verfügbareModulationsraum gewähltwerden müssen.
Die Wirkung wird an Hand des Impulsidemodulators 88 näher erläutert.
Angenommen wird, @daß in dem Ruhestand die ersten Pentoden der Impulsdemüdulatoren 88 .bis 95 stromführend sind. In jedem Übertragungszyklus wird die Impulsgeneratorreihe 88 bis 95 durch einen Zyklussynchfönisierimpuls negativen Vorzeichens in Betrieb gesetzt, der über die Leitung 96 dem Steuergitter idtr ersten Pentode 97 zugeführt wird, was eine Sperrung der Pentode 97 und eine Beseitigung der Sperrung ,derPentode 97' bedeutet. Der Zyklussychronisierimpuls wird einer Trennvorrichtung 98 entnommen, die mit der Vorrichtung 86 verbunden ist und z. B. aus einem integrierenden Netzwerk mit einer in Reihe liegenden Schwellenvorrichtung besteht. Bei der dargestellten Schaltung würde ein selbsttätiges Rückklappen nach einem durch die mittlere Zeitkonstante des Impulsgenerators 88 bedingten Zeitverlauf auftne.ten. Dieses Rückklappen wird aber vorher von einem Öem betreffenden Kanal entsprechenden Signalimpuls negativen Vorzeichens bewirkt, der über die Leitung 87 und den Widerstand 99 dem Steuergitte.rder zweiten Pentod@e zugeführt wird.
Beim Rückklappen des ersten Impulsgenerators 88 wird der zweite Impulsgenerator 89 von einem über @dien Kopplungskondensator ioo zugeführten Spannungsimpuls negativen Vorzeichens in den Wirkzustand gebracht, um .darauf d'urch einen diesem Kanal entsprechenden Signalimpuls in den Ruhezustand zurückzukehren, usw.
Es sei bemerkt, daß die Impulsgeneratoren 88 bis 95 von der Vorderflanke der Signalimpulse in den Ruhezustand zurückgebracht werden. Es ist aber auch möglich, dies durch die Hinterflanke der Signalimpulse zu bewirken.
In: den Ausgangskreisen: :der aufeinanderfolgen-,den Impulsgeneratoren 88 bis 95 entstehen auf diese Weise in der Zeitdauer modulierte Impulse positiver Polarität, wobei die Änderungen ihrer Zeitdauer die in den betreffenden Kanälen übertragenen Signale .charakterisieren.
Die am Ausgang des Impulsdemodulators 88 auftrietenden, in der Zeitdauer modulierten Impulse werden über einen Kondensator ioi entweder unmittelbar oder über ein die Impulswiederholungsfrequenz unterdrückendes Niederpaßfilter einem Signalverstärker io,2 und Wiedergabevorrichtung 103 zugeführt.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die kreuzweisen Kopplungen der Impulsgeneratoren von verschiedener Art, was nicht erforderlich ist; die beiden Kopplungen können z. B. galvanisch, kapazitiv oder induktiv sein. Gegebenenfalls können die beiden Kopplungen eine Kombination verschiedener Ausführungsmöglichkeiten aufweisen. Auch ist ein anderer Impulsgeneratortyp, z. B. eine Transitronschaltung, verwendbar.
Nach der Erfindung ist der Ausgang des Impulsdemodulators 88 mit einem Signalisierungsspannungsgenerator gekoppelt, der auf eine Vergrößerungdes mittleren Zeitintervalls zwischen den dem betreffenden Kanal und dem vorhergehenden Kanal entsprechenden Impulsen anspricht.
Der Signalisierungsspannungsgenerator enthält ein Maximalrelais 104 mit -einem Wirkkontakt i05 und eine mit ihr gekoppelte Alarmsignalanlage, welche aus der Reihenschaltung einer Batterie io6 und. einer Signallampe 107 besteht, wobei .die Reihenschaltung von dem Wirkkontakt io5 überbrückt wird.
Das Relais iaq. liegt über einen. Widlerst.and io8 parallel zu einem Parallelkondensators- log eine s die Signalspannungen unterdrückenden Tiefpaßfilters mit einer Drosselspule i io, die galvanisch mit dem Ausgang des Impulsdemodulators. 88 verbunden ist.
Beim Besetzen des Übertragungskanals 77 wird das Intervall zwischen dlem dem betreffenden Kanal entsprechenden Signalimpuls und dem vorhergehenden Impuls (hier .dem Synchronisierimpuls) vergrößert. Daraus ergibt sich eine Zunahme der mittleren Zeitdauer der am Ausgang des Impulsdemodulators 88 auftretenden Impulse positiven Vorzeichens und der Spannung über den Kondensator io9, wodurch das Maximalrelais. 104, 105 anspricht.
Die Kopplung des Si-gn:alisierungsspiannungsgenerato.rs mit dem Impulsdemodulator kann ,auch kapazitiv erfolgen. Dies wird durch Verbindung des Ausgangs :des Impulsdemodulators 88 über einen Kopplungskondensator und einen Gleichrichter mit dein Tiefpaßfilter io9, i io bewirkt. Auch hierbei nimmt die Spannung an dem Parallielkondens:ator iog beim Besetzen eines Übertragungskanals zu.

Claims

PATL.'NTANSPROCHE: i. Verfahren zur Übertragung mehrerer Signale durch Impulsmodiulation und über in Zeitmultiplex wirksame Übertragungskanäle, wobei je Übertragungszyklus eine der Kanalzahl entsprechende Signalimpulsza:hl übertragen wird und. wobei die Änderung des Zeitintervalls zwischen. zwei Signalimpulsen, die zwei aufeinanderfolgenden Kanälen: entsprechen, nur das im letzteren der beiden Kanäle zu übertragende Signal charakterisiert, dadurch gekennzeichnet, daß bei unbesetzten Kanälen das mittlere Zeitintervall zwischen den Signalimpulsen aufeinanderfol.gender Kanäle möglichst klein gewählt wind und daß beim Besetzen eines Übertragungskanals das mittlere Zeitintervall derart vergrößert wird, daß bei Besetzung der erfahrungsgemäß im Betrieb maximal gleichzeitig benutzten Teilanzahl von Kanälen die Zyklusperiode durch die Summe aller den einzelnen Impulsen zugeordneter mittlerer Zeitintervalle nicht überschritten wird.
2. Sendevorrichtung für mehrere Signale durch Impulsmodulation und- über in Zeitmultiplex wirkende Sendekanäle zur Durchführung ,des Verfahrens nach Anspruch i, bei der jeder Sendekanal einen als Impulsmodulator dienen. dien Impulsgenerator enthält und die Impulsgeneratoren sich nacheinander anregen zur nach einer vom zu übertragenden Signal abhängigen Zeitdauer ierfolgenden Erzeugung eines -diesem Kanal entsprechenden Signalimpulses, so daß die Änderungen :des Zeitintervalls zwischen aufeinanderfolgenden Kanälen entsprechenden Signalimpulsen nur das im letzteren dieser Kanäle zu übertragende Signal charakterisieren und das mittlere Zeitintervall zwischen diesen Impulsen idurch dhe mittlere Zeitkonstante des im zuletzt genannten Kanal liegenden Impulsgenerators bedingt wird, gekennzeichnet durch Mittel, durch die beim Besetzen eines der Kanäle,die mittlere Zeitkonstante .des in diesem Kanal liegenden Impulsgenerators vergrößert wird.
3. Siendevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beim Besetzen eines der Kanäle zur Vergrößerung der mittleren Zeitkonstante des in diesem Kanal liegenden Impulsgenerators dienenden Mittel eine Relaisanordnung enthalten, die mit einem Teil des in diesem Kanal liegenden Impulsgenerators gekoppelt ist. q..
Sendevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet; daß beim Ansprechen .der Relaisvorrichtung eine Gleichspannung auftritt, die als Modulationsspannung dem Impulsgenerator zugeführt wird.
Sendevorrichtung nach Anspruch 3, dar durch gekennzeichnet, daß beim Ansprechen. der Relaisvorrichtung ein im Rückkoppelkreis des Impulsgenerators liegender Schalter betätigt wird.
6. Sendevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingangskreis der Relaisvorrichtung mit den in diesem Kanal liegenden Signalisierungsmitteln gekoppelt ist.
7. Sendevorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingangskreis .der Relaisvorrichtung ein Trennfilter zwecks Trennung der zu übertragenden Signale und id#-r Signalisierungsspannung enthält. B.
Sendevorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennfilter von einem Tiefpaßfilter gebildet wird.
9. Empfänger zum Empfang von durch Impulsmodulation zu übertragenden Signalen über in Zeitmultiplex wirksame Empfangskanäle zum Empfang der auf die Weise nach Anspruch i oder von einem Sendier nach einem ,der Ansprüche :2 bis 8 übertragenen Signale, wobei jeder Empfangskanal einen Impulsdemodulator enthält zur Umsetzung der Änderunben des Zeitintervalls zwischen den dem-betreffen-.den Empfanggkanal und -dem vorhergehenden Kanal entsprechenden Signalimpulsen in das im betreffenden Kanal übertragene Signal, da-4urch gekennzeichnet, daß die Impulsdemodulatoren mit Signalisierungsspannungsgeneratoren gekoppelt. sind, welche auf eine VergrÖßcrung -des mittleren Zeitintervalls zwischen den. .dem betreffenden Empfangskanal und idem vorhergehenden Kanal entsprechenden Signalimpulsen ansprechen. io. Empfänger nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, @daß die Impulsmodulatoren über ein die Signalspannungen unterdrückendes Ti,efpaßfilter mit,dem in dem bietreffendenKanal liegenden Signalisierungsspannungsgenerator verbunden sind. i i. Empfänger nach Anspruch 9 oder @i-o, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalisierungsspannungsgenerator von einem Maximalrelais und einer mit ihm gekoppelten Alarmsignalanlagegebildet wird.