DE946453C - Decodiereinrichtung fuer elektrische Codeimpuls-UEbertragungssysteme - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Systeme zur elektrischen Übertragung von Informationssignalen mittels wiederkehrender Codeimpulsgruppen nach dem bekannten Verfahren, bei dem in einer Sendestation das zu übertragende Signal, das aus einer elektrischen Spannungs- oder Stromwelle besteht, deren Augenblicksamplitude zeitlich stetig veränderlich ist, in regelmäßigen Zeitintervallen abgegriffen wird, woraufhin die abgegriffene Amplitude durch den ihr am nächsten liegenden Wert einer Skala ersetzt wird, deren Amplituden regelmäßig zunehmen und zu den aufeinanderfolgenden ganzen Zahlen i, 2, 3 . .. 2" proportional sind. Dieser Amplitudenwert wird dann durch eine Codegruppe dargestellt, welche eine ganze Zahl η von zweiwertigen elektrischen Impulsen umfaßt. »Zweiwertig« bedeutet hierbei, daß jeder Impuls nur einen von zwei möglichen Signalisationszuständen (Werten) annehmen kann, beispielsweise Anwesenheit und Abwesenheit oder auch positive und negative Polarität. Die so gebildeten Codegruppen, für die es bekanntlich 2" verschiedene Möglichkeiten gibt, werden von der

Sendestation zur Empfangsstation über irgendeinen Übertragungskanal in regelmäßigen Zeitabständen übertragen, deren Wiederkehrperiode mit derjenigen der erwähnten Abgriffe übereinstimmt, wobei jede der 2" verschiedenen möglichen Gruppen eine andere der 2" möglichen Amplituden darstellt. Jede Gruppe setzt sich also aus «-Impulsen zusammen, deren jeder einen der beiden erwähnten Signalisationszustände annehmen kann. Hierbei sei ίο der Einfachheit halber angenommen, daß alle Impulse dieselbe Dauer aufweisen. In der Empfangsstation stellt eine geeignete Vorrichtung, die als Decodiereinrichtung bezeichnet wird, aus den empfangenen Impulsgruppen wieder ein Signal mit zeitlich stetig veränderlicher Amplitude her, das im wesentlichen das ursprüngliche Informationssignal wiedergibt. Um die Arbeitsweise des Empfängers, ' der mit dem Sender synchronisiert sein muß, zu erleichtern,, werden gleichzeitig mit den Codegruppen Gleichlaufsignale übertragen, die aus Impulsen oder Impulsgruppen bestehen, welche streng periodisch mit der Wiederkehrfrequenz der Codegruppen sind.

Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Decodiereinrichtung für ein Übertragungssystem mit impulsgruppen, welche nach dem in der Patentschrift 845 214 beschriebenen Code codiert sind. In dieser Patentschrift wurde gezeigt, daß man nach Vorgabe einer ganzen Zahl η von zweiwertigen Impulsen, welche wie erwähnt 2" verschiedene Gruppen von je η aufeinanderfolgenden Impulsen, deren jeder einen von zwei möglichen Werten annehmen kann, liefern können, eine Folge von (2" + η— ι) derartigen Impulsen definieren kann, die in einer solchen Reihenfolge angeordnet sind, daß die («—1) letzten Impulse irgendeiner Gruppe von η aufeinanderfolgenden Impulsen, genommen in der erwähnten Folge, jeweils dieselben Werte aufweisen wie die (n— 1) ersten Impulse der folgenden Gruppe, wobei die 2" möglichen Gruppen von η aufeinanderfolgenden Impulsen alle voneinander verschieden sind. Eine solche Folge wird als Grundfolge bezeichnet. Bei dieser Codeart stellt man im allgemeinen jede der 2" möglichen Amplituden des Informationssignals durch die Gruppe von entsprechendem Rang in der Grundfolge dar, d. h. die Größen der Amplitudenwerte, welche proportional zu den ganzen Zahlen 1, 2, 3 ... 2" sind, . werden durch die Gruppen dargestellt, welche in der Grundfolge mit diesen ganzen Zahlen übereinstimmende Ränge haben, so daß die erste Gruppe von η Impulsen als diejenige definiert ist, die mit dem ersten Impuls der Grundfolge beginnt, während die zweite Gruppe mit dem zweiten Impuls der Grundfolge beginnt usw., bis zur Gruppe vom Rang 2", welche den Impuls vom Rang 2" und die (n— 1) letzten Impulse der Grundfolge umfaßt.

Andererseits wird im folgenden als »Ergänzungsfolge« zur Grundfolge eine Folge von (2ⁿ + η—ι) Impulsen bezeichnet, bei der jeder der aufeinanderfolgenden Impulse den entgegengesetzten Wert hat, wie der Impuls gleichen Ranges in der Grundfolge. In der erwähnten Patentschrift wurde gezeigt, daß eine solche vollständige Folge von (zⁿ + η— ι) Impulsen mit Hilfe einer Spezialkathodenstrahlröhre erzeugt werden kann, in der ein in einer gegebenen Richtung durch eine Sägezahnspannung abgelenkter Elektronenstrahl von einer Sammelanode aufgefangen wird, nachdem er eine Hilfselektrode abgetastet hat, welche eine Maske bildet und (2" + η— ι) längs der Abtastrichtung angeordnete, teils durchbrochene und teils volle Elemente umfaßt. Die durchbrochenen Elemente (Fenster) lassen den Elektronenstrahl durch und rufen auf der Anode Impulse hervor, welche durch ihre Existenz selbst gekennzeichnet sind, während die vollen Elemente (Abdeckung) den Elektronenstrahl aufhalten und fiktive Impulse erzeugen, die sich durch ihre Nichtexistenz kennzeichnen. Diese Impulse werden als anwesend und abwesend bezeichnet, wobei diese beiden Zustände in diesem Falle die beiden möglichen Werte der Impulse im obigen Sinn darstellen.

In einem an die Sammelelektrode einer solchen Röhre angeschlossenen Stromkreis nimmt man also bei Abtastung der Hilfselektrode in ihrer gesamten Ausdehnung durch den Elektronenstrahl eine Folge von (2" + η— ι) Impulsen ab, welche in ihrer Gesamtheit die Grundfolge darstellen und 2" verschiedene mögliche Gruppen von η aufeinanderfolgenden Impulsen umfassen, deren jeder anwesend oder abwesend ist. Wenn man dagegen mit dem Elektronenstrahl eine Strecke der Hilfselektrode abtastet, die η Fenster oder Abdeckungen entspricht, erhält man im Anodenkreis der Röhre eine einzige Gruppe von η zweiwertigen Impulsen, deren Zusammensetzung vom Ausgangspunkt der Abtastung abhängt. Von dieser Eigenschaft wird in dem in der erwähnten Patentschrift beschriebenen Codierungssystem Gebrauch gemacht. Man kann also durch Wahl eines Punktes als Ausgangspunkt für die Abtastung, dessen Entfernung vom Rand der Hilfselektrode proportional zur Augenblicksamplitude des Informationssignals ist, im Anodenkreis eine Codegruppe erhalten,- die je nach der Größe der entsprechenden Amplitude verschieden ist, wobei die Zusammensetzung der Gruppe als Funktion der Amplitude mit dem erwähnten Code übereinstimmt.

In der Empfangsstation müssen die empfangenen no Codegruppen decodiert werden, d. lh., es müssen aus ihnen Signale mit veränderlicher Augenblicks amplitude abgeleitet werden, .wobei die Amplitude je nach der Zusammensetzung der gerade betrachteten ruppe 2" mögliche Werte annehmen kann.

Zu diesem Zweck kann man von der folgenden Eigenschaft Gebrauch machen: Man kann übereinkommen, daß jedem der aufeinanderfolgenden Impulse einer codierten Gruppe von η zweiwertigen Impulsen eine von η Impulsfolgen entspricht, deren jede je nach dem Werte des entsprechenden Impulses mit der Grundfolge oder mit der Ergänzungsfolge übereinstimmt. Wenn man dann gleichzeitig im Synchronismus η derartige Impulsfolgen erzeugt und dafür Sorge trägt, daß die einzelnen olgen je nach dem Rang des Impulses, welchem

sie in der betreffenden Gruppe entsprechen, durch zyklische Vertauschung auseinander entstehen, wobei beispielsweise die abgeänderte Grundfolge, welche dem zweiten Impuls entspricht, mit dem zweiten Impuls der Grundfolge beginnt und mit dem ersten Impuls derselben Grundfolge aufhört, während die dem dritten Impuls der Gruppe entsprechende abgeänderte Grundfolge mit dem dritten Impuls der Grundfolge beginnt usw., kann

ίο man leicht einsehen, daß nur für einen einzigen Zeitpunkt, dessen Lage in der Gesamtdauer der η Folgen durch den Rang der betrachteten Gruppe in der Grundfolge gegeben ist, eine Koinzidenz zwischen den η im selben Augenblick in den η ererzeugten Folgen, d. h. das gleichzeitige Auftreten von η Impulsen desselben Wertes erfolgen kann.

Die Koinzidenz in dem erwähnten Zeitpunkt kann somit verwendet werden, um in demselben ein besonderes Signal, beispielsweise einen kurzen Impuls, zu erzeugen, der also in bezug auf periodische Bezugszeitpunkte proportional zur ursprünglichen codierten Amplitude lagemoduliert ist. Man könnte auch dieselbe Eigenschaft ausnutzen, um dauermodulierte Impulse zu erzeugen, deren Beginn beispielsweise durch den Anfang der Grundfolge und deren Ende durch die Koinzidenz bestimmt wird. Auf beide Arten erhält man lage- oder dauermodulierte Impulse, die nach bekannten Verfahren demoduliert, d. h. in Signale mit veränderlicher Amplitude verwandelt werden können.

Selbstverständlich müssen sämtliche beschriebenen Decodierungsvorgänge für jede empfangene Codegruppe in einem Zeitintervall ausgeführt werden, das höchstens gleich der Wiederkehrperiode dieser Gruppen ist, wobei die Erzeugung der η Grundfolgen oder Ergänzungsfolgen, welche den η Impulsen einer Gruppe entsprechen, mit dieser Wiederkehrperiode synchronisiert ist.

Eine in der erwähnten .'-'atentschrift beschriebene Decodierungsvorrichtung enthält η Kathodenstrahlröhren, die ähnlich wie die oben beschriebene Röhre aufgebaut sind, jedoch so, daß der Elektronenstrahl in zwei zueinander senkrechten Richtungen abgelenkt werden kann. In der ersten Richtung kann der Elektronenstrahl unter der Einwirkung einer Spannung, welche nur zwei konstante Werte annehmen kann, eine von zwei Stellungen einnehmen, die der Einfachheit halber als linke und rechte Stellung bezeichnet seien. In der zweiten Richtung tastet der Elektronenstrahl eine von zwei Masken ab und fällt dann auf eine Sammelelektrode. Die beiden Masken sind mit parallelen Reihen von Fenstern und Abdeckungen versehen, wobei die Abdeckungen der einen Maske den Fenstern der anderen Maske entsprechen, und umgekehrt. Sie sind so angeordnet, daß der Elektronenstrahl, je nachdem ob er sich in der linken oder in der rechten Stellung befindet, die linke bzw. die rechte Maske bestreicht.

In dieser Decodierungseinrichtung wird die Scheitelspannung jedes empfangenen Impulses, also die Spannung Null oder eine von Null verschiedene Spannung, je nachdem ob der betreffende Impuls vorhanden oder nicht vorhanden ist, abgegriffen und gespeichert, um eine entsprechende Spannung zu liefern, welche den Elektronenstrahl einer der η Röhren je nach dem Wert des betreffenden Impulses in die linke oder in die rechte Stellung bringt. Hierauf wird gleichzeitig in allen η Röhren die Abtastung begonnen, jedoch mit einer räumliehen Verschiebung der Elektronenstrahlen, derart, daß dieselben je nach der Stellung des Elektronenstrahls Impulsfolgen erzeugen, welche entweder mit der Grundfolge oder mit der Ergänzungsfolge übereinstimmen, jedoch eine zeitliche Verschiebung zwischen zwei aufeinanderfolgenden ^Röhren . aufweisen, die gleich der Dauer eines in diesen Folgen enthaltenen Impulses ist. Nach dem obenerwähnten Prinzip ist somit nur für einen einzigen Codetakt eine Koinzidenz aller in den Anodenkreisen der η Röhren abgenommenen Impulse vorhanden. Es ist offenbar mit Hilfe bekannter Vorrichtungen möglich, einen und nur einen Impuls im Zeitpunkt dieser Koinzidenz zu erzeugen. Wenn dieser Vorgang periodisch mit der Wiederkehrfrequenz der nacheinander empfangenen Gruppen wiederholt wird, kann man eine Folge von lagemodulierten Impulsen erhalten, die nach einem an sich bekannten Verfahren demoduliert werden können und hierdurch die Wiederherstellung des Ursprungliehen Informationssignals mit stetiger Amplitudenänderung gestatten.

Hauptziel der Erfindung ist es, in einer Koinzidenz- und Demoduliereinrichtung dieser Art die Verwendung mehrerer Kathodenstrahlröhren überflüssig zu machen.

Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt darin, in der Decodiereinrichtung eine Elektronenstrahlröhre zu verwenden, die praktisch ebenso wie die in der Sendestation verwendete Elektronenstrahlröhre aufgebaut ist. Es hat sich gezeigt, daß es vorteilhaft ist, zur Erzeugung der in der Decodiereinrichtung benötigten Grund- und Ergänzungsfolgen eine Röhre zu verwenden, welche nur die Grundfolge erzeugt, und die Ergänzungsfolge hieraus mittels einer Vorrichtung zur Polaritätsumkehr, vorzugsweise eines elektronischen Stromwenders, herzustellen. Jede der betreffenden Folgen ist aus Impulsen zusammengesetzt, deren beide Werte durch positive und negative Polarität gekennzeichnet sind. Es ist an sich bekannt, daß man einen elektronischen Stromwender mit Hilfe von vier identischen Gleichrichtern in Brückenschaltung aufbauen kann. Die beiden Brückendiagonalen sind hierbei mit den Wicklungen zweier Transformatoren verbunden, deren jede eine Mittelanzapfung aufweist, während die anderen Wicklungen dieser Transformatoren den Eingang bzw. Ausgang der Schaltung bilden. Wenn man zwischen den beiden Mittelanzapfungen eine Gleichspannung zur PoIarisierung der Gleichrichter anlegt, befinden sich zwei derselben in leitendem Zustand gegenüber jeder an der Außenwicklung des einen Transformators angelegten und an der Außenwicklung des anderen Transformators abgenommenen Wechselspannung, während die beiden anderen Gleich-

rdchter nicht leitend sind. Kehrt man die Polarität dieser Gleichspannung um, so wechseln die Gleichrichter ihre Funktion, und der Richtungssinn des Stroms wird umgekehrt. Die Verwendung derartiger Stromwender zur Erzeugung der Ergänzungsfolgen bildet eines der Kennzeichen der Erfindung.

Ein weiteres Ziel der Erfindung betrifft die Ausbildung einer Vorrichtung zur Feststellung der Koinzidenz von η Impulsen im gleichen Signalisationszustand. Nach einem Merkmal der Erfindung zeichnet sich diese Koinzidenz durch das Verschwinden einer Spannung aus, welche aus der Summierung der Impulsspannungen der η Impulsfolgen hervorgeht. Zu diesem Zweck wird die Summierung in einem Widerstand hohen Werts vorgenommen, der als gemeinsamer Arbeitswiderstand in den Kathodenleitungen von η Elektronenröhren dient, deren Steuergittern die erwähnten wlmpulsao folgen mit wechselnder Polarität zugeführt werden. Der Anodenstrom jeder Röhre verschwindet während der negativen Impulse und fließt während der positiven Impulse. Infolge der bekannten Gegenkopplungswirkung, die bei Röhren mit Arbeitswiderstand in der Kathodenleitung auftritt, ist die sich ergebende Spannung fast unabhängig von der Anzahl der Röhren, die gleichzeitig einen positiven Impuls empfangen. Nur in dem Augenblick, in dem alle η Röhren einen negativen Impuls erhalten, verschwindet jede Spannung an den Klemmen des Summierungswiderstandes, wodurch an seinen Klemmen ein negativer Impuls entsteht, dessen zeitliche Lage die empfangene Codeimpulsgruppe kennzeichnet.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Decodiereinrichtung für Übertragungssysteme mittels .._._ wiederkehrender Codeimpulsgruppen, wobei jede dieser Gruppen eine ganze Zahl η von Impulsen umfaßt, deren jeder dieselbe Dauer hat und einen von zwei möglichen Signalisationszuständen· annehmen kann. Das' Übertragungssystem verwendet hierbei zur Darstellung jeder der 2" möglichen Augenblicksamplituden, welche mit der Wiederkehrfrequenz der Codeg/ruppen von einem zu üibertragenden Informationssignal abgenommen werden und zu den ganzen Zahlen von 1 bis 2" proportional sind, eine ihr zugeordnete Gruppe, die einen Ring zwischen 1 und 2" in einer Grundfolge einnimmt, welche (2" + η— ι) Signale umfaßt, die einen von zwei Signalisationszuständen haben können, wobei die die Grundfolge bildenden Signale in einer solchen Reihenfolge angeordnet sind, daß alle von η aufeinanderfolgenden Signalen gebildeten Gruppen innerhalb der Folge voneinander verschieden sind. Die Codegruppen werden hierbei von einer Sendestation auf eine Empfangsstation übertragen,· welche die ernndungsgemäße Decodiereinrichtung enthält, während gleichzeitig periodisch Synchronisierimpulse mit übertragen werden, deren Wiederkehrperiode gleich derjenigen der Codegruppen ist. Die ernndungsgemäße Decodiereinrichtung kennzeichnet sich dadurch, daß sie Mittel enthält, welche die empfangenen Impulse einem Wähler für die Synchronisierimpulse zuführen, ferner einen Sägezahngenerator, der von den durch den erwähnten Wähler abgetrennten Synchronisierimpulsen synchronisiert wird, ferner Mittel, welche die empfangenen Impulse einem ersten Verzögerungsnetzwerk zuführen, das mit η derart gestaffelten Abgriffen versehen ist, daß die Laufzeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden Abgriffen gleich der Dauer eines Impulses in den Codegruppen ist, ferner Mittel, die aus den ausgewählten Synchronisierimpulsen periodische Steuerimpulse ableiten, welche η Speicheranordnungen betätigen, denen gleichzeitig die an den η Abgriffen des ersten Verzögerungsnetzwerkes vorhandenen elektrischen Spannungen zugeführt werden, wobei jede Speicheranordnung an ihrem Ausgang eine Steuerspannung liefert, die je nach dem Wert der an dem zugeordneten Abgriff des Verzögerungsnetzwerkes vorhandenen Spannung im Zeitpunkt des Auftretens der Steuerimpulse einen von zwei vorbestimmten konstanten Werten haben kann, ferner einen Impulsgenerator mit einer Elektronenstrahlröhre, der von der Sägezahnspannung gesteuert wird und periodisch in einer Zeit, die höchstens gleich der Dauer eine Codegruppe ist, eine Folge von (2" + η—ι) Signalen von je gleicher Dauer erzeugt, wobei jedes Signal in der Abwesen- go heit oder Anwesenheit eines Impulses besteht und die Folge von (2" + η — ι) Signalen dieselbe Zusammensetzung hat, wie die erwähnte Grundfolge, ferner Mittel, welche diese Signalfolge einer Umwandlungsstufe zuführen, die sie in eine Folge von (2" + η—ι) Impulsen umwandelt, die eine von zwei entgegengesetzten Polaritäten, je nachdem ob ein Impuls in der erwähnten Folge vorhanden oder nicht vorhanden ist, aufweisen, ferner ein zweites Verzögerungsnetzwerk, das von der umgewandelten Impulsfolge gespeist wird und mit. η derart gestaffelten Abgriffen versehen ist, daß die Laufzeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden Abgriffen gleich der Dauer eines Impulses der umgewandelten Folge ist, ferner η Stromwender, die einerseits von der an einem Abgriff des zweiten Verzögerungsnetzwerkes auftretenden Spannung und andererseits von der am Ausgang einer Speicheranordnung erzeugten Steuerspannung beaufschlagt werden, wobei jeder Stromwender an seinem Aus- no gang je nach dem Wert dieser Steuerspannung eine Impulsfolge liefert, die mit der umgewandelten Impulsfolge oder mit einer Ergänzungsfolge übereinstimmt, die man erhält, indem man die Polarität jedes Impulses in der umgewandelten Folge umkehrt, ferner eine Summierungsvorrichtung mit η Eingängen, die von den η Ausgängen der Stromwender beaufschlagt werden, welche an einem Widerstand nur dann einen 'resultierenden Impuls liefert, wenn alle Impulsspannuiigen von den η Stromwendern gleichzeitig dieselbe vorbestimmte Polarität aufweisen, ferner Mittel, die den resultierenden Impuls einem Demodulator für zeitlich lagemodulierte Impulse zuführen, Mittel, die aus den vom Impulswähler abgegebenen Synchronisierimpulsen periodische, im wesentlichen rechteckige

Entriegelungssignale ableiten und sie dem Demodulator derart zuführen, daß dieser nur während der Dauer der Entriegelungsimpulse freigegeben wird, und schließlich Mittel, welche die vom Demodulator abgegebenen demodulierten Signale einem Nutzkreis zuführen.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand der Zeichnung. Hierin zeigt

ίο Fig. ι das Blockschaltbild einer Empfangseinrichtung für Codegruppen, .aus fünf Impulsen mit Stromwendern und einer- .grfindungsgemäßen Summiereinrichtuhg,

Fig. 2 eine bevorzugte Ausführungsform eines elektronischen Stromwenders und

Fig. 3 eine bevorzugte Ausführungsform der Summierungseinrichtung.

In Fig. ι werden an der Eingangsklemme 1 periodisch Codeimpulsgruppen und Gleichlaufimpulse von einem nicht dargestellten Sender empfangen. Beispielsweise ist angenommen, daß jede Gruppe fünf Impulse umfaßt, deren jeder gemäß dem bei der Sendung verwendeten Schlüssel anwesend oder abwesend sein kann. Diese Codeas gruppen werden auf ein Verzögerungsnetzwerk 2 gegeben, das sie durchlaufen. Dieses Netzwerk ist an seinem anderen Ende reflexionsfrei abgeschlossen und besitzt fünf Zwischenabgriffe. An diese sind fünf Vorrichtungen zur Spannungsabnähme und Spannungsspeicherung 3_t bis 3₅ mit ihren Haupteingangsklemmen angeschlossen. Derartige Vorrichtungen sind in der Nachrichtentechnik bekannt.

Der Gleichlaufwähler 4 wählt die Gleichlaufimpulse aus und leitet aus ihnen Steuerimpulse ab, die einerseits den Vorrichtungen S₁ bis 3₅ zugeleitet werden und andererseits zur Synchronisierung eines linearen Sägezahngenerators 5 dienen. Der Impulsgenerator 6 erzeugt eine periodische Impulsfolge und enthält im wesentlichen eine Kathodenstrahlröhre der in dem obenerwähnten Patent beschriebenen Art, deren Prinzip in der Beschreibungseinleitung geschildert wurde. Der Impulsgenerator 6 ist einerseits mit dem Sägezahngenerator 5 und andererseits mit einer Vorrichtung 7 zur Polaritätsumwandlung und gegebenenfalls Impulsentzerrung verbunden. Die Vorrichtung 7 speist ein Verzögerungsnetzwerk 8, das ähnlich wie das Netzwerk 2 aufgebaut ist und ebenfalls fünf Zwischenabgriffe enthält, die mit den Haupteingangsklemmen von fünf Stromwendern g_t bis 9₅ in Verbindung stehen. Deren Ausgangsklemmen führen auf eine Summierungsvorrichtung 10. Die Hilfseingangsklemmen der Stromwender 9 sind mit den Ausgangsklemmen der Speicheranordnungen 3_X bis 3₅ verbunden.

Von der Summierungsvorrichtung 10 wird ein Widerstand 11 gespeist, während eine Impulsdemodulieranordnung 12 für die an den Klemmen des Summierwiderstandes 11 abgenommenen Impulse an diesen angeschlossen ist. Schließlich tritt das decodierte Signal an der Ausgangsklemme 13 auf und kann einem Nutzkreis zugeführt werden.

Vom Gleichlaufwähler 4 wird eine Vorrichtung 14 gespeist, die eine Hilfsspannung liefert, welche dem Demodulator 12 zugeführt wird.

Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: Der Gleichlaufwähler 4 empfängt sowohl die Impulse der Codegruppen als auch die Gleichlaufimpulse. Er wählt die letzteren aus und erzeugt aus jedem von ihnen zwei Steuerimpulse, die in geeigneter Weise zeitlich gegeneinander verschoben sind. Einer dieser Steuerimpulse wird den Spannungsabgreif- und Speichervorrichtungen S₁ bis 3₅ genau in dem Augenblick zugeführt, in dem die Spannungsscheitel der fünf Impulse der empfangenen Codegruppe im Verzögerungsnetzwerk 2 an dessen Abgriffen eintreffen. Die Abgriffe des Netzwerks 2 sind nämlich so angeordnet, daß beim Eintreffen eines Impulses an dem am weitesten vom Eingang entfernten Abgriff die vier folgenden Impulse genau an der Stelle der anderen Abgriffe eintreffen. Dieser Steuerimpuls betätigt gleichzeitig die Organe, welche in den Anordnungen 3_X bis 3₅ die in diesem Augenblick an ihren Haupteingangsklemmen herrschende Spannung feststellen. Die Scheitelspannungen der vorbeigehenden Impulse, die entweder Null oder nicht Null sind, werden also abgegriffen.

Jede der Anordnungen 3_X bis 3₅ enthält außerdem Spannungsspeicherungsvorrichtungen, die eine bis zum nächsten Spannungsabgriff konstant bleibende Spannung liefern. Diese Speichereinrichtungen sind derart eingerichtet, daß sie der konstanten Spannung einen von zwei geeignet gewählten Werten erteilen, um in der unten beschriebenen Weise die Stromwender Q₁ bis g_s im einen oder im anderen Sinne zu betätigen, je nachdem ob die abgegriffene Spannung Null oder nicht Null war. Die Stromwender g_t bis g_s sind so angelegt, daß sie je nach dem Wert der von der zugeordneten Anordnung Z₁ bis 3₅ gelieferten Spannung die an ihren Eingangsklemmen angelegten Spannungen mit oder ohne Polaritätsumkehr weitergeben.

Der zweite Steuerimpuls, der eine geeignete zeitliche Lage besitzt, wird dem Sägezahngenerator 5 zugeführt, dessen Spannung an die Ablenkplatten der Impulserzeugerröhre des Impulsfolgengenerators 6 angelegt wird. Die zeitliche Lage des von 4 ausgehenden Steuerimpulses ist so gewählt, daß die lineare Abtastung der Anode und der Maskenelektrode der Röhre und infolgedessen die Erzeugung der Impulsfolge vor sich geht, nachdem schon die Stromwender g_± bis g₅ durch die Anordnungen 3_Χ bis 3₅ in der beschriebenen Weise eingestellt worden sind. Die von 6 erzeugte Impulsfolge wird dem Impulswandler 7 zugeführt. Wie erwähnt, sind die Impulse der von 6 erzeugten Grundfolge durch ihre Anwesenheit oder Abwesenheit gekennzeichnet. iao Der Impulswandler 7 hat die Hauptaufgabe, hieraus Impulse zu erzeugen, die durch ihre Polarität gekennzeichnet sind, wobei beispielsweise die vorhandenen Impulse in positive Impulse und die nicht vorhandenen in negative Impulse umgewandelt werden. Ferner hat die Anordnung 7 die zusätzliche

Aufgabe, die Impulsdauer so zu verlängern, daß mehrere aufeinanderfolgende anwesende Impulse sich in einen einzigen Impuls verwandeln, dessen Dauer gleich der Summe der Längen der Einzelimpulse ist, und diesen Impulsen eine annähernd rechteckige Form zu geben. Die Grundfolge wird also in eine Rechteckwelle mit unregelmäßig langen positiven und negativen Spannungsstufen konstanter Höhe verwandelt, die durch sehr rasche ίο Übergänge miteinander verbunden sind. Die so err haltene Impulsfolge durchläuft das Verzögerungs-. netzwerk 8, dessen Zwischenabgriffe derart angeordnet sind, daß beim Eintreffen eines bestimmten Impulses am vom Eingang am weitesten entfernten Abgriff die vier folgenden Impulse gerade an der Stelle der anderen Abgriffe eintreffen. Ein Bruchteil der Energie dieser Impulse durchläuft die Verbindungsleitungen, die von diesen Abgriffen zu den Stromwendern Q₁ bis o,₅ führen. Diese werden also von umgewandelten Impulsfolgen durchlaufen, deren jede gegen die vorhergehende um die Dauer eines Impulses verzögert ist. Die nicht umkehrend eingestellten Stromwender lassen die Impulsfolge unverändert hindurch, während die anderen die positiven Impulse in negative verwandeln, und umgekehrt.

Die fünf umgewandelten Impulsfolgen werden in der ursprünglichen oder umgekehrten Form der Summierungsvorrichtung 10 zugeführt, die eine doppelte Aufgabe hat: Einmal die Aufgabe der Umformung, die darin besteht,, dem Widerstand 11 Impulseeiner einzigen Polarität zuzuführen, während die Impulse umgekehrter Polarität durch nicht vorhandene Impulse ersetzt werden, und außerdem die Aufgabe der Begrenzung, die darin besteht, die Spannung an den Klemmen des Widerstandes 11 auf einen Wert zu begrenzen, der höchstens gleich' dem durch einen einzigen Impuls hervorgerufenen Wert ist.

Die Spannung an den Klemmen des Widerstandes 11 ist infolgedessen während der Anlegung der Impulsfolgen konstant, abgesehen von der Dauer eines einzigen Impulses. Man erhält somit an den Klemmen des Widerstandes 11 einen Spannungsimpuls von umgekehrter Polarität, wie diejenige der so unterbrochenen Spannung.

Die Anordnung 14 hat den Zweck, eine periodische Verriegelungsspannung zu erzeugen, die während geeigneter Zeitintervalle den Demodulator 12 abwechselnd blockiert und freigibt; um zu vermeiden, daß während des unausgenutzten Teiles jedes Arbeitszyklus unerwünschte Signale vom Demodulator übertragen werden. Diese an sich bekannte Anordnung muß von der Synchronisiervorrichtung 4 gesteuert werden.

Es wird also nach dem Empfang jeder Codeimpulsgruppe ein Impuls erzeugt, und der Zeitpunkt des Auftretens dieses Impulses hängt von der der Gruppe eigenen Zusammensetzung ab und kennzeichnet diese. Da derselbe Arbeitszyklus sich nach dem Empfang jeder Gruppe wiederholt und die Stromwender 9 bei jedem Zyklus je nach der Kombination, welche der empfangenen Gruppe entspricht, eingestellt werden, wird somit am Ausgang der Anordnung 10 eine Folge periodischer Impulse abgenommen, die in bezug auf feste Be^J zugszeitpunkte, beispielsweise den Anfang aufeinanderfolgender Gruppen, zeitlich lagemoduliert sind. Anordnungen zur Demodulation derartiger Impulsfolgen sind an sich bekannt. 12 sei eine solche Anordnung, die an den Ausgangsklemmen 13 eine zeitlich stetig veränderliche Spannung liefert, welche das decodierte Signal darstellt.

In Fig. 2 bezeichnet 3 mit derselben Bezugsziffer wie in Fig. 1 eine der Anordnungen zur Spannungsfeststellung und Speicherung. Ebenso stellt 8 das Verzögerungsnetzwerk dar, das die fünf von der. Impulserzeugerröhre herrührenden Grundfolgen zeitlich verteilt, während 10 die Summierungsanordnung bedeutet.

Die in 3 gespeicherte Spannung, die, wie erwähnt, verschiedene Werte annimmt, je nachdem ob der entsprechende Impuls vorhanden oder nicht vorhanden war, wird einer Impulsverstärkerstufe 21 in Kathodenfolgerschaltung zugeführt. Diese enthält eine Röhre, an deren Kathode einerseits ein Widerstand 22 in Reihe mit dem negativen Pol einer Spannungsquelle und andererseits der Steuerkreis eines an sich bekannten elektronischen Stromwenders angeschlossen ist. Letzterer enthält im wesentlichen vier Gleichrichterelemente 23, 23', 24 und 24', die- in Brückenschaltung zwischen zwei Transformatoren 25 und 26 eingeschaltet sind. Der Steuerkreis, dessen eines Ende mit der Kathode der Röhre 21 und dessen anderes Ende mit einem Punkt konstanten Potentials (Masse) verbunden ist, ist an die Mittelabgriffe derjenigen Wicklungen der Transformatoren angeschlossen, die in den Diagonalen der Gleichrichterbrücke liegen. Die Gleichrichter sind in der bekannten Ringmodulatoranordnung geschaltet. Die andere Wicklung des Transformators 25 ist an einen Abgriff des Verzögerungsnetzwerks 8 angeschlossen, während die Wicklung des Transformators 26 auf die Summierungsvorrichtung 10 führt.

Diese an sich bekannte Anordnung arbeitet folgendermaßen: Je nach dem Wert der in 3 gespeicherten Spannung fließt der verstärkte Strom im Steuerkreis des elektronischen Stromwenders im einen oder im anderen Sinn. Im einen ,Sinn 11.0 macht dieser Strom die Gleichrichter 23 und 23' leitend und die Gleichrichter 24 und 24' nicht leitend. Andernfalls sind die Gleichricnter 23 und 23' nicht leitend und die Gleichrichter 24 und 24' leitend.

Die von 8 abgegebenen und ohne merkbare Verzerrung über den geeignet ausgelegten Transformator 25 übertragenen Impulse der Grundfolge gehen also entweder über die Gleichrichter 23 und 23' oder über die Gleichrichter 24 und 24', bevor sie über den -Transformator 26 der Summiervorrichtung 10 zugeführt werden. Sie kommen somit in 10 entweder mit der einen oder mit der anderen Polarität an, und diese Polarität hängt von der in 3 gespeicherten Spannung ab.

Fig. 3 zeigt eine bevorzugte Ausführungsart für ias die. Summierungsanordnung 10. Hierbei stellen Q₁

bis 9₅ , Ii und 12 dieselben Vorrichtungen wie in Fig. ι dar, nämlich die fünf elektronischen Stromwender, den Summierungswiderstand und den Demodulator.

Die je nach der empfangenen Impulskombination von den Stromwendern umgekehrten oder nicht umgekehrten umgewandelten Impulsfolgen g_t bis % werden den Steuergittern der fünf Röhren 3I₁ bis 3I₅ zugeführt. Diese Röhren sind als Kathoden-

folger geschaltet mit einem gemeinsamen Arbeitswiderstand, nämlich dem Summierungswiderstand 11. Dieser hat einen so hohen Wert, daß die Stärke des Anodenstromes jeder Röhre in Abwesenheit einer positiven Spannung an ihrem Steuergitter sehr gering ist.

' Die den Steuergittern der Röhren zugeführten Spannungen erleiden in der beschriebenen Weise plötzliche Polaritätsschwankungen. Wenn an einem der Gitter eine negative Spannung angelegt ist, verschwindet der Anodenstrom der betreffenden Röhre. Wenn dagegen die Gitterspannung positiv ist, nimmt der Anodenstrom einen erheblichen Wert an. Jede Röhre trägt also zu gewissen Zeiten dazu bei, einen Strom durch den gemeinsamen Kathodenwiderstand 11 zu schicken, aber da die Größe dieses Widerstandes erheblich ist, ebnet die Gegenkopplungswirkung den von allen Röhren, deren Steuergitter gleichzeitig unter positiver Spannung stehen, gelieferten Strom zu einer Stromstärke ein, die sehr wenig von der Anzahl der Röhren abhängt, die zu diesem Zeitpunkt Strom führen. Die Klemmenspannung des Summierungswiderstandes 11 ist also praktisch konstant, ausgenommen wenn die den fünf Steuergittern zugeführten Spannungen gleichzeitig negativ sind. In diesem Falle sind alle Anodenströme Null, und die Klemmenspannung von 11 verschwindet ebenfalls. Dies geschieht, wie erwähnt, nur während der Dauer eines einzigen Impulses der den Gittern der Röhren zugeführten Grund- oder Ergänzungsfolgen. Das Verschwinden der Klemmenspannung des Widerstandes 11 während der Dauer eines einzigen Impulses der an die Anordnung 10 gelangenden Impulsfolgen bildet das Signal, das auf den Impulsdemodulator 12 übertragen wird.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Decodiereinrichtung für Übertragungssysteme mittels wiederkehrender Codeimpulsgruppen, deren jede eine ganze Zahl η von Impulsen umfaßt, von denen jeder dieselbe Dauer hat und einen von zwei möglichen Zeichenzuständen annehmen kann, wobei zur Darstellung jeder der 2" möglichen Augenblicksamplituden, welche mit der Wiederkehrfrequenz der Codegruppen einem zu übertragenden Informationssignal entnommen werden und zu den ganzen Zahlen von 1 bis 2" proportional sind, eine ihr βο zugeordnete Gruppe verwendet wird, die einen Rang zwischen 1 und 2" in einer Grundfolge einnimmt, welche (2" + η —ι) Signale umfaßt, die einen von zwei Zeichenzuständen haben können, wobei die die Grundfolge bildenden Signale in einer solchen Reihenfolge angeordnet sind, daß alle von η aufeinanderfolgenden Signalen gebildeten Gruppen innerhalb der Folge voneinander verschieden sind, und die Codegruppen von einer Sendestation auf eine Empfangsstation übertragen werden, welche die Decodiereinrichtung enthält, während gleiehzeitig periodisch Synchronisierimpulse mit übertragen werden, deren Wiederkehrperiode gleich derjenigen der Codegruppen ist, dadurch gekennzeichnet, daß diese Decodiereinrichtung Mittel enthält, welche die empfangenen'Impulse einem Wähler (4) für die Synchronisierimpulse zuführen, ferner einen Sägezahngenerator (5), der von den durch den erwähnten Wähler abgetrennten Synchronisierimpulsen synchronisiert wird, ferner Mittel, welche die empfangenen Impulse einem ersten Verzögerungsnetzwerk (2) zuführen, das mit η derart gestaffelten Abgriffen versehen ist, daß die Laufzeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden Abgriffen gleich der Dauer eines Impulses in den Codegruppen ist, ferner Mittel, die aus den ausgewählten Synchronisierimpulsen periodische Steuerimpulse ableiten, welche η Speicheranordnungen (3) betätigen, denen gleichzeitig die an den η Abgriffen des ersten Verzögerungsnetzwerkes vorhandenen elektrischen Spannungen zugeführt werden, wobei jede Speicheranordnung an ihrem Ausgang eine Steuerspannung liefert, die je nach dem Wert der an dem zugeordneten Abgriff des Verzögerüngsnetzwerkes vorhandenen Spannung im Zeitpunkt des Auftretens der Steuerimpulse einen von zwei vorbestimmten konstanten Werten haben kann, ferner einen Impulsgenerator (6) mit einer Elektronenstrahlröhre, der von der Sägezahnspannung gesteuert wird und periodisch in einer Zeit, die höchstens gleich der Dauer einer Codegruppe ist, eine Folge von (2ⁿ + η—ι) Signalen von je gleicher Dauer erzeugt, wobei jedes Signal in der Abwesenheit oder Anwesenheit eines Impulses besteht und die Folge von (2" + η —ι) Signalen dieselbe Zusammensetzung hat, wie die erwähnte Grundfolge, ferner Mittel, welche diese Signalfolge einer Umwandlungsstufe (7) zuführen, die sie in eine Folge von (2" + η —ι) Impulsen umwandelt, die eine von zwei entgegengesetzten Polaritäten, je nachdem, ob ein Impuls in der erwähnten Folge vorhanden oder nicht vorhanden ist, aufweisen, ferner ein zweites Verzögerungsnetzwerk (8), das von der umgewandelten Impulsfolge gespeist wird und mit η derart gestaffelten Abgriffen versehen ist, daß die Laufzeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden Abgriffen gleich der Dauer eines Impulses der umgewandelten Folge ist, ferner η Stromwender (9), die einerseits von der an einem Abgriff des zweiten Verzögerungsnetzwerkes auftretenden Spannung und andererseits von der am Ausgang einer Speicheranordnung er-

   zeugten Steuerspannung beaufschlagt werden, wobei jeder Stromwender an seinem Ausgang je nach dem Wert dieser Steuerspannung eine Impulsfolge liefert, die mit der umgewandelten Impulsfolge oder mit einer Ergänzungsfolge übereinstimmt, die man erhält, indem man die Polarität jedes Impulses in der umgewandelten Folge umkehrt, ferner eine Summierungsvorrichtung (io) mit »Eingängen, die von den

   ίο η Ausgängen der Stromwender beaufschlagt werden, welche an einem Widerstand (ii) nur dann einen resultierenden Impuls liefert, wenn alle Impulsspannungen von den η Stromwendern gleichzeitig dieselbe vorbestimmte PoIarität aufweisen, ferner Mittel, die den resultierenden Impuls einem Demodulator (12) für zeitlich lagemodulierte Impulse zuführen, Mittel (14), die aus den vom Impuls wähler abgegebenen Synchronisierimpulsen periodische, im wesentlichen rechteckige Entriegelungssignale ableiten und sie dem Demodulator derart zuführen, daß dieser nur während der Dauer der Entriegelungsimpulse freigegeben wird, und schließlich Mittel, welche die vom Demodulator abgegebenen demodulierten Signale einem Nutzkreis zuführen.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Stromwender (9) eine Impulsverstärkerstufe (21) mit einer Elektronenröhre enthält, deren Kathode einerseits an einen Arbeitswiderstand (22) in Reihe mit dem negativen Pol einer Spannungsquelle und andererseits an die Mittelanzapfung der Sekundärwicklung eines Transformators (25) angeschlossen ist, dessen Primärwicklung mit der zweiten Verzögerungsleitung (8) und Erde verbunden ist, wobei die Enden seiner Sekundärwicklung mit den Enden der Primärwicklung eines zweiten Transformators (26) in Verbindung stehen, deren Mittelanzapfung an Erde .liegt, während die Sekundärwicklung dieses zweiten Transformators an die Summiervorrichtung (10) und an Erde angeschlossen ist, und daß ferner Gleichrichterelemente (23, 23') im gleichen Sinn in Reihe zwischen den Klemmen der Sekundärwicklung des ersten Transformators (25) und denjenigen der Primärwicklung des zweiten Transformators (26) angeschlossen sind, während zwei weitere Gleichrichterelemente (24, 24') ebenfalls in untereinander gleichem Sinn jeweils zwischen der einen Klemme des einen in Serie geschalteten Gleichrichters und der entgegengesetzten Klemme des anderen in Serie geschalteten Gleichrichters angeordnet sind, und daß schließlich das Steuergitter der Elektronenröhre an den Ausgang einer Speicheranordnung (3) angeschlossen ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Summieryorrichtung (10) aus Elektronenröhren (31) besteht, deren Zahl mit derjenigen der Stromwender (9) übereinstimmt, wobei das Steuergitter jeder Röhre mit dem Ausgang des ihr zugeordneten Stromwenders verbunden ist und alle Kathoden einerseits an den Demodulator (12) und andererseits an einen gemeinsamen Arbeitswiderstand (11) angeschlossen sind, dessen anderes Ende an, Erde liegt und der einen so hohen Wert hat, daß der Anodenstrom jeder Röhre bei Abwesenheit einer positiven Spannung an ihrem Steuergitter sehr gering ist.'

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen

   609 568 7.56