DE954517C - Dehner fuer Impulscodemodulation - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 20. DEZEMBER 1956

I 6859 VIII α/2i a¹

Die Erfindung bezieht sich auf die Amplitudendehnung bei der Nachrichtenübertragung mit Impulscodemodulation.

Bei der Nachrichtenübertragung ist es üblich, zur Verbesserung des Geräuschabstandes die Amplituden der Nachrichtenwelle sendesetitig zu pressen und sie empfangsseitig in demselben. Maße wieder· zu dehnen. Das. Pressen kann nach einer Logarithmusfunktion erfolgen und das Dehnen dementsprechend nach der zugehörigen Exponentialfunktion. Auch bei der Übertragung mit Impulscodemodulation hat es sich als vorteilhaft erwiesen,, die Amplituden der Nachrichtenwelle sendeseitig zu pressen und sie empfangsseitig wieder zu. dehnen.

Es ist bereits eine Anordnung bekannt, bei der zur Regelung des Verstärkungsgrades eines empfangsseitig angeordneten Verstärkers (beim Dehner) neben den Codegruppen, die die Nachricht enthalten, Impulsgruppen gemäß einem Hilf scode übertragen werden. Diese Impulsgruppen werden gemäß den langsameren Schwankungen des Signalniveaus nicht mit der gleichen Häufigkeit benötigt. Aus diesem Grunde wird beispielsweise nur mit jeder fünften Nachrichtenimpulsgruppe, und zwar vor oder nach dieser Gruppe", einer der Impulse der Hilfsgruppe übertragen. Ebenso ist es bekannt, die gesamte Hilfsimpulsgruppe in einem gesonderten Kanal eines Mehrkanalsystems zu übertragen., der-

art, daß sich Nachrichtenkanäle mit Kanälen, für die Hilfsimpulse abwechseln. Derartige Anordnungen haben jedoch den Nachteil, daß eine zusätzliche Codegruppe mit z. B. fünf Hilfscodeimpulsen übertragen werden muß. Bei den angegebenen Übertragungsarten erhöht sich dabei entweder der Zeitbedarf für den einzelnen. Kanal (mehr Impulse pro Kanal), oder es fällt ein ganzer Kanal für die Nachrichtenübertragung aus, da dieser Kanal für die ίο Hilfsimpulsgruppe zur Verfügung gestellt werden muß.

Diese Nachteile werden durch die Anordnung gemäß der Erfindung vermieden,. .

Gegenstand der Erfindung ist ein Dehner für Impul'scodemodulation, bei dem die Codekombination ' zuerst in ein zugehöriges amplitudenmoduliertes Signal umgewandelt wird. Gemäß der Erfindung enthält der Dehner mehrere Verstärker mit verschiedenen Verstärkungsgraden, von denen nacheinander auf Grund eines in der das Signal darstellenden Codekombination an vorbestimmter Stelle enthaltenen. Merkmals jeweils ein einem bestimmten Amplitudenbereich der ursprünglichen Nachricht zugeordneter Verstärker derart ausgewählt wird, daß er die bei der Decodierung entstandenen amplitudenmodulierten Impulse durchläßt und so· verstärkt, daß sie wieder auf die vor der Pressung und Codierung vorhandene Amplitude gebracht werden.

Die empfangenen Codesignale werden, zuerst decodiert. Der amplitudenmodulierte Impuls, der sich daraus ergibt, wird gleichzeitig allen, Verstärkern, zugeführt. Einer dieser Verstärker mit verschiedenen ' Verstärkungsgraden wird gemäß einem Merkmal des Codesignals geöffnet. Die niedrigen Amplituden gelangen so auf Verstärker mit niedrigem und die hohen Amplituden auf Verstärker mit hohem Verstärkungsgrad. Auf diese Weise wird die Amplitude des aus der Decodierung hervorgegangenen Impulses gedehnt. Die Auswahl des Verstärkers und damit die Dehnung wird von einem Merkmal der Codekombination, gesteuert. Wenn den Codesignalen, ein Code wie der »binäre Standardcode« oder der »Code mit zyklischer Permutation« zugrunde liegt, kann die Steuerung so erfolgen, daß die Dehnung gemäß einer Exponentialfunktion vor sich geht.

An Hand der Zeichnungen werden nun einige Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Die Erfindung selbst wird dabei näher erläutert. Es zeigt

Fig. ι ein Blockschaltbild eines Dehners, der bei der Nachrichtenübertragung mit dem binären Standardcode benutzt wird,

Fig. ι A eine graphische Darstellung von Impulskurven, zur Erläuterung der Wirkungsweise der Anordnung von Fig. 1,

Fig. 2 eine Tafel zur Erläuterung des binären Standardcode und des Code mit zyklischer Permutation,

Fig. 3 ein Blockschaltbild eines Dehners, der bei der Nachrichtenübertragung mit dem Code mit zyklischer Permutation benutzt wird, Fig. 4 ein Blockschaltbild eines weiteren, Dehners, der für die Nachrichtenübertragung mit dem binären Standardcode besonders geeignet ist.

Bei Impulscodemodulation, kann das Signal, z. B. Sprache oder Bild, zunächst in seiner Amplitude gepreßt und dann in eine Anzahl diskreter Amplitudenwerte gequantelt werden. Für den Momentanwert der in ihrer Amplitude gepreßten und gequantelten Nachrichtenwelle wird dann eine entsprechende Codekombination übertragen. Die Codekombination wird gewöhnlich in Form von Impulsen übermittelt, und zwar durch Auftreten oder Fehlen des Impulses in den einzelnen Codeimpulsl'agen.

Es soll zunächst Fig. 2 betrachtet werden. Dort sind zwei binäre Code dargestellt. Der eine ist der »binäre Standardcode«, und der andere ist unter der Bezeichnung »Code mit zyklischer Permutation« bekannt. In den Tafeln von Fig. 2 sind die Amplitudenabschnitte, denen ein Codeimpuls zugeordnet ist, schraffiert eingezeichnet. Den nicht schraffiert eingezeichneten Amplitudenabschnitten ist kein Codeimpuls,, oder anders gesagt, eine Impulspause zugeordnet. Die dargestellten Code haben sechs Elemente, d. h., für alle darzustellenden Amplitudenwerte sind sechs Codeimpulslagen, in denen ein Impuls oder eine Impulspause auftreten kann, go vorgesehen.

Diese Codes mit sechs Elementen stellen beide 64 Amplitudenwerte ο bis 63, die mit ihrer Ordnungszahl ansteigen, dar. Diese 64 Werte können, zur Wiedergabe von 32 »negativen,« und 32 »positiven,« Amplitudenwerten benutzt werden. Der mit ο bezeichnete Wert drückt hier die maximale negative Auslenkung· (— 32 Einheiten) aus, während der mit 63 bezeichnete Wert die maximale positive Auslenkung (-(-32 Einheiten) darstellt. Der Mittel- oder Nullwert der Nachrichtenwelle wird durch einen Punkt zwischen den Einheiten 32 und 33 dargestellt, wie es durch die Nullinieo-o angedeutet ist. Die Werte 32 bis 63 stellen fortlaufend größere, positive Amplitudenwerte dar, die Werte 31 bis ο fortlaufend größere negative.

Im Aufbau dieser Code besitzt jede der verschiedenen Codeimpulslagen ein für sie charakteristisches Gewicht, wenn der betreffende Impuls auftritt, und kein Gewicht, wenn er fehlt. Bei einigen Codierungen ist das umgekehrt. Dort ist nicht dem Impuls, sondern der Impulspause das Ge>wicht zugeordnet. Es muß jedoch betont werden, daß diese beiden Codierungsarten in ihrem Wesen gleichwertig sind. Man kann ja die eine aus der anderen einfach durch Phasenumkehrung gewinnen. Bei den beiden im folgenden beschriebenen. Codierungen werden die Impulse gewöhnlich in der Reihenfolge ihrer Codeimpulslagen, übertragen. Der erste Impuls, welcher übertragen wird, ist der der iao Codeimpulslage 1, der zweite der der Codeimpulslage 2 usw. Die den Impulsen zugeordneten Gewichte steigen gewöhnlich in der der Reihenfolge der Codeimpulslagen entgegengesetzten Reihenfolge an. Diese kann als »Nenn-Reihenfolge« bezeichnet werden.

Die folgende Tafel zeigt die Gewichte der Impulse beim binären Standardcode in bezug auf seine Impulslage und auf die Nenn-Reihenfolge:

Tafel

Nenn-Reihenfolge	Codeimpulslage	Gewicht
I	6	I
2	5	2
3	4	4
4	3	8
5	2	i6
6	I	32

Das Dehnen eines Signals besteht darin, daß die kleinen Amplitudenwerte wenig und die größeren viel verstärkt werden. Das gilt sowohl für die positiven als auch für die negativen Amplituden, Bei

ao dem in Fig. 2 gezeigten binären Standardcode werden so die Werte um 32 bis 35 und 31 bis 28 am wenigsten verstärkt. Die von 48 bis 63 und die von 15 bis ο dagegen werden, am meisten verstärkt. Von den kleineren zu den größeren Amplitudenwerten nimmt die Verstärkung exponentiell zu, wie es durch die Kurve L in Fig. 2 angedeutet ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun in Verbindung mit dem binären. Standardcode beschrieben. Zunächst soll das Dehnen der positiven Amplitudenwerte (32 bis 63) erläutert werden. Das Merkmal, welches hier interessiert, ist die Impulslage des nächsten hinter der ersten Impulslage auftretenden Impuls :s. Für den Wert 33 z. B. tritt dieser Impuls in der Impulslage 6 auf. Für die Werte 34 und 35 erscheint er in der ImpuMage 5, für die Werte 36 bis 39 in der Impulslage 4, für die Werte 40 bis 47 in der Impulslage 3 und für die Werte 48 bis 63 in der Impulslage 2. Dieser Impuls rückt so mit wachsender Amplitude der Nachrichten welle nach vorn. Er wird nun zur Steuerung der Dehnung der nach der Decodierung vorhandenen Amplitude der Nachrichtenwelle benutzt. Die Dehnung erfolgt dadurch, daß das decodierte Signal Verstärkern mit entsprechendem Verstärkungsgrad zugeleitet wird. Der Verstärkungsgrad ist dabei am kleinsten, wenn der genannte Impuls in der letzten- Codeimpulslage auftritt, und nimmt exponentiell zu, wenn der Impuls in die früheren Impulslagen vorrückt.

Zur Dehnung der positiven Amplituden (32 bis 63) wird nun von diesem Impuls und seiner zugehörigen Impulslage Gebrauch gemacht. Bei dem Teil des binären Standardcode, der negative Amplituden-

• werte (31 bis o) darstellt, stellt man ein ähnliches Merkmal fest, und zwar handelt es sich hier um die Impulslage, die als nächste von den der ersten folgenden Impulslagen eine Impulspause aufweist. Die Codekombinationen für negative Amplitudenwerte ergänzen sich mit denen für die dem Betrage nach gleichen, positiven Amplitudenwerte zu der vollen Impulsreihe. Um die Codekombination eines negativen Amplitudenwertes aus der Codekombination des betragsgleichen, positiven Amplitudenwertes zu gewinnen (oder umgekehrt), braucht man die des positiven (negativen) Amplitudenwertes nur umzukehren. Kehrt man die Codekombinationen· der negativen Amplitudenwerte um, so· kann, dieselbe Decodierungseinrichtung zur Wiederherstellung sowohl der positiven als auch der negativen Amplituden benutzt werden.

Ob eine empfangene Codekombination nun einen positiven oder einen negativen Amplitudenwert darstellt, ist an ihr selbst leicht zu erkennen. Man. sieht, daß für positive Amplitudenwerte (32 bis 63) in der ersten Impulslage immer ein Impuls auftritt, wogegen bei negativen Amplitudenwerten. (31 bis o) dort eine Impulspause erscheint. Dieses Merkmal, daß dem Code eigen ist, bestimmt nun, ob die Codekombination umgekehrt werden, muß, bevor sie auf die Decodierungseinrichtung gegeben wird. .

Eine Anordnung, die sich diese Gegebenheit zunutze macht und zur Dehnung einer mit einem binären Standardcode übertragenen Nachricht dient, ist in Fig. 1 gezeigt. Von einer Quelle 1 werden Signale in Form von Impulsen eines binären Standardcode abgeleitet. Die Quelle 1 kann z.B. ein Empfänger sein, der die Trägerfrequenz einer mit Codeimpulsen modulierten Trägerwelle entfernt und nur die binären Gleichstrom-Codeimpulse zurückläßt. Aus den Codeimpulsen werden in einer go geeigneten Decodierungseinrichtung 2 " gemäß dem Gewicht der einzelnen Codeimpulse amplitudenmodulierte Impulse erzeugt. Diese werden dann durch Verstärkung in einem von mehreren Verstärkern I bis V gedehnt. Während das Codesignal der Quelle 1 sechs Impulslagen besitzt, z. B. wie der binäre Standardcode von Fig. 2, braucht eine einendige Decodierungseinrichtung für nur fünf Impulslagen vorgesehen zu sein. Die erste Impulslage gibt lediglich die Polarität des betreffenden Momentanwertes der Nachrichtenwelle an. Die Umkehrung der Codekombination für negative Amplituden, d. h. die Umwandlung der positiven Codewerte in negative, erfolgt in einer gesteuerten Phasenumkehrschaltung 3. Die Decodierungsemrichtung 2 liefert amplitudenmodulierte Impulse entsprechend dem Codesignal an ihrem Eingang. Jeder dieser amplitudenmodulierten Impulse hat für positive und negative Amplitudenwerte" der Nachrichtenwedle die gleiche Polarität. Er muß daher umgekehrt werden, wenn das Codesignal eine negative Amplitude ausdrückt. Diese Umkehrung erfolgt in einer zweiten gesteuerten Phasenumkehrschaltung 4, die an. dem gemeinsamen Ausgang der Verstärker I bis V liegt. u₅

Die gesteuerten Phasenumkehrschaltungen 3 und 4 sind vorzugsweise einander gleich. Bei 3. ist die Phasenumkehrschaltung mehr in ihren Einzelheiten gezeigt. Sie enthält einen elektronischen Schalter 6 und einen bekannten Phasenumkehrer 8. Die Spannung am Eingang der Phasenumkehrschaltung 3 wird je nach der Stellung des elektronischen Schalters 6 entweder direkt über eine Leitung 5 dem einen. Pol des elektronischen Umschalters 6 oder über eine Leitung 7 und den Phasenumkehrer 8 dem anderen

Pol zugeführt. Der Phasenurnkehrer 8 ist vorzugsweise so aufgebaut, daß die Ausgangsspannung in bezug- auf einen Nullwert festgelegt werden, kann. Die Phasenumkehrschaltungen. 3 und 4 werden in der nun folgend beschriebenen Weise gesteuert. Wenn ein Impuls in der ersten Impulslage auftritt, ist die Amplitude der Nachrichtenwelle positiv, und es soll daher keine Umkehrung stattfinden,. Der elektronische Schalter 6 wird, dann direkt «o über die Leitung 5 mit dem Eingang der Phasenumkehrschaltung verbunden, ohne daß ein Phasenumkehrer dazwischengeschaltet ist. Wenn andererseits kein Impuls in der ersten Impulslage vorhanden ist, wird der elektronische Schalter 6 betätigt. Die dazu notwendige Energie erhält er über eine Verbindung 6 a. Er nimmt dann die Stellung ein, bei der die Codekombination in dem Phasenumkehrer umgekehrt wird.

Um die Impulse der ersten Impulsiage von denen der anderen Impulslagen zu trennen, ist die Quelle 1 mit einer normalerweise geschlossenen, Torschaltung 9 verbunden. Diese wird periodisch zu den Zeiten, die der ersten Codeimpulslage entsprechen, geöffnet. Dies erfolgt durch Impulse, die von einem Impulsgenerator 10 abgeleitet sind. Der Impulsgenerator 10 wird wiederum von einer Taktschaltung 11 gesteuert. Die Taktschaltung 11 kann durch die ankommenden Codesignale in irgendeiner der Fachwelt bekannten Weise gesteuert werden. Der Impuls in der ersten. Codeimpulslage wird, sofern er auftritt, von der Torschaltung 9 durchgelassen und über die Verbindungen 6 a und 66 den elektronischen Schaltern der Phasenumkehrschaltungen 3 und 4 zugeführt, um den Schalter 6 so zu bewegen, daß der Eingang der zugeordneten Phasenumkehrschaltung direkt mit der Leitung 5 verbunden ist und keine Umkehrung der Codekombination auftritt. Zu Beginn einer jeden Codekombination wird ein kurzer Impuls, wie es in Verbindung mit Fig. 1 A angedeutet ist, von der Taktimpulsquelle 11 abgeleitet und über eine Leitung 12 jeder der Phasenumkehrschaltungen 3 Und 4 zugeführt. Dieser Impuls soll die Schalter 6 in den, Zustand zurückversetzen, der dem Fehlen des Impulses in der ersten Impulslage entspricht, und in dem Umkehrung der Codekombination und des amplitudenmodulierten Impulses erfolgt. Die Codesignale von der Quelle 1 werden über eine normalerweise offene Torschaltung 13 der gesteuerten Phasenumkehrschaltung 3 zugeführt. Die Torschaltung 13 wird durch einen Impuls vom' Generator 10 während der ersten Codeimpulslage geschlossen. Es handelt sich um den Impuls, der auch die normalerweise geschlossen© Torschaltung 9 öffnet.

Zur besseren Erläuterung des Vorhergehenden soll Fig. ι A betrachtet werden. Kurve A stellt dort ein Codesignal, das des Amplitudenwertes + 6 und des Codewertes 38, dar. Dabei erscheint in der ersten, der vierten und der fünften Impulslage je' ein Impuls. Der Impuls in der ersten, Impulslage wird in der . normalerweise geschlossenen Torschaltung 9 abgetrennt und dem elektronischen Schalter 6 zugeführt, welcher bewirkt, daß keine Umkehrungen in den. Phasenumkehrschaltungen 3 und 4 vorgenommen werden.. Die normalerweise offene Torschaltung 13 läßt den Impuls der ersten Impulslage nicht durch, aber doch die anderen Impulse in den Impulslagen 2 bis 6, wie es die Kurve B andeutet. Der Teil des Signals der Kurve A, der mit dem positiven Teil 10 α der Kurve B koinzidiert, läuft über die Leitung 5 und den elektronischen Schalter 6 zur Decodierungseinrichtung. Diese erzeugt, einen amplitudenmodulierten Impuls 2 a, Kurve C, an ihrem Ausgang-. Zeitlich koinzidiert der amplitudenmodulierte Impuls mit der sechsten Impulslage. Dieser Impuls wird nun in einem der Verstärker I bis V einer Amplitudendehnung unterworfen und läuft dann über die. der Leitung 5 entsprechende Leitung der Phasenumkehrschaltung 4, Seine Polarität bleibt dabei erhalten.

Im Falle einer Codekombination eines negativen Amplitudenwertes arbeitet die Anordnung folgendermaßen: Kurve D stellt z. B. die Codekombination für die Amplitude —6 und den Codewert 25 dar. In der ersten Impulslage erscheint nun die Impulspause. Daher bleiben die elektronischen Schalter 6 der Phasenumkehrschaltungen. 3 und 4 beide mit dem Phasenumkehrer 8 verbunden, den die Codeimpulse nun durchlaufen, wobei sie umgekehrt werden, wie es in Kurve E angedeutet ist. Da die Torschaltung 13 für die erste Impulslage geschlossen ist, kehrt die Schaltung 3 allgemein nur die Impulse der Lagen, 2 bis 6 um. Der Impuls der ersten Lage fehlt daher" in der Kurve E. Die Decodierungseinrichtung decodiert nun diese Codekombination genau so wie die von Kurve B für die entsprechende positive Amplitude. Nachdem jedoch der atnplitudenmodulierte positive Impuls 2 b, Kurve F₁ auftritt, wird er durch einen ausgewählten der Verstärker I bis V verstärkt und in der Schaltung 4 umgekehrt. Die Schaltung 4 kehrt den positiven Impuls 2 b von, Kurve F in den negativen Impuls 2 c von Kurve G um. Um dies sicherzustellen, ist eine Schaltung vorgesehen, welche den Nullwert der Spannung festlegt. Die Phasenumkehrung in der Schaltung 4 ist natürlich von der Phasenumkehrung der Schaltung 3 verschieden. In der Schaltung 3 wird nämlich ein Impuls durch eine Impulspause und eine Impulspause durch einen positiven Impuls ersetzt. Durch Einstellen einer besonderen Schaltung wird auch hier die Nullinie (s. in den Kurven D und E) festgelegt. Kurve H deutet die Rückstdlungsimpulse für die Phasenumkehrschaltung 3 an. Diese gelangen über eine Verbindung 12 zu den Schaltungen 3 und 4. Man sieht, daß diese Impulse mit dem Anfang der Codekombination, zusammenfallen.

Die amplitudenmodulierten Impulse am Ausgang der Decodierungseinrichtung 2 werden, gemäß einem Merkmal des Codes gedehnt. Dieses Merkmal ist das Auftreten des ersten Impulses nach der ersten Impulslage sowohl bei positiven als auch bei negativen Amplitudenwerten. Die den negativen Amplituden entsprechende Codekombinatio-

neu sind dabei umgekehrt worden. Am Ausgang der Phasenumkehrschailtung 3 treten, nur Impulse der fünf letzten Impulslagen auf. Der erste Impuls, der am Ausgang der Schaltung 3 auftritt, wird zur Steuerung der Auswahl des Verstärkers benutzt, welcher den dem Amplitudenwert entsprechenden Verstärkungsgrad besitzt Um diesen Impuls auszusieben, kann er direkt auf eine Torschaltung 14 und über ein Verzögerungsgerät 15 auf eine Kippschaltung 16 gegeben werden. Die Verzögerung des Gerätes 15 ist gleich einem Bruchteil (z. B. der Hälfte) der Dauer des Impulses. Die Kippschaltung 16 spricht auf den verzögerten, Impuls an und schließt die gesteuerte Torschaltung 14, nachdem der erste Impuls oder ein wesentlicher Teil von ihm hindurchgegangen ist. Die Kippschaltung 16 wird durch einen Rückstellimpuls von der Leitung 12 z«. Beginn jeder Codekombination zurückgeschaltet, so daß sie die

ao Torschaltung 14 öffnet. Der erste nach der ersten Impulslage auftretende Codeimpuls geht so durch die Torschaltung 14, welche darauf für die übrigen Impulse geschlossen wird. Dieser Impuls wird nun dazu benutzt, den dem Amplitudenwert entsprechenden Verstärker auszuwählen und wird im folgenden nur kurz als »Torimpuls« bezeichnet, da er in einer Verteileranordnung die verschiedenen Verstärker nacheinander öffnet.

Die Verteileranordnung wird nun als Nächstes beschrieben.

Der amplitudenmodulierte Impuls von der Decodierungseinrichtung 2 wird über eine Leitung 17 den Verstärkern I bis V parallel zugeführt. Der Torimpuls von der Torschaltung 14 wird den einzelnen Verstärkern nacheinander zugeleitet. Zwischen zwei Verstärkern ist jeweils eine Verzögerung gleich einer Codeimpulslage eingeschoben. Der Torimpuls wird so dem Verstärker I direkt zugeführt. Auf den Verstärker II gelangt er über ein Verzögerungsnetzwerk 18, das eine Verzögerung gleich einer Impulslage einführt. Dann wird er über ein Verzögerungsnetzwerk 19, das eine Verzögerung von zwei Impulslagen hervorruft, dem Verstärker III zugeführt. Die Verzogerungsnetzwerke 20 und 21 führen in gleicher Weise Verzögerungen von drei bzw. vier Impulslagen ein. Der Verstärkungsgrad der Verstärker ist logarithmisch abgestuft. Dabei hat der Verstärker I den kleinsten und der Verstärker V den größten Verstärkungsgrad. Da ein Toriinpuls in der zweiten Impulslage dem höchsten Amplitudenbereich zugehört, muß dieser Torimpuls bis zum Verstärker V durchlaufen, und der amplitudenmodulierte Impuls wird so am meisten verstärkt oder gedehnt. Da andererseits ein, Torimpuls in der Impulslage 6 den. untersten Amplitudenbereich darstellt, öffnet dieser Impuls den Verstärker I zur Zeit der Impulslage 6, und der amplitudenmodulierte Impuls erfährt so die minimale Ver-

Stärkung oder Dehnung. Es ist klar, daß die auf die Verstärker I bis V gegebenen Torimpulse die Verstärker nacheinander wirksam machen. Eine Ausgangsspannung liefert jedoch nur der eine Verstärker, der während der Dauer des amplitudenmoduilierten Impulses, d. h. während der sechsten Impulslage, geöffnet ist.

Die Dehnung bei einem binären »Code mit zyklischer Permutation« kann leicht an Hand der vorhergehenden Beschreibung der Dehnung bei einem binären Standardcode verstanden werden. An Hand von Fig. 2 soll das Auftreten des ersten Impulses nach der ersten Impulslage beim binären Standardcode mit dem Auftreten, dieses Impulses beim Code mit zyklischer Permutation verglichen werden. Dabei stellt man fest, daß beim Code mit zyklischer Permutation die Impulse der Lagen 3 bis 6 die gleichen Gewichte haben, d. h. die gleichen positiven Amplitudenwerte darstellen wie die der gleichen Lagen beim binären, Standardcode. Ersetzt man in der zweiten Lage beim Code mit zyklischer Permutation den Impuls· durch eine Impulspause, oder umgekehrt, dann stimmen die Gewichte der Impulse bei diesen beiden Codierungsarten vollständig überein. Der erste nach der ersten Impcilslage auftretende Impuls kann dann· genauso zur Steuerung der Dehnung benutzt werden. Man kann dann dieselbe Exponentialfunktion in Form der Kurve L wie beim binären Standardcode einzeichnen. Die Codekombinationen für negative Amplitudenwerte unterscheiden sich von denen für positive nur durch das Fehlen des Impulses in der ersten Impulslage. Die Steuerung der Dehnung kann also bei den negativen Amplituden, genauso erfolgen wie bei den positiven. Eine Anordnung, bei welcher der in der zweiten Lage auftretende Impuls in eine Impulspause bzw. die Impulspause in einen Impuls umgekehrt wird, ist in Fig. 3 schematisch dargestellt.

In Fig. 3 -wird gezeigt, wie die Impulse des Code mit zyklischer Permutation von der Quelle 22 auf eine geeignete Decodierungseinrichtung23 für einen Code mit sechs Elementen gegeben werden. Sowohl die Signale für positive als auch die für negative Amplituden werden hier decodiert. Am Ausgang der Decodierungseinrichtung erscheint während der sechsten Impulslage ein amplitüdenmodulierter Impuls. Dieser wird in der Verstärkerschaltung gedehnt, wie es bereits an Hand von Fig. ι beschrieben wurde. Die Schaltung von Fig. 3 enthält normalerweise gesperrte Verstärker I bis V, die von einem Verteiler- oder Torimpuls von der Torschaltung 14 geöffnet werden·. Es sind verschiedene Verzögenmgsglieder 18 bis 21 eingebaut, ■ so daß die Verstärker nacheinander leitend werden. Die Ausgangsspannung der Decodierungseinrichtung 23 wird den Verstärkern parallel zugeführt, während der durch die Torschaltung 14 gehende Torimpuls jedem der Verstärker nacheinander zugeführt wird. Der Torimpuls ist der erste nach der ersten Impulsiage auftretende Codeimpuls. Dabei iao sind jedoch beim Code mit zyklischer Permutation alle Codesignale in der zweiten Impulslage umgekehrt worden. Zum Zwecke dieser Umkehrung werden die Impulse von der Quelle 22 auf die normalerweise offene Torschaltung 13 gegeben. Diese Torschaltung wird während der ersten Impulslage

durch einen Impuls vom Generator io geschlossen, wie es bereits an Hand von Fig. ι beschrieben wurde. Das Signal der ersten Impulslage geht daher nicht durch die Torschaltung 13, während die Signale der folgenden Impulslagen hindurchgehen, und zu einer gesteuerten Phasenumkehrschaltung 24 gelangen. Diese kann· in ihrem Aufbau der Phasenumkehrschaltung 3 von Fig. ι ähnlich sein. Die gesteuerte Phasenumkehrschaltung 24 läßt normalerweise die Signale durch, ohne sie umzukehren. Der Impuls, welcher der Torschaltung 13 zugeführt wird, wird auch bei 25 einer Verzögerung gleich einer Impulslage unterworfen und dann, auf die gesteuerte Phasenumkehrschaltung 24 gegeben. Er bewirkt, daß die in der zweiten Impulslage auftretenden Signale in der Phasenumkehrschaltung umgekehrt werden. Am Ende der zweiten Impulslage wird die Phasenumkehrschaltung zurückgestellt. Dies erfolgt durch einen Impuls, der von ao der Taktimpulsquelle 11 über die Verbindung 26 ankommt. Die Signale der nachfolgenden. Impulslagen 3 bis. 6 passieren die Umkehrschaltung, ohne dabei umgekehrt zu werden. Auf diese Weise wird erreicht, daß die am Ausgang der Phasenumkehrschaltung 24 auftretenden Impulse denselben Amplitudenwerten entsprechen wie die des binären Standardcode. Das gilt jedoch nur. für die Impuls-• kombinationen, die positive Amplituden darstellen. Der nach der ersten Impulslage auftretende Codego impuls geht dann durch die Torschaltung 14. Diese wird, nachdem er hindurchgegangen ist, geschlossen, so daß nur der erste dieser Codeimpulse die Verstärker entsperrt. Die durch das Verzögerungsglied 15 und durch die Kippschaltung 16 angedeutete Anordnung, die verhindert, daß die nachfolgenden Impulse auch die Torschaltung 14 passieren, ist dieselbe wie die von Fig. 1. Die Ausgangsspannung der Decodierungseinrichtung wird so in den Verstärkern I bis V exponentiell gedehnt. Eine Anordnung für Codesignale des binären Standardcode, die der von Fig. 3 ähnlich ist und ebenfalls eine Decodierungseinrichtung für sechs Elemente benutzt, ist in Fig. 4 gezeigt. Die einzelnen in Form von Blöcken dargestellten Geräte sind mit denselben Bezugszeichen wie die entsprechenden Geräte in den Fig. 1 und 3 versehen. Ankommende Codesignale von der Quelle 1 werden einer Decodierungseinrichtung 23 direkt zur Umwandlung in amplitudenmodulietrte Impulse zuge-.50 führt. Es handelt sich dabei sowohl um positive als auch um negative Amplitudenwerte, wie es gerade zutrifft. Ein Steuerimpuls vom Generator 10, dessen Zeitlage von einer Taktimpulsquelle 11 geregelt wird, steuert eine normalerweise geschlossene Torschaltung 9 und eine normalerweise offene Torschaltung 13. Das Arbeiten dieser beiden Torschaltungen hängt davon ab, ob bei der Codekombination in der ersten Impulslage ein Impuls oder eine Impulspause auftritt. Bei einem Impuls in der ersten Impulslage bleiben die Torschaltungen 9 und 13 in ihrem normalen Zustand. Erscheint eine Impulspause in der ersten Impulslage, dann werden diese Torschaltungen während der ersten Impulslage betätigt und bewirken, daß ein Impuls über die Verbindung 27 auf die Phasenumkehrschaltung 3 gegeben wird, um den Schalter 6 (s. Fig. 1) umzuschalten. Dadurch werden die Signale der negativen Amplitudenwerte umgekehrt, so daß der erste Impuls, der nach der'ersten Impulslage am Ausgang der Phasenumkehrschaltung 3 erscheint, den entsprechenden, auf der Kurve L liegenden Amplitudenwert darstellt. Er bewirkt, daß am Ausgang der Torschaltung 14 ein Impuls erscheint, der die Verstärker I bis V nacheinander betätigt, wie es bereits an Hand der Fig. 1 und 3 beschrieben wurde.

Eine der Rückstellung dienende Steuerwelle wird über die Leitung 28 der Phasenumkehrschaltung 3 und der Kippschaltung 16 zugeführt, wie im Zusammenhang mit den Fig. 1 bis 3 bereits beschrieben wurde.

Bei der Beschreibung dieser drei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind gewisse Elemente, wie Impulsformer, Begrenzer usw., weggelassen worden. Diese Elemente bilden einen Teil der Grundgeräte in der elektronischen Technik, und ihre Anwendung ist dem Fachmann geläufig. Die Taktimpulsquelle 11 in den Figuren kann in der Decodierungseinrichtung eingebaut sein. Sie kann aber auch nur damit verbunden sein, um den Ablauf mehrerer verschiedener Vorgänge zu steuern, wie es an Hand der Figuren beschrieben ist.

Obwohl die Prinzipien der Erfindung an Hand von speziellen Ausführungsformen beschrieben wurden, ist klar, daß dies nur beispielshalber und zur Erläuterung geschah und daß darin keine Begrenzung des Wesens und der Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung liegt.

Claims (8)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Dehner für gepreßte, impulscodemodulierte Signale, bei dem die Codekombination zuerst in ein zugehöriges amplitudenmoduliertes Signal umgewandelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Verstärker mit verschiedenen Verstärkungsgraden vorgesehen sind, von denen, nacheinander auf Grund eines in der das· Signal darstellenden Codekombination an vorbestimmter Stelle enthaltenen Merkmals jeweils ein einem bestimmten Amplitudenbereich der ursprünglichen Nachricht zugeordneter Verstärker derart ausgewählt wird, daß er die bei der Decodierung entstandenen amplitudenmodulierten. Impulse durchläßt und so verstärkt, daß sie wieder auf

. die vor der Pressung und Codierung vorhandene Amplitude gebracht werden.

2. Dehner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärker normalerweise gesperrt sind und erst beim Eintreffen einer Codeikombination durch von einem Verteiler gelieferte Torimpulse nacheinander entsperrt iao werden, wobei der Entsperrungszyklus dieses Verteilers mit dem Auftreten des genannten Merkmals in der Codekombination beginnt, und daß nach Empfang der letzten Impulslage der Codekombination das aus ihr gewonnene las amplitudenmodulierte Signal allen Verstärkern

zugeführt und von demjenigen verstärkt wird, der zu diesem Zeitpunkt gerade entsperrt ist.

3. Dehner nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Codekombination aus einem ersten Codeelement besteht, das das Vor* zeichen des codierten Signalwertes bestimmt, und aus nachfolgenden, den Wert selbst darstellenden Elementen, und daß als Merkmal für den Beginn des Entsperrungszyklus der dem ersten Codeelement nächstfolgende, eine Codelage besetzende Impuls dient.

4. Dehner nach Anspruch. 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß den Codekombinationen ein Code zugrunde liegt, dessen niedrigster, ihm zugeordneter Wert der negativen oder der positiven Maximalamplitude und dessen höchster ihm zugeordneter Wert der positiven oder der negativen Maximalamplitude der in ihrer Amplitude veränderlichen Nachrichtenwelle entspricht, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß die Phase von vorherbestimmten Codesignalen umgekehrt wird, daß nach dieser Phasenumkehrung der Codeimpuls, der als erster nach der ersten Impulslage auftritt, ausgesiebt wird, und daß von diesem Impuls die Torimpulse für die Entsperrung der Verstärker abgeleitet werden.

5. Dehner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Codekombinationen, ein binärer, arithmetischer Standardcode zugrunde liegt.

6. Dehner nach Anspruch 4 und 5, dadurch ge^ ' kennzeichnet, daß die Phase der Codekombinationen umgekehrt wird, die den negativen oder den positiven Amplitudenwerten entsprechen..

7. Dehner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Codekombinationen ein binärer Code mit zyklischer Permutation zugrunde liegt.

8. Dehner nach Anspruch 4 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Phase des in der zweiten Impulslage auftretenden Codesignals umgekehrt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Französische Patentschrift Nr. 979 204.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.

©609530/157 6.56 (609 716 12.56)