DE955965C - Anordnung zur Synchronisierung des Empfaengers mit dem Sender in Impuls-Multiplexanlagen - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 10. JANUAR 1957

T 6107 VIII a j 2ia,±

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Synchronisierung von Empfängern mit Sendern in Impuls-Multiplexanlagen. Entsprechend dem allgemeinen Prinzip dieser Anlagen werden periodiseh zuerst ein Synchronimpuls und danach eine Anzahl aufeinanderfolgender Impulse übertragen, wobei jeder Impuls zu einem bestimmten Kanal gehört. Die Impulse eines Kanals tragen dadurch ein Signal von der Sendeseite zur Empfangsseite, ίο mit dem sie moduliert sind, z. B. im Hinblick auf ihre Amplitude, Dauer oder Phase. Am Empfänger müssen die Syncbronimpulse von der Mehrkanalimpulsfolge getrennt werden, um den Empfänger mit dem Sender zu synchronisieren. Infolgedessen haben sie gewöhnlich eine andere Form als die Kanalimpulse. So können sie beispielsweise eine größere Dauer oder Amplitude als diese haben oder aus zwei oder mehr dicht aufeinanderfolgenden Impulsen mit zeitlich genau bestimmten Abständen bestehen. Die Synchronisierimpulse sind üblicher weise im Gegensatz zu den Kanälimpulsen nicht moduliert.

Ein spezielles Verfahren zur Synchronisierung ist in der Zeitschrift »Bell Laboratories Record«,

Februar 1949, S. 62 bis 66, beschrieben worden. Nach diesem Verfahren werden die Synchronisierimpulse mit einer Schwingung amplitudenmoduliert, deren Frequenz halb «o ptoB wie die Übertragungsfrequenz der Synchronisierimpulse ist, von denen jeder zweite unterdrückt wird. Dieses Verfahren hat einige Vorteile. So erfordert der Synchronisierkanal nicht mehr zeitlichen Abstand für jede Periode als die Dauer des Synchronisierimpulses. Außerdem können die Synchronisierimpulse die gleiche Form wie die Kanalimpulse haben.

Im Vergleich mit diesen bekannten Verfahren bringt die vorliegende Erfindung wesentliche Vorteile, indem es bei der erfindungsgemäßen Schaltung auf der Empfangsseite Anordnungen gibt, die eine sehr genaue Regelung der Frequenz des lokalen Impulsgenerators und damit eine sichere und genauere Zeitteilung als die früheren bekannten Vorrichtungen herbeiführen. Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Synchronisierung des Empfängers mit dem Sender in einer Impuls-Multiplexanlage, bei der die Synohronisierimpulse mit einer Schwingung amplitudenmoduliert sind, deren Frequenz ein in der Übertragungsfrequenz der Synchronisierimpulse enthaltener ganzzahliger Faktor oder eine Subharmonische ist, und ist dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsklemmen der Anordnung mit einem Verzögerungsnetzwerk, das am Ende kurzgeschlossen ist, und mit einem Elektronenschalter verbunden sind, der durch Impulse eines örtlichen Impulsgenerators gesteuert wird, wobei die Ausgangsklemmen dieses Schalters mit einer phasenempfindlichen Brücke über einen Stromkreis verbunden sind, der auf den genannten Faktor oder die Subharmonische der Wiederholungsfrequenz abgestimmt ist, und daß die Brücke mit den Eingangsklemmen der Anordnung über einen weiteren Stromkreis verbunden ist, der auf dieselbe Frequenz abgestimmt ist wie der erste Stromkreis, und der Ausgang der phasenempfindlichen Brücke an den- örtlichen Impulsgenerator für Frequenzkorrekturzwecke angelegt ist.

Die Erfindung wird im Zusammenhang mit den Zeichnungen genauer beschrieben, in denen
■ 45 Fig. ι eine Vorrichtung nach der Erfindung und Fig. 2 und 3 die Weilenformen der an verschiedenen Teilen der Vorrichtung auftretenden Spannungen zeigen.

Fig. ι stellt eine Vorrichtung zur Synchronisierung und Festlegung der Phase einer von einem örtlichen Impulsgenerator erzeugten Impulsfolge und einer ankommenden Impulsfolge dar, wobei die Synchronisierimpulse mit einer Schwingung amplitudenmoduliert sind, deren Frequenz gleich der halben Übertragungsfrequenz der Syhchronisierimpulse ist, derart, daß die Synchronisierimpulse abwechselnd positiv und negativ sind. Die ankommende Impulsfolge wird in das Gitter der Röhre V₁ angelegt, deren Anode direkt an eine positive Spannung angeschlossen ist und deren Kathode über einen Widerstand geerdet ist, der mit einem Verzögerungsglied oder einer Phasenkette in Reihe geschaltet ist. Das geerdete Ende der Phasenkette ist kurzgeschlossen. Die gesamte Impulsfolge von der Kathode der Röhre V₁ wird an das Gitter der Röhre V₂ angelegt. Ein Resonanzkreis 2 ist mit der Anode dieser Röhre verbunden, wobei dieser Kreis auf die halbe Übertragungsfrequenz der Synchronisierimpulse abgestimmt ist. Somit ist der Anodenscheinwiderstand der Röhre V₂ für diese Frequenz hoch, aber für andere Frequenzen niedrig. Infolgedessen ist die Verstärkung der Röhre V₂ für diese Frequenz groß und für andere Frequenzen klein. Auf diese Weise wird die Spannung dieser Frequenz in der Impulsfolge von diesem Kreis ausgesiebt und über den Transformator T₁ an einen phasenempfindlichen Diskriminator bekannter Bauart gelegt, der aus den Transformatoren T₁ und T₂, den Dioden D₁ und D₂, den Widerständen R₁ und R₂ und den Kondensatoren C₁ und C₂ besteht. In Fig. 2 a ist ein ankommender Impuls mit 3 bezeichnet. Nachdem dieser Impuls in der kurzgeschlossenen Phasenkette reflektiert worden ist, hat er seine Polarität geändert und sich zu dem verzögerten Impuls 4 entwickelt. Eine Wellenform nach Fig. 2 b wird am Punkt 5 durch Überlagerung des Impulses mit geänderter Polarität auf den Anfangsimpuls erhalten. Der Punkt 5 ist mit dem Steuergitter der Röhre V₃ über-zwei in Reihe geschaltete Dioden D₃ und D₄ verbunden. Die Anoden dieser Dioden sind zusammengeschaltet und über einen Widerstand 6 und eine Spule 7 an eine negative Vorspannungsquelle angeschlossen, die bewirkt, daß sich die Dioden D₃ und D₄ normalerweise in nichtleitendem Zustand befinden. Von dem Impulsgenerator 8 werden positive Impulse der gleichen Übertragungsfrequenz mit Bezug auf die Synchronisierimpulse über den Kondensator 9 und den Widerstand 6 angelegt. Auf diese Weise werden die Dioden D₃ und D₄ stromdurcblässig, und während dieser Zeiträume wird die Spannung des Punktes 5 als amplitudenmodulierte Impulsfolge auf das Gitter der Röhre V_s übertragen. Da die Synchronisierimpulse von einer Schwingung amplitudenmoduliert werden, welche die halbe Übertragungsfrequenz der Synchronisierimpulse hat, weshalb diese Impulse abwechselnd positiv und negativ sind, wird eine Wellenform am Punkt 5 erhalten, die abwechselnd der Fig. 2 b bzw. 3 b entspricht, no Falls die über den Widerstand 6 angelegten Impulse gerade vor dem Zeitpunkt t_± (definiert gemäß den Fig. 2 b und 3b) auftreten, wird ein positiver Impuls nach Fig. 2 d abwechselnd mit einem negativen Impuls nach Fig. 3 d am Gitter der Röhre V₃ erhalten. Die Übertragungsfrequenz dieser Impulsfolge ist somit die gleiche wie die Frequenz der von dem Impulsgenerator 8 erhaltenen Impulsfolge, d. h. die gleiche wie die Übertragungsfrequenz der Synchronisierimpulse. Die Impulsfolge am Gitter der Röhre V₃ wird damit durch eine Schwingung amplitudenmoduliert, deren Frequenz halb so groß wie die Übertragungsfrequenz der Synchronisierimpulse ist. Die Modulation der am Gitter der Röhre V_% erhaltenen Impulsfolge hat außerdem die gleiche Phase wie

die Modulation der Synchronisierimpulse am Gitter der Röhre V₂, falls die von dem Impulsgenerator 8 erzeugten Impulse gerade vor dem Zeitpunkt t₁ auftreten. Dies ergibt sich deutlich aus den Fig. 2 und 3. Wenn gemäß Fig. 2 a der angelegte Synchronisierimpuls 3 positiv ist, wird auch der am Gitter der Röhre V₃ erhaltene Impuls nach Fig. 2d positiv sein, und wenn nach Fig. 3 a der angelegte Synchronisierimpuls negativ ist, wird auch der am Gitter der Röhre V₃ erhaltene Impuls nach Fig. 3d negativ sein.. Falls andererseits die von dem < Impulsgenerator 8 erzeugten Impulse gerade nach dem Zeitpunkt t_i auftreten, wird ein negativer Impuls nach Fig.-2f am Gitter der Röhre V₃ erhalten, falls der angelegte Synchronisierimpuls 3 nach Fig. 2 a positiv ist,-und es wird ein positiver Impuls nach Fig. 3 f auftreten, falls der angelegte Synchronisierimpuls nach Fig. 3 a negativ ist. Auf diese Weise hat in diesem Fall die Modulation der an das Gitter der Röhre V₃ angelegten Impulsfolge entgegengesetzte Phase in bezug auf die Modulation der Synchronisierimpulse am Gitter der Röhre V₂. Der Anodenscheinwiderstand der Röhre V₃ besteht aus einem

Schwingungskreis, der auf die halbe Übertragungsfrequenz der Synchronisierimpulse abgestimmt ist. Der Anodensoheinwiderstand der Röhre V₃ ist somit für diese Frequenz groß, aber für andere Frequenzen klein. Die Verstärkung der Röhre V₂ ist mithin für diese Frequenz hoch und für andere Frequenzen niedrig. In dem Anodenkreis dieser Röhre wird eine Spannung gleicher Frequenz, die der halben Übertragungsfrequenz der Synchronisierimpulse entspricht, auf diese Weise ausgesiebt und über den Transformator T₂ an den vorher erwähnten phasenempfmdlichen Diskriminator angelegt. Die Spannungen, die an den phasenempfmdlichen Diskriminator über den Transformator T₁ bzw. T₂ gelegt werden, haben somit gleiche oder

entgegengesetzte Phase, je nachdem, ob die von dem Impulsgenerator 8. erzeugten Impulse vor oder nach dem Zeitpunkt t_t ankommen. Eine Steuerspannung wird am Punkt 10 des phasenempfindlichen Gleichrichters erhalten, wobei die Polarität dieser Spannung von der Phase der Spannung am Anodenkreis der Röhre V₃ und somit durch die Impulse bestimmt wird, die über den Widerstand 6 angelegt werden und zu zeitig oder zu spät ankommen. Die Steuerspannung des Punktes 10 wird an dem Impulsgenerator 8 als eine Frequenzkorrekturspannung angelegt. Die Übertragungsfrequenz der von dem Impulsgenerator 8 erzeugten Impulse wird dadurch genau auf die gleiche Übertragungsfrequenz wie die Frequenz der an 1 angelegten Impulsfolge eingestellt, wobei eine genaue Synchronisierung erzielt wird.

Die sinusförmigen Spannungen der halben Übertragungsfrequenz der Synchronisierimpulse sollen gleiche oder entgegengesetzte Phase an den Sekundärseiten der Transformatoren T₁ und T₂ haben. Dies geschieht automatisch, falls die beiden Kreise auf die halbe Übertragungsfrequenz der Synchronisierimpulse abgestimmt werden. Dabei ist der Phasenwinkel nicht kritisch. Ein Phasenfehler von + 30⁰ ist ohne Bedeutung. Er würde lediglich die Empfindlichkeit herabsetzen, da es sich nur darum handelt, eine Steuerspannung mit um Null pendelnden Werten von. dem phasenempfindlichen Gleichrichter zu erhalten.

Falls ein örtlich erzeugter Impuls nach den Fig. 2 c und 3 c während des Zeitraumes t₀ bis t₂ auftritt (vgl. Fig. 2 b und 3'b), wird eine selbständige Einstellung der Phase des Impulses zu dem Zeitpunkt t_± erreicht. Falls der Impuls zu einem von J₁ weit entfernten Zeitpunkt auftritt, wird keine Steuerspannung von dem phasenempfindlichen Gleichrichter an dem Impulsgenerator 8 erhalten. Falls dann die Übertragungsfrequenz der örtlich erzeugten Impulsfolge nicht genau die gleiche ist wie die Übertragungsfrequenz der an den Punkt 1 angelegten Impulsfolge, wird die Phase der über den Widerstand 6 angelegten Impulse geändert, bis schließlich eine Regelung und Festlegung der Phase der Impulse erhalten wird.

In der oben beschriebenen Vorrichtung wurde erwähnt, daß die örtlich erzeugte Impulsfolge die gleiche Übertragungsfrequenz wie die Synchronisierimpulse hat. Sie kann jedoch auch eine Übertragungsfrequenz haben, die gleich der Anzahl der Kanäle multipliziert mit der Übertragungsfrequenz der Synchronisierimpulse ist. In diesem Fall wird eine schnellere Regelung der Phase der örtlich erzeugten Impulsfolge erreicht.

In diesem Fäll wird jedoch am Gitter der Röhre V_s eine Impulsfolge erhalten, die nicht nur den Synchronisierkanal darstellt, wie vorher angenommen wurde, sondern auch alle anderen Kanäle. Praktisch werden jedoch bei allen Impulsanlagen die Modulationsspannungen an der Sendeseite an entsprechende Kanalmodulatoren über Tiefpaßfilter angelegt, deren Sperrfrequenz unterhalb der halben Übertragungsfrequenz der Impulsfolge liegt, die jedem einzelnen Kanal entspricht. In diesem Fall wird auch nur die Impulsfolge am Gitter der Röhre V₃ von den Synchronisierimpulsen hervorgerufen, die eine Spannung in dem Schwingungskreis der Anode der Röhre V₃ bewirken, der auf die halbe Übertragungsfrequenz der Synchronisierimpulse abgestimmt ist. Dieses Verfahren ist direkt anwendbar, beispielsweise in. einem Ver-Stärkeramt, wenn beispielsweise die amplitudenmodulierten Impulse in zeitmodulierte Impulse umgesetzt werden sollen oder wenn amplitudenmodulierte Gaußimpulse langer Dauer in amplitudenmodulierte rechteckige Impulse kurzer Dauer umgesetzt werden sollen. Das Verfahren ist auch auf eine Demodulatoranordnung anwendbar, wenn die Abtrennung einer bestimmten Kanalimpulsfolge für den entsprechenden Kanaldemodulator ■ durch die halbe Übertragungsfrequenz der Synchronisierimpulse gewünscht wird. Die gewünschte Frequenz wird dann direkt von der Impulsfolge abgeleitet und beispielsweise in Fig. 1 an dem abgestimmten Kreis 2 erhalten, während Schlüsselimpulse od. dgl., deren Phase genau eingestellt ist, durch die Frequenzregelung des örtlichen Impuls-

generators 8 der Anordnung nach Fig. ι erhalten werden.

In der oben beschriebenen Anordnung wurden die Synchronisierimpulse überlagert, so daß sie mit der halben Ubertragungsfrequenz amplitudenmoduliert sind. Natürlich kann auch ein anderer ganzzahliger Faktor der Übertragungsfrequenz als Modulationsfrequenz der Synchronisierimpulse gewählt werden.

ίο Die Synchronisierimpulse können entweder zwischen Null und einer bestimmten. Maximalamplitude in positiver oder negativer Richtung oder auch zwischen einer bestimmten Maximalamplitude in positiver Richtung und einer bestimm- ten Maximalamplitude in negativer Richtung amplitudenmoduliert werden.

Die Modulationsart der Kanalimpulse spielt keine Rolle. Es können ihre Amplitude, ihre Phase und ihre Dauer moduliert werden. Die Nachrich-

ao ten in bestimmten Kanälen können auch durch Impulszeitmodulation übertragen werden.

Claims (3)

1. PATENTANSPBÜCHE:

   i. Anordnung zur Synchronisierung des «5 Empfängers mit dem Sender in einer Impuls-Multiplexanlage, bei der die Synchronisierimpulse mit einer Schwingung amplitudenmoduliert sind, deren Frequenz ein in der Übertragungsfrequenz der Synchronisierimpulse enthaltender ganzzahliger Faktor oder eine Subharmonische ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsklemmen der Anordnung mit einem Verzögerungsnetzwerk, das am Ende kurzgeschlossen ist, und mit einem Elektronenschalter verbunden sind, der durch Impulse eines örtlichen Impulsgenerators gesteuert wird, wobei die Ausgangsklemmen dieses Schalters mit einer phasenempfindlichen Brücke über einen Stromkreis verbunden sind, der auf den genannten Faktor oder die Subharmonische der Wiederholungsfrequenz abgestimmt ist, und daß die Brücke mit den Eingangsklemmen der Anordnung über einen weiteren Stromkreis verbunden ist, der auf dieselbe Frequenz abgestimmt ist wie der erste Stromkreis, und der Ausgang der phasenempfindlichen Brücke an den örtlichen Impulsgenerator für Frequenzkorrekturzwecke angelegt ist.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsfrequenz der örtlich erzeugten Impulsfolge den gleichen Wert hat wie die Übertragungsfrequenz eines Einzelkanals.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsfrequenz der örtlich erzeugten Impulsfolge den gleichen Wert hat wie die Anzahl der Kanäle multipliziert mit der Übertragungsfrequenz eines Einzelkanals.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Schweizerische Patentschrift Nr. 273 565.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 609 550ß15?,56 (609 742 1. 57)