DE958483C

DE958483C - Transmission system for the additional wireless transmission of underlay or overlay telegraphy over a radio link

Info

Publication number: DE958483C
Application number: DET11605A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Karl Fischer
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1955-11-29
Filing date: 1955-11-29
Publication date: 1957-02-21

Description

Zur Übertragung von Telefonieverbindungen nach Übersee wird, heute allgemein das Einseitenbandverfahren mit zwei voneinander unabhängigen Seitenbändern und vermindertem Träger angewendet. Jedes Seitenband kann dabei mit bis zu zwei Sprachkanälen belegt werden, so daß vier Gespräche gleichzeitig über eine Funkstrecke übertragen werden können. Fig. ι zeigt als Beispiel den von CCI dafür empfohlenen Frequenzplan.The single sideband method is generally used today to transmit telephony connections overseas applied with two independent side bands and reduced straps. Each sideband can be occupied with up to two voice channels, so that four calls can be transmitted simultaneously over a radio link. Fig. Ι shows the example Frequency plan recommended by CCI for this.

Parallel zu Funktelefoniestrecken, insbesondere solchen mit starkem Verkehr, wird öfters noch eine Fernschreibverbindung gebraucht. Über diese werden dienstliche Nachrichten ausgetauscht, wie z. B. Voranmeldung von Gesprächen, Gebühren, und ähnliches. Dieser eine Fernschreibkanal wird durch Wechselstromtelegrafie mit Tonfrequenzen in einem freien Sprachkanal übertragen. Dadurch wird ein hochwertiger Sprachkanal mit Dienstverkehr belegt; er fällt für den gebührenbringenden Verkehr aus und vermindert dadurch die Wirtschaftlichkeit der gesamten Funkstrecke.In parallel to radio telephony routes, especially those with heavy traffic, there is often another one Telegraph connection needed. These are used to exchange business messages, such as B. Pre-registration of calls, fees, and the like. This one telex channel is through Transmitting AC telegraphy at audio frequencies in a vacant voice channel. This becomes a high-quality voice channel occupied by business traffic; it falls for toll traffic and thereby reduces the economic efficiency of the entire radio link.

Wie Fig. ι zeigt, hat der trägernahe Gesprächskanal nach CCI eine untere Grenzfrequenz von 300 Hz. Man kann also in dem Frequenzband unterAs Fig. Ι shows, the call channel close to the carrier according to CCI has a lower limit frequency of 300 Hz. So you can in the frequency band below

dieser Frequenz noch einen Telegrafiekanal unterbringen. Bei der Übertragung auf Kabelleitungen, ist dies unter der Bezeichnung »Unterlagerungstelegrafie« bekannt. Bei dieser Telegrafie wird der z. B. einer Fernschreibmaschine zugeführte Gleichstrom ein- und ausgetastet.this frequency can accommodate a telegraphic channel. When transmitting on cable lines, this is known under the designation "sub-storage telegraphy". With this telegraph the z. B. a teletypewriter supplied direct current on and off.

Für Funkstrecken, wäre ein entsprechendes Verfahren, bei dem der Träger aus- und eingetastet wird, nicht brauchbar, weil der Träger, wenn er ίο voll übertragen 'wird, wegen, der gleichzeitigen Übertragung.der Sprache nicht unterbrochen werden darf. Bei den praktisch bestehenden Mehrkanal-Funkverbindungen für die gleichzeitige Übertragung von zwei oder mehr Gesprächen über zwei voneinander i-nabhängige Seitenbänder wird zwar der Träger senderseitig bis auf einen kleinen Restwert unterdrückt und empfängerseitig zur Demodulation wieder zugesetzt, jedoch wäre es trotzdem nicht möglich, den Trägerrest für eine Unterlageao rungstelegrafie mit Aus- und Eintastung des Trägers zu verwenden, weil der Trägerrest zur selbsttätigen Frequenz- und Schwundregelung im Empfänger dienen muß.For radio links, a corresponding procedure would be in which the carrier is keyed out and in, not usable because the carrier, if he ίο fully transferred 'because of the simultaneous Transmission. The speech must not be interrupted. With the practically existing multi-channel radio connections for the simultaneous transmission of two or more calls over two i-n-dependent sidebands is the carrier is suppressed on the transmitter side except for a small residual value and on the receiver side for demodulation added again, but it would still not be possible to use the remainder of the carrier for a base ao Use telegraphy with keying out and in of the carrier, because the carrier remainder for automatic Frequency and fading control must serve in the receiver.

Die Erfindung zeigt, daß trotzdem eine Unterlagerungstelegrafie in dem geschilderten Falle möglich ist. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die Übertragung eines Fernschreibkanals über eine Einseitenband-Telefoniestrecke neben zwei oder mehr Gesprächskanälen ohne zusätzliche Bandbreite. Erfindungsgemäß erfolgt die Übertragung der Telegrafie über eine Funkverbindung, die auf den beiden Seitenbändern eines unterdrückten Trägers' zwei oder mehr verschiedene Sprachkanäle durch Anwendung der Frequenzumtastung enthält, in der Weise, daß die Trennfrequenz der Telegrafie nach der Modulation des Senders mit einer Niederfrequenz unterhalb oder oberhalb des einen Seitenbandes und die gleich hohe Zeichenfrequenz unterhalb oder oberhalb des anderen Seitenbandes innerhalb der für die Sprachkanäle bereits vorhandenen, entsprechend breit bemessenen Seitenbandfilter liegt.The invention shows that an underlay telegraphy is possible in the described case. The method according to the invention enables the transmission of a teletype channel over a single sideband telephony link in addition to two or more voice channels without additional bandwidth. According to the invention, the transfer takes place telegraphy over a radio link, which is on the two sidebands of an oppressed carrier ' contains two or more different voice channels by using frequency shift keying, in such a way that the cut-off frequency of telegraphy after the modulation of the transmitter with a low frequency below or above one of the sidebands and the same high symbol frequency below or above the other sideband within those already available for the voice channels, appropriately broadly dimensioned sideband filter is located.

Die Frequenzumtastung igt bei der Telegrafieübertragung über Funkverbindungen an sich bekannt. Bei einem bekannten Verfahren dieser Art wird der Träger zwischen zwei Hochfrequenzen umgetastet. Dieses Verfahren wäre im vorliegenden Falle nicht anwendbar, weil der Träger bei den bestehenden Anlagen, mit Rücksicht auf die- Sprachübertragung festliegen muß und deshalb nicht in der Frequenz verschoben werden darf. Bei einem anderen bekannten Verfahren der Frequenzumtastung, das bei der Wechselstromtelegrafie gebräuchlich ist, wird zwischen zwei hörbaren Niederfrequenzen umgetastet, die entweder über eine Drahtverbindung oder über eine Funkverbindung übertragen werden. In beiden: Fällen werden die Niederfrequenzen, da sie im Hörbereich liegen, üblicherweise über einen nicht besetzten Sprachkanal übertragen. Man könnte auch daran denken, die niederfrequente Trenn- und Zeichenfrequenz unterhalb des im Hörbereich liegenden Sprachkanals, also unterhalb von 300 Hz, zu legen, jedoch bereitet dies Schwierigkeiten, weil es zur Herabsetzung der .Zeichenverzerrungen erwünscht ist, die dritte Harmonische der maximalen Tastfrequenz (von 25 Hz bei einer Fernschreibmaschine) mit zu übertragen, so daß sowohl für das Zeichen als auch für die Trennung je 150 Hz Bandbreite erforderlich wären.Frequency shift keying is known per se in telegraphic transmission via radio links. In a known method of this type, the carrier is between two high frequencies keyed. This procedure would not be applicable in the present case, because the carrier with the existing systems, with regard to the voice transmission must be fixed and therefore may not be shifted in frequency. With another known method of frequency shift keying, which is used in alternating current telegraphy, is keyed between two audible low frequencies, either via a wire connection or transmitted via a radio link. In both: cases the low frequencies, since they are in the audible range, they are usually transmitted over an unoccupied voice channel. One could also think of the low-frequency separation and symbol frequency below of the voice channel lying in the audible range, i.e. below 300 Hz, but this prepares Difficulty because it is desirable to reduce the character distortion, the third harmonic to transmit the maximum scanning frequency (of 25 Hz for a teletypewriter), so that a bandwidth of 150 Hz each would be required for both the character and the separation.

Die Erfindung vermeidet diesen Nachteil, indem die Trennfrequenz auf die eine Seite des Trägers und die Zeichenfrequenz auf die andere Seite des Trägers gelegt wird. Hierbei ergibt sich noch der Vorteil, daß die gleiche Frequenz, z. B. 175 Hz, sowohl als Trennfrequenz als auch als Zeichenfrequenz verwendet werden kann, so daß nur ein einziger Tonfrequenzgenerator auf der Senderseite erforderlich ist und zwei gleichartige Filter auf der Empfängerseite verwendet werden können. Trotz der gleichen Frequenz für das Zeichen und die Trennung können diese auf der Empfängerseite unterschieden werden, weil die gleiche Frequenz abwechselnd im unteren und oberen Seitenband erscheint. Das erfindungsgemäße Verfahren arbeitet folgendermaßen (s. Fig. 2): Im unteren und im oberen Seitenband in 175 Hz Abstand vom verminderten Träger wird die Tonfrequenz von 175 Hz so getastet, daß bei Trennstrom die Frequenz im unteren Seitenband ein- und im oberen, Seitenband ausgeschaltet ist, bei Zeichenstrom im oberen Seitenband ein- und im unteren Seitenband ausgeschaltet ist. Entsprechend den üblichen Verfahren werden die Bandbreiten der beiden Tastfrequenzen so gewählt, daß die dreifache Grundfrequenz der Tastung noch durchgelassen wird. Bei einer Schreibgeschwindigkeit von 50 Baud beträgt beim Fünferalphabet die höchste Tastfrequenz 25 Hz; die beiden. Tastkanäle müssen also jeweils eine Bandbreite von ± 75 Hz erhalten. Das Frequenzspektrum der Trenn- oder Zeichenfrequenz im oberen oder unteren Seitenband reicht damit jeweils von 100 bis 250 Hz. Da weiter als 75 Hz vom getasteten Tonträger entfernte Spektrumskomponenten von den Sendetastfiltern unterdrückt werden, bleibt um den verminderten Träger, der zur Frequenz- und Amplitudenregelung des Einseitenbandempfängers dient, ein Band bis zu ± 100 Hz Abstand frei. Dieses Band genügt, um den verminderten Träger empfängerseitig in üblicher Weise für die Regelung auszufiltern.The invention avoids this disadvantage by placing the crossover frequency on one side of the carrier and the symbol frequency is placed on the other side of the carrier. This also results in the Advantage that the same frequency, e.g. B. 175 Hz, both as a crossover frequency and as a character frequency can be used, so that only a single audio frequency generator is required on the transmitter side and two filters of the same type can be used on the receiving end. Despite the same frequency for the character and the separation, these can be differentiated on the receiving end because the same frequency appears alternately in the lower and upper sideband. The method according to the invention works as follows (see FIG. 2): In the lower and in the upper Sideband at a distance of 175 Hz from the reduced carrier, the audio frequency of 175 Hz is keyed in such a way that that with separating current the frequency in the lower sideband is switched on and in the upper sideband it is switched off is on for character stream in the upper sideband and off in the lower sideband is. In accordance with the usual procedures, the bandwidths of the two sampling frequencies are selected in such a way that that three times the basic frequency of the keying is still allowed to pass. At a writing speed of 50 baud, the highest sampling frequency for the five-letter alphabet is 25 Hz; the two. Sampling channels must therefore each have a bandwidth of ± 75 Hz. The frequency spectrum of the Separation or character frequency in the upper or lower sideband thus ranges from 100 to 250 Hz. Since the spectrum components are more than 75 Hz away from the keyed sound carrier from the Send scan filters are suppressed, remains around the reduced carrier, which is used for frequency and The amplitude control of the single sideband receiver is used to free a band up to ± 100 Hz apart. This band is sufficient to control the reduced carrier on the receiver side in the usual way to filter out.

Fig. 3 und 4 zeigen ein Ausführungsbeispiel mit den oben zugrunde gelegten Frequenzen, über den Einseitenbandsender 1 und den Einseitenbandempfänger2 können zwei Seitenbänder mit einem Frequenzbereich von 100 bis 5700 Hz übertragen werden. Den Eingängen 3 und 4 in Fig. 3 werden je zwei Gespräche zugeführt, das eine davon in Normallage von 30Q bis 2700 H^z> das andere versetzt in die Frequenzlage von 3300 bis 5700 Hz. Die Bandpässe 5 und 6 filtern Störfrequenzen außerhalb der zulässigen Bänder aus. Der Tongenerator 7 mit einer Frequenz von 175 Hz wird über den von der Fernschreibmaschine gesteuerten Kontakt 8 an den Modulationseingang 9 für das obere Seitenband bei Trennstrom des Fernschreibers oder an den Eingang 10 für das untere Seitenband bei Zeichenstrom3 and 4 show an exemplary embodiment with the frequencies on which the above is based; two sidebands with a frequency range of 100 to 5700 Hz can be transmitted via the single sideband transmitter 1 and the single sideband receiver 2. The inputs 3 and 4 in Fig. 3 two calls are fed, one of them ^for in the normal position of 30Q to 2700 H> the other placed in the frequency position of 3300-5700 Hz. The band-pass filters 5 and 6, filter noise frequencies outside the allowed bands the end. The tone generator 7 with a frequency of 175 Hz is controlled by the teletype machine contact 8 to the modulation input 9 for the upper sideband for the separating current of the telex or to the input 10 for the lower sideband for character stream

gelegt. An Stelle des Sendekontaktes 8 kann auch eine elektronische Schalteinrichtung oder ein Ringmodulator treten. Durch die Filtern und 12 mit einem Durchlaßbereich von 100 bis 250 Hz, die üblicherweise als »Sendetastfilter« bezeichnet werden, werden die Spektren der beiden getasteten Tonträger auf die zulässige Breite begrenzt.placed. Instead of the transmitting contact 8, an electronic switching device or a ring modulator can also be used step. Through the filters and 12 with a passband from 100 to 250 Hz, the Usually referred to as a "send scan filter", the spectra of the two are scanned Sound carrier limited to the permissible width.

An den beiden Ausgängen. 13 und 14 des Empfängers 2 in Fig. 4 erscheinen das obere und untere Seitenband;- über die Bandpässe 15 und 16 werden je zwei Sprachkanäle von 300 bis 5700 Hz ausgefiltert. Die Trenn- bzw. Zeiehenfrequenz wird über die Filter 17 und 18 mit einem Durchlaßbereich von 100 bis 250 Hz entnommen. Um den Vorteil der Frequenzumtastung mit einer geringen Fehlerzahl bei kleinem Signal-Rausch-Verhältnis auszunutzen, ist es erforderlich, Trenn- und Zeichenfrequenz über einen gemeinsamen Begrenzer zu führen. Da hier beide Frequenzen gleich sind und das Kriterium für Trenn- oder Zeichenfrequenz nur in den verschiedenen Ausgängen liegt, ist das nicht ohne weiteres möglich. Deshalb sind hier die beiden schnell regelnden Verstärker 19 und 20 vorgesehen, deren Regelspannungen, die den Gleichrichtern 24 und 25 entnommen werden, in vom Mehrfachempfang bekannter Weise so zusammengeschaltet sind (gemeinsamer Belastungswiderstand, der groß gegen die Innenwiderstände der Gleichrichterschaltung ist), daß die größere der beiden, die Verstärkung beider Verstärker bestimmt. Es ist dadurch sichergestellt, daß Amplitudenschwankungen ausgeregelt werden und daß der jeweils abgeschaltete Tastkanal kein Rauschen liefert. Die Ausgangsspannungen der beiden Tastkanäle werden im Demodulator 21 getrennt gleichgerichtet und deren Belastungswiderstände so gegeneinandergeschaltet, daß bei Trennfrequenz eine positive, bei Zeichenfrequenz eine negative Spannung oder umgekehrt entsteht. In einer Kippschaltung 22 werden daraus Rechteckschritte genügender Amplitude erzeugt, die das Tastrelais 23 betätigen. Dieses steuert über seinen Kontakt den Empfangsteil des Fernschreibers.At the two exits. 13 and 14 of the recipient 2 in Fig. 4 the upper and lower sidebands appear; - over which band passes 15 and 16 become Two voice channels each from 300 to 5700 Hz are filtered out. The separation or drawing frequency is over the filters 17 and 18 taken with a pass band of 100 to 250 Hz. To take advantage of the To use frequency shift keying with a low number of errors and a low signal-to-noise ratio, it is necessary to use a common limiter for separating and character frequencies. There here both frequencies are the same and the criterion for separating or character frequency is only in the different ones Exits, this is not easily possible. That's why they're both quick here regulating amplifiers 19 and 20 are provided, the control voltages of which the rectifiers 24 and 25 are taken together in a manner known from multiple reception (common Load resistance, which is large compared to the internal resistance of the rectifier circuit), that the larger of the two determines the gain of both amplifiers. This ensures that amplitude fluctuations are corrected and that the respective switched-off sampling channel does not Noise supplies. The output voltages of the two sampling channels are separated in the demodulator 21 rectified and their load resistances switched against each other so that at the crossover frequency a positive voltage, or a negative voltage at the symbol frequency, or vice versa. In a flip-flop 22, square-wave steps of sufficient amplitude are generated therefrom Actuate push button relay 23. This controls the receiving part of the teleprinter via its contact.

Zur Verringerung der störenden Einflüsse des Selektivschwundes kann ein zweiter Ton mit derselben Nachricht umgetastet werden, der in einem Seitenband in dem Frequenzbereich zwischen 5700 und 6000 Hz liegt. Die Zusammenschaltung beider Töne erfolgt zur Erzielung eines Frequenz-Doppelempfangs. Der Nachteil der hier notwendigen Übertragung des zweiten Tones für den Doppelempfang kann vermieden werden, wenn zwei Einseitenbandverbindungen parallel auf einer Strecke laufen. Man. rüstet dazu beide Verbindungen mit der beschriebenen Funk-Unterlagerungstelegrafie aus und schaltet sie für den Doppelempfang zusammen. To reduce the disruptive effects of selective fading, a second tone can be used with the same Message to be keyed that is in a sideband in the frequency range between 5700 and 6000 Hz. The interconnection of both tones takes place in order to achieve a double frequency reception. The disadvantage of the necessary transmission of the second tone for double reception can be avoided if two single sideband connections are in parallel on a route to run. Man. equips both connections with the described radio underlay telegraphy and switches them together for double reception.

Das Verfahren in der bisher beschriebenen Form ist so ausgelegt, daß die Übertragung des Telegrafiekanals über normale Einseitenbandsender- und -empfänger ohne besondere Veränderungen möglich ist, sofern nur die untere Grenzfrequenz der Seitenbänder bei 100 Hz liegt. Wenn man dagegen Anlagen baut, die. von vornherein für die Übertragung des unterlagerten oder überlagerten· Telegrafiekanals eingerichtet sind, kann auf den bisher ausgesendeten Trägerrest als S teuer frequenz für die Schwund- und Frequenzregelung des Empfängers verzichtet werden. Seine Aufgaben können dann von der umgetasteten Frequenz des Telegrafiekanals übernommen werden.The procedure in the form described so far is designed so that the transmission of the telegraphic channel via normal single sideband transmitters and -receiver is possible without special changes, provided that only the lower limit frequency of the sidebands is at 100 Hz. If, on the other hand, you build plants that. from the outset for the transfer of the subordinate or superimposed telegraphy channel can be accessed on the previously transmitted Carrier remainder as expensive frequency for the shrinkage and frequency control of the receiver be waived. Its tasks can then be carried out on the keyed frequency of the telegraphy channel be taken over.

Claims

PATENTANSPRUCH:PATENT CLAIM:

Transmission system for the additional wireless transmission of subordinate or Overlay telegraphy over a radio link on the two sidebands of a suppressed carrier contains two or more different voice channels by using frequency shift keying in such a way that a low-frequency crossover frequency and an equally high symbol frequency are dimensioned and modulate the transmitter so that the corresponding high-frequency crossover frequency below or above the one sideband and the same high high-frequency symbol frequency below or above the other Sideband within the already existing for the voice channels, appropriately broadly dimensioned Sideband filter lies.

1 sheet of drawings