DE960470C - Elektrische Nachrichtenuebertragungsanlage mit Quantelung und mehrdeutigen Signalkennzeichen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Übertragungssystem, das nach dem Prinzip der Quantelung arbeitet.

Mehrkanal-Impulszeitmodulations-Übertragungssysteme werden seit Jahren benutzt; bei ihnen werden die Sprachschwingungen oder andere, den einzelnen Kanälen entsprechende elektrische Wellen periodisch abgetastet, und die Amplitude jedes Tastwertes wird durch die Zeitauslenkung eines entsprechenden Impulses aus einer Bezugszeitlage heraus dargestellt.

Der. Rausdhabstand eines Systems dieser Art kann durch Vergrößerung der maximalen Zeitauslenkung der den Abtastwert darstellenden Impulse vergrößert werden, jedoch ist diese maximale Zeitauslenkung durch die Abtastfrequenz und durch die Anzahl der zu betreibenden Kanäle begrenzt. Es ist bekannt, daß die Abtastfrequenz wenigstens zweimal so groß sein muß wie die höchste zu übertragende Frequenz. Sofern die Breite des Sprachbandes festgelegt ist, kann die Zeitauslenkung der Impulse nur dann vergrößert werden, wenn die Zahl der Kanäle des Systems herabgesetzt wird.

Hauptziel der Erfindung ist es, das übliche Impulszeitmodulationssystem zwecks Vergrößerung des Rauschabstandes abzuwandeln, ohne gezwungen zu sein, die Abtastfrequenz zu erniedrigen oder die Anzahl der Kanäle des Systems zu verringern.

Da die Erfahrung gezeigt hat, daß die üblichen PPM-Systeme kompliziert und aufwendig sind, ist

es ein weiteres Ziel der Erfindung, Systeme dieser Art zu vereinfachen und zu verbilligen.

Die Erfindung ist auf einer Kombination zweier Prinzipien aufgebaut, die zu verschiedenen Zeiten vorgeschlagen wurden, umÜberiragungssysteme zu verbessern. Eines davon ist das Prinzip der Quantelung, das z. B. mit Bezug auf ein elektrisches Pulskodemodiulationssystem in der britischen Patentschrift 535 86o beschrieben ist. Bei diesem

to Prinzip wird der Tastwert der Nachrichtenamplitude in ein Stufenschema mit einer endlichen Anzahl von Amplitudenstufen eingeordnet, und es wird die Amplitude der am nächsten liegenden Stufe übertragen. Hierdurch wird eine Verbesserung des Rauschabstandes erreicht, vorausgesetzt, daß der Empfänger nur auf die verschiedenen Amplitudenstufen der Skala anspricht. Diese Verbesserung hat allerdings eine gewisse Verzerrung der elektrischen Welle zur Folge.

Das zweite Prinzip ist das der Verwendung von mehrdeutigen Kennzeichen zur Darstellung des Tastwertes einer elektrischen Welle, wie es in der britischen Patentschrift 673 354 erläutert ist. Diesem Prinzip entsprechend kann ein mehrdeutiges Kennzeichen einen von mehreren verschiedenen Werten des .Tastwertes darstellen. Durch Verwendung eines zweiten Kennzeichens, das denselben Tastwert auf andere Weise wiedergibt und auch mehrdeutig sein kann, wird die Eindeutigkeit wiederhergestellt. Die Anwendung dieses Prinzips ergibt ebenfalls eine Verbesserung des Rauschabstandes, jedoch ohne das Auftreten von Quantelungsverzerrungen.

Ausgehend von diesen beiden bekannten Prinzipien laßt sich der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung am besten an Hand einer ihrer Ausführungsformen umreißen. Ihren allgemeinsten Ausdruck wird die Erfindung etwas später •finden. Bei dieser Ausführungsform wird eineigequantedte Darstellung eines Abtastimpulses der elektrischen Welle durch einen zeitlich modulierten Impuls gegeben, der nur eine endliche Anzahl yon Zeitlagen (z. B. n) einnehmen kann. Die Abweichung vom wahren Tastwert, die diese Darstellung mit sich bringt, wird ermittelt und durch einen zweiten zeitmodulierten Impuls übertragen, der jede zeitliche Lage in einem gegebenen Bereich annehmen kann, also nicht stufenweise moduliert ist. Die auf die Quantelung zurückzuführende Verzerrung wird auf diese Weise kompensiert, während gleichzeitig nur ein Teil des durch die Quantelung unterdrückten Geräusches wieder eingeführt wird.

Der zweite Impuls kann als einem mehrdeutigen Kennzeichen äquivalent angesehen werden, da er sich auf einen von η verschiedenen Tastwerten bezieht und erst der andere (erste) Impuls angibt, welcher von diesen η Werten gemeint ist.

Da die Quantelungsverzerrungen durch den zweiten Impuls ausgeschaltet werden, kann die Zahl der Quantelungsstufen η sehr klein sein, z. B. 10. Wenn die Quantelungsverzerrung nicht wie hier beseitigt werden würde, so wäre eine viel größere Anzahl von Stufen notwendig, um die Welle mit annehmbarer Genauigkeit wiederzugeben. Handelt es sich z.B. um eine Sprachwelle, so. müßte man wahrscheinlich mehr als 60 Stufen für eine Siöherstellung guter Wiedergabequalität vorsehen. Es sei betont, daß η auch jeden gewünschten anderen, eine gute Wiedergabequalität sicherstellenden Wert anstatt 10 annehmen kann.

Die vorstehende Erläuterung zeigte, wie festgestellt, das Prinzip der Erfindung in ziemlich' spezieller Weise auf. Ihr Wesen ist indessen viel allgemeiner und ihre Anwendung nicht auf PPM-Systeme beschränkt.

Dem Kern nach betrifft die Erfindung eine mit gequantelten' sowie mit mehrdeutigen Kennzeichen arbeitende, elektrische Übertragungsanlage, bei der die Naohrichtenwelle in aufeinanderfolgenden Zeitpunkten abgetastet wird und bei der Signale erzeugt und übertragen wenden, die zwei oder mehr Kennzeichen für jeden Tastwert darstellen und die dadurch gekennzeichnet ist, daß solche Signale erzeugt und übertragen werden, die aus einem Impuls oder einer Gruppe von Impulsen bestehen, die jeden Tastwert gemäß einem gegebenen Kode angenähert und eindeutig wiedergeben, daß ferner solche Signale erzeugt und übertragen werden, die den Differenzbetrag zwischen der durch die erstgenannten Signale dargestellten Kodestufe und dem wirkliehen Tastwert gemäß einer kontinuierlichen Skala mehrdeutig wiedergeben, und daß die Tastwerte im Empfänger fehlerfrei wiederhergestellt und die NTachrichtenwelle aus ihnen wiedergewonnen wird.

Es sei darauf hingewiesen, daß in der bereits vorgeschlagenen Anordnung gemäß der schon erwähnten britischen Patentschrift -673 354 keine Quantelung angewendet wird und alle Kennzeichen einen gegebenen Abtastimpuls der elektrischen Welle gemäß einer fortlaufenden Skala darstellen. Eine Abart dieses Systems jedoch, das in der britischen Patentschrift 673 360 beschrieben ist, verwendet Quantelung, wobei aber in diesem Fall alle Kennzeichen in gequantelter Form übertragen werden, so daß die elektrische Welle der nicht beseitigten Quantelungsverzerrungen unterworfen ist. Diese kann sich hierbei zwar infolge der besonderen Modulationsart mit mehrdeutigen Kennzeichen nicht in dem Maße auswirken wie bei normalen gequantelten Systemen, jedoch ermöglicht αιο die Erfindung demgegenüber eine noch gröbere Quantisierung, da der jeweilige Quantelungsfehler ermittelt und kompensiert wird.

Es sei ferner darauf hinzuweisen, daß eine elektrische Welle nach erfolgter Quantelung nicht unbedingt durch Pulskodemodulation übertragen werden muß. Sie kann auch auf andere Weise übertragen werden. Wie schon vorstehend erläutert, wird die gequantelte Welle bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung z. B. durch Zeit- modulation eines Impulszuges übertragen.

Um die Erfindung klar darzustellen, soll ein bestimmtes PPM-System beschrieben werden. Dieses System kann jedoch auch zur Erfüllung anderer Erfordernisse abgewandelt werden. Das System umfasse einen Synchronisierungskanal und 31 Sprech-

kanäle. Die Abtastperiode betrage 128 ^s, was für jeden Kanal eine Periode von 4/is zuläßt. Jede ^,«s-Periode, die einem Sprechkanal zugeordnet ist, wird in zwei gleiche Halbperioden von 2 /js Dauer unterteilt. Während der ersten Halbperiode wind ein kurzer Impuls übertragen, der als »Dekadenimpuls« bezeichnet sei und eine von zeihn verschiedenen Zeitlagen, die gleichmäßig über die Halbperiode verteilt sind, einnehmen kann. Die Zeitposition des Dekadenimpulses stellt dann die Amplitude des entsprechenden Abtastwertes der Sprechwelle mit einem Fehler dar, der 5⁰/o des Höchstwertes nicht übersteigt.

Während der zweiten Halbperiode wird ein zweiter kurzer Impuls übertragen, »Noniusimpuls« genannt, der innerhalb der zweiten Halbperiode jede beliebige Lage einnehmen kann und dessen Zeitposition den Fehler in der Wiedergabe des Tastwertes angibt, den der Dekadenimpuls mit sich bringt.

Der zeitliche Auslenkungsfehler des Dekadenimpulses kann irgendeinen Wert im Bereich von + ο, ι /ts haben, und die entsprechende Auslenkung des Noniusimpulses besitzt daher einen Bereich von + ι ^s, so daß der Fehlerwert, der durch den Noniusimpule angezeigt wird, vor der Übertragung mit 10 multipliziert wird. Auf diese Weise wird der relative Geräuschpegel, der der Übertragung des Fehlers anhaftet, um 20 db gesenkt. Der Dekadenimpuls kann am Empfänger getrimmt werden, um die Wirkung des Geräusches zu beseitigen. Demgemäß liegt die gesamte Verbesserung des Rauschabstandes praktisch 20 db über derjenigen eines gewöhnlichen PPM-Systems. Beimerfmdungsgemäßen System müssen allerdings zwei Impulse anstatt nur eines in jeder Kanalperiode übertragen werden. Auf der anderen Seite zeigt es sich aber, daß bei gewöhnlichen Systemen praktisch die Hälfte der Kanalperiode als Sicherheitsintervall vorgesehen sein muß. Dieses Sieherheksintervall braucht nur im Fall des erfindungsgemäßen Systems nicht mehr vorgesehen zu werden, wie später gezeigt wird. Daher beeinträchtigt die Notwendigkeit, in einer Periode zwei Impulse zu übertragen, die durch die Verwendung des Noniusimpulses erreichte Verbesserung des Rauschabstandes um2odb nicht nennenswert.

Während der zweiten Hälfte der Synchronisierungsperiode wird ein Synchronisierungsimpuls oder eine Gruppe solcher, die vom Dekaden- und Noniusimpuls unterscheidbar sind, zur Synchronisierung des Empfängers übertragen.

Der Dekaden- und der Noniusimpuls können als Kennzeichen betrachtet werden, die einen Tastwert der elektrischen Welle darstellen; der Noniusimpuls als ein mehrdeutiges, aber die Nachricht kontinuierlich wiedergebendes Kennzeichen und der Dekadenimpuls als ein eindeutiges, aber nur diskontinuierlich oder »gequantelt« bildbares Kennzeichen.

Der Dekadenimpuls kann auch als eine kodierte Darstellung des Tastwertes der elektrischen Welle gemäß einem sehr einfachen Kode, der nur ein Element hat, aufgefaßt werden. Der Tastwert kann auch genauer wiedergegeben werden, wenn man nämlich anstatt des Dekadenimpulses eine Gruppe von Impulsen, z. B. entsprechend einem binären Kode, verwendet. Es tritt jedoch auch dann noch ein Fehler auf. Die Größe dieses Fehlers kann mittels des Noniusimpulses, wie schon kurz erklärt wurde, übertragen und empfangsseitig berücksichtigt werden.

Aus diesem spezielleren Blickwinkel heraus sieht die Erfindung demnach eine elektrische Impulsübertragungsanlage mit Einrichtungen für die periodische Abtastung einer elektrischen Welle vor, bei der Signale erzeugt und übertragen werden, die aus einem Impuls oder einer Gruppe solcher bestehen, die jeden Tastwert gemäß einem gegebenen Kode mit einem Fehler wiedergeben, der einen bestimmten Teil des Maximalwertes dies Tastwertes nicht übersteigt, und bei der ferner weitere Signale erzeugt und übertragen werden, die demselben Abtastimpuls zugeordnet sind und die Größe des besagten Fehlers auf einer kontinuierlichen Skala darstellen, wobei diese Einrichtungen eine Kodiereinrichtung zur Gewinnung der den Tastwert eindeutig und angenähert darstellenden Signale derart enthalten, daß der Differenzbetrag zwischen der den Tastwert angenähert darstellenden Kodestufe und dem jeweils auftretenden Tastwert einen bestimmten Bruchteil des von der Anlage zu übertragenden maximalen Tastwertes nicht überschreitet.

Die Erfindung soll nun im einzelnen im Zusammenhang mit der Zeichnung beschrieben werden.

Fig. ι zeigt ein schematisches Blockschaltbild der Sendeanordnung einer Anlage gemäß der Erfindung; . ;

Fig. 2 zeigt graphische Darstellungen, die zur Erläuterung der Arbeitsweise der Anlage dienen;

Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild· des Empfängers der Anlage;

Fig. 4 zeigt ein schematisches Schaltbild einer der Kanaleinheiten, wie sie in Fig. 1 gezeigt sind;

Fig. 5 zeigt ein schematisches Schaltbild eines der Dekadenmodulatoren, wie sie in Fig. 1 gezeigt sind;

Fig. 6 zeigt ein schematisches Schaltbild eines der Noniusmodulatoren, wie sie in Fig. 1 gezeigt sind, und

Fig. 7 zeigt graphische Darstellungen, die notwendig sind, um die Arbeitsweise der Anordnungen von Fig. 5 und 6 zu erklären.

In Fig. 2 und 7 stellt die Abszisse die Zeiten und die Ordinate die Amplituden dar. In beiden Figuren ist der Zeitmaßstab für alle Kurven der gleiche.

Fig. ι zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Senders für eine Anlage gemäß der Erfindung. Er wird von einem quarzstabilisierten Hauptgenerator ι gesteuert, der einen Zug von sehr kurzen, positiven Impulsen erzeugt, die regelmäßig mit 5 MHz wiederholt werden. Diese Impulse werden einem Frequenzteiler 2 zugeführt, der eine übliche Zahl von Teilerstufen enthält und durch

2O teilt. Dieser Kreis enthält Formungserarichtungen, um einen Zug von trapezförmigen Impulsen von einer Dauer von 2 μ5 mit einer Wiederholungsfrequenz von 250 000 Hz zu erzeugen. Diese sind in Kurve A (Fig. 2) gezeigt und bilden die erste Hälfte der 4^s langen Kanälperioden, die in Kurve Ό dargestellt sind. Diese Impulse, welche »y4-Impulse« genannt werden sollen, werden an den Leiter 3 weitergegeben.

Die Ausgangsspannung des Teilers 2 wird ferner an den Frequenzteiler 4 angelegt, der durch 2, teilt und Formkreise einschließt, so daß Züge von Sägezahnimpulsen mit einer Dauer von 2 /*s und einer Wiederholungsfrequenz von 125 000 Hz erzeugt ν erden.

Diese Impulse werden in den Kurven B bzw. C der Fig. 2 gezeigt und sollen »B«-bzw. »C-Impulse« genannt werden. Sie werden an Leiter 5 bzw. 6 abgegeben, und die S-Impulse erhalten solche Phasen,- lage, daß sie die zweite Hälfte der geradzahligen Kanalperioden belegen, während die C-Impulse 4/^s später als die .B-Impulse auftreten, um die zweite Hälfte der ungeradzahligen Kanalperioden zu besetzen.

Die Ausgangsspannung des Teilers 4 ist mit einem weiteren Frequenzteiler 7 verbunden, der eine geeignete Anzahl von Stufen enthält und insgesamt durch 16 teilt. Dieser Frequenzteiler ist mit Formkreisen versehen, um einen Zug von Rechteckimpulsen von 4 με Dauer mit einer Wiederholungsfrequenz von 7812,5 Hz zu erzeugen.

Diese Impulse werden über eine Leitung 8 einem als Verteiler ausgebildeten Verzögerungsnetzwerk 9 zugeführt, das die Torimpulse für die einzelnen Kanäle abgibt. Vom Ausgang des Netzwerkes 9 können die Impulse über den Leiter 10 zur Synchronisierung des Teilers 7 rückgeführt werden, wenn dies erforderlich erscheint. Auch die vom Hauptgenerator 1 kommenden Impulse können bei Bedarf direkt den Elementen 4 und 7 zur Unterstützung der Synchronisation in den verschiedenen Teilerstufen zugeführt werden.

Ein Impulsgenerator 11 erzeugt einen deutlich hervorgehobenen Synchronisierungsimpuls oder ein Syndhronisierungssignal, das während der zweiten Hälfte der ersten Kanalperiode zur Synchronisierung des Empfängers nach bekannter Technik.übertragen wird. Der Generator 11 wird vom Anzapfpunkt 12, der der ersten Kanalperiode zugeordnet ist, mit Torimpulsen gespeist und ferner mit den sägezahnförmigen Impulsen C, die über den Leiter 6 kommen. Unter Steuerung dieser Impulse erzeugt der Generator 11 z.B. einen Synchronisierungsimpuls 33 (in Zeile D, Fig. 2) von bestimmter Länge von z. B. ι μβ in der Mitte der zweiten Halbperiode der ersten Kanalperiode. Die Syndhronisierimpulse werden der Mischschaltung 13 zugeführt.

Außer dem Synchronisierimpulsgenerator 11 sind zusätzlich 31 genau gleiche Impulsgeneratoren, Kanaleinheiten genannt, vorgesehen, von denen nur die ersten vier und der letzte gezeigt und mit den Bezugszeichen 14 bis 18 versehen sind. Jeder liegt an einem zugehörigen Anzapfpunkt 19 bis 23 des Netzwerkes 9 und wird daher während der Kanal-Periode, der er zugeordnet ist, betätigt. Über den Leiter 3 werden all diesen Kanaleinheiten die trapezförmigen Impulse ^! zugeführt. Die modulierenden Sprachwellen oder andere elektrische Wellen werden ihnen über die Eingangsklemmen 24 bis 28 zugeführt.

Die Schaltungsanordnungen zur Betätigung der Kanäle, die mit dem Netzwerk 9 zusammenarbeiten (und genauso die Einrichtungen am Empfänger, die später in Verbindung mit Fig. 3 beschrieben werden), können von bekannter Bauart sein und z. B. auf den in den britischen Patentschriften 587939 und 635472 beschriebenen Schaltungen basieren.

Die Schaltung einer Kanaleinheit ist in Fig. 4 gezeigt und geeignet, in Abhängigkeit von der angelegten Sprachwelle eine Reihe positiver, längenmodulierter, rechteckiger Impulse zu erzeugen, die während der ersten Hälften der zugehörigen Kanalperioden auftreten. Dabei sind die Auftrittszeitpunkte ihrer Vorderkanten mit einem Zeitshub von + ι ^s moduliert.

Für alle geradzahligen Kanäle ist ein Dekadenmodulator 29 und ein Noniusmodulator 30 vorhanden, mit denen die Ausgänge aller Kanaleinheiten verbunden sind. Einzelheiten dieser Elemente 29 und 30 sind in den Fig. 5 bzw. 6 dargestellt= ' '

Der Dekadenmodulator 29 wird vom Hauptgenerator ι her mit einer Reihe kurzer Impulse mit einem gegenseitigen Abstand von 0,2 /^s gespeist. Er arbeitet als Torschaltung, und die längenmodülierten Impulse der geradzahligen Kanaleinheiten dienen als Torimpulae. Jeder derartige längenmodulierte Impuls siebt einige der kurzen Impulse aus. Der erste der ausgesiebten kurzen Impulse wird während der ersten Hälfte der zugehörigen Kanalperiode an die Mischschaltung 13 abgegeben und heißt »Dekadenimpuls«. Er stellt durch seine Zeitlage innerhalb dieser ersten Halbperiode einen Tastwert der zu übertragenden Welle mit einem Fehler dar, der 5 % betragen kann.

Der Noniusmodulator 30 mißt die Größe dieses Fehlers in später zu erläuternder Weise und moduliert in Abhängigkeit von ihr die Zeitlage eines kurzen Impulses, der während der zweiten Halbperiode des gleichen Kanals auftritt. Der maximale Zeithub beträgt wieder ± ι μ$, entsprechend einem Fehder von ±0,1 /ts. Diese Impulse, die den Quantelungsfehier der Dekadenimpulse; angeben, seien »Noniusimpulse« genannt. Auch die Noniusimpulse werden der Mischschaltung 13 zugeführt.

Ein gleichartiger Dekadenmodulator 31 und ein gleichartiger Noniusmodulator 32 sind für die ungeradzahligen Kanaleinheiten vorgesehen und liefern ebenfalls Dekaden- bzw. Noniusimpulse an die Mischstufe 13. Es ist offensichtlich, daß die beiden Modulatorpaare abwechselnd arbeiten.

Wie später in Verbindung mit Fig. 6 beschrieben werden wird·, benötigen die Nonrasmodulatoren für ihr Funktionieren die νί-Impulse. Dement-

sprechend liegt der Leiter 3 an den beiden Noniusmodulatoren 30 und 32. Dem geradzahligen Noniusmodulator 30 werden außerdem über die Leitung 5 die .5-Impulse zugeführt und dem ungerad'zahligen Noniusmodulator 32 über die Leitung 6 die C-Impulse.

Zeile D von Fig. 2 zeigt eine Anzahl der Kanalperioden von 4 ^s Dauer, die alle durch eine gestrichelte Linie in zwei gleiche Teile geteilt sind.

In der zweiten Hälfte der ersten Kanalperiode erkennt man den Synchranisierungsimpuls 33, während in.·den anderen Kanalperioden je ein Paar kurzer Impulse auftreten. Die Impulse in der ersten Halbperiode, z. B. 34, sind die Dekadenimpulse, deren Zeitlage einen Tastwert des betreffenden Kanals mit einem Fehler von ± 0,1 ,as wiedergibt. Die Impulse in den zeiten Halbperioden, z. B. 35, sind die Noniusimpulse, deren Zeitlage den Fehler der zugehörigen Dekadenimpulse angibt.

Die in der Mischstufe 13 (Fig. 1) gemischten Impulse werden einem Sender 36 beliebigen, bekannten Typs zur Modulation einer Trägerwelle zugeführt, die von der Antenne 37 ausgestrahlt wird. Die Impulse können jedoch auch über ein

^a5 Kabel übertragen werden, sei es direkt, sei es durch Modulation einer Trägerwelle.

Fig. 3 zeigt eine Anordnung zum Empfang, zur Demodulation und Verteilung der von der Anordnung nach Fig. 1 ausgesendeten Impulse. Die moduliierte Trägerwelle wird von einer Antenne 38 aufgenommen, deren Energie einem Empfänger 39 üblicher Bauart zugeleitet wird. Dieser Empfänger enthält alle zur Darstellung der Synchronisierungsund Kanalimpulse gemäß Zeile D (Fig. 2) benötigten Sdhaltmittel. Diese Impulse werden vom Ausgang des Empfängers 39 einer Takttorsohaltung 40, einer Schaltung zum Aussieben des Synchroniisierimpulses 41 und den zwei Zweigen eines Impulsdemodulators 42 zugeführt.

Die Torschaltung 40 ist während der ersten Half te jeder 4-,as-Periode geöffnet, während der zweiten Hälfte dagegen geschlossen. Sie läßt daher die Dekadenimpulse passieren und sperrt alle anderen aus. Die Dekadenimpulse steuern einen Taktimpulsgenerator 43, der eine Reihe kurzer Impulse erzeugt, die entsprechend den empfangenen Dekadenimpulsen der einzelnen Kanäle 5 Millionen mal pro Sekunde in gleichmäßigen Abständen auftreten. Sie treten also in Abständen auf, die genaue Vielfache von 0,2 με sind. Der Generator 43 kann z. B. eine Anzahl von Resonanzkreisen enthalten, die scharf auf 5 MHz abgestimmt sind und denen nötigenfalls Verstärker zugeordnet sind. Diese Resonanzkreise sprechen auf die Dekadenimpulse hin an und erzeugen eine Sinuswelle von 5 MHz, die völlig frei von jedem Rauschen ist, was den empfangenen Impulsen anhaften kann. Die auf diese Weise, erzeugten Wellen werden durch Differenzierung und Begrenzung in einen Zug kurzer Impulse mit einer Wiederholungsfrequenz von 5 MHz umgeformt. Diese Impulse gelangen an eine Frequenzteilerstufe44, die mittels einer üblichen Stufenzahl durch 20 teilt und Formungs- und Phasengebungsmittel zur Erzeugung zweier getrennter Impulszüge enthält, deren Impulse positiv und rechteckig sind und eine Länge von 2 ^s besitzen. Diese zwei Impulszüge, die den Ausgangsleitungen 45 bzw. 46 zugeführt werden, sind in den Zeilen E und F von Fig. 2 dargestellt. Ihre Phasenlage ist so, daß sie mit den ersten bzw. zweiten Halbperioden der 4-^s-Kanal-Perioden in der Empfangsstation des Systems zusammenfallen. Diese Impulszüge werden im folgenden »£«- bzw. »F-Impulse« genannt werden. Die £-Impulse gelangen zu einer weiteren Teilerstufe 47, die durch 2 teilt und Formungs- und Phasengebungsmittel zur Erzeugung zweier getrennter Züge positiver, rechteckiger Kanaltaktimpulse enthält. Jeder dieser Taktimpulse hat eine Länge von 4 ,as. Die beiden letztgenannten Impulszüge, die an die Ausgangsleitungen 48 bzw. 49 abgegeben werden, sind in den Zeilen G bzw. H von Fig. 2 dargestellt und sind den ungeradzahligen bzw. den geradzahligen Kanalperioden zugeordnet. Diese beiden Impulszüge werden in Zukunft die »G«- bzw. »/f-Impulse« genannt werden.

Da die Torschaltung 40 während der ersten Hälfte jeder 4-^s-Periode geöffnet sein muß, werden die -B-Impulse vom Ausgang des Teilers 44 über die Leitung 50 als Torimpulse an die Torschaltung 40 angelegt, so daß diese den Dekadenimpuls jeder Kanalp'eriode hindurchläßt. Aus diesem Grunde tritt der Synchronisierungsimpuls 33 jeweils in der zweiten Hälfte der Synchronisierungsperiode auf, weil er ja sonst wie die Dekadenimpulse passieren würde. Die Synchronisierimpulse werden vielmehr durch die Stufe 41 ausgesiebt und zur Synchronisierung einem Torimpulsgenerator 51 zugeführt, der einen Teiler enthält, der in einer üblichen Stufenzahl durch 32 teilt, und an den über die Leitung 46 die F-Impulse angelegt werden. Der Generator 51 erzeugt dadurch Torimpulse mit einer Wiederholungsfrequenz von 7812,5 Impulsen pro Sekunde und enthält Mittel, diesen Impulsen Rechteckform und eine Dauer von 4 ^<s zu geben.

Diese Impulse werden einem als Verteiler ausgebildeten Verzögerungsnetzwerk 52, das dem Netzwerk 9 (Fig. 1) gleicht, zugeführt. Dieses Netzwerk 52 steuert 31 Kanaltorschaltungen, von denen nur diejenigen für die Kanäle 2 bis 5 und 32 ge- no zeigt und mit 53 bis 57 bezeichnet sind. Die Synchronisierimpulse, die durch dieStufe4i ausgesiebt werden, synchronisieren die Teiler im Generator 51 derart, daß die Torimpulse, die am Anzapfpunkt 58, an dem die Torschaltung 53 liegt, in den Zeitlagen auftreten, die den Perioden des Kanal's 2 an der Empfangsstation entsprechen. Die anderen Anzapfpunkte 59 bis 62, an denen die übrigen Kanaltorschaltungen liegen, haben einen Abstand von jeweils 4^s. Bei Bedarf kann eine zusätzlicheSynchronisierung dadurch vorgenommen werden, daß die Impulse vom Ausgang des Netzwerkes 52 über die Leitung 63 dem Impulsgenerator 51 zugeführt werden.

Die empfangenen Dekaden- und Noniusimpulse werden im oberen bzw. im unteren Zweig des

Impulsdemodulators 42 weiterbehandelt. Der obere Zweig enthält eine Torschaltung 64, die die Dekadenimpulse aussiebt, einen Trimmkreis 65 zur Beseitigung der Geräusch.- und Störwirkung und S einen Längenmodulator 66, der Impulse konstanter Amplitude liefert, deren Länge gemäß der Zeitmodulation der zugehörigen Dekadenimpulse moduliert ist.

Der untere Zweig des Demodulators 42 enthält aine Torschaltung 67 (entsprechend der Torschaltung 64), um die Noniusimpulse; auszusieben. Darauf folgt ein dem Modulator 66 entsprechender Pluslängenmodulator 68, der Impulse derselben konstanten Amplitude abgibt, deren Länge gemäß der Zeitmodulation der zugehörigen Noniusimpulse moduliert ist. Auf den Modulator 68 folgt ein Dämpfungskreis 69, der die Amplituden dieser längenmodulierten Impulse auf ein Zehntel ihres Wertes reduziert. Die Ausgangsimpulse von 66 und 69 werden einer Mischstufe 70 und einer Ausgangsleitung 71 zugeführt.

Die Torsdhaltungen 64 und 67 können z. B. aus normalerweise gesperrten Röhren in beliebiger, üblicher Anordnung bestehen, denen die E- bzw. -F-Impulse über die Leitungen 45 bzw. 46 als Torimpulse zugeführt werden. In Verbindung mit Fig. 2 wird klar, daß die Torschaltung 64 während der ersten Hälfte jeder 4-^s-Kanalperiode geöffnet wird, um den Dekadenimpuls aufzunehmen, während die Torschaltung 67 zur Zeit der zweiten Hälfte jeder 4-^s-Kanalperiode zur Aufnahme der Noniusimpulse geöffnet wird. Der Trimmkreis 65 kann z. B. ebenfalls aus einer gesperrten Röhre bestehen, der Torimpulse zugeführt werden, deren Dauer etwas weniger als 0,2 ^s, z. B. 0,15 ßs, beträgt. Diese werden von einem Generator 72' erzeugt, der am Ausgang des Taktimpulsgenerators 43 liegt, der, wie bereits erläutert, 5 Millionen pro Sekunde völlig geräuschfrei erzeugt. Der Generator 72 besteht im Prinzip aus Formkreisen zur Erzeugung von Impulsen mit der gewünschten Dauer von 0,15 ^s und. gegebenenfalls auch aus Verzögerungsmitteln, um die Impulse zeitlich so zu justieren, daß sie die Vorder- und Rückflanken des von der Torsohaltung 64 ausgesielten Dekadenimpulses abschneiden. Die von der Mischstufe 70 kommende Leitung 71 liegt parallel an den Eingängen aller 31 Kanaltorsohaltungen 53 bis 57, die der Reihe nach durch die von den Anzapfpunkten 58 bis 62 des Netzwerkes 52 kommenden Torimpulsen, kombiniert mit den Taktimpulsen G und H, die vom Frequenzteiler 47 über die Leiter 48 bzw. 49 geliefert werden, betätigt werden. Am Ausgang jeder der 31 Kanaltorschaltungen 53 bis 57 liegt ein Tiefpaß, dessen Schwelle dicht oberhalb der höchsten Frequenz des von der zu übertragenden Welle belegten Frequenzbandes liegt. Diese Tiefpässe sind mit 73 bis 77 bezeichnet. An ihren Ausgängen kann die zugehörige Nachrichtenwelle abgenommen werden.

Die Schaltung gemäß Fig. 3 arbeitet in folgender Weise: Am Ausgang des Empfängers 39 tritt während jeder 128 ^s langen Abtastperiode einSynchronisierungsimpuls auf, dem 31 Kanalimpulspaare folgen, wobei jedes Paar einen Dekadenimpuls und einen Noniusimpuls enthält. Der Synchronisierungsimpuls wird von der Stufe 41 aufgenommen. Die. Dekadenimpulse werden von der Takttorschaltung 40 zur Erzeugung einer 5-MHz-Taktwelle^ die alle Taktgebereinrichtungen des Empfängers steuert, aufgenommen. Der Synchronisierungsimpuls steuert die Phasenlage der Kanaltorimpulse so, daß alle Kanaltorschaltungen während der richtigen Kanalperiode geöffnet werden. Diese Arbeitsweise ist im Prinzip bekannt und bedarf keiner weiteren Erläuterung.

Um die Arbeitsweise des Impulsdemodulators 42 zu erläutern, sei der Kanal 2 betrachtet. Während der ersten Halbperiode dieses Kanals wird durch die Torschaltung 64 ein Dekadenimpuls (34, Fig. 2, Zeile D) ausgewählt. Nachdem er in der Stufe 65 .getrimmt worden ist, wird er an den Impulslängenmodulator 66 angelegt. Dieser Modulator kann -z. B. aus einem in Form eines üblichen Multivibrators angeordneten Röhrenpaar bestehen, das so vorgespannt ist, daß der Multivibrator einen seiner stabilen Zustände einnimmt. Diese Vorspannung wird jedoch wähnend der ersten Kanalhalbperiode durch die Anlegung der vom Ausgang des Teilers kommenden £-Impulse entfernt. Hierdurch werden die angelegten, getrimmten Dekadenimpulse befähigt, den Multivibrator in die zweite stabile Lage zu kippen. Nach dem Verschwinden der E-Impulse liegt die Vorspannung wieder an, der Multivibrator kehrt in die erste stabile Lage zurück und erzeugt hierbei einen Ausgangsimpuls 78 (Fig. 2, Zeile 7), dessen Vorderflanke mit dem Dekadenimpuls zusammenfällt und dessen Hinterflanke mit der Hinterkante des ^-Impulses koinzidiert.

Im Multivibrator sind Begrenzermittel vorgesehen, um dem Impuls 78 eine bestimmte Amplitude V zu geben. Es ist verständlich, daß die Länge des Impulses 78 einen von nur zehn diskreten Werten annehmen kann (da ja der Dekadenimpuls nur eine von· zehn diskreten Zeitlagen einnimmt) und daß er den zugehörigen Tastwert der ursprünglichen Signalwelle mit einem Fehler wiedergibt, der S°/o erreichen kann.

Während der zweiten Halbperiode des Kanals 2 wird durch die Torschaltung 67 ein Noniusimpuls (35. Fig· ²J Zeile D) ausgewählt und dem Impulslängenmodulator 68 zugeleitet, der vollkommen dem Modulator 66 entspricht, dem aber die F-Impulse vom Ausgang des Teilers 44 über den Leiter 46 zugeführt werden. Am Ausgang des Modulators 68 tritt dann ein Impuls 79 mit der Amplitude V auf. Seine Vorderflanke koinzidiert mit dem Noniusimpuls und seine Hinterflanke mit der Hinterkante des F-Impulses. Die Dauer des Impulses 79 repräsentiert also den dem Dekadenimpuls anhaftenden Quantelungsfehler.

Es wurde bereits erläutert, daß die Vergleichsdauer des Impulses 35 (Fig. 2, Zeile D) ein Zehntel derjenigen des Impulses 34 ist. Damit nun der Energieinhalt der Impulse 78 und 79 den gequantelten Tastwert darstellt sowie den Fehler auf der

gleichen Skala, wird die Amplitude des Impulses 79 durch den Dämpfungskreis 69 auf — reduziert

und erscheint dann so, wie es bei 80 schraffiert dargestellt ist (Fig. 2, Zeile /). Die Impulse 78 und 80 werden durch die Mischstufe 70 kombiniert und über den Leiter 71 den Kanaltorschaltungen zugeführt. Die Torschaltung 53 ist durch den vom Anzapfpunkt 58 des Netzwerkes 52 kommenden Impuls geöffnet, so daß die Impulse 78 und 80 durch das Filter 73 hindurchgehen.

Der kombinierte Energieinhalt der Impulse 78 und 80 stellt offensichtlich den Tastwert der übertragenen -elektrischen Welle ohne jeden Quantelungsfehler dar. An den Tiefpaß 73 gelangen über relativ lange Zeit hin die Paare von längenmodulierten Impulsen, wie 78 und 80 eines darstellen. Das Filter integriert den Energieinhalt mit relativ hoher Zeitkonstante, so daß es nur Energieänderungen feststellen kann, die bei Frequenzen unterhalb der Sperrschwelle liegen. Es ist daher klar, daß am Ausgang des Filters 73 eine von Quantelungsverzerrungen freie Kopie der ursprünglichen Eingangswelle erhalten wird. Die den anderen Kanälen zugehörigen Dekaden- und Noniusimpulse werden vom Demodulator 42 in der gleichen Weise behandelt, und die entsprechenden, am Ausgang der Mischstufe 70 auftretenden Paare längenmodulierter Impulse werden mit Hilfe der Kanaltorschaltungen 54 bis 57 den zugehörigen Tiefpässen 74 bis yy in zyklischer Reihenfolge zugeführt.

Es erscheint erforderlich, eine kurze Erläuterung der Arbeitsweise der Elemente 40, 43 und 44 der Fig. 3 zu geben. Die Takttorschaltung 40 enthält eine Torräume, die, bevor vom Empfänger 39 ein Impuls eintrifft, zunächst geöffnet ist. Die Torröhre nimmt daher zunächst alle ankommenden Impulse auf, und der Taktimpulsgenerator 43 wird erregt, so daß am Ausgang des Frequenzteilers 44 einige S-Impulse erzeugt werden. Diese werden auf das Steuergitter der Torröhre in der Stufe 40 gegeben, dem ein Kondensator zugeordnet ist, in dem ein Vorspannungspotential aufgebaut wird, das die ⁴S Röhre schließlich sperrt, ausgenommen während des Andauerns von £-Impulsen, währenddessen sie geöffnet wird, um nur die in den ersten Halbperioden der Kanäle eintreffenden Dekadenimpulse passieren zu lassen. Es handelt sich hierbei um eine wohlbekannte Einrichtung.

Die Tatsache, daß Schutzintervalle zwischen den von den verschiedenen Impulsen des Systems besetzten Zeitintervallen ausgelassen werden können, kann an Hand der Fig. 2, Zeile D, verstanden werden. Es sei z. B. der Dekadenimpuls 81 und der Noniusimpuls 82 des Kanals 3 betrachtet. Wenn der Dekadenimpuls 81 unmittelbar zu Beginn der Kanalperiode 3 und der Noniusimpuls 35 unmittelbar am Ende der Kanalperiode 2 auftritt, dann wird die Zeitlage des Dekadenimpulses 81 durch die Gegenwart des Impulses 35 etwas verändert, was ein gewisses Nebensprechen vom Kanal 2 her bedeuten würde. Doch dies ist ohne Belang, da der Impuls 81, wie bereits erläutert, am Empfangsende getrimmt wird. Ebenso liegt eine Neigung zu leichter Verzerrung vor, wenn der Dekadenimpuls 81 sehr dicht beim Noniusimpuls 82 steht (da nämlich beide Impulse zum gleichen Kanal gehören), doch auch dieser Effekt wird durch die empfangsseitige Trimmung des Impulses 81 ausgeschaltet.

Nun sei die Wirkung auf den Noniusimpuls 35 betrachtet. Wenn dieser Impuls knapp vor dem Impuls 81 liegt, dann kann sein Auftreten etwas beeinträchtigt werden, was ein Nebensprechen vom Kanal 3 her mit sich bringen würde. Man erinnert sich aber der Tatsache, daß der Impuls 35 lediglich den Fehler des Dekadenimpulses 34 angibt, und dieser Fehler wird am Empfänger um 20 db gedämpft. Wenn der Impuls 35 am Empfänger zur Erzeugung des Impulses 79 (Zeile D) demoduliert worden ist, dann wird dieser Impuls um 20 db reduziert und ergibt, bevor er zu dem vom Dekadenimpuls 34 abgeleiteten Impuls 78 hinzugefügt wird, den Impuls 80. Das Nebensprechen, das der Impuls 35 vom Impuls 81 aufgenommen hat, wird also ebenfalls um 20 db gedämpft.

Der Impuls 35 wird auch beeinflußt werden, wenn sich ihm der Impuls 34 stark nähert. In diesem Fall wird anstatt Nebensprechens eine leichte Verzerrung bewirkt. Auch diese wird empfangsseitig um 20 db reduziert.

In der erfindungsgemäßen Anlage können die verschiedenen Impulse also dicht beieinander zu liegen kommen, ohne daß dadurch nennenswertes Nebensprechen oder nennenswerte Verzerrungen auftreten. Große Schutzintervalle, wie sie bei bekannten Anlagen vorgesehen sind, sind also entbehrlich.

Die Fig. 4 zeigt Einzelheiten der Kanaleinheit 14 too von Fig. i. Alle anderen Kanaleinheiten sind genauso aufgebaut.

Sie enthält einen Multivibrator bekannter Art, der aus über Kreuz verbundenen Röhren 83 und 84 besteht und aus einer Torröhre 85, über die die trapezförmigen ^-Impulse an den Multivibrator angelegt werden. Die Anoden der Röhren 83 und 84 sind über Widerstände 86 und 87 mit dem positiven Ende 88 der Speisespannungsquelle HT (nicht gezeigt) verbunden. Das negative Ende 89 der Speise-Spannungsquelle liegt an Erde. Mittelanzapfungen der Widerstände 86 und 87 sind über Entkopplungskbndensatoren 90 bzw. 91 an Erde gelegt.

Die Anoden der Röhren 83 und 84 sind über Kreuz mit den entgegengesetzten Steuergittern durch Kondensatoren 92 bzw. 93 verbunden, und das Gitter der Röhre 84 liegt über den Ableitwiderstand 94 an Erde. Das Steuergitter der Röhre 83 liegt über einen Widerstand 95, der groß ist, an der Klemme 88.

Die Kathode der Röhre 83 liegt direkt an Erde, und diejenige der Röhre 84 ist mit dem \^rerbindungspunkt der zwei Widerstände 96 und 97 verbunden, die in Reihe zwischen den Klemmen 88 und 89 angeordnet sind, und ist damit positiv vorgespannt.

Die Anode der Torröhre 85 ist mit der Klemme 88 über einen Widerstand 98 verbunden, während die Kathode über das Widerstandskapazitäts-Vorspannungsnetzwerk 99 an Erde geführt ist. Zwischien der Anode dieser Röhre und dem Steuergitter der Röhre 83 liegen die Kondensatoren 100 und 101 und ein Gleichrichter 102. Der Gleichrichter ist so gepolt, daß ans Gitter von 83 negative Impulse gelangen. Die Anode des Gleichrichters 102 liegt

über einen Widerstand 103 an Erde, während die Kathode über einen Widerstand 104 an einen Anzapfpunkt des Vorspannungswiderstandes 105 geführt ist, der zwischen den Klemmen 88 und 89 liegt, um dem Gleichrichter eine geeignete Sperrspannung zuzuführen. Das Steuergitter der Torröhre 85 bezieht die von der Anzapfung 19 des Verzögerungsnetzwerkes 9 (Fig. 1) kommenden Torimpulse über die Eingangsklemme 106, den Blockkondensator 107 und Widerstand 108. Der Verbindungspunkt zwischen den Elementen 107 und 108 ist über den Ableitwiderstand 109 mit Erde verbunden. Das Steuergitter der Torröhre 85 ist über die Reihenschaltung eines Gleichrichters 110 und eines Widerstandes 111 mit Erde verbunden. Die vom Frequenzteiler 2 (Fig. 1) kommenden positiven, trapezförmigen .^-Impulse werden von der Klemme 112 über einen Blockkondensator 113 und einen Widerstand 114 dem Verbindungspunkt der Elemente 110 und in zugeführt.

' 30 Die dem Kanal 2 zugehörige modulierende Sprachwelle liegt an der Klemme 115 und wird einem Anzapfpunkt am Widerstand 103 über den Blockkondensator 116 zugeführt. Diese Welle kann bei Bedarf zunächst in einem gewöhnlichen (nicht gezeigten) Verstärker verstärkt werden.

Die Kathode der Röhre 84 ist über einen Blockkondensator 118 an eine Ausgangsklemme 117 geführt, die über den Verbraucherwiderstand 119 mit Erde verbunden ist.

Der Widerstand 95 muß hoch genug gewählt werden, so daß das Steuergitter normalerweise das Potential von etwa Null hat, so daß die Röhre 83 leitend ist. Die Kathodenvorspannung der Röhre 84 ist so zu wählen, daß diese Röhre gesperrt ist. Auch die Röhre 85 ist normalerweise gesperrt, jedoch passiert, wie später erläutert werden wird, ein einzelner, trapezförmiger ^4-Impuls während der ersten Halbperiode des Kanals 2. Er wird durch die Röhre 85 invertiert und als negativer Impuls dem Gleichrichter 102 zugeführt. Zu einem bestimmten Zeitpunkt während der Periode des negativen, trapezförmigen Impulses überwindet das dem Gleichrichter 102 zugeführte, negative Potential dessen positive Vorspannung und entsperrt ihn, so daß eiir über den Kondensator 101 weitergeleiteter Impuls den Multivibrator in die Lage kippt, in der die Röfare83 gesperrt und' die Röhre 84 geöffnet ist. Der Zeitpunkt, zu dem der Gleichrichter entsperrt wird, hängt auch vom Potential der über den Kondensator 116 angelegten Sprachwelle ab.

Mit dem Ende der Periode des trapezförmigen Impulses blockiert plötzlich die Hinterkante dieses Impulses den Gleichrichter 102 erneut, so daß dem Steuergitter der Röhre 83 über den Kondensator ίο ι ein positiver Kippimpuls zugeleitet wird, der den Multivibrator in seine ursprüngliche Lage zurückwirft. An der Ausgangsklemme 117 tritt daher ein positiver, rechteckiger Auegangsimpuls auf, dessen Vorderkante betreffs des Auftrittszeitpunktes von der Momentanspannung der Sprachwelle moduliert ist und dessen Hinterkante mit dem Ende der ersten Halbperiode des Kanals 2 zusammenfällt. Die während aufeinanderfolgender Perioden des Kanals 2 auftretenden Ausgangsimpulse sind also gemäß der diesem Kanal zugehörigen Sprachwelle längenmoduliert.

Die Vorspannung des Gleichrichters 102 muß so bemessen sein, daß der Multivibrator in der Mitte der ersten Halbperiode gekippt wird, wenn die Spannung der an der Klemme 115 liegenden Sprachwelle Null ist.

Die Steuerung der trapezförmigen ^4-Impulse geschieht in folgender Weise: Der Gleichrichter 110 ist so gepolt, daß die an der Klemme 112 liegenden, positiven, trapezförmigen Impulse ihn sperren ⁸S wollen, so daß sie das Steuergitterpotential der Röhre 85 nicht so weit erhöhen können, daß diese entsperrt wird. Wenn jedoch an der Klemme 106 ein positiver Kanaltorimpuls auftritt, so entsperrt dieser den Gleichrichter, so daß die entsprechenden trapezförmigen Impulse die Röhre 85 öffnen können. Es sei darauf hingewiesen, daß während der zweiten Halbperiode eines Kanals, wenn keine trapezförmigen Impulse vorhanden sind;, der Kanaltorimpuls von sich aus nicht in der Lage ist, die 95· Röhre zu öffnen, weil der Gleichrichter 110 entsperrt ist und die Torimpulse über den Widerstand in nach Erde ableitet.

Um eine übermäßige Belastung der Speisespannungsquelle zu vermeiden, müssen die Widerstände ^loc> 96 und 97 ziemlich hoch gewählt werden. XJm andererseits für die längenmodulierten Impulse einen Ausgangswiderstand¹119 üblicher Größe zu erhalten (119 ist im Vergleich zu Widerstand 96 klein), liegt zwischen dem Widerstand 96 und dem Verbraucherwiderstand 119 ein Blockkondensator n8. Der Widerstand 96 kann z. B. zehnmal größer sein als Widerstand 119.

In der Fig. 5 sind Einzelheiten zum Dekadenmodulator 29 von Fig. ι gezeigt. Der Modulator 31 ist entsprechend aufgebaut. Er enthalt einen Multivibrator mit zwei Röhren 83 und 84, der genauso aufgebaut ist, wie der in Verbindung mit Fig. 4 beschriebene, und daher in den Einzelheiten nicht erneut erläutert zu werden braucht. Zusätzlich ist ^X15 eine Klemme 120 vorgesehen, mit der die Anode der Röhre 84 über einen Blockkondensator 121 verbunden ist.

Die Anode einer Torröhre 122 ist mit der Klemme 88 über einen Widerstand 123 verbunden ^12<> und mit dem Steuergitter der Röhre 83 durch einen Blockkondensator 124; die Kathode der Röhre 122 ist geerdet. Die vom Hauptgenerator 1 (Fig. 1) kommenden kurzen positiven Impulse liegen an der Eingangsklemme 125, die über den Blockkonden- ¹²S sator 126 mit dem Bremsgitter der Röhre 122 ver-

bunden ist. Die längenmodiulierten Impulse von den Ausgängen aller geradzahligen Kanaleinheiten der Fig. ι werden an eine Eingangsklemme 127 geführt, die über einen Blockkondensator 128 mit dem Steuergitter der Röhre 122 verbunden ist.

Zwischen der Klemme 129 einer Quelle für negative Vorspannung (nicht gezeigt) und Erde liegt ein Potentiometer 130. Das Bremsgitter und das Steuergitter der Röhre 122 sind über Ableitungswiderstände 131 bzw. 132 mit auf diesen Potentiometer laufenden beweglichen Kontakten verbunden. Die Einstellung dieser Kontakte ist so zu wählen, daß die Röhre an beiden Gittern gesperrt ist. Die Arbeitsweise dieses Dekadenmodulators soll nun in Verbindung mit Fig. 7 erläutert werden. In dieser Fig. 7 erkennt man eine senkrechte, durchlaufende, gestrichelte Mittellinie. Zwischen dieser und der linken senkrechten Linie liegt die erste Halbperiode und zwischen ihr und der rechten senkrechten Linie die zweite Halbperiode eines Kanals. InZeileif erkennt man, daß beide Perioden eines solchen geradzahligen Kanals durch eine Reihe kurzer positiver Impulse vom Hauptgenerator ι (Fig. 1) besetzt sind, die eine Wiederholungsfrequenz von 0,2 ^s besitzt und an Klemme 125 (Fig. 5) liegt. Zeile L zeigt einen von der zugehörigen Kanaleinheit erzeugten und an die Klemme 127 angelegten positiven Impuls 133. Die Vorderflanke dieses Impulses ist durch die entsprechende Momentanamplitude der Sprachwelle zeitmoduliert. Der Impuls 133 entsperrt das Steuergitter der Röhre 122, so daß die letzten sieben der zehn Impulse (Zeile if), die während der ersten Halbperiode auftreten und der Reihe nach das Bremsgitter entsperren, passieren. Es ist klar, daß die Zähl der von der Röhre 122 hindurchgelassenen Impulse von der Länge des Impulses 133 abhängt, die ihrerseits von der Amplitude des Tastwertes der zu übertragenden elektrischen Welle abhängt.

Der Impuls 134 (Zeile if) ist der erste der sieben Impulse, die die Torröhre 122 hindurchläßt. Nach Inversion in der Röhre kippt er den Multivibrator in die Lage, in der die Röhre 84 geöffnet ist. Danach ist der Multivibrator gegen alle auf den Impuls 134 folgenden Impulse unempfindlich. Die Zeitkonstanten des Kreises sind so zu wählen, daß er nach einer etwas größeren Zeit als 2 ^s, nachdem er gekippt worden ist, wieder in seine Ausgangslage zurückkehrt. Für mindestens 2 ^s bleibt er also unempfindlich. Der Impuls 135, der an der Kathode der Röhre 84 entsteht, ist in Zeile M gezeigt. Seine Vorderkante wird im allgemeinen etwas später auftreten als die Vorderkante des Impulses 133. Seine Hinterkante wird für die nachfolgenden Funktionen nicht benötigt.

Die Elemente 118 und 119 im Kathodenkreis der Röhre 84 sind für diesen Fall so bemessen, daß sie den Impuls 135 differenzieren. Zur Unterdrückung des der Hinterkante des Impulses 135 zugehörigen Differentialimpulses liegt parallel zum Widerstand 119 ein Gleichrichter 136. Der der Vorderkante des Impulses 135 zugehörige positive Differentialimpuls ist in Zeile Λ/" bei 137 gezeigt. Es ist dies der schon obengenannte Dekadenimpuls. Er wird der Ausgangsklemme 17 zugeleitet. Der Impuls 135 beginnt zum Auftrittszeitpunkt des Impulses 134 (Zeile K), der der erste Impuls der durch den Impuls 133 (Zeile L) ausgewählten Reihe ist.

Ein negativer Impuls, der durch Inversion des Impulses 135, Zeile M, entstanden ist, wird von der Anode der Röhre 84 der Ausgangsklemme 120 zugeführt.

In Fig. 6 wird der Noniusmodulator 30 (Fig. 1) in den Einzelheiten gezeigt. Der Impuls 133 (Zeile L, Fig. 7) von der Kanaleinheit gemäß Fig. 4 und der invertierte Impuls 135 (Zeile M) von der Anode der Röhre 84 des Dekadenmodulators gemäß Fig. 5 werden dem Steuergitter bzw. dem Bremsgitter einer Torpentode 138 zugeführt. Sie liegen zunächst an den Eingangsklemmen 139 bzw. 140, die über Blockkondensatoren 141 bzw. 142 mit den, genannten Gittern verbunden sind. Die Anode der Torröhre 138 ist mit der Klemme 88 der Speisespannungsquelle über die Primärwicklung eines Übertragers 143 verbunden, während die Kathode geerdet ist. Wie bei der Anordnung der Fig. 5 liegt zwischen einer Klemme 129 und Erde zur Gewinnung negativer Vorspannungen ein Potentiometer 130. Das Steuergitter ist über einen Ableitwiderstand 144 mit einem auf dem Potentiometer versohiebbaren Kontakt verbunden, der so eingestellt ist, daß die Röhre am Steuergitter gesperrt wird. Das Bremsgitter ist über einen Ableitwiderstand 145 geerdet. ·

Die Röhre wird am Steuergitter durch die An-Stiegsflanke des Impulses 133 entsperrt und am Bremsgitter durch die negative Anstiegsflanke des invertierten Impulses 135 wieder gesperrt. An der Anode entsteht daher ein negativer, rechteckiger Impuls 146 (Zeile P, Fig. 7), dessen Dauer gleich dem Zeitintervall 147 zwischen den Vorderflanken der Impulse 133 und 135 ist. Die Länge des Impulses 146 gibt also den Fehler an, mit dem die Sprachwellenamplitude durch den Dekadenimpuls 137 dargestellt wird. Der Impuls 146 wird durch den Übertrager 143 invertiert und dann, positiv gerichtet, dem Steuergitter einer Kathodenfolgerladeröhre 148 zugeführt, deren Kathode über den Widerstand 149 an Erde liegt und ferner mit einer Belegung eines Speicherkondensators 150· (dessen andere Belegung an Erde liegt) verbunden ist, und zwar über einen großen Blockkondensator 151 und einen Gleichrichter 152, der so gepolt ist, daß dem Kondensator 150 positive Impulse zugeführt werden. Der Verbindungspunkt der Elemente 151 und 152 liegt über einen Widerstand 153 an Erde. Der von der Röhre 148 kommende invertierte Impuls 146 lädt den Kondensator 150 positiv auf, so daß dieser ein der Länge des Impulses 146 proportionales Potential annimmt, vorausgesetzt, daß die iao Zeitkonstante des Ladekreises im Vergleich zur maximalen Länge des Impulses, die 0,2 ^s beträgt, groß ist. Zeile Q von Fig. 7 zeigt die Änderung des Potentials des Kondensators 150. Wenn der Impuls 146 abgeklungen ist, sperrt Gleichrichter 152, und das Potential des Kondensators bleibt bis zum

Ende der zweiten Halbperiode konstant. Dann wird der Kondensator 150 durch die Röhre 154 in später zu erläuternder Weise entladen.

Das am Speidherkondensator 150 gewonnene positive Potential wird dem Steuergitter einer Kathodenf olger röhre 155 zugeführt, deren Kathode über den Widerstand 156 mit Erde verbunden ist und ferner direkt mit dem Gitter einer Kathodenfolgerkombinationsröhre 157 über die Sekundärwicklung eines Übertragers 158. Ein Ende der Primärwicklung dieses Übertragers ist mit Erde verbunden, während das andere Ende an der Eingangsklemme 159 liegt, an die die Sägeza<hn-.B-Impulse (s. Fig. 2) angelegt werden. Einer dieser Impulse, der während der zweiten Halbperiode auftritt, ist in Zeile R (Fig. 7) bei 160 dargestellt. Auf diese Weise wird der Impuls 161 (ZeileQ), der der Spannungsänderung am Speicherkondensator 150 entspricht, zu dem Sägezahnimpuls 160 (Zeile R) ao addiert. Die sich ergebende Spannungsänderung am Steuergitter der Röhre 157 ist in ZeilcS" dargestellt. Die Kathode der Röhre 157 ist über den Lastwiderstand 162 mit Erde verbunden, und die Änderung des Kathodenpotentials ist ebenfalls gleich der in Zeile 5" gezeigten.

Die Katihode ist mit einem Impulsmodulator 163 verbunden, der der Anordnung nach Fig. 4 entspricht, jedoch ohne die Röhre 85 und die zu ihr gehörigen Schaltelemente. In der Fig. 6 ist der Kondensator 100 gezeigt, und es ist klar, daß der Block 163 alle Elemente der Fig. 4 enthält, mit denen die rechte Belegung des Kondensators 100 verbunden ist, mit Ausnahme der Elemente 115 und 116, die nicht benötigt werden. Der- Gleidhrichter 102 von Fig. 4 wird durch das Potentiometer 105 so vorgespannt, daß der Multivibrator mit den Röhren 83 und 84 gekippt wird, wenn die Amplitude der in Zeile -S¹ (Fig. 7) gezeigten Spannungswelle das Potential 164 erreicht. Dadurch würde die Anstiegsflanke 165 der Welle in der Mitte der zweiten Halbperiode geschnitten werden, wenn die Dauer des Impulses 146 die Hälfte des Maximums, also 0,1 μ5 beträgt. Die Kathode der Röhre 84 (Fig. 4) erzeugt dann einen rechteckigen Impuls 166 (Zeile T), dessen Vorderflanke durch den Zeitpunkt definiert ist, zu dem das Kurven^ stück 165 die Potentiallinie 164 schneidet und dessen Hinterflanke mit dem Ende der zweiten Halbperiode zusammenfällt. Wenn die Elemente 118 und 119 (Fig. 4) geeignet bemessen sind, um den Impuls 166 zu differenzieren, so wird an die Klemme 117 entsprechend der Vorderkante ein kurzer, positiver Noniusimpuls 167 (Zeile U) abgegeben. Der der Hinterkante entsprechende negative Impuls kann wie in der Anordnung nach Fig. 5 durch einen Gleichrichter unterdrückt werden.

Die die ^!-Impulse (Fig. 2) führende Leitung 3 (Fig. ι )ist mit einer Klemme 168 (Fig. 6) zwecks Entladung des Speicherkondensators 150 verbunden. Sie führt über einen Blockkondensator 169 ans Steuergitter der Entladungsröhre 154, das über den Widerstand 170 mit einem beweglichen Kontakt des Vorspannungspotentiometers 130 verbunden ist. Die Anode der Röhre 5 liegt über den Widerstand 171 an der Speisespannungsquelle 88 und über einen Kondensator 172 und einen Gleichrichter 173 am Speicherkondensator 150. Die Röhre 154 kehrt die yi-Impulse um, und die Elemente 171 und 172 sind so bemessen, daß die invertierten Impulse differenziert werden, wodurch an der Stelle ihrer Vorder- und Hinterflanken kurze negative bzw. positive Impulse entstehen. Die Vorderflanke tritt am Ende der zweiten Halbperiode jedes Kanals auf, d. h. dann, wenn der Kondensator 150 zu entladen ist. Die den Vorderflanken entsprechenden negativen Differentialimpulse sind durch den mit 174 bezeichneten Impuls in Zeile V als Beispiel gezeigt. Dieser Impuls läuft durch den Gleichrichter 173 und entlädt den Kondensator 150 sofort. Der der Hinterflanke eines ^-Impulses zugehörige positive Differentialimpuls wird durch den Gleichrichter 173 gesperrt und übt somit keine Wirkung aus.

Der Gleichrichter 173 ist normalerweise durch ein niedriges, positives Potential gesperrt, das von dem Verbindungspunkt zweier in Reihe zwischen den Klemmen 88 und 89 liegender Widerstände 175 und 176 bezogen wird. Dadurch wird verhindert, daß der Kondensator 150 während des Haltezeitraumes entladen wird. Der Entladungsimpuls 174 muß also eine ausreichende Amplitude besitzen, um diese Vorspannung überwinden zu können.

Parallel zum Speicherkondensato>r 150 liegt mit der Anode an Erde ein Gleichrichter 177 und verhindert, daß der Kondensator ein negatives g$ Potential annimmt.

Über den Übertragern 143 und 158 liegen Gleichrichter 178 und 179, die jegliche sich in diesen Übertragern erregende Schwingungen kurzschließen.

In der Beschreibung sowie in den Ansprüchen werden die Modulatoren 29 und 31 von Fig. 1 als »Dekadenmodulatoren« bezeichnet und die von ihnen erzeugten Impulse als »Dekadenimpulse«. Diese Bezeichnungen sind jedoch nicht so auszulegen, daß der »Dekadenimpuls« tatsächlich nur gerade zehn diskrete Zeitlagen innerhalb der ersten Halbperiode einnehmen kann. Es liegt vielmehr im. Rahmen der. Erfindung, daß er jede beliebige Anzahl von diskreten Zeitlagen einnimmt.

Claims (9)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Elektrische Nachrichtenübertragungsanlage mit Quantelung und mehrdeutigen Signalkennzeichen, bei der die Nachrichtenwelle in aufeinanderfolgenden Zeitpunkten abgetastet wird und - bei der Signale erzeugt und übertragen werden, die zwei oder mehr Kennzeichen für jeden Tastwert darstellen, dadurch gekennzeichnet, daß solche Signale erzeugt und übertragen werden. die aus einem Impuls oder aus einer Gruppe von Impulsen bestehen, die jeden Tastwert gemäß einem gegebenen Kode angenähert und eindeutig wiedergeben, daß ferner solche Signale erzeugt und übertragen werden, die den Differenzbetrag zwischen der durch die erst-

   genannten Signale dargestellten Kodestufe und dem wirklichen Tastwert gemäß einer kontinuierlichen Skala mehrdeutig wiedergeben, und daß die Tastwerte im Empfänger fehlerfrei wiederhergestellt und die Nachrichtenwelle aus ihnen wiedergewonnen wird.
2. 2. Anlage nach. Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die !Codiereinrichtung zur Gewinnung der den Taetwert eindeutig und angenähert darstellenden Signale so getroffen ist, daß der Differenzbetrag zwischen der den Tastwert angenähert darstellenden Kodestufe und dem jeweils auftretenden Tastwert einen bestimmten Bruchteil des von der Anlage zu übertragenden maximalen Tastwertes nicht überschreitet.
3. 3. Anlage nach Anspruch 1, die mit periodischer Abtastung und Impulsmodulation arbeitet, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster kurzer Impuls erzeugt und übertragen wird, der eine aus einer endlichen Anzahl diskreter, gleichmäßig über «in erstes Zeitintervall verteilter Zeitlagen einnimmt und dadurch, einen Tastwert der Nachrichtenwelle mit einem Fehler, der einen bestimmten Bruchteil des maximalen Tastwertes nicht überschreitet, wiedergibt, daß ferner während eines zweiten Zeitintervalls ein zweiter kurzer Impuls erzeugt und übertragen wird, dessen Zeitlage gemäß der Größe des genannten Fehlers nach einer kontinuierlichen Skala moduliert ist.
4. 4. Anlage nach Anspruch 3 für wechselzeitige Mehrkanalübertragung mit einem Synchroni sierungskanal, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten ersten und zweiten Zeitintervalle die ersten bzw. zweiten Hälften der jeweiligen Kanalperioden sind.
5. 5. Sendeanordnung für eine Anlage nach Anspruch 3, dadurch, gekennzeichnet, daß während des ersten Zeitintervalls ein Rechteckimpuls erzeugt wird, dessen Dauer den Tastwert gemäß einer kontinuierlichen Skala darstellt und der einen den Tastwert des Signals quantisierenden Modulator (Dekadenmodulator) zur Erzeugung des ersten kurzen Impulses (Dekadenimpulses) steuert, und daß ferner ein vom Rechteckimpuls und vom Dekadenmodulator gesteuerter Modulator (Noniusmodulator) den zweiten kurzen Impuls (Noniusimpuls) erzeugt.
6. 6. Sendeanordnung nach Anspruch 5 für eine Anlage nach Anspruchs und 4, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Kanal Mittel vorgesehen sind, während der ersten Hälfte der Kanalperiode einen Rechteckimpuls zu erzeugen, dessen Dauer den Tastwert gemäß einer kontinuierlichen Skala darstellt, daß für die geradzahligen und die ungeradzahligen Kanäle je ein Dekadenmodulator vorgesehen ist, welche Dekadenmodulatoren unter Steuerung durch diie Rechteckimpulse für jeden Kanal die Dekadenimpulse liefern, sowie je ein Noniusmodulator, welche Noniusmodulatoren unter Steuerung durch die zugehörigen Dekadenmodulatoren und Rechteckimpulse die Noniusimpulse liefern, und daß die Anordnung so getroffen ist, daß die beiden Noniusmodulatoren abwechselnd arbeiten.
7. 7. Sendeanordnung nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hinterkanten der Rechteckimpulse mit dem Ende des ersten Zeitintervalls (bzw. der ersten Hälfte der Kanalperiode) zusammenfallen, daß eine Reihe von kurzen Steuerimpulsen mit einer konstanten Wiederholungsperiode, die ein ganzzahliger Bruchteil des genannten ersten Zeitintervalls (bzw. der ersten Hälfte der Kanalperiode) ist, erzeugt und dem oder den Dekadenmodulatoren zugeführt wird, daß in diesen eine von den Rechteckimpulsen gesteuerte Torschaltung enthalten ist, durch die gemäß der Dauer der Rechteckimpulse eine bestimmte Anzahl von Steuerimpulsen ausgewählt wird, daß unter Steuerung durch den ersten Steuerimpuls ein gequantelter rechteckiger Impuls erzeugt wird, dessen Hinterkante in das erste Zeitintervall Sg (bzw. in die erste Hälfte der Kanalperiode) fällt, daß der gequantelte rechteckige Impuls differenziert wird und daß der aus der Vorderflanke gewonnene Differentialimpuls als Dekadenimpuls dient.
8. 8. Sendeanordnung nach Anspruch7, dadurch gekennzeichnet, daß dem oder den Noniusmodulatoren eine Reihe von Sägezahnimpulsen zugeführt wird, die die zweiten Hälften der Kanalperiodtn entsprechend dem Noniusmodulator, dem sie zugeführt werden, einnehmen, daß unter Steuerung durch den karaleigenen, gemäß einer kontinuierlichen Skala zeitmoduliierten Rechteckimpuls und den zugehörigen, vom Dekadenmodulator erzeugten, gequantelten, rechteckigen Impuls ein Ladeimpuls erzeugt wird, dessen Dauer gleich der Differenz der Längen der genannten steuernden Impulse ist, daß der Ladeimpuls im Noniusmodulator einen Speicherkondensator auf ein seiner Dauer proportionales Potential auflädt, daß ein Impulsmodulator im Noniusmodulator unter Steuer rung durch einen Sägezähnimpuls und durch das am Speicherkondensator liegende Potential einen Noniusimpuls erzeugt, dessen Zeitlage innerhalb der zweiten Hälfte der Kanalperiode durch das genannte Potential bestimmt ist, und daß der Speicherkondensator am Ende der zweiten Hälfte der Kanalperiode entladen wird.
9. 9. Anlage nach Anspruch 3 oder 4 mit einer Sendeanordnung nach Anspruch S, 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß empfangsseitig die aufgenommenen Dekadenimpulse einem ihre Flanken beschneidenden Trimmkreis zugeführt werden, um die Wirkung des Rauschens und von Störungen zu beseitigen, daß von jedem empfangenen, getrimmten Dekadenimpuls erste Ausgangsimpulse mit bestimmter Amplitude abgeleitet werden, deren Dauer sich gemäß den Änderungen der zugehörigen Dekadenimpulse ändert, daß von den empfangenen Nonius-

   impulsen zweite Ausgangsimpulse einer zweiten bestimmten Amplitude, die kleiner als die der ersten Ausgangsimpulse ist, abgeleitet werden, deren Dauer sich gemäß den Änderungen der zugehörigen Noniusknpulse ändert, und daß alle einem Kanal zugehörigen ersten und zweiten Ausgangsimpulse zur Wiederherstellung der ursprünglichen Nachridhtenwelle einem Integratiorisnetzwerk zugeleitet werden.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 673 360.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen