DE972510C - Verriegelungsvorrichtung fuer Empfaenger in Mehrfachuebertragungssystemen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

AUSGEGEBEN AM 6. AUGUST 1959

DEUTSCHES PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21a⁴ GRUPPE 49 INTERNAT. KLASSE H 04j

P 10568 VIII a J 21 a*

Andre Eugene Pinet, Maisons Alfort, Seine (Frankreich) ist als Erfinder genannt worden

Andre Eugene Pinet, Maisons Alfort, Seine (Frankreich)

Verriegelungsvorrichtung für Empfänger in Mehrfachübertragungssystemen

Patentiert im Gebiet der Bundesrepublik Deutschland vom 3. Oktober 1953 an Patentanmeldung bekanntgemacht am 8. November 1956

Patenterteilung bekanntgemacht am 23. Juli 1959 Die Priorität der Anmeldung in Frankreich vom 3. Oktober 1952 ist in Anspruch genommen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Verriegelung der Kanalempfangsorgane für Mehrfachübertragungssysteme mit Pulsmodulation und zeitlicher Unterteilung.

In der Beschreibung versteht man unter Mehrf achübertragungs-Empf angseinr ichtungen mit Pulsmodulation Einrichtungen, die dazu dienen, zeitlich versetzte und wiederkehrende Impulse, die in einer Folge und in einer gewissen Ordnung, ausgehend von besonderen Impulsen, sogenannten Synchronisierimpulsen, übertragen werden, zu empfangen und zu demodulieren, wobei jeder Impuls mit einer bestimmten Lage in der Impulsfolge einem bestimmten Übertragungskanal zugeordnet ist und gemäß einer bestimmten Modulationsart in Abhängigkeit von den durch diesen Kanal zu übertragenden Nachrichtensignalen, z. B. Telefoniesignalen, moduliert wird.

909 571/9

Im Betrieb der Mehrfach-Telefonieverbindungen mit Pulsmodulation kommt es häufig vor, daß diese Verbindungen eine der folgenden Störungen aufweisen:

i. Der Empfänger setzt aus, wobei in diesem Fall auf die Mehrfach-Empfangseinrichtung kein Signal übertragen wird.

2. Der Sender setzt aus, wobei in diesem Fall in

der Mehrfach-Empfangseinrichtung auf Grund der

ίο automatischen Verstärkungsregelung, welche der Signalempfänger immer besitzt, ein veränderlicher Rauschpegel auftritt.

Der eine oder der andere dieser Fehler oder beide stören den Betrieb der Empfangsorgane der Mehrfachübertragungsanlage und wirken insbesondere auf die Empfangseinrichtungen der Signalgebungszeichen (z. B. der Rufsignale) ein, so daß diese Organe unbeabsichtigt ausgelöst werden.

Es ist bereits bekannt, in einem Mehrfachempfänger für Impulse eine Verriegelungsvorrichtung anzuwenden, die jedesmal in Tätigkeit tritt, wenn die empfangenen Signale durch Störungen eine schlechte Wellenform aufweisen oder vollkommen ausfallen.

Erfindungsgemäß wird die Verriegelungseinrichtung der Empfangsorgane der Mehrfachübertragungsanlage mit einem Kreis von solchen Zeitkonstanten ausgerüstet, daß die Verriegelung nur bei Empfangsunterbrechungen der zu empfangenden Impulse, die eine genügende Dauer haben, um den Betrieb der Organe für den Empfang der Signalgebungszeichen zu stören, wirksam wird, während diese Verriegelung bei Empfangsunterbrechung der zu empfangenden Impulse, die eine zu kurze Dauer besitzen, um den Betrieb der genannten Organe zu stören, nicht stattfindet.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigt·

Fig. ι das Schaltbild zum Teil als Blockschema des Empfangsteiles einer Mehrfachübertragungsanlage mit Pulsmodulation, die die erfindungsgemäße Einrichtung zur Verriegelung der Kanalempfangsorgane enthält,

Fig. 2 und 3 die Kurvenform der Signale an verschiedenen Punkten der Schaltung der Fig. 1. In Fig. ι bezeichnet 1 die Eingangsklemme des Empfangsteils einer Mehrfachübertragungsanlage mit Pulsmodulation, an die entweder eine Übertragungsleitung oder die Ausgangsklemme eines Funkempfängers angeschlossen ist. Es wird vorausgesetzt, daß an der Klemme 1 lagen- oder phasenmodulierte Pulse zugeführt werden, wobei in der vorliegenden Beschreibung vorzugsweise der Ausdruck »phasenmodulierte Pulse« verwendet 55. wird. Bei 2 ist ein Verstärker dargestellt, an dessen Ausgang 3 ein Modulationswandlerkreis 4, ein Kreis 5 zur Aussiebung der Synchronisierimpulse und eine erfindungsgemäße Einrichtung 6 zur Verriegelung der Kanalempfangsorgane angeschlossen sind.

Die an der Klemme ϊ empfangenen phasenmodulierten und, wie vorausgesetzt, positiv gepolten Pulse sind im Diagramm α der Fig. 2 dargestellt, wobei auf der Abszissenachse die Zeit und auf der Ordinatenachse die Signalamplituden aufgetragen sind. Bei 5.1 ist der Synchronisierungsimpuls dargestellt, während 52, 53, 54 und 55 die verschiedenen Kanalpulse, deren Anzahl beispielsweise mit vier angenommen wurde, zeigen. Wie vorausgesetzt, unterscheidet sich der Synchronisierpuls von den Kanalpulsen durch eine besondere Kurvenform, wobei hier angenommen wurde, daß er eine längere Dauer als die Kanalpulse hat.

Der Modulationswandlerkreis 4 empfängt an der Klemme 3 die phasenmodulierten Impulse und liefert mittels bekannter Einrichtungen an seinem Ausgang 7 Impulse, die nach einer anderen Modulationsart z. B. amplituden- oder längenmoduliert sind. Es wird hier vorausgesetzt, daß der Wandler 4 längenmodulierte Impulse negativer Polarität liefert, die im Diagramm b der Fig. 2 bei 56, 57, 58, 59 und 60 dargestellt sind. 56 ist ein Puls konstanter Dauer, der nichts anderes als der Synchronisierpuls 51 ist, dessen Polarität gewechselt hat. 57, 58, 59 und 60 sind Pulse, die durch Versetzen ihrer Rückflanken längenmoduliert sind. Die Vorderflanken 62/63, 64 und 65 dieser Pulse entsprechen bei jedem Puls einem festen Zeitpunkt in dem Zyklus zwischen zwei aufeinanderfolgenden Synchronisierpulsen 56, und die Rückflanken 67, 68, 69 und 70 stimmen zeitlich mit den Anfangszeitpunkten der Pulse 52, 53, 54 und 55 überein. Modulationswandlerkreise, die phasenmodulierte Pulse in längenmodulierte Pulse überführen können, sind in der Technik bekannt (vgl. z. B. »Waveforms«, Massachusetts Institute of Technology, McGraw Hill Book Company Inc., 1949, Kap. 14-7, S. 532).

Mit der Ausgangsklemme 7 des Modulationswandlerkreises sind Kreise 8, 18, 28 und 38 zur Trennung der verschiedenen Kanäle verbunden. Die Ausgänge jeder Kanaltrennstufe (wie z. B. 9) sind mit dem Eingang von Kanaldemodulatorkreisen 10, 20, 30 und 40 verbunden, von denen jeder zwei Ausgangsklemmen 11 bzw. 12, 21 bzw. 22, 31 bzw. 32 und 41 bzw. 42 besitzt, wobei an der ersten das Niederfrequenzsignal, das die übertragene Nachricht enthält, und an der zweiten die Signalgebungszeichen entnommen werden.

Der Kreis 5 zur Trennung der Synchronisier- n° pulse trennt die Synchronisierpulse 51 und überträgt sie an den Eingang 13 eines Zeitaufteilungskreises 14, der als Verzögerungsleitung 15 dargestellt ist. Diese Verzögerungsleitung ist mit einer Impedanz 17 abgeschlossen, deren Größe gleich ihrem Wellenwiderstand ist, und sie enthält eine Reihe von Anzapfungen 23, 24, 25 und 26, die jeweils mit den entsprechenden Kreisen 8, 18, 28 und 38 zur Trennung der Kanäle verbunden sind. Die Kreise zur Trennung der Kanäle empfangen so die im Diagramm c der Fig. 2 dargestellten Pulse 72, 73, 74 und 75, welche in bezug auf den Synchronisierpuls 56 einen gewissen Zeitabstand aufweisen. Kreise zur Trennung der Synchronisierpulse sind in der Impulstechnik bekannt (siehe z. B. ^la5 »Pulse Techniques« von Moskowitz und

Racker, Prentice Hall Inc., 1951, New York, Kap. 8-4, S. 231).

Die von den Modulationswandlerkreisen 4 gelieferten Pulse 56 bis 60 worden dem Bremsgitter 29 der Pentode 19 zugeführt, welche die Trennstufe 8 für den ersten Kanal bildet. Das Steuergitter 27 dieser Röhre ist mit der Ausgangsklemme 23 der Verzögerungsleitung 15 verbunden und empfängt die Kanalöffnungsimpulse 72, welche dem ersten Kanal zugeordnet sind.

Die Röhre-19 ist gesperrt, wenn von den Gittern 27 und 29 das eine einen positiven Puls 72 und .gleichzeitig das andere einen negativen Puls 56 bis 60 empfängt. Dagegen ist die Röhre 19 geöffnet, ¹S wenn ihr Steuergitter 27 einen positiven Puls 72 empfängt, ohne daß das Bremsgitter 29 negative Pulse 56 bis 60 empfängt. Hieraus ergibt sich, daß an- der Klemme 9 während der Dauer der Pulse 72, die mit der Dauer der Impulse 57 nicht übereinstimmt, ein negativer Puls 61 auftritt.

Die Pulse 61, die längenmoduliert sind und dem ersten Kanal entsprechen, werden dem Demodulator 10 zugeführt, der sie demoduliert, wobei auf diese Weise entweder das Nachrichtensignal, das an der Klemme 11, oder das Signalgebungszeichen, das an der Klemme 12 entnommen wird, wiederhergestellt wird. Demodulatorkreise, wie z. B. 10, werden in allen Mehrfachübertragungssystemen mit Pulsmodulation verwendet und sind daher hier nicht im einzelnen beschrieben. Es sei nur darauf hingewiesen, daß sie gewöhnlich ein Tiefpaßfilter, einen Verstärker und einen besonderen Kreis für die Demodulation der Signalgebungszeichen enthalten.

Die erfindungsgemäße Kanalverriegelungseinrichtung 6 besteht aus einer Triode 35, die auf ihrem Steuergitter 36 das an der Klemme 3 des Verstärkers 2 vorhandene Signal empfängt. Das Gitter 36,ist insbesondere über einen Widerstand 34, dessen Aufgabe im folgenden klargestellt wird, an Masse gelegt. Im Stromkreis der Anode 37 der Röhre 35 liegt ein Resonanzkreis 39, der auf eine Frequenz abgestimmt ist, die so gewählt wird, daß man in dem Spektrum der empfangenen Pulse keine

⁴"> Komponenten dieser Frequenz mit hohem Pegel antrifft.

Die an den Klemmen der mit der Induktivität des Resonanzstromkreises 39 gekoppelten Induktivität 44 entnommene Spannung wird mit Hilfe des aus dem Gleichrichter 46, Widerstand 45 und Kondensator 47 gebildeten Detektorkreises 43 demoduliert und erscheint als Gleichspannung an den Klemmen des Widerstandes 45. Dieser Widerstand 45 ist mit dem Widerstand 34 in Reihe geschaltet, der im Kreis des Gitters 49 der Röhre 48 liegt. Die Röhre 48 enthält in ihrem Anodenstromkreis ein Relais 50, das durch seinen Arbeitskontakt 501 eine negative Spannung 16 mit der Eingangsklemme 13 des Zeitaufteilungskreises 14

verbinden kann.

Die Wirkungsweise der Verriegelungseinrichtung 6 ist folgende:

Wenn die Pulse 51 bis 55 nach Diagramm α der Fig. 2 dem Gitter 36 der Röhre 35 zugeführt werden, bewirkt der Gitterstrom dieser Röhre an den Klemmen des Widerstandes 34 das Auftreten einer Spannung, die zur Folge hat, daß das Gitter 49 der Röhre 48 auf ein in bezug auf Masse negatives Potential gebracht wird. Der Mittelwert dieses negativen Potentials wird durch die Ordinate der Geraden j6 (Fig. 3, Diagramm a) dargestellt. Andererseits entnimmt man an den Klemmen des Kreises 39 eine Sinusspannung ¹Jj, welche nach Gleichrichtung durch den Kreis 43 an den Klemmen des Widerstandes 45 eine mittlere Spannung erzeugt, die durch die Gerade 78 dargestellt ist und¹ die bewirkt, daß das Gitter 49 auf ein in bezug auf Masse positives Potential gebracht wird.

Die tatsächliche Vorspannung des Gitters 49, die sich aus der Zusammensetzung der beiden vorher- "o gehenden Spannungen ergibt, die durch die Geraden 76 bzw. 78 dargestellt werden, ist durch die Gerade 79 dargestellt und ist genügend negativ, um die Röhre 48 zu sperren. Das Relais 50 wird also von keinem Strom durchflossen. Es bleibt in Ruhe, so daß sein Kontakt 501 nicht geschlossen wird und die Verriegelungseinrichtung keinerlei Wirkung auf die Empfangsorgane der Mehrfachübertragungseinrichtung hat.

In dem Fall, in dem kein Puls der Klemme 1 zugeführt wird, ist der Strom des Gitters 36 praktisch Null, wobei andererseits keine Spannung an den Klemmen des Resonanzkreises 39 erscheint. Infolgedessen sind die an den Klemmen der Widerstände 34 und 45 erzeugten Spannungen Null und werden durch die Abszissenachse 80 im Diagramm a der Fig. 3 dargestellt. Die Vorspannung des Gitters 49 in bezug auf Masse ist Null, und unter diesen Umständen ist die Röhre 48 geöffnet. Das Relais 50 wird erregt, und der Kontakt 501 führt der Eingangsklemme 13 des Zeitaufteilungskreises 14 eine negative Spannung zu. Diese Spannung wird so allen Anzapfungen 23 bis 26 zugeführt, die mit den Kanal trennstufen 8, 18, 28 und 38 verbunden sind, was zur Folge hat, daß diese Kanaltrennstufen gesperrt werden.

In dem Fall, in dem der Verstärker 2 an seiner Ausgangsklemme 3 ein Grundgeräusch mit irgendeinem Pegel liefert, ist die von dem Strom des Gitters 36 an den Klemmen des Widerstandes 34 hervorgerufene Spannung diejenige, die durch die Gerade 81 (Fig. 3, Diagramm b) dargestellt wird, und die an den Klemmen des Kreises 39 entnommene Spannung ist eine Sinusspannung 82, welche nach Gleichrichtung an den Klemmen des Wider- "5 Standes 45 die bei 83 dargestellte Spannung hervorbringt. Da das Rauschen mindestens eine mit der Abstimmfrequenz des Kreises 39 übereinstimmende Frequenzkomponente besitzt, ist die Ordinate der Geraden 83 im Diagramm b der Fig. 3 größer als die Ordinate der Geraden 78 im Diagramm α der Fig. 3. Die wirkliche Vorspannung des Gitters 49, die sich aus der Zusammensetzung der beiden Spannungen ergibt, die durch die Geraden 81 bzw. 83 dargestellt werden, ist durch die Gerade 84 dargestellt, welche die Abszissenachse im Diagramm b

der Fig. 3 ist. Sie ist Null, so daß die Röhre 48 geöffnet ist. Das Relais 50 wird erregt, und die Kanaltrennstufen 8, 18, 28 und 38 werden wie in dem vorhergehenden Fall gesperrt. Wenn der Rauschpegel schwankt und sich z. B. erhöht, wird die an den Klemmen des Widerstandes 34 hervorgebrachte Spannung weit negativer, wobei die Gerade, die diese Spannung darstellt, sich von 8r nach 81' verlagert. Die an den Klemmen des Kreises 39 entnommene Spannung ist bei 82' dargestellt, und diese Spannung ist nach Gleichrichtung weit positiver, wobei die sie darstellende Gerade sich von 83 nach 83' verlagert. Die wirkliche Vorspannung des Gitters 49, welche sich aus der Zusammensetzung der beiden vorhergehenden Spannungen-ergibt, die von den Geraden 8i' bzw. 83' dargestellt werden, wird stets durch die Gerade 84 dargestellt. Sie bleibt Null, und die Kanaltrennstufen bleiben gesperrt.

ao Es ist festzustellen, daß der Widerstand 45 und der Kondensator 47 der Verriegelungseinrichtung 6 eine gewisse Zeitkonstante verleihen, wodurch unerwünschtes Ansprechen dieser Einrichtung insbesondere bei sehr kurzzeitigen Empfangsunterbrechungen der Pulse, für welche die Empfangsorgane der Signalgebungszeichen unempfindlich sind, vermieden werden kann.

Die Resonanzfrequenz des Kreises 39 soll so gewählt werden, daß die im Spektrum der empf angenen Impulse vorkommende Komponente dieser Frequenz einen möglichst niedrigen Pegel hat. Zum Beispiel ist bei einer Mehrfachübertragungsanlage mit zwölf Kanälen, welche die Pulsphasenmodulation benutzt, wobei die Wiederholungsfrequenz der Pulse 8 kHz beträgt, eine Frequenz von 12 kHz ein für die Resonanzfrequenz des Kreises 39 passender Wert. Bei einer die Längenmodulation verwendenden Mehrfachübertragungsanlage mit zwölf Kanälen und derselben Pulsfolgefrequenz von 8 kHz wird man wegen der Niederfrequenzkomponenten, die das Pulsfrequenzspektrum in diesem Fall aufweist, für den Kreis 39 zweckmäßig eine Resonanzfrequenz über 12 kHz wählen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH:

   Verriegelungsvorrichtung für Empfänger in Mehrfachübertragungssystemen mit wiederkehrenden zeitlich verschobenen Impulsen zur Sperrung sämtlicher Empfangskanäle im Fall eines zeitweiligen Ausbleibens der empfangenen Impulse oder eines übermäßigen Rauschens mit Hilfe einer Gleichspannung, die in jedem Kanal eine normalerweise die Nachrichtenimpulse übertragende Verstärkerröhre sperrt, dadurch gekennzeichnet, daß diese Steuerspannung in einer Hilfsstufe (6) gewonnen wird, welche eine erste Verstärkerröhre (35) enthält, die einerseits als Gleichrichter wirkt und aus den Impulsen eine negative Gleichspannung erzeugt, die dem Gitter einer zweiten Verstärkerröhre (48) zugeführt wird, während die erste Röhre andererseits gleichzeitig einen auf eine höhere Frequenz als die Wiederkehrfrequenz der Impulse abgestimmten Resonanzkreis (39) speist, von dem eine positive gleichgerichtete Spannung abgeleitet wird, die ebenfalls dem Gitter der zweiten Verstärkerröhre zugeführt wird und der negativen Gleichspannung entgegenwirkt, derart, daß im Fall des Ausbleibens der Impulse oder des Auftretens eines übermäßigen Rauschens die negative Spannung vermindert wird und der Anodenstrom der zweiten Röhre steigt und ein Relais (50) betätigt, welches die Sperrspannung einschaltet.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 456 898, 593 727, 876, 844 325, 847 762;

   deutsche Patentanmeldung L 10067 VIII a/21 a^s (bekanntgemacht am 2. 10. 1952);

   österreichische Patentschriften Nr. 166 891, 168558.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 609 706/162 10.56 (909 571/9 7. 59)