EP1620985A1 - Method for simultaneous transmission of analog (pam) and digital (pwm) information - Google Patents

Method for simultaneous transmission of analog (pam) and digital (pwm) information

Info

Publication number
EP1620985A1
EP1620985A1 EP03740165A EP03740165A EP1620985A1 EP 1620985 A1 EP1620985 A1 EP 1620985A1 EP 03740165 A EP03740165 A EP 03740165A EP 03740165 A EP03740165 A EP 03740165A EP 1620985 A1 EP1620985 A1 EP 1620985A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
periods
code words
analog
code
digital
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP03740165A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Josef Dirr
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE2003120229 external-priority patent/DE10320229A1/en
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP1620985A1 publication Critical patent/EP1620985A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/38Synchronous or start-stop systems, e.g. for Baudot code
    • H04L25/40Transmitting circuits; Receiving circuits
    • H04L25/49Transmitting circuits; Receiving circuits using code conversion at the transmitter; using predistortion; using insertion of idle bits for obtaining a desired frequency spectrum; using three or more amplitude levels ; Baseband coding techniques specific to data transmission systems
    • H04L25/4902Pulse width modulation; Pulse position modulation
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/02Amplitude-modulated carrier systems, e.g. using on-off keying; Single sideband or vestigial sideband modulation
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/18Phase-modulated carrier systems, i.e. using phase-shift keying
    • H04L27/24Half-wave signalling systems

Definitions

  • the present invention deals with the transmission of analog and digital information over a channel.
  • PRIOR ART The transmission of analog information is known only with an alternating current of a frequency and phase position (Japanese Patent No. 2107582).
  • the analog taps are transferred to the half-waves or periods of an alternating current at the tap frequency (for periods).
  • the amplitudes of the periods are then identical to the tap amplitudes.
  • Digital codings are also known in which the half-waves or periods of an alternating current have the same frequency and phase position
  • the levels are e.g. by the number
  • ATM asynchronous transfer mode
  • All useful and control information of a source is divided into packets of fixed length, the cells. This sequence of cells form a digital message stream. The number of cells assigned to a source then determine the bandwidth. This bandwidth must be requested from the network before the connection is established. A cell header contains the control information. Cellular overhauls can also occur in the coupling network, the elimination of which requires resequencing mechanisms.
  • a disadvantage of this technology is a large amount of hardware. Buffer memories are required when the physical current path no longer provides the bandwidth.
  • This invention can also advantageously be used in color television since, for example, redundancy and irrelevance, ie superfluous data which cannot be perceived by the eye, do not have to be transmitted. It is sufficient if the luminance signals are transmitted analogously and the color signals are transmitted digitally in series with the half-periods or periods of an alternating current of the same frequency. This can be done directly with the carrier or with the upper or lower frequency range.
  • the invention offers unprecedented possibilities for the encryption of information. Decoding is not possible by mixing analogue-coded H periods with digitally coded periods, and not periodically.
  • Fig. 1, 2, 3 principle of phase and continuous pulse coding.
  • Fig. 4,5 Principle of the envelope change
  • Fig. 7 Principle of a soft amplitude change.
  • Fig. 9 a 16 PSK diagram.
  • Fig.10 Application of the invention to EB.
  • Fig. 8.11 Principle of a conventional radio relay system and according to the invention.
  • Fig. 6 Principle of switching to different types of transmission.
  • Fig. 12, 19 Principle of ATM technology and application according to the invention.
  • Fig. 13, 16 a flexible packet and channel-oriented transmission.
  • Fig. 14 Principle of a television receiver with single-carrier signal transmission.
  • Fig. 15 Packet and real-time transmission.
  • Fig. 20 Reduction of the envelope frequency.
  • Fig. 21 Principle of PAM and the transfer to periods or half-periods.
  • Fig. 22 Serial arrangement of code words and PAM taps encoded with periods of an alternating current.
  • Fig. 23 Application of the invention in multi-channel operation.
  • Fig. 24,25,26 Principle of encryption.
  • First coding methods, PSK and QAM are known, explained in more detail. The more levels the code has, the more information can be transmitted, as the following table shows.
  • Number of stages Number of digits combinations: bits: 2 2/3/4/5 4/8/16/32 2/3/4/5 /
  • the phase positions of pulses e.g. for a reference pulse or the positive or negative difference to the previous pulse is provided as steps.
  • the reference phase is the pulse B1, B2,
  • the pulses Bn1, Bn2, Bn3 are out of phase by the amount n.
  • the pulses BN1, BN2, BN3 are in phase.
  • This phase code would therefore have two stages Bn and BN.
  • These pulses are represented by integer half-periods or periods of the same frequency.
  • Such a coding is recorded in FIG. 4 periods are assigned to the reference pulse.
  • the 1st pulse BNp therefore has 4 periods. If the following pulse is to be lagging, it must have 5 periods.
  • the 2nd pulse Bnn is therefore lagging by the amount n. If the 3rd pulse is to remain lagging, it must have 4 periods.
  • the 4th pulse should be in phase with the reference pulse again, dis is achieved by having one less period, i.e. three periods. It can also be seen that each subsequent pulse has an amplitude change.
  • the number of stages can be doubled by letting the impulses begin with a positive and a negative half-wave, hatched in the drawing. So you get then in place 2, 4 stages (Euro patent EP 0953 246 B1).
  • the pulse duration principle :
  • Pulse duration differences are used as steps.
  • 3 shows 3 pulse durations, D1, D2 and D3, that is 3 stages. It also represents a 3-digit code word.
  • the position 1 can take the steps D1, D2, D3, the position 2 the steps D2, D1, D3 and the position 3 D3, D1, D2.
  • You get 3 to 3 combinations with 3 levels and 3 digits, i.e. 3x3x3 27 combinations. If you also use the positive and negative start of the stages resp. Code elements, so you get 6 levels. With 3 digits you get 216 combinations.
  • the QAM can also be used.
  • the coding alternating current can also be provided as an alternating transmission current.
  • the code words are then decrypted in the decoder DCod and converted into the respective analog values of M or S or B. 7, a soft amplitude switchover is provided. Between the amplitudes A and AI is another period with the transition amplitude AÜ.
  • a comparison is made with a directional radio system, the basic circuit of which is shown in FIG. This is designed for 34.368 Mbit / s.
  • the bandwidth is 1700-2100 MHz with 4 PSK coding.
  • the hardware is very complex. In the case of a code according to FIGS. 1-3 or 4, the predetermined bandwidth would not be sufficient. Filling elements must therefore be provided.
  • FIG. 10 shows a carrier transmission based on single sideband EB.
  • the information Jf is coded with the coding alternating current £ M in the encoder Cod and is carried with the alternating current fTr in the ring modulator RM.
  • the carrier is +/- modulation frequency.
  • the high pass HP is used to filter out the lower sideband so that only the upper sideband, which also contains all of the information, is transmitted.
  • the modulation amplitude is not included in the frequency. 16 f, f1,...
  • a coding of the color television signals is shown.
  • Luminance taps L are assigned 8 bits.
  • Luminance taps are 1 color tap I / Q respectively. red / blue, each with 6 bits allocated To a luminance tap of 8 bits, 3 bits are added for color coding.
  • 1bit S / T are provided for the voice and control signals. So 12 taps must be coded for each tap.
  • One carrier is sufficient for the transmission. Therefore, the television receiver according to FIG. 14 can be designed like a superhet radical receiver up to the decoder. The signals are then separated in the decoder according to their tasks. The color difference signals are then generated via the matrix M.
  • FIG. 13 shows an example of the encryption according to the invention.
  • the code words I, II, III, IV, I, II, .. with the code elements 1p-12p become virtual code words.
  • the channels become serial to the code elements 1-12, so each channel can transmit code words serially.
  • Via channel 1 e.g. digital voice channels are transmitted with 8bit or mixed code words of any number of bits.
  • the channels are transmitted with the virtual code words I, II, .. with constant bits.
  • the transmission can be done with any code, e.g. PSK, QAM or with the codes described.
  • Another possibility of encryption is to exchange channels or code words or code elements between the channels, e.g. the information of channel 1 is given to channel 3 and that of channel 4 is given to channel 1.
  • Another encryption is given by the folder, as shown in Fig. 15, for use in e.g. Speech pauses are, for example, data inserted into the hatches.
  • the channels K1, K2, .. Kn / ⁇ rdner are provided for real-time transmission, while the data from the channels K1, K2, .. Kn / packeter are intended for packet transmission.
  • FIG. 16 The difference between the arrangement of FIG. 13 and FIG. 16 is that in FIG. 16 real code words are also provided in parallel to the virtual code words.
  • F ⁇ tzeitbisuxig you can insert a real code word between the virtual code words, for example, in the rhythm of the TV taps, f, f1, .. sir: d the real code words of the color TV taps.
  • the code elements f, f1, .. are then not used.
  • FIGS. 17 and 18 there is a step increase, in the case of methods in which the code elements are formed from the number, duration or phase position of elements and which are simultaneously sent in a periodic sequence, the combination of the positive or negative start and end of a Code element is provided as a further stage.
  • FIG. 17 data of different types of transmission, such as high speed, data, speech, are packaged in cells of the same length, each provided with a cell header and transmitted serially and asynchronously via a multiplexing device.
  • the address information required for the respective cell is encoded in the cell header.
  • FIG. 19 shows the principle of ATM technology for use in the present invention.
  • High speed data H, data D and language s can be sent in an uninterrupted sequence.
  • the data D are transformed into cells Z and provided with a cell header ZK.
  • the data are then fed to the encoder Cod via the memory Sp.
  • the resulting real code words are then placed in a predetermined manner in the virtual code words. By exchanging the placement in a predetermined manner, further encryption is obtained.
  • the virtual code words can be transmitted with any code.
  • a code based on QAM and PSK is susceptible to interference, but coding with an alternating current of a frequency and phase position, as already described, is favorable.
  • FIG. 20 shows a particularly advantageous code.
  • the coding is done again with an alternating current of a frequency and phase position. You can only provide 2 length levels in a code word. The code word must always have the same length. A step increase is on an amplitude basis and / or by a positive or ne ⁇ a- tive beginning or end of a code word corresponding to FIGS. 2,17 and 18. With such coding it is possible to synchronize the scanning and coding frequency. Since the following code element is always identified by an amplitude change, it is possible to reduce the envelope frequency by, for example, marking the last code element of a code word with the 1st code element of the following code word with the same amplitude. 20, the code words CW1 and CW2 are identified with the code elements 2 and 3 periods.
  • the code element 3 periods of CW1 can thus be provided with the code element 2 periods of CW2 with the same amplitude marking.
  • the envelope frequency therefore becomes smaller, since the code words have the same length or Have the number of periods, the evaluation can be done by payment.
  • Such coding entails further encryption.
  • Fig. 21a shows a pipolar PAM.
  • the values P1,2,3, ... are transferred to the periods of an alternating current of the same frequency and phase.
  • the frequency corresponds to the tap frequency of Fig. 21a. If the PAM values are transferred to the half-periods, the alternating current has half the frequency of the tap frequency, as shown in FIG. 21c. 22 shows how it is possible to serially transmit both analog and digital information via one channel.
  • the digital code word consists of 3 periods. In order to achieve synchronization, the analog code word must now be formed with 3 periods.
  • the taps P1, P2, P3, ie aP1, aP2, aP3 from Fig. 21b are then necessary.
  • an alternating current code in which the steps are determined by the number of periods or the length. Time or Form the duration of the periods, provide a multi-channel system, Virtual code words are thus formed.
  • Fig. 23 8 bits are marked for each code word. The code elements are binary. These are transferred with an alternating current code (e.g. Fig. 2, Fig. 4). How can you now transfer analog periods? It is assumed that 8 periods are required for coding the 8 bits.
  • the virtual code words IIl / Fig. 23 are to be transmitted analogously. Then 8 analog periods are inserted serially, for example aPI to aP8 in Fig. 21a / b.
  • the coding alternating current of the 8 taps is then an uninterrupted sequence of 8 periods of the same synchronous frequency with the digital coding.
  • the analog code words can also be provided for encryption.
  • the distance between the virtual code words depends on the transmission frequency and the tap frequency. Possibly. storage must be provided.
  • the transmission density can still be increased if the QAM is used. This can also be provided when transmitting the virtual code words.
  • the periods P1, P2, P3 are the codes of the tap in FIG. 21a.
  • the analog code words III provided in FIG. 23 between the virtual code words can also be provided for the coding and transmission of 8 parallel analog channels *.
  • FIGS. 24, 25, 26 The principle of a special encryption is shown in FIGS. 24, 25, 26.
  • information can be stored in real code words and transmitted with virtual code words.
  • channels 1-12 are formed in series with the parallel code elements 1p-12p, ie the virtual code words V1, V2, V3, ....
  • the digital code words are stored in them. Encryption is already provided through the use of real and virtual code words.
  • Figures 25 and 26 disclose additional encryption.
  • the code elements of the virtual code words are divided into 2 or more code words.
  • Every 2nd or 3rd code element can also be combined to form a code word and can also be exchanged with shared code words of other virtual codes in FIG. 25. l and V2 in Il / Il and in Fig. 26 V2 in III / III and IV / IV.

Abstract

A method for the transmission of analog and digital information. The aim of the invention is to transmit analog and digital coded information by means of a single alternative current and a phase system. An analog coding relating thereto is already known in Canadian patent CA 1214277 and a digital coding is known in US patent US 6.072.829 and European patent EP 0 953 246 . The multiple aim of the invention is to transmit the two codes simultaneously. This is achieved by virtue of the fact that all code words, either digitally represented by the same number of periods or semi-periods or represented in an analog manner by a corresponding number of PAM taps by periods or semi-periods, have the same number of periods or semi-periods. Said transmission results in a substantial number of simplifications. In colour television, for example, the luminance signal can be transmitted in an analog manner and the colour signals can be transmitted in a digitally serial manner. As a result, no phase problems arise. The receiver can, for example, be embodied in the form of a radio Superhet receiver, as far as the decoder.

Description

VERFAHREN FÜR DIE GLEICHZEITIGE ÜBERTRAGUNG ANALOGER (PAM) UND DIGITALER (PWM) INFORMATION METHOD FOR SIMULTANEOUS TRANSMISSION OF ANALOG (PAM) AND DIGITAL (PWM) INFORMATION
Technisches Gebiet:Technical field:
Die vorliegende Srfindung befasst sich mit der Übertragung analoger und digitaler Information über einen Kanal. Stand der Technik: Bekannt ist die Übertragung analoger Information nur mit einem Wechselstrom einer Frequenz und Phasenlage (japanisches Patent Nr. 2107582). Bei diesem werden die analogen Abgriffe auf die Halbwellen oder Perioden eines Wechselstromes mit der Abgriffsfrequenz (bei Perioden) übertragen. Die Amplituden der Perioden sind dann identisch mit den Abgriffsamplitu- den. Es sind auch digitale Codierungen bekannt, bei denen die Halbwllen oder Perioden eines Wechselstromes gleicher Frequenz und Phasenlage zurThe present invention deals with the transmission of analog and digital information over a channel. PRIOR ART: The transmission of analog information is known only with an alternating current of a frequency and phase position (Japanese Patent No. 2107582). Here, the analog taps are transferred to the half-waves or periods of an alternating current at the tap frequency (for periods). The amplitudes of the periods are then identical to the tap amplitudes. Digital codings are also known in which the half-waves or periods of an alternating current have the same frequency and phase position
Codierung vorgesehen werden. Dabei werden die Stufen z.B. durch die Zahl,Coding can be provided. The levels are e.g. by the number
Länge, Zelt oder Phasenlage der Perioden gebildet (z.B. Patente DBLength, tent or phase position of the periods (e.g. patents DB
4345253, EP 0620 960, US 5,587,797,ÜS 6,072,829,EP 0953245).4345253, EP 0620 960, US 5,587,797, ÜS 6,072,829, EP 0953245).
Weiterhin ist der asynchrone Transfer Modus (ATM) bekannt, der auf einem verbindungsorientierten Paketvermittlungsverfahren beruht. Dabei werden alle Nutz- und Steuerinformationen einer Quelle in Pakete fester Länge, den Zellen, eingeteilt. Diese Folge von Zellen bildenbilden einen digitalen Nachrichtenstrom. Die Anzahl der Zellen, die einer Quelle zugeordnet sind, bestimmen dann die Bandbreite. Diese Bandbreite ist dabei vor dem Verbindungsaufbau beim Netz anzufordern. Ein Zellkopf beinhaltet die Steuerinformation. Im Koppelnetz können auch Zellüberholungen vorkommen, deren Beseitigung Resequencing Mechanismen erfordern. Ein Nachteil dieser Technik ist ein grosser Hardwareaufwand. Pufferspeicher sind dann erforder- lieh, wenn der physikalische Stromweg die Bandbreite nicht mehr zur Verfügung stellt.Furthermore, the asynchronous transfer mode (ATM) is known, which is based on a connection-oriented packet switching method. All useful and control information of a source is divided into packets of fixed length, the cells. This sequence of cells form a digital message stream. The number of cells assigned to a source then determine the bandwidth. This bandwidth must be requested from the network before the connection is established. A cell header contains the control information. Cellular overhauls can also occur in the coupling network, the elimination of which requires resequencing mechanisms. A disadvantage of this technology is a large amount of hardware. Buffer memories are required when the physical current path no longer provides the bandwidth.
Weiterhin ist bei Codierungen mit Wechselströmen gleicher Frequenz und Phasenlage bekannt, um eine Synchronisierung mit einer Abgriffsfrequenz zu erreichen, bei den Codewörtern Füllelemente vorzusehen. Dies bringt jedoch eine Bandbreitenvergrösserung mit sich. Zusammenfassung der Erfindung: oft ist es zweckmässig über einen Kanal sowohl analoge als auch digitale Information zu übertragen z.B. bei der Übertragung der Farbfernsehsignal ePAM-I pulse werden dabei jedoch aufgrund eines ungünstigen Störverhältnis- ses und einer pulsbedingten Frequenzbanderweiterungnicht verwendet. Bei der Erfindung wird dies dadurch vermieden, indem man die Abgriffe auf die Amplituden der Halbwellen oder Perioden eines Wechselstromes überträgt. Analoge Codierungen durch die Halbperioden oder Perioden eines •e«-e-r Wechselstromes gleicher Frequenz sind bereits im US-Patent 4.675.721 offenbart. Für die Codierung der digitalen Information wird ebenfalls ein Wechselstrom einer Frequenz und Phasenlage vorgesehen. Man kann also mit einem Wechselstrom gleicher Frequenz und Phasenlage analog eαnd digitale Information seriell übertragen.Furthermore, in the case of codes with alternating currents of the same frequency and phase position, in order to achieve synchronization with a tap frequency, it is known to provide filling elements in the code words. However, this entails an increase in bandwidth. Summary of the invention: it is often expedient to transmit both analog and digital information via one channel, for example in the transmission of the color television signal ePAM-I pulse, however, this is not used due to an unfavorable interference ratio and a pulse-related frequency band expansion. In the invention, this is avoided by transferring the taps to the amplitudes of the half-waves or periods of an alternating current. Analog encodings by the half-periods or periods of an alternating current of the same frequency have already been disclosed in US Pat. No. 4,675,721. An alternating current of a frequency and phase position is also provided for the coding of the digital information. So you can serially with an alternating current of the same frequency and phase position analog and digital information transmitted.
Vorteilhaft kann diese Erfindung auch beim Farbfernse^hen angewendet werden, da z.B. auch die Redundanz und Irrelevanz, d.h. überflüssige und vom Auge nicht wahrnehmbare Daten nicht übertragen werden müssen. So genügt es wenn man die Luminanzsignale analog und die Farbsignale digital mit den Halbperioden oder Perioden eines Wechselstromes derselben Frequenz seriell überträgt. Dies kann unmittelbar mit dem Träger oder mit dem oberen oder unteren Frequenzbereich erfolgen. Die Empfänger werden dabei so einfach wie ein Superhetradioempfänger bis «u£^i4£b=θhee.zu Decoder. Ungeahnte Möglichkeiten bietet die Erfindung bei der Verschlüsselung von Informationen. Durch die Mischung analog codierte'HPerioden mit digital codierten Perioden und zwar nicht periodisch, ist eine Entschlüsselung nicht möglich. Kurze Beschreibung der Zeichnungen: Fig.1,2,3: Prinzip der Phasen- und Dauerimpulscodierung. Fig.4,5: Prinzip der Hüllkurvenänderung Fig.7: Prinzip einer weichen Amplitudenänderung. Fig.9: ein 16 PSK-Diagramm. Fig.10: Anwendung der Erfindung bei EB. Fig.8,11: Prinzip eines herkömlichen Richtfunksystems und gemäss Erfindung. Fig.6Prinzip der Umschaltung auf verschiedene Übertragungsarten. Fig.12,19: Prinzip der ATM-Technik und Anwendung gemöss der Erfindung. Fig.13,16: eine flexible Paket- und kanalorientierte Übertragung. Fig.14: Prinzip eines Fernsehempfängers bei EinträgerSignalübertragung. Fig.15: Paket- und Echtzeitübertragung. Fig.20: Verkleinerung der Hüllkurvenfrequenz.This invention can also advantageously be used in color television since, for example, redundancy and irrelevance, ie superfluous data which cannot be perceived by the eye, do not have to be transmitted. It is sufficient if the luminance signals are transmitted analogously and the color signals are transmitted digitally in series with the half-periods or periods of an alternating current of the same frequency. This can be done directly with the carrier or with the upper or lower frequency range. The receivers become as simple as a superhetadio receiver up to «u £ ^ i4 £ b = θhee. to decoder. The invention offers unprecedented possibilities for the encryption of information. Decoding is not possible by mixing analogue-coded H periods with digitally coded periods, and not periodically. Brief description of the drawings: Fig. 1, 2, 3: principle of phase and continuous pulse coding. Fig. 4,5: Principle of the envelope change Fig. 7: Principle of a soft amplitude change. Fig. 9: a 16 PSK diagram. Fig.10: Application of the invention to EB. Fig. 8.11: Principle of a conventional radio relay system and according to the invention. Fig. 6 Principle of switching to different types of transmission. Fig. 12, 19: Principle of ATM technology and application according to the invention. Fig. 13, 16: a flexible packet and channel-oriented transmission. Fig. 14: Principle of a television receiver with single-carrier signal transmission. Fig. 15: Packet and real-time transmission. Fig. 20: Reduction of the envelope frequency.
Fig.21: Prinzip der PAM und die Übertragung auf Perioden oder Halbperioden. Fig.22: Serielle Anordnung von Codewörtern und PAM-Abgriffen mit Perioden eines Wechselstromes codiert.Fig. 21: Principle of PAM and the transfer to periods or half-periods. Fig. 22: Serial arrangement of code words and PAM taps encoded with periods of an alternating current.
Fig.23: Anwendung der Erfindung bei Mehrkanalbetrieb. Fig.24,25,26: Prinzip einer Verschlüsselung. Zuerst werden Codierungsverfahren, PSK und QAM sind ja bekannt, näher erläutert. Man kann um so mehr an Information übertragen, je mehr Stufen der Code aufweist, wie auch die nachstehende Aufstellung zeigt.Fig. 23: Application of the invention in multi-channel operation. Fig. 24,25,26: Principle of encryption. First coding methods, PSK and QAM are known, explained in more detail. The more levels the code has, the more information can be transmitted, as the following table shows.
Stufenzahl: Stellenzahl Kombinationen: Bits: 2 2/3/4/5 4/8/16/32 2/3/4/5/Number of stages: Number of digits combinations: bits: 2 2/3/4/5 4/8/16/32 2/3/4/5 /
3 )/27/8l/243 3/4/6/73) / 27 / 8l / 243 3/4/6/7
4 16/64/256/1024 4/6/8/104 16/64/256/1024 4/6/8/10
5 " 25/125/625/3125 4/6/9/115 "25/125/625/3125 4/6/9/11
6 36/216/1296/7776 5/7/10/12 Verwendet man für die Codierung 2 um 90 Grad phasenverschobene Wechselströme gleicher Frequenz, die für die Übertragung addiert werden (QAM) , so erhält man 4x4=16 Stufen.6 36/216/1296/7776 5/7/10/12 If you use 2 alternating currents of the same frequency that are phase-shifted by 90 degrees for coding 2 and are added for transmission (QAM), you get 4x4 = 16 steps.
Bei Trägerfrequenzübertragung kann man wegen der 1/6 Leistung vorteilhaft das EB-Verfahren verwenden. Da nach der Trägerformel u M = sιπ^t^' cos(ωτ~ω )t~ *Vcαs*ωTM,t With carrier frequency transmission you can use the EB method because of the 1/6 power. Since according to the carrier formula u M = sιπ ^ t ^ ' cos (ω τ ~ ω) t ~ * V cαs * ω T + ω M , t
Da die Modulationsamplitude nicht mit in die Frequenz eingeht, erhält man eine schmalbandige Übertragung.Since the modulation amplitude is not included in the frequency, a narrow-band transmission is obtained.
Das Phasenprinzip:The phase principle:
Bei diesem Prinzip werden die Phasenlagen von Impulsen z.B. zu einem Be- zugsimpuls oder die positive oder negative Differenz zum vorherigen Impuls als Stufen vorgesehen. In der Fig.1 ist die Bezugsphase der Impuls B1 ,B2,With this principle, the phase positions of pulses e.g. for a reference pulse or the positive or negative difference to the previous pulse is provided as steps. 1, the reference phase is the pulse B1, B2,
B3,...Wie die Fig.1a zeigt sind die Impulse Bn1,Bn2,Bn3, um den Betrag n phasenverschoben. In der Fig.1b sind die Impulse BN1,BN2,BN3 phasengleich. Dieser Phasencode würde also 2 - Stufen Bn und BN aufweisen. Diese Impulse werden durch ganzzahlige Halbperioden oder Perioden gleicher Frequenz dargestellt. In der Fig.2 ist eine solche Codierung aufgezeich net. Dem Bezugsimpuls werden 4 Perioden zugeordnet. Der 1. Impuls BNp hat also 4 Perioden. Soll der folgende Impuls nacheilend sein, so muss dieser 5 Perioden aufweisen. Der 2.Impuls Bnnist also um den Betrag n nacheilend. Soll der 3. Impuls nacheilend bleiben, so muss er 4 Perioden erhalten. Der 4. Impuls soll wieder phasengleich mit dem Bezugsimpuls sein, dis wird dadurch erreicht, dass dieser eine Periode weniger, also 3 Perioden erhält. Man sieht auch, dass jeder folgende Impuls eine Amplitudenänderung aufweist. Eine Verdoppelung der Stufenzahl kann man dadurch errei- Chen, indem man die Impulse einmal mit einer positiven und einmal mit einer negativen Halbwelle beginnen lässt, in der Zeichnung schraffiert eingezeichnet. Man erhält also dann an Stelle 2, 4 Stufen ( Euro- Patent EP 0953 246 B1 ) . Das Impulsdauerprinzip:B3, ... As FIG. 1a shows, the pulses Bn1, Bn2, Bn3 are out of phase by the amount n. In Fig.1b the pulses BN1, BN2, BN3 are in phase. This phase code would therefore have two stages Bn and BN. These pulses are represented by integer half-periods or periods of the same frequency. Such a coding is recorded in FIG. 4 periods are assigned to the reference pulse. The 1st pulse BNp therefore has 4 periods. If the following pulse is to be lagging, it must have 5 periods. The 2nd pulse Bnn is therefore lagging by the amount n. If the 3rd pulse is to remain lagging, it must have 4 periods. The 4th pulse should be in phase with the reference pulse again, dis is achieved by having one less period, i.e. three periods. It can also be seen that each subsequent pulse has an amplitude change. The number of stages can be doubled by letting the impulses begin with a positive and a negative half-wave, hatched in the drawing. So you get then in place 2, 4 stages (Euro patent EP 0953 246 B1). The pulse duration principle:
Bei diesem Prinzip werden verschiedene Impulsdauern bezw. Impulsdauerdifferenzen als Stufen verwendet. In der Fig.3 sind 3 Impulsdauern, D1 ,D2 und D3 dargestellt, das sind 3 Stufen. Es stellt auch ein 3-stelliges Codewort dar. Die Stelle 1 kann die Stufen D1,D2,D3 die Stelle 2 die Stufen D2,D1,D3 und die Stelle 3 D3,D1,D2 einnehmen. Man erhält mit 3 Stufen und 3 Stellen 3 hoch 3 Kombinationen, also 3x3x3=27 Kombinationen. Verwendet man zusätzlich den positiven und negativen Beginn der Stufen bezw. Codeelemente, so erhält man 6 Stufen. Bei 3 Stellen erhält man dann 216 Kombinationen. Die QAM kann man ebenfalls verwenden. Der Codierwechselstrom kann auch als Sendewechselstrom vorgesehen werden. Wie wird das Merkmal "Flexibilität der Bandbreiten" die besonders beim ATM-Verfahren hervorgehoben wird, bei den vorliegenden Verfahren erreicht? Dies kann auf sehr, sehr einfache Weise geschehen. Durch die Am- plitudenänderungen entsteht auch eine Hüllkurve. In der Fig.4 ist eine solche mit 2 und 3 Perioden als Stufen dargestellt. fH ist hier die Hüllkurve.In der Fig.5 hingegen sind die Stufen 11,12 und 11,12,13 Perioden. Bei beiden Stufen sind 10 Perioden als Füllelemente vorgesehen. Man sieht hier, dass die Frequenz der Hüllkurve viel kleiner ist, das heisst die Bandbreite ist auch kleiner. Man kann also mit Hilfe der Füllelemente die Bandbreite bestimmen. Es ist dabei keine Änderung der Codierfrequenz erforderlich.With this principle, different pulse durations are resp. Pulse duration differences are used as steps. 3 shows 3 pulse durations, D1, D2 and D3, that is 3 stages. It also represents a 3-digit code word. The position 1 can take the steps D1, D2, D3, the position 2 the steps D2, D1, D3 and the position 3 D3, D1, D2. You get 3 to 3 combinations with 3 levels and 3 digits, i.e. 3x3x3 = 27 combinations. If you also use the positive and negative start of the stages resp. Code elements, so you get 6 levels. With 3 digits you get 216 combinations. The QAM can also be used. The coding alternating current can also be provided as an alternating transmission current. How is the characteristic "flexibility of bandwidths", which is particularly emphasized in the ATM method, achieved in the present methods? This can be done in a very, very simple way. An envelope curve also arises from the changes in amplitude. 4 shows one with 2 and 3 periods as stages. fH is the envelope curve here, whereas in Fig. 5 the levels 11, 12 and 11, 12, 13 are periods. In both stages, 10 periods are provided as filling elements. You can see here that the frequency of the envelope is much smaller, i.e. the bandwidth is also smaller. So you can determine the bandwidth using the filler. There is no need to change the coding frequency.
Auch was die Bitraten anbelangt, so kann man diese sehr flexibel steuern. Aus den Fig. 1 bis 3 ist ersichtlich, dass man jede Menge Stufen vorsehen kann, ohne dass die Codierfrequenz geändert werden muss. Je nach Übertragungsart, Sprache, Daten, Bilder, kann man die Codewδrter genau auf die erforderliche Bitzahl abstimmen, das gilt natürlich auch für ATM. In der Fig.6 ist das Prinzip dargestellt.Im Oszillator OSC wird die Codierfrequenz erzeugt und dem Modulator MO zugeführt.Je nachdem ob Musik,Sprache oder Bild bezw.Femsehen übertragen werden soll,durch die Zuführung M,S,B am Codierer markiert, erden die passenden Stufen und Codewörter-es ist ja nur jeweils eine Periodenzählung und Amplitudenumschältung notwendig- an den Modulator gegeben. Damit wird eine Redundanz vermieden. Die Bitzahl der Codewörter wird also genau an die jeweilige Übertragungsart ange- passt. Im Decodierer DCod werden dann die Codewörter entschlüsselt und in die jeweiligen analogen Werte von M oder S oder B umgesetzt. In der Fig.7 ist eine weiche Amplitudenumschältung vorgesehen. Zwischendie Amplituden A und AI ist noch eine Periode mit der Übergangsamplitude AÜ. Um zu dokumentieren, wie gross bei diesem Verfahren die Informationsdichte ist, wird ein Vergleich mit einem Richtfunksystem , dessen Prinzipschaltung in der Fig.8 dargestellt ist, angestellt. Dieses ist für 34,368 Mbit/s ausgelegt. Die Bandbreite beträgt 1700-2100 MHz bei einer 4 PSK Codierung. Man sieht, die Hardware ist sehr aufwendig. Bei einem Code nach den Fig.1-3 oder 4 würde die vorgegebene Bandbreite nicht ausreichen. Es müssen also Füllelemente vorgesehen werden. Bei 4 Stufen mit 10,11, 12 und 13 Perioden benötigt man im Durchschnitt für ein Codeeleπent 11,5 Perioden. Für ein 4- stelliges Codewort werden dann 4x11,5=46 Perioden benötigt. 1900 MHz sei die Codierfrequenz, dann erhält man 1900:46=41,3M Codewörte /s. Mit einem Codewort erhält man 4 hoch 4 =256 Kombinationen, das sind 8bit. Bei 41,3M Codewörter sind dies 41,3x8= 330Mbit/s. Man erhält also 9,6 mal mehr bit als beim herköralichen Richtfunksystem. Bei einer Verdopplung der Stufen, wie in der Fig.2 angeführt, erhält man dann 8 Stufen. Bei 4 Steleln erhält man 8 hoch4 = 4096 Kombinationen = 12 bit. Bei 41,3 Codewörter sind dies 495,6 Mbit/s Das sind 14,4 mal soviel als beim Richtfunksystem herkömlicher Codierung. Verwendet man für die Codierung 2 Wechselströme von 1900 MHz, die gegeneinander um 90° phasenverschoben sind und die bei der Übertragung addiert werden (0AM) so erhält man 8x8 « 64 Stufen. Bei einem Codewort mit 2 Stellen erhält man 12bit. Je Codewort sind dann im Durchschnitt 23 Perioden notwendig, sodass man bei 1900 MHz 82,6 M Codewörter erhält, das sind dann 991Mbit/s, alsO 28,8 mal mehr als beim Richtfunksystem. Hauptsächlich werden beim Codieren und Decodieren Zählglieder benötigt.Zum Vergleich wie einfach dieser Code ist wird in der Fig. 9 ein Diagramm einer 16 stufigen Phasencodierung gezeigt. In der Figll ist das Prinzip eines Richtfunksystems gemäss der Erfindung dargestellt. Das mit dem HDB3-Code ankommende Signal wird im Codewandler in den erfindungsgemässen Code umgesetzt und unmittelbar zum Sendeverstärker Vr und weiter zur Antenne geschaltet. In der Fig.10 ist eine Trägerübertragung auf Einseitenbandbasis EB dargestellt. Die Information Jf wird im Codierer Cod mit dem Codierwechselstrom £M codiert und im Ringmodulator RM mit dem Wechselstrom fTr geträ- gert. Am Ausgang des Ringsraodulators ist der Träger +/- Modulationsfrequenz. Im Beispiels wird mit dem Hochpass HP das untere Seitenband ausge- filtert, sodass nur das obere Seitenband , das ja auch die gesamte Information enthält übertragen wird. Wie aus der Trägerformel hervorgeht, geht die Modulationsamplitude nicht mit in die Frequenz ein. In der Fig.16 f,f1,..ist eine Codierung der Farbfernsehsignale dargestellt.Den Luminanzabgriffen L werden 8bit zugeordnet.4 Luminanzabgriffen wird jeweils 1 Farbabgriff I/Q bezw. rot/blau mit jeweils 6 bit zugeteilt An einem Luminanzabgriff von 8bit werdem jeweils 3 bit für die Farbcodio- rung angehängt. 1bit S/T sind für die Sprach- und Steuersignale vorgesehen. Je Abgriff müssen also 12bit codiert werden.Für die Übertragung genügt ein Träger. Deshalb kann der Fernsehempfänger entsprechend der Fig. 14 wie ein Superhet-Radic—Empfänger bis zum Decoder ausgebildet werden.Im Decoder werden dann die Signale entsprechend ihren Aufgaben getrennt.Über die Matrix M werden dann die Farbdifferenzsignale erzeugt.You can also control the bit rates very flexibly. It can be seen from FIGS. 1 to 3 that any number of stages can be provided without the coding frequency having to be changed. Depending on the type of transmission, language, data, images, the code words can be precisely matched to the required number of bits, which of course also applies to ATM. The principle is shown in FIG. 6. The coding frequency is generated in the oscillator OSC and fed to the modulator MO. Depending on whether music, speech or image or television is to be transmitted, marked by the feed M, S, B on the encoder, The appropriate levels and code words are given to the modulator, since only period counting and amplitude switching are necessary. This avoids redundancy. The number of bits in the code words is therefore precisely adapted to the respective type of transmission. The code words are then decrypted in the decoder DCod and converted into the respective analog values of M or S or B. 7, a soft amplitude switchover is provided. Between the amplitudes A and AI is another period with the transition amplitude AÜ. In order to document how large the information density is in this method, a comparison is made with a directional radio system, the basic circuit of which is shown in FIG. This is designed for 34.368 Mbit / s. The bandwidth is 1700-2100 MHz with 4 PSK coding. As you can see, the hardware is very complex. In the case of a code according to FIGS. 1-3 or 4, the predetermined bandwidth would not be sufficient. Filling elements must therefore be provided. With 4 levels with 10, 11, 12 and 13 periods, an average of 11.5 periods is required for one code element. 4x11.5 = 46 periods are then required for a 4-digit code word. 1900 MHz is the coding frequency, then you get 1900: 46 = 41.3M code words / s. With a code word you get 4 to the power = 256 combinations, that is 8bit. With 41.3M code words, this is 41.3x8 = 330Mbit / s. So you get 9.6 times more bits than with the conventional radio relay system. If the levels are doubled, as shown in Fig. 2, then 8 levels are obtained. With 4 digits you get 8 to the power4 = 4096 combinations = 12 bit. With 41.3 code words, this is 495.6 Mbit / s, which is 14.4 times as much as with the directional radio system of conventional coding. If 2 AC currents of 1900 MHz are used for the coding, which are 90 ° out of phase with respect to one another and which are added during transmission (0AM), 8x8 « 64 steps are obtained. With a code word with 2 digits you get 12bit. An average of 23 periods are then required per code word, so that one obtains 82.6 M code words at 1900 MHz, which is then 991 Mbit / s, which is 28.8 times more than in the directional radio system. Mainly counters are required for coding and decoding. To compare how simple this code is, a diagram of a 16-stage phase coding is shown in FIG. The principle of a directional radio system according to the invention is shown in FIG. The signal arriving with the HDB3 code is converted into the code according to the invention in the code converter and switched directly to the transmitter amplifier Vr and further to the antenna. FIG. 10 shows a carrier transmission based on single sideband EB. The information Jf is coded with the coding alternating current £ M in the encoder Cod and is carried with the alternating current fTr in the ring modulator RM. At the output of the ring raodulator, the carrier is +/- modulation frequency. In the example, the high pass HP is used to filter out the lower sideband so that only the upper sideband, which also contains all of the information, is transmitted. As can be seen from the carrier formula, the modulation amplitude is not included in the frequency. 16 f, f1,... A coding of the color television signals is shown. Luminance taps L are assigned 8 bits. Luminance taps are 1 color tap I / Q respectively. red / blue, each with 6 bits allocated To a luminance tap of 8 bits, 3 bits are added for color coding. 1bit S / T are provided for the voice and control signals. So 12 taps must be coded for each tap. One carrier is sufficient for the transmission. Therefore, the television receiver according to FIG. 14 can be designed like a superhet radical receiver up to the decoder. The signals are then separated in the decoder according to their tasks. The color difference signals are then generated via the matrix M.
In der Fig.13 ist ein Beispiel für die erfindungsgemässe Verschlüsselung dargestP.llt.Aus den Codewδrtern I,II,III,IV,I,II,.. mit den Codeelementen 1p-12p werden virtuelle Codewörter.Seriell zu den Codeelementen werden die Kanäle 1-12 gebildet.Jeder Kanal kann also seriell Codewörter übertragen. Über den Kanal 1 können z.B. digitale Sprachkanöle übertragen werden mit 8bit oder auch gemischte Codewörter beliebiger Bitzahl. Die Übertragung der Kanäle erfolgt aber mit den virtuellen Codewörtern I,II,..mit konstanten bits. Die Übertragung kann mit jedem beliebigen Code, wie z.B. PSK, QAM oder mit den beschriebenen Codes erfolgen. Eine weitere Möglichkeit einer Verschlüsselung besteht darin Kanäle oder Codewörter oder Codeelemente zwischen den Kanälen zu tauschen,z.B.die Information des Kanales 1 wird auf den Kanal 3 und der vom Kanal 4 auf den Kanal 1 gegeben.Eine wei- teretere Verschlüsselung wird durch den Ordner,wie in der Fig.15 dargestellt,gebracht.Zur Ausnutzung bei z.B. Sprachpausen werden Z.B.Daten in die Luken eingeschoben.Die Kanäle K1,K2,..Kn/θrdner sind für die Echtzeitübertragung vorgesehen,während die Daten von den Kanälen K1 ,K2,..Kn/Pake- tierer für Paketübertragung vorgesehen sind.FIG. 13 shows an example of the encryption according to the invention. The code words I, II, III, IV, I, II, .. with the code elements 1p-12p become virtual code words. The channels become serial to the code elements 1-12, so each channel can transmit code words serially. Via channel 1 e.g. digital voice channels are transmitted with 8bit or mixed code words of any number of bits. The channels are transmitted with the virtual code words I, II, .. with constant bits. The transmission can be done with any code, e.g. PSK, QAM or with the codes described. Another possibility of encryption is to exchange channels or code words or code elements between the channels, e.g. the information of channel 1 is given to channel 3 and that of channel 4 is given to channel 1. Another encryption is given by the folder, as shown in Fig. 15, for use in e.g. Speech pauses are, for example, data inserted into the hatches. The channels K1, K2, .. Kn / θrdner are provided for real-time transmission, while the data from the channels K1, K2, .. Kn / packeter are intended for packet transmission.
Der Unterschied zwischen der Anordnung der Fig.13 gegenüber der Fig.16 ist der, dass in der Fig.16 parallel zu den virtuellen Codewörtern auch reelle Codewörter vorgeshen sind. In FΛtzeitübertraguxig kann man damit z.B. im Rythmus der Fernsehabgriffe ein reelles Codewort zwischen die virtuellen Codeworte einfügen, f,f1 ,..sir:d die reellen Codeworte der Farb- fernsehabgriffe. Bei den reellen Codeworten der Kanäle 1-12 werden dann die Codeelemente f,f1,.. nicht verwertet. In den Fig.17 und 18 erfolgt eine Stufenmehrung, indem bei Verfahren, bei denen die Codeelemente aus der Zahl, Dauer oder Phasenlage von Elementen gebildet wird und die zugleich in einer periodischen Folge gesendet werden die Kombination aus den positiven oder negativen Beginm und Ende eines Codeelementes als weitere Stufe vorgesehen wird. Das Prinzip dieser Codierung geht aus der Beschreibung der Fig.2 bis 5 hervor. Aus derFig. 17a geht hervor, dass der Beginn und das Ende des Codeelements positiv in der Fig.17b negativ ist und in der Fig.17c positiv/negativ und in der Fig. 17d negativ/positiv ist. Mit dem Codeelement der Fig.17 kann man also 4 Stufen bilden. In der Fig.18a,b ist je ein 2-stelliges Codewort dargestellt, einmal mit 2 und einmal mit 3 Perioden. Mit dieser Methode kann man auchmit dem Codeelement mit 3 Perioden ebenfalls 4 Stufen herstellen. Bei Verwendung einer Codierung mit 10,11,12 und 13 Perioden als Stufen, wie bei der Beschreibung der Fig.11 angeführt, erhält man an Stelle von 4 16 Stufen, d.h. 16 hoch 4 Kombinationen, das sind 65536 Kombinationen = 16 bit. Bei 41,3 M Codewörter erhält man dann 41,3x16= 660.8 Mbit, also eine wesentliche Verjrösserung der Übertragungsdichte. In der Fig.12 ist das Prinzip der ATM-Technik dargestellt. Bei dieser wer- den Daten unterschiedlicher Übertragungsarten, wie High speed, Daten, Sprache, in Zellen gleicher Länge verpackt, jeweils mit einem Zellkopf versehen und über eine Multiplexeinrichtung seriell geordnet und asynchron übertragen. Im Zellkopf (Header) sind die für die jeweilige Zelle erforderlichen Adressinformationen codiert. Bei den Anordnungen der Fig.17,18 kann man auch noch zusätzlich Amplitudenstufen vorsehen, wie solche in den Patenten DE 43 26 997 und US 5,587,797 offenbart sind.The difference between the arrangement of FIG. 13 and FIG. 16 is that in FIG. 16 real code words are also provided in parallel to the virtual code words. In FΛtzeitträgeruxig you can insert a real code word between the virtual code words, for example, in the rhythm of the TV taps, f, f1, .. sir: d the real code words of the color TV taps. In the real code words of channels 1-12, the code elements f, f1, .. are then not used. In FIGS. 17 and 18 there is a step increase, in the case of methods in which the code elements are formed from the number, duration or phase position of elements and which are simultaneously sent in a periodic sequence, the combination of the positive or negative start and end of a Code element is provided as a further stage. The principle of this coding is evident from the description of FIGS. 2 to 5. From the fig. 17a shows that the start and end of the code element is positive in FIG. 17b and negative in FIG. 17c and negative / positive in FIG. 17d. With the code element of Fig. 17 you can create 4 levels. 18a, b each show a 2-digit code word, once with 2 and once with 3 periods. With this method you can also create 4 levels with the code element with 3 periods. When using coding with 10, 11, 12 and 13 periods as stages, as stated in the description of FIG. 11, instead of 4, 16 stages, ie 16 to the power of 4 combinations, are obtained, that is 65536 combinations = 16 bits. With 41.3 M code words you get 41.3x16 = 660.8 Mbit, a significant increase in the transmission density. The principle of ATM technology is shown in FIG. In this, data of different types of transmission, such as high speed, data, speech, are packaged in cells of the same length, each provided with a cell header and transmitted serially and asynchronously via a multiplexing device. The address information required for the respective cell is encoded in the cell header. In the arrangements of FIGS. 17, 18, it is also possible to provide additional amplitude stages, such as those disclosed in the patents DE 43 26 997 and US 5,587,797.
In der Fig.19 ist das Prinzip der ATM-Technik für die Anwendung bei der vorliegenden Erfindung dargestellt. High speed data H, Daten D und Sprache s können in einer ununterbrochenen Folge gesendet werden. Im Paketierer P werden die Daten D in Zellen Z umgeformt und mit einem Zellkopf ZK versehen. Über den Speicher Sp werden dann die Daten dem Codierer Cod zugeführt. Die dabei entstehenden reellen Codewδrter werden dann bei den virtuellen Codewörter vorbestimmt placiert. Durch vorbestimmtes Vertauschen der Placie- rung erhält man eine weitere VerschlüsselungDie Übertragung der virtuellen Codewδrter kann mit einem beliebigen Code erfolgen. Ein Code auf der Basis von QAM und PSK ist doch störanfällig, günstig ist dagegen eine Codierung mit einem Wechselstrom einer Frequenz und Phasenlage wie bereits beschrieben. In der Fig.20 ist diesbezüglich ein besonders vorteilhafter Code dar- gestellt. Die Codierung erfolgt dabei wieder mit einem Wechselstrom einer Frequenz und Phasenlage. In einem Codewort kann man dabei nur 2 Längenstufen vorsehen. Das Codewort muss immer dieselbe Länge aufweisen. Eine Stufenmehrung ist auf Amplitudenbasis und/oder durch einen positiven oder ne^a- tiven Beginn oder Ende eines Codewortes entsprechend den Fig. 2,17 und 18. Durch eine solche Codierung ist es möglich Abtast- und Codierfrequ*ϊnz zu synchronisieren. Da immer das folgende Codeelement durch eine Amplitudenänderung gekennzeichnet wird, ist es möglich die Hüllkurvenfrequenz zu ver- kleinern indem man z.B. das letzte Codeelement eines Codewortes mit dem 1. Codeelements des folgenden Codewortes mit der gleichen Amplitude markiert. In der Fig.20 werden die Codewörter CW1 und CW2 mit den Codeelementen 2 und 3 Perioden gekennzeichnet. Man kann also das Codeelement 3 Perioden von CW1 mit dem Codeelement 2 Perioden von CW2 mit derselben Amplitu- denmarkierung versehen. Die Hüllkurvenfrequenz wird also kleiner.Da die Codewörter dieselbe Länge bezw. Periodenzahl aufweisen, kann die Auswertung durch Abzahlung erfolgen. Eine solche Codierung bringt eine weitere Verschlüsselung mit sich. Auch ist eine grosse Übertragungssicherheit gegeben. Eine einfache Kanalerzeugung kann in der Weise erfolgen, wenn die Bandbrei- te vorhanden ist, wenn man einen entsprechenden Code vorsieht, z.B. bei gewünschten 16 Kanälen 16 QAM.FIG. 19 shows the principle of ATM technology for use in the present invention. High speed data H, data D and language s can be sent in an uninterrupted sequence. In the packer P, the data D are transformed into cells Z and provided with a cell header ZK. The data are then fed to the encoder Cod via the memory Sp. The resulting real code words are then placed in a predetermined manner in the virtual code words. By exchanging the placement in a predetermined manner, further encryption is obtained. The virtual code words can be transmitted with any code. A code based on QAM and PSK is susceptible to interference, but coding with an alternating current of a frequency and phase position, as already described, is favorable. In this regard, FIG. 20 shows a particularly advantageous code. The coding is done again with an alternating current of a frequency and phase position. You can only provide 2 length levels in a code word. The code word must always have the same length. A step increase is on an amplitude basis and / or by a positive or ne ^ a- tive beginning or end of a code word corresponding to FIGS. 2,17 and 18. With such coding it is possible to synchronize the scanning and coding frequency. Since the following code element is always identified by an amplitude change, it is possible to reduce the envelope frequency by, for example, marking the last code element of a code word with the 1st code element of the following code word with the same amplitude. 20, the code words CW1 and CW2 are identified with the code elements 2 and 3 periods. The code element 3 periods of CW1 can thus be provided with the code element 2 periods of CW2 with the same amplitude marking. The envelope frequency therefore becomes smaller, since the code words have the same length or Have the number of periods, the evaluation can be done by payment. Such coding entails further encryption. There is also a high level of transmission security. A simple channel generation can take place if the bandwidth is available, if a corresponding code is provided, for example 16 QAM if 16 channels are desired.
Die Fig.21a zeigt eine pipolare PAM. Die Werte P1,2,3,... werden auf die Perioden eines Wechselstromes gleicher Frequenz und Phase übertragen. Die Frequenz entspricht der Abgriffsfrequenz der Fig.21a. Werden die PAM-Werte auf die Halbperioden übertragen so hat der Wechselstrom die halbe Frequenz der Abgriffsfrequenz wie in der Fig.21c dargestellt. In der Fig.22 wie ist dargestellt, wie man seriell sowohl analoge als auch digitale Information über einen Kanal übertragen kann. Das digitale Codewort besteht aus 3 Perioden. Um eine Synchronisation zu erreichen muss nun auch das analoge Codewort mit 3 Perioden ausgebildet werden. Dazu sind dann die Abgriffe P1 , P2,P3 , also aP1,aP2,aP3 von Fig.21b notwendig.Naturlieh müssen die CW und die PAM Frequenzen gegenseitig abgestimmt werden, ggf. ist eine Zwischen- speicherung erforderlich. Auf der Basis der Fig.22 kann man nicht nur digitale und analoge Informationen übertragen, sondern man kann dadurch auch eine Verschlüsselung bewerkstelligen. Durch Einfügen eine vorbestimmten ananlogen Textes z.B. ein Lied wäre bereits eine Verschlüsselung gegeben. Man kann auch eine Verschlüsselung so vornehmen, indem man z.B. an das Codewort CW immer eine analoge Periode hinzufügt. Man kann zusätzlich im Codewort die Reihenfolge der analogen Periode verändern. Hier gibt es viele Varianten.Fig. 21a shows a pipolar PAM. The values P1,2,3, ... are transferred to the periods of an alternating current of the same frequency and phase. The frequency corresponds to the tap frequency of Fig. 21a. If the PAM values are transferred to the half-periods, the alternating current has half the frequency of the tap frequency, as shown in FIG. 21c. 22 shows how it is possible to serially transmit both analog and digital information via one channel. The digital code word consists of 3 periods. In order to achieve synchronization, the analog code word must now be formed with 3 periods. The taps P1, P2, P3, ie aP1, aP2, aP3 from Fig. 21b are then necessary. Naturally, the CW and the PAM frequencies must be mutually coordinated, intermediate storage may be necessary. On the basis of FIG. 22, not only can digital and analog information be transmitted, but encryption can also be achieved in this way. By inserting a predetermined analog text e.g. a song would already have been encrypted. Encryption can also be done by e.g. always adds an analog period to the code word CW. You can also change the order of the analog period in the code word. There are many variations here.
Wie bereits in den Fig.13 und 16 beschrieben kann man mit einem Wechselstromcode, bei dem die Stufen durch die Zahl von Perioden, oder der Länge bezw. Zeit bezw. Dauer der Perioden bilden, ein Mehrkanalsystem vorsehen, Es werden also virtuelle Codewörter gebildet. In der Fig.23 werden je Codewort 8bit markiert.Die Codeelemente sind binär aufgebaut. Diese werden mit einem Wechselstromcode übertragen (z.B.Fig.2,Fig.4) .Wie kann man nun analog aufgebaute Perioden übertragen? Angenommen wird für die Codierung der 8bit sind 8 Perioden erforderlich. Die virtuellen Codewörter IIl/Fig.23 sollen analog übertragen werden. Dann werden 8 analoge Perioden seriell eingefügt,z.B.aPI bis aP8 der Fig.21a/b.Der Codierwechselstrom der 8 Abgriffe ist dann eine ununterbrochene Folge von 8 Perioden gleicher synchroner Frequenz mit der digitalen Codierung. Genau so wie in der Fig.22 können die analogen Codeδwrter mit zur Verschlüsselung vorgesehen werden. Der Abstand der virtuellen Codewörter hängt von der Übertragungsfrequenz und von der Abgriffsfrequenz ab. Ggf. müssen Speicher vorgesehen werden. Die Übertragungsdichte kann noch erhöht werden, wenn man die QAM verwendet. Das kann man auch bei der Übertragung der virtuellen Codewörter vorsehen. In der Fig.22 sind die Perioden P1 ,P2,P3 die Codierungen der Abgriff der Fig.21a. Man könnte hier auch gleichzeitig P1 von 3 parallelen Kanälen codieren und zwar entsprechend phasenverschoben. Die in der Fig.23 zwichen den virtuellen Codewörtern vorgesehenen analogen Codewörter III können auchfür die Codierung und Übertragung von 8 parallen analogen Kanälen vor- gesehen* werden. Zweckmässig werden dann die jeweiligen Werte gespeichert und für die Übertragung zeitlich versetzt abgegriffen. Auf dieser Basis kann man digital und analog eine Vielzahl von Informationen über einen Kanal übertragen werden. In den Fig.24,25,26 ist das Prinzip einer besonderen Verschlüsselung darge- stellt. Wie bereits in den Fig.13 und 16 dargelegt, kann man, wie nochmals in der Fig.24 aufgezeichnet, Informationen in reellen Codewörtern speichern und mit virtuellen Codewörtern übertragen. Dabei werden seriell zu den parallelen Codeelemente 1p-12p also den virtuellen Codewörtern V1,V2, V3,... Kanäle 1-12 gebildet. In denen werden die digitalen Codewörter ge- speichert. Durch die Verwendung von reellen und virtuellen Codewörtern ist bereits schon eine Verschlüsselung gegeben. Die Fig.25 und 26 offenbaren noch eine zusätzliche Verschlüsselung. Die Codeelemente der virtuellen Codeworte werden in 2 oder mehrere Codeworte aufgeteilt. Dies kann z.B. durch eine Teilung der Codeelemente in 2 oder mehr Teile erfolgen Man kann z.B. auch jedes 2. oder 3. Codeelement zu einem Codewort zusammenfassen und noch zusätzlich vertauschen mit geteilten Codewörtern anderer virtueller Codein der Fig.25 Ist das Codewort VI in i/l und V2 in Il/Il und in Fig.26 V2 in III/III und IV/IV. As already described in FIGS. 13 and 16, an alternating current code in which the steps are determined by the number of periods or the length. Time or Form the duration of the periods, provide a multi-channel system, Virtual code words are thus formed. In Fig. 23, 8 bits are marked for each code word. The code elements are binary. These are transferred with an alternating current code (e.g. Fig. 2, Fig. 4). How can you now transfer analog periods? It is assumed that 8 periods are required for coding the 8 bits. The virtual code words IIl / Fig. 23 are to be transmitted analogously. Then 8 analog periods are inserted serially, for example aPI to aP8 in Fig. 21a / b. The coding alternating current of the 8 taps is then an uninterrupted sequence of 8 periods of the same synchronous frequency with the digital coding. Just as in Fig. 22, the analog code words can also be provided for encryption. The distance between the virtual code words depends on the transmission frequency and the tap frequency. Possibly. storage must be provided. The transmission density can still be increased if the QAM is used. This can also be provided when transmitting the virtual code words. In FIG. 22, the periods P1, P2, P3 are the codes of the tap in FIG. 21a. One could also code P1 from 3 parallel channels at the same time, and correspondingly out of phase. The analog code words III provided in FIG. 23 between the virtual code words can also be provided for the coding and transmission of 8 parallel analog channels *. The respective values are then expediently stored and tapped at different times for the transmission. On this basis, a multitude of information can be transmitted digitally and analogously via one channel. The principle of a special encryption is shown in FIGS. 24, 25, 26. As already shown in FIGS. 13 and 16, as recorded again in FIG. 24, information can be stored in real code words and transmitted with virtual code words. In this case, channels 1-12 are formed in series with the parallel code elements 1p-12p, ie the virtual code words V1, V2, V3, .... The digital code words are stored in them. Encryption is already provided through the use of real and virtual code words. Figures 25 and 26 disclose additional encryption. The code elements of the virtual code words are divided into 2 or more code words. This can be done, for example, by dividing the code elements into 2 or more parts. For example, every 2nd or 3rd code element can also be combined to form a code word and can also be exchanged with shared code words of other virtual codes in FIG. 25. l and V2 in Il / Il and in Fig. 26 V2 in III / III and IV / IV.

Claims

Patentansprüche: claims:
1 1. Verfahren für die Übertragung analoger und digitaler Information, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragung mit einem Wechselstrom einer Frequenz und einer Phasenlage erfolgt, indem die PAM-Abgriffe auf die Amplituden der Perioden oder Halbperioden dieses Wechselstromes übertragen1 1. Method for the transmission of analog and digital information, characterized in that the transmission is carried out with an alternating current of a frequency and a phase position by the PAM taps to transmit the amplitudes of the periods or half-periods of this alternating current
5 werden und die Codeelemente bezw. Codewörter der digitalen Information aus der Zahl bezw. Länge der Perioden oder Halbperioden dieses Wechselstromes gebildet werden, wobei die analogen und digitalen Codierungen so eingefügt werden dass die Perioden oder Halbperioden der beiden Codierungen eine ununterbrochene Folge bildet.5 and the code elements. Codewords of the digital information from the number or Length of the periods or half-periods of this alternating current are formed, the analog and digital codes being inserted in such a way that the periods or half-periods of the two codes form an uninterrupted sequence.
102. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass virtuelle Codewörter vorgesehen werden (Fig.13, 1 -12p, ...) die mit einem Wechselstromcode aus den Perioden oder Halbperioden jeweils gleicher Zahl gebildet serden, übertragen werden, wobei von jedem paralleln Codeelement ein Kanal gebildet wird (Fig.13 1-12) in denen die reellen Codewδrter der verschiede-102. The method according to claim 1, characterized in that virtual code words are provided (Fig. 13, 1 -12p, ...) which are formed with an alternating current code from the periods or half-periods in each case the same number, are transmitted, each parallel A channel is formed (Fig. 13 1-12) in which the real code words of the different
15nen Informationsarten codiert sind (Fig.13, l/1p-Il/1p IV/1p) wobei die Übertragung küder die virtuellen Codewδrter erfolgt, dabei kann zwischen die virtuellen Codewörter analoge Perioden der Zahl eingefügt werden die der Zahl der virtuellen Codewörter entspricht.15nen types of information are coded (Fig. 13, l / 1p-Il / 1p IV / 1p) whereby the transmission takes place more kudos the virtual code words, analog periods of the number can be inserted between the virtual code words that corresponds to the number of virtual code words.
3. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen 20 aus digitalen Codewörtern bestehden Wechselstromes eine solche Zahl von3. The method according to claim 1, characterized in that between 20 consisting of digital code words alternating current such a number of
PAM codierten Perioden oder Halbperioden untergebracht wird , die der digitalen Codewortzahl entspricht. (Fig.22 CW/3Perioden- PAM P1 ,P2,P3 =3 Perioden).PAM coded periods or half-periods is housed, which corresponds to the digital code word number. (Fig. 22 CW / 3-period PAM P1, P2, P3 = 3 periods).
4. Verfahren nach den Patentansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,, 25 dass diese Codierungen für die Verschlüsselung vorgesehen werden.4. The method according to claims 1 to 3, characterized ,, 25 that these codes are provided for encryption.
5. Verfahren nach den Patentansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zu übertragenden virtuellen Codewörter in zwei oder mehrere Codewörter bei gleichbleibender Summe der Codeelemente aufgeteilt wird (Fig.25, 26) ggf. mit einer Vertauschung der geteilten Codewörter von verschiedenen5. The method according to claims 1 to 4, characterized in that the virtual code words to be transmitted is divided into two or more code words with the same sum of the code elements (Fig. 25, 26), if necessary, with an exchange of the divided code words of different ones
30virtuellen Codewörtern.30 virtual code words.
6. Verfahren nach den Patentansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils 2 Codierwechselströme gleicher Frquenz und um 90 Grad gegeneinander phasenverschoben auf der Basis der QAM übertragen werden. 6. The method according to claims 1 to 5, characterized in that 2 coding alternating currents of the same frequency and 90 degrees out of phase with each other are transmitted on the basis of the QAM.
EP03740165A 2003-05-05 2003-06-02 Method for simultaneous transmission of analog (pam) and digital (pwm) information Withdrawn EP1620985A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2003120229 DE10320229A1 (en) 2003-05-05 2003-05-05 Combined transmission of analogue and digital information as alternating wave, encodes analog signal as amplitudes, digital signal in terms of cycle timings
PCT/EP2003/005720 WO2004047392A1 (en) 2003-05-05 2003-06-02 Method for simultaneous transmission of analog (pam) and digital (pwm) information

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP1620985A1 true EP1620985A1 (en) 2006-02-01

Family

ID=32319171

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP03740165A Withdrawn EP1620985A1 (en) 2003-05-05 2003-06-02 Method for simultaneous transmission of analog (pam) and digital (pwm) information

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP1620985A1 (en)
AU (1) AU2003302101A1 (en)
DE (1) DE10361992A1 (en)
WO (1) WO2004047392A1 (en)

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7027525B2 (en) * 1999-12-07 2006-04-11 Josef Dirr Digital transmission method for bandwidth and bit rate flexibility
DE10009485A1 (en) * 2000-02-29 2001-08-30 Josef Dirr Multiplying encoding steps involves forming two or more code elements arranged in a periodic sequence into steps in combination with a positive and negative start or end

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2004047392A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
DE10361992A1 (en) 2004-12-09
WO2004047392A1 (en) 2004-06-03
AU2003302101A1 (en) 2004-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10197172B4 (en) Time and bandwidth scalable slot format for mobile data systems
DE69434353T2 (en) Multi-carrier frequency hopping communication system
DE19716011A1 (en) Method and device for transmitting information via power supply lines
EP0143896B1 (en) Television receiver with circuit for the descrambling of an analogue scrambled signal
EP0329158B1 (en) Method for the digital and/or analog coding of the information of one, two or several channels, and/or frequency or bandwidth reduction, and/or increase of the transmission security
DE3828623C2 (en) Method for generating phase shifts, for example for phase modulation or phase keying (PSK) or quadrature amplitude modulation
DE19743779A1 (en) High order coding method for digital information transmission
EP0869649B1 (en) Multiresolution modulation
DE2422134A1 (en) MODEM FOR MULTIPLEX DATA TRANSFER
EP1236325A1 (en) Digital transmission method for bandwidth and bit rate flexibility
EP1620985A1 (en) Method for simultaneous transmission of analog (pam) and digital (pwm) information
EP0197529B1 (en) Method for the analogous or digital coding of information for use in angle and pulse modulation processes
WO2003081866A1 (en) Transmission of digital information, whereby the code words are differentiated by means of a change in amplitude
EP0953246B1 (en) Method for multiplying the levels of coding
DE10320229A1 (en) Combined transmission of analogue and digital information as alternating wave, encodes analog signal as amplitudes, digital signal in terms of cycle timings
EP0284019B1 (en) Method for producing frequency and/or phase shifts in alternating currents, used in particular for quadrature amplitude modulation (QAM) and for taking samples
DE1275575B (en) Method and circuit arrangement for transmission of binary data by means of phase shift modulation
EP1466453A2 (en) Method for encrypting digitized information
DE3904900A1 (en) Method for the digital and/or analog coding of information of one, two or more channels and/or frequency or bandwidth reduction and/or increase in transmission reliability
WO1990004895A2 (en) Information coding process
DE1537016B2 (en) METHOD AND CIRCUIT ARRANGEMENT FOR TRANSMISSION OF BINARY INPUT DATA USING A MODIFIED DUOBINAE CARRIER MODULATION
DE10118989A1 (en) Digital communications system allocates variable length code words gives bandwidth flexibility
DE1537016C (en) Method and circuit arrangement for the transmission of binary input data by means of a modified duobinary carrier modulation
DE4025026A1 (en) Code Division multiplexer with serial to parallel conversion - for values of PCM signal in half or full periods of sinusoidal AC
DE19725173A1 (en) Higher order step coding method

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20051028

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PT RO SE SI SK TR

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
17Q First examination report despatched

Effective date: 20071228

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20090106