FI76656B - Foerfarande och kopplingsanordning foer kompensering av oeverhoerings- och/eller ekosignaler. - Google Patents

Description

1 76656

Menetelmä ja kytkentälaite ylikuulumis- ja/tai kaikusignaa-lien kompensoimiseksi

Kaukoviestitysjärjestelmissä voi signaalien siirrossa muodostua lineaarisia signaalihäiriöitä, joiden eliminoimiseksi voidaan käyttää kompensointikytkentöjä. Tällaiset häiriöt voivat aiheutua esimerkiksi kaukoviestitysjärjestelmissä, joissa siirrettäessä kaksijohdinjohdoista nelijohtimisiin johto-osiin ja päinvastoin on järjestetty haarukkakytkentöjä (siltakytken-töjä) siten, että tällaisen haarukkakytkennän tulisi sisältää kaksijohdinjohdon sisäänmenoimpedanssin tarkan tasauksen neli-johdin johto-osan haarukkakytkennästä lähtevän (vastaanotto-)haaran irtikytkennän aikaansaamiseksi nelijohdinjohto-osan haaruk-kakytkentään saapuvasta (lähetys-)haarasta, mitä varten johdon-tasaus on sovitettava yksittäistapauksessa tarkalla tasauksella kulloinkin kyseessä olevaan kaksijohdinjohtoon; käytännössä useasti käytetyllä kompromissitasauksella, jolla yritetään selvitä erilaisista johtoimpedansseista, haarukkakytkentä, jossa on tällöin kulloinkin kyseessä olevasta johtoimpedanssista riippuvainen hajoitettu estovaimennus, pystyy kytkemään lähetys- ja vastaanottosignaalit vain rajoitetusti irti toisistaan. Toisaalta ei voida ilman muuta vaimentaa myöskään haarukkakytkennän optimaalisessa tasauksessa oman lähetyssignaalin kaikuja, jotka aiheutuvat kaksijohdinjohdolla olemassa olevien heijas-tuskohtien johdosta. Edellä mainittujen häiriösignaalien lisäksi on voitava tasata lopuksi myös siirtosignaalissa aiheutuneet lineaariset signaalivääristymät, mikä voi tapahtua adaptiivisen vääristymänkorjaimen avulla.

Ylikuulumis- ja/tai kaikusignaalien eliminoimiseksi tai ainakin niiden pienentämiseksi on tunnettua (esim. julkaisusta AGARD Conf. Proc. No. 103 (1972), 12-1...12-16, etenkin kuvio 12 ja kuvio 13; julkaisusta FREQUENZ 29(1974)5, 118...122 ja 155...161, 122; tai julkaisusta Der Fernmelde-Ingenieur 31(1977)12, 1...25, 21), että järjestetään haarukkakytkentään saapuvan nelijohdin- 2 76656 johtohaaran ja haarukkakytkennästä lähtevän nelijohdinjohto-haaran väliin adaptiivinen ylikuulumis- ja/tai kaikukompensoin-tikytkentä, jossa on säädettävä, ei-rekursiivinen poikittais-suodatin (Transversalfilter) ja kompensointisignaalin lähtevään nelijohdinjohtohaaraan kytkevä liitäntäelementti ja jossa säädetään suodatinkertoimet (periaatteessa esim. myös julkaisusta NTZ 24 (1971) 1, 18...24 tai julkaisusta Bocker: Dateniibertragung, osa 1, kappale 5.3.2 tunnetussa) säätökyt-kennässä kompensoinnin jälkeen lähtevässä nelijohdinjohtohaa-rassa esiintyvänjäämäsignaaIin mukaisesti, niin että tämä jäämäsignaali eliminoidaan.

Tällainen adaptiivisen suodattimen säätö, joka on riippumaton lähtevässä nelijohdinjohtohaarassa seuraavan, päättäjän edessä yleensä adaptiivisen vääristymänkorjaimen sisältävän vastaanotto-kytkennän tilasta ja jossa säätökriteerinä toimii kompensoitu vastaanottosignaali, so. vastaanottokytkennän sisäänmenosignaali (tai myös sen etumerkki), mahdollistaa sinänsä kompensointikyt-kennän varman saapumisen korkeimman saavutettavissa olevan kom-pensointitarkkuuden tilaan? koska kuitenkin kompensointivirhe-signaalin (jäämäsignaalin) päällä on kaksijohdinjohdosta tuleva hyötysignaali, halutulla tarkkuudella tapahtuvan saapumisen takaamiseksi on virhekerrointen säätösuure valittava hyvin pieneksi, mikä aiheuttaa suhteellisen pitkän saapumisajan ja suuren kerroinsanapituuden.

Edelleen ylikuulumis- ja/tai kaikusignaalien eliminoimiseksi tai ainakin niiden vähentämiseksi on (julkaisusta The Bell System Technical Journal 58(1979)2, 491...500, 493) tunnettua, että tällaisessa kompensointikytkennässä, jossa on ei-rekursiivinen digitaalinen muuttuvia kertoimia omaava suodatin, käytetään vastaanottokytkennässä olevan päättäjän päätösvirhettä, so. lähtevässä nelijohdinjohdossa olevan päättäjän (kompensoidun) sisäänmenosignaalin ja ulostulosignaalin välistä eroa säätö-kriteerinä suodatinkerrointen säätöä varten ja samalla päätöksen suhteen takaisin kytketyn adaptiivisen vääristymänkorjaimen säätämiseksi.

3 76656 Tällöin määrätyssä tahdistuksessa, niin että mitään virheratkaisuja ei esiinny, vain kompensointivirhesignaali (jäämäsig-naali) toimii säätökriteerinä, mikä saa aikaan kompensointikyt-kennän nopean saapumisen kerroinsanapituuden ollessa suhteellisen pieni; tahdistuksen puuttuessa tapahtuu sitä vastoin virhe-päätöksiä, jotka puolestaan aiheuttavat pitkiä säätöaikoja sekä stabiliteettiongelmia.

Keksinnön tehtävänä on nyt mahdollistaa adaptiivisessa ylikuu-lumis- ja/tai kaikukompensoinnissa säädettävän suodattimen ja kompensointisignaalin lähtevään nelijohdinjohtohaaraan kytkevän liitäntäelementin avulla sekä varma että myös nopea kompen-sointikytkennän saapuminen korkean kompensointitarkkuuden tilaan myös ilman erityisiä tahdistusedellytyksiä, so. myös määrittelemättömistä alkutiloista käsin.

Keksinnön kohteena on menetelmä ylikuulumis- ja/tai kaikusignaa-lien kompensoimiseksi digitaalisessa kaukoviestitysjärjestelmässä etenkin nelijohdinjohdon ja kaksijohdinjohdon välissä olevaan haarukkakytkentään saapuvan nelijohdinjohtohaaran (lähe-tyshaaran) ja etenkin haarukkakytkennästä lähtevän nelijohdin-johtohaaran (vastaanottohaaran) väliin järjestetyllä adaptiivisella ylikuulumis- ja/tai kaikukompensointikytkennällä, jossa on säädettävä suodatin ja kompensointielementin lähtevään nelijohdin johtohaaraan kytkevä liitäntäelementti; tämä menetelmä on keksinnön mukaisesti tunnettu siitä, että kompensointisignaali muodostetaan ylikuulumis- ja/tai kaikukompensoinnin jälkeen adaptiivisen signaalin vääristymänkorjauksen jälkeen muodostetun päättäjän ulostulosignaalin ja päättäjän sisäänmenosignaalin välisestä erotuksesta riippuen siten, että suodatinkertoimet säädetään päättäjän sisäänmenosignaalin ja päättäjän ulostulosignaalin välisen erotuksen ollessa suurempi kompensoidun vas-taanottosignaalin mukaisesti ja päättäjän sisäänmenosignaalin ja päättäjän ulostulosignaalin välisen erotuksen ollessa pienempi tämän erotuksen mukaisesti.

4 76656

Keksintö, joka saa aikaan suhteellisen suurella asetussuureella kompensoidun vastaanottosignaalin mukaisesti tapahtuvassa ker-roinsäädössä ensin suhteellisen nopeasti karkean kompensoinnin ja siten mahdollistaa tällöin päätösvirheen hyötysignaalivääris-tymävaikutuksista vapauttavan adaptiivisen signaalinkorjauksen, saa aikaan sen edun, että voidaan kaikenkaikkiaan työskennellä suodatinkerrointen suuremmalla asetussuureella, niin että kompensointikytkennän saapumisaika ja kerroinsanapituus ovat suhteellisen lyhyitä, mutta samalla myös määrittelemättömistä alkutiloista käsin voidaan taata varma kompensointikytkennän saapuminen korkeimman saavutettavissa olevan kompensointitarkkuuden tilaan ja siten hyvin tarkka häiriösignaalintarkkuus.

Ennen varsinaista ylikuulumis- ja/tai kaikukompensointia voi keksinnön eräässä sovellutuksessa tapahtua ensin vastaanotto-signaalin kompromissikorjaus, jonka avulla vähennetään olennaisesti vastaavan tahtisäädön yhteydessä kanavapulssivastauksen esivärähtelyjen johdosta aiheutuneita vääristymiä, niin että voidaan luopua erityisestä esivärähtelijäkorjaimesta.

Varsinaisen ylikuulumis- ja/tai kaikukompensoinnin jälkeen keksinnön eräässä toisessa sovellutuksessa voi tapahtua ensin säädetty vahvistus; tällöin suodatinkertoimien asetussuure voidaan muodostaa riippuen kulloinkin kyseessä olevasta vahvistuksesta siten, että vahvistuksen ollessa suurempi asetussuure tehdään pienemmäksi ja vahvistuksen ollessa pienempi asetussuure tehdään suuremmaksi, mikä nopeuttaa karkeaa kompensointia.

Keksinnön muut erikoisuudet selviävät seuraavasta keksinnön mukaisten kytkentälaitteiden lähemmästä selityksestä piirustuksiin viitaten.

Piirustuksessa kuvio 1 on kaaviomaisesti esitetty keksinnön ymmärtämiselle tarvittavassa laajuudessa digitaalinen kaukoviesti-tysjärjestelmä, jossa on nelijohdinjohto-osan VL ja kaksijohdin-johto-osan ZL välissä oleva haarukkakytkentä G ja jossa on

II

5 76656 järjestetty haarukkakytkentään G saapuvan nelijohdinjohdon lähetyshaaran VS ja haarukkakytkennästä G lähtevän nelijohdin-johdon vastaanottohaaran VE väliin ylikuulumis- ja/tai kaiku-kompensointikytkentä K, jossa on säädettävä suodatin KF ja tällä muodostetun kompensointisignaalin lähtevään nelijohdinjohto-haaraan VE kytkevä, kuviossa 1 erotusvahvistimena esitetty lii-täntäelementti KG. Säädettävä suodatin KF voi olla mieluummin ei-rekursiivinen digitaalinen poikittaissuodatin (Transversal-filter) , joka on tunnettu esim. julkaisusta AGARD Conf. Proc.

No. 103, 1972, 12-1...12-16 ja julkaisusta FREQUENZ 29 (1974) 5, 118...122 ja 155...161 ja jota tästä syystä ei tässä enää tarvitse yksityisohtaisesti selittää. Nelijohdinjohto-osassa VL on sen haarukkakytkentään G saapuvassa (lähetys-)haarassa VS digitaalisignaalin lähetyskytkentä DS ennalta määrätyn muodon omaavien tai vast, niiden taajuusspektrin ennalta määrätyllä kääntöpisteellä varustettujen lähetyssignaalipulssien s lähettämiseksi; piirustuksessa on tämän lisäksi esitetty, että johtokoo-daajan LC ja alipäästösuotimen sisältävä lähetyskytkentä DS pystyy muuntamaan sille syötetyt binäärisignaalipulssit b AMI-signaalipulsseiksi s. Haarukkakytkennästä G lähtevässä vastaan-ottohaarassaan VE nelijohdinjohto-osa VL sisältää digitaalisignaalin vastaanottokytkennän, jossa vastaanottosignaalipulssit voivat kulkea ensin suodatinkytkennän ja kompromissikorjaimen KE läpi, minkä jälkeen ne saapuvat liitäntäelementtiin KG, jonka ulostulossa e^ esiintyy kompensoitu vastaanottosignaali; kompen-sointikytkennän K ulostuloon e^ on yhdistetty - piirustuksen mukaisesti säätövahvistimen V kautta - Schmitt-liipaisimella toteutettava amplitudipäättäjä E. Amplitudipäättäjää E voi seurata, ilman että tämä on esitetty lähemmin piirustuksessa, vastaanottosignaalinmuuntaja, joka voi muuntaa sille syötetyt signaalipulssit esimerkiksi vastaaviksi binäärisignaaleiksi, jolloin asetettaessa perustaksi piirustuksessa esitetyt signaali-muodot tällainen vastaanottosignaalinmuuntaja voi olla periaatteessa toteutettu tasasuuntaajakytkennällä.

6 76656 Lähetyssignaalipulssit s saapuvat nelijohdinjohto-osan VL lähe-tyshaarasta VS haarukkakytkennän G kautta esimerkiksi tilaaja-liitäntäjohdolla muodostettuun kaksijohdinjohtoon ZL, jonka kautta ne siirretään piirustuksessa lähemmin esittämättömään digitaalisen kaukoviestintäjärjestelmän vasta-asemalle, esimerkiksi siis tilaaja-asemalle tai vast, välitysasemalle; päinvastaisessa siirtosuunnassa saapuvat vasta-asemalta peräisin olevat, kaksijohdinjohdon ZL kautta siirretyt signaalipulssit haarukkakytkennän G kautta vastaanottosignaalipulsseina nelijohdin johto-osan VL vastaanottohaaraan VE. Jos kaksijohdinjohdossa ZL on heijastuskohtia, kuten niitä voi esiintyä johtoparamet-rien hyppymäisten muutoskohtien johdosta, niin varsinaisten vastaanottosignaalipulssien lisäksi, joihin voi muuten liittyä niiden siirrosta käsin myös vääristymiä, saapuu myös lähetys-signaalipulssien s kaikuja nelijohdinjohto-osan VL vastaanotto-haaraan VE ja tämän lisäksi haarukkaestovaimennuksen ollessa rajoitettu voi vastaanottohaaraan VE saapua myös lähetyssignaa-lipulssien s suoria osuuksia. Vastaanottohaarassa VE esiintyy silloin kulloinkin vastaanottosignaalisekoitus, joka muodostuu varsinaisista (enemmän tai vähemmän vääristyneistä) vastaanotto-signaalipulsseista ja kaiku- ja/tai ylikuulumissignaaleista muodostuneesta häiriösignaalista. Tämä viimeksi mainittu häiriö-signaali on kompensoitava lähetyssignaalin mukaisesti vastaavan kompensointisignaalin muodostavan kompensointikytkennän K avulla, mitä varten kompensointikytkennässä K on säädettävä vastaavasti säädettävän suodattimen KF suodatinkertoimet.

Suodatinkertoimlen säätämiseksi on piirustuksen kuviossa 1 esitettyyn kytkentälaitteeseen järjestetty ensin ylikuulumis- ja/tai kaikukompensointikytkennän K ulostulosta säädettävän suodattimen KF säätösisäänmenoon johtava säätösignaaliyhteys, joka mahdollistaa suodatinkertoimien säätämisen kompensaattoriulostulossa e^ esiintyvän kompensoidun vastaanottosignaalin mukaisesti niin, että jäämäsignaali pienenee. Tällainen suodatinkertoimien säätö on tunnettu periaatteessa esim. julkaisuista NTZ 24 (1971) 1, 18...24, AGARD Conf. Proc. No. 103, 1972, 12-1...12-16 tai Bocker: Dateniibertragung, osa 1, kappale 5.3.2 eikä sitä tarvitse

II

7 76656 tässä enää lähemmin esittää. Huomautettakoon vain, että, kuten tämä on esitetty myös piirustuksen kuviossa 1, kompensointi-kytkennän K ulostulosta e^ säädettävän suodattimen KF säätö-signaalisisäänmenoon voidaan liittää vain signaalin etumerkin siirtävä elementti Se, niin että tällöin kerroinsäätö tapahtuu kompensoidun vastaanottosignaalin etumerkin mukaisesti.

Kompensointikytkennän K ulostulosta e^ säädettävän suodattimen KF säätösignaalisisäänmenoon johtava säätösignaaliyhteys kulkee piirustuksen kuviossa 1 esitetyssä keksinnön mukaisessa kytkentälaitteessa vaihtokytkentälaitteen U sisäänmenon ui kautta. Vaihtokytkentälaitteen U toiseen sisäänmenoon u2 johtaa erotus-elementti DG, nimittäin mahdollisesti samoin yksinomaan kulloinkin kyseessä olevan signaalinetumerkin siirtävän elementin Sr kautta, kuten tämä on esitetty myös piirustuksessa. Tämä erotus-elementti DG on osa säätökytkentää R, jossa erotuselementti DG on yhdistetty sisäänmenopuolella lähtevässä nelijohdinjohto-haarassa VE kompensointikytkennän K liitäntäelementin KG takana olevan päättäjän E sisäänmenoon ja ulostuloon; päättäjän ulostulo on tällöin ohjattu takaisin samoin erotuselementillä DG ohjatun adaptiivisen vääristymänkorjaimen AE kautta päättäjän sisäänmenon eteen kytkettyyn, vääristymänkorjaimen ulostulosignaalin lähtevään ne lijohdinjohtohaaraan VE kytkevään liitäntä-elementtiin EG, jolloin säätösignaalikytkennän R säätösignaali-ulostulon r ja adaptiivisen vääristymänkorjaimen AE ohjaussisään-menon väliin voi olla liitetty puolestaan vain signaalinetumerkin siirtävä elementti rS. Rajasignaalielementin (Schmitt-liipaisimen) SG kautta säätösignaalikytkennän R erotuselementin DG ulostulolla muodostettu säätösignaaliulostulo r on yhdistetty vaihtokytkentälaitteen U ohjaussisäänmenoon, jolloin, kuten tämä on myös piirustuksen kuviossa 1 esitetty, säätösignaalikytkennän R säätösignaaliulostulon r ja Schmitt-liipaisimen SG väliin voi olla liitetty kulloinkin kyseessä olevan signaali-keskiarvon muodostava keskiarvokytkentä M.

8 76656

Schmitt-liipaisimen SG vastaavan kynnysarvon määritys saa aikaan sen, että säädettävässä suodattimessa KF muodostetaan liitäntäelementin KG kautta vastaanottohaaraan VE syötetty kompensointisignaali riippuen ylikuulumis- ja/tai kaikukompen-soinnin jälkeen amplitudipäätöksen yhteydessä muodostetun päättäjän ulostulosignaalin ja päättäjän sisäänmenosignaalin väli-1 sestä - mahdollisesti keskiarvoisesta erotuksesta: Päättäjän sisäänmenosignaalin ja päättäjän ulostulosignaalin välisen -mahdollisesti keskiarvoisen - erotuksen ollessa suurempi sääde-| tään suodatinkertoimet kompensoidun vastaanottosignaalin mu kaisesti tai vast, sen etumerkin mukaisesti; näin suhteellisen nopeasti saatava karkea kompensaatio mahdollistaa tällöin adaptiivisessa vääristymänkorjaimessa AE jäämäsignaalin päällä olevan hyötysignaalin vapauttamisen vääristymistä niin paljon, että päätösvirhesignaali sisältää käytännöllisesti katsoen enää jäämäsignaalin. Päättäjän sisäänmenosignaalin ja päättäjän ulostulosignaalin - mahdollisesti keskiarvoisen - erotuksen ollessa siten pienempi suodatinkertoimet säädetään tällöin tämän erotuksen tai vast, sen etumerkin mukaisesti, jolloin saadaan aikaan sekä nopea että myös varma kompensointikytken-nän saapuminen. Tällöin - kuten tämä on piirustuksessa vielä esitetty - voi suodatinkerrointen asetussuure olla riippuvainen myös säätövahvistimen V kulloinkin kyseessä olevasta vahvistuksesta siten, että vahvistuksen ollessa suurempi säädettävän suodattimen KF asetussuure tehdään pienemmäksi ja vahvistuksen ollessa pienempi asetussuure tehdään suuremmaksi.

Edellä olevassa on esitetty kuvion 1 avulla kytkentälaitetta ylikuulumis- ja/tai kaikusignaalien kompensoimiseksi digitaalisessa kaukoviestitysjärjestelmässä, jossa laitteessa on saapuvan nelijohdinjohtohaaran, etenkin nelijohdinjohdon ja kaksijohdin-johdon välissä olevaan haarukkakytkentään saapuvan nelijohdin-johdon lähetyshaaran ja lähtevän nelijohdinjohtohaaran, etenkin haarukkakytkennästä lähtevän nelijohdinjohdon vastaanottohaaran väliin järjestetty ylikuulumis- ja/tai kaikukompensointikytken- \ tä, jossa on säädettävä suodatin ja kompensointisignaalin lähtevään nelijohdinjohtohaaraan kytkevä liitäntäelementti ja

II

9 76656 jossa ylikuulumis- ja/tai kaikukompensointikytkennän ulostulosta säädettävän suodattimen säätösignaalisisäänmenoon johtava säätösignaaliyhteys kulkee vaihtokytkentälaitteen toisen si-säänmenon kautta, jonka toiseen sisäänmenoon johtaa säätösig-naalikytkennän erotuselementti, jossa säätösignaalikytkennässä erotuselementti on sisäänmenopuolella yhdistetty lähtevässä nelijohdinjohtohaarassa kompensointielementin takana olevan päättäjän sisäänmenoon ja ulostuloon, jonka päättäjän ulostulo johtaa samoin erotuselementillä ohjatun adaptiivisen vääristymän-korjaimen kautta päättäjän sisäänmenon eteen kytkettyyn vääris-tymänkorjaimen ulostulosignaalin lähtevään nelijohdinjohtohaa-raan kytkevään liitäntäelementtiin, ja jossa laitteessa säätö-signaalikytkennän säätösignaaliulostulo on yhdistetty raja-signaalielementin (Schmitt-liipaisimen) kautta vaihtokytkentälaitteen ohjaussisäänmenoon. Tällaisessa kytkentälaitteessa voi kompensointielementin eteen olla kytketty lähtevässä neli-johdin johtohaarassa kompromissikorjäin.

Kuitenkin voi olla toivottua välttää kompromissikorjaimen tällaista ylikuulumis- ja/tai kaikukompensoinnin edellä tapahtuvaa kompromissikorjausta varten tarvittava suhteellisen pitkä oh-jaussana.

Tämä saavutetaan alussa hahmotetun menetelmän puitteissa keksinnön erään sovellutusmuodon mukaisesti siten, että tapahtuu kompensoidun vastaanottosignaalin kompromissikorjaus. Edellä hahmotetussa kytkentälaitteessa liitetään tätä varten keksinnön erään sovellutusmuodon mukaisesti kompensointielementistä päättäjän sisäänmenon eteen kytkettyyn liitäntäelementtiin johtavaan yhteyteen kompromissikorjäin.

Tämän keksinnön edelleenkehitysmuoto mahdollistaa sen, että tullaan toimeen lyhyemmällä kompromissikorjaimen ohjaussanalla kuin tarvittaisiin ylikuulumis- ja/tai kaikukompensoinnin edellä tapahtuvaan kompromissikorjaukseen.

ίο 766 5 6

Yllä esitetyllä, kuviosta 1 nähtävällä päätöksen takaisinkyt-kevällä adaptiivisella signaalin vääristvmänkorjauksella voidaan eliminoida vastaanottosignaalin jälkivärähtelijät. Kuitenkin voi olla toivottavaa eliminoida lisäksi myös kompensoidun vastaanottosignaalin esivärähtelijät.

Tämä saavutetaan alussa hahmotetun menetelmän puitteissa keksinnön erään sovellutuksen mukaisesti siten, että vastaanotto-signaalin kompensoinnin ja amplitudipäätöksen välissä tapahtuu adaptiivinen vääristymänkorjaus. Edellä hahmotellussa kytkentälaitteessa tätä varten keksinnön edelleenkehitysmuodon mukaisesti kompensointielementistä päättäjän sisäänmenon eteen kytkettyyn liitäntäelementtiin johtavaan yhteyteen on liitetty adaptiivinen vääristymänkorjäin.

Keksintö mahdollistaa siten kompensoidun vastaanottosignaalin vapautuksen myös mahdollisesti häiritsevistä esivärähtelijöistä.

Ennen adaptiivista vääristymänkorjausta voi ensin tapahtua myös mainittu kompensoidun vastaanottosignaalin kompromissikorjaus, jota varten kompensointielementistä adaptiiviseen vääristymän-korjaimeen johtavaan yhteyteen on liitetty vielä kompromissikor jäin.

Edellä mainitut edelleenkehitysmuodot nähdään myös piirustuksen kuviosta 2, joka esittää keksinnön mukaisen kytkentälaitteen erästä toista sovellutusmuotoa. Tällöin piirustuksen kuviossa 2 esitetty digitaalisen kaukoviestitysjärjestelmän sovellutusesimerkki on rakenteeltaan ja toiminnaltaan pitkälti yhtäpitävä piirustuksen kuviossa 1 esitetyn digitaalisen kaukoviestitys-järjestelmän kanssa; sikäli pätevät yllä olevat kuvion 1 mukaisen kytkentälaitteen selitykset myös kuviossa 2 esitetyn kytkentälaitteen kohdalla. Kuviossa 1 esitetyistä suhteista poiketen on kuviossa 2 hahmotellussa keksinnön mukaisen kytkentälaitteen suoritusmuodossa kompensointikytkennän K ulostuloon e^ yhdistetty säätövahvistimen V kautta kompensoidun vastaanotto-signaalin korjaavan kompromissikorjaimen KEz sisäänmeno, joka <1 11 7 6 6 5 6 kompromissikorjäin on järjestetty kompensoimattoman vastaanotto-signaalin korjaavan kompromissikorjaimen sijasta tai myös sen lisäksi. Kompromissikorjäin KEz johtaa sitten adaptiivisen vääristymänkorjaimen AEz kautta, joka on toteutettu esimerkiksi poikittaissuodattimella (Transversalfilter), ja esimerkiksi summainelementillä ja tätä seuraavalla erotusvahvistimella toteutettavan liitäntäelementin EG kautta päättäjän E sisään-menoon. Adaptiivinen vääristymänkorjäin AEz voidaan säätää samoin kuin päätöksen takaisinkytkevä adaptiivinen vääristymänkor jäin AE, kuten tämä on esitetty myös piirustuksessa. Nämä molemmat adaptiiviset vääristymänkorjaimet AEz ja AE vapauttavat kompensoidun, vahvistetun ja kompromissikorjatun vastaanotto-signaalin tällöin sekä signaalin esivärähtelijöistä että signaalin jälkivärähtelijöistä.

Adaptiiviseen vääristymänkorjaimeen yhdistetty viivästys vastaan-ottohaarassa VE on otettava huomioon säädettävän suodattimen KF suodatinkerrointen säädössä vaihtokytkentälaitteen U sisään-menon u2 kautta. Jotta vältetään vaihtokytkentäsisäänmenojen ui ja u2 välisessä vaihtokytkennässä säätösignaalin kulkuaika-hyppy»säädettävän suodattimen KF suodatinkerrointen säädössä vaihtokytkentäsisäänmenon ui kautta on toimittava saman viivästyksen kuin suodatinsäädössä vaihtokytkentäsisäänmenon u2 kautta, mikä saadaan aikaan kuviossa 2 hahmotellussa sovellutusesimerkissä siten, että kompensointielementin KG ulostulon e^ yhteys vaihtokytkentäsisäänmenon ui kanssa on ohjattu adaptiivisen vääristymänkorjaimen AEz viivästysketjun kautta. Vaihtoehtoisesti voisi vastaava viivästyselementti olla kytketty välittömästi vaihtokytkentäsisäänmenon ui eteen. Molemmissa tapauksissa on otettava tällöin huomioon jälleen viivästys säädettävän suodattimen KF suodatinkerrointen säädössä.

Kuten piirustusten kuviosta 1 ja kuviosta 2 nähdään, voi yli-kuulumis- ja/tai kaikukompensoinnin jälkeen tapahtua ensin kompensoidun vastaanottosignaalin säädetty vahvistus, mitä varten kompensointielementin jälkeen on kytketty säätösignaalivahvis-tin. Tätä varten esitettiin yllä jo piirustuksen kuvion 1 12 76656 selityksessä, että säädettävän suodattimen suodatinkerrointen asetussuure voidaan muodostaa kulloinkin kyseessä olevasta vahvistuksesta riippuen siten, että vahvistuksen ollessa suurempi asetussuure tehdään pienemmäksi ja vahvistuksen ollessa pienempi asetussuure tehdään suuremmaksi.

Tätä varten säädettävään suodattimeen säätövahvistimelta käsin syötetty ohjaussignaali mahdollistaa tällöin sinänsä myös vas-taanottosignaalivahvistuksen säädettävän suodattimen säätösignaa-lisisäänmenoon syötettyihin säätösignaaleihin kohdistuvan vaikutuksen - suodatinkerrointen säädössä ei ainoastaan kulloinkin kyseessä olevan säätösignaalin etumerkin mukaisesti tarvittavan - huomioonottamisen, mikä tosin johtaa vastaavasti panoksel-lisempaan suodatinsäätöön. Tällainen panoksellinen suodatinsää-tö voidaan kuitenkin myös välttää: Tämä saadaan aikaan alussa hahmotellun, ylikuulumis- ja/tai kaikukompensoinnin jälkeen ensin säädetyn vahvistuksen aikaansaavan menetelmän puitteissa keksinnön erään sovellutusmuodon mukaisesti siten, että päättäjän sisäänmenosignaalin ja päättäjän ulostulosignaalin välisestä erotuksesta johdettu säädettävän suodattimen säätösignaali ja kompensoitua vastaanottosig-naalin vastaavaa säätösignaalia kompensoidusta ja vahvistetusta vastaanottosignaalista johdettaessa myös tämä säädettävän suodattimen säätösignaali kerrotaan vahvistustekijän suhteen käänteisesti verrannollisella tekijällä.

Alussa hahmotellussa kytkentälaitteessa, jossa kompensointi-elementin jälkeen on kytketty säätövahvistin, on tätä varten keksinnön erään sovellutusmuodon mukaisesti liitetty vaihto-kytkentälaitteen alussa mainitun toisen sisäänmenon kautta kulkevaan säätösignaalitiehen ja mainitun toisen vaihtokytkentä-sisäänmenon kautta kulkevan säätösignaalitien haaroituksessa nelijohdinjohdon vastaanottohaarasta vasta säätösignaalivah-vistimen jälkeen myös tähän säätösignaalitiehen kulloinkin yksi vaimennuselementti, jolla on säätösignaalivahvistimen vahvistus-tekijän suhteen verrannollinen vaimennustekijä.

Il 13 76656 Tämä keksinnön edelleenkehitysmuoto mahdollistaa siten signaali-vahvistuksen huomioonottamisen jo ennen varsinaista suodatin-säät.Öä säädettävään suodattimeen kulloinkin syötetyn sisään-menosignaalin vastaavan korjauksen avulla.

Tällainen edelleenkehitysmuoto nähdään myös piirustuksen kuviosta 3, joka esittää keksinnön mukaisen kytkentälaitteen erästä sovellutusesimerkkiä. Tällöin piirustuksen kuviossa 3 esitetty digitaalinen kaukoviestityslaite vastaa rakenteeltaan ja toimintatavaltaan pitkälti piirustuksen kuvion 1 avulla esitettyä digitaalista kaukoviestitysjärjestelmää; sikäli pätevät kuvion 1 mukaisen kytkentälaitteen yllä esitetyt selitykset myös kuviossa 3 esitetyn kytkentälaitteen kohdalla.

Suodatinkerrointen säätämiseksi on piirustuksen kuviossa 3 esitetyssä kytkentälaitteessa järjestetty ensin säätövahvistimen V ulostulosta säädettävän suodattimen KF säätösignaalisisäänme-noon johtava säätösignaaliyhteys, joka mahdollistaa suodatinkerrointen säätämisen kompensaattorin ulostulossa ek esiintyvän kompensoidun vastaanottosignaalin mukaisesti niin, että jäämä-signaali minimoidaan. Tällainen suodatinkerrointen säätö on, kuten sanottu, periaatteessa tunnettu esim. julkaisusta AGARD Conf. Proc. No. 103, 1972 12-1...12-16, eikä sitä siten tarvitse enää tässä lähemmin selittää. Kuviossa 1 esitetyistä olosuhteista poiketen on kuvion 3 mukaisesti säätövahvistimen V ulostulosta vaihtokytkentälaitteen U sisäänmenon ui kautta säädettävän suodattimen KF säätösignaalisisäänmenoon johtavaan säätö-signaaliyhteyteen liitetty vaimennuselementti Dl, jolla on säätö-signaalivahvistimen V vahvistustekijän suhteen verrannollinen vaimennustekijä, niin että tuloksena kerroinsäätö tapahtuu vahvistamattoman kompensoidun vastaanottosignaalin mukaisesti.

Tämä voidaan saada aikaan myös siten, että vaihtokytkentälaitteen U vaihtokytkentäsisäänmeno ui liitetään suoraan komponsoin- tielementin KG ulostuloon e,.

k 14 7 6 6 5 6

Vastaavalla tavalla on kuvion 3 mukaisesti erotuselementin DG ulostulosta vaihtokytkentälaitteen U toisen sisäänmenon u2 kautta säädettävän suodattimen KF säätösignaalisisäänmenoon johtavaan säätösignaaliyhteyteen liitetty vaimennuselementti D2, jolla on säätösignaalivahvistimen vahvistustekijän suhteen verrannollinen vaimennustekijä.

Kuviossa 1 esitetyistä olosuhteista poiketen siten oheisen piirustuksen kuviossa 3 esitetyssä keksinnön mukaisen kytkentälaitteen sovellutusesimerkissä, jonka säädettävän suodattimen KF säätösignaalitielle johtaviin säätösignaaliyhteyksiin ei ole liitetty vain signaalinetumerkin siirtäviä elementtejä, kompensoidun vastaanottosignaalin vahvistuksessa joka tapauksessa vaihtokytkentälaitteen U vaihtokytkentäsisäänmenon u2 kautta säädettävän suodattimen KF säätösignaalisisäänmenoon syötetty säätösignaali - ja myös vaihtokytkentäsisäänmenon ui kautta siirretty säätösignaali, kuten tämä, kuten asianlaita on myös oheisen piirustuksen kuviossa 3 esitetyssä sovellutusesimerkissä, otetaan säätösignaalivahvistimen V takana - kerrotaan vielä kulloinkin kyseessä olevan vahvistustekijän suhteen käänteisesti verrannollisella tekijällä suodattimen KF virhesäätö-jen välttämiseksi. Tämä voi, kuten tämä on esitetty myös piirustuksen kuviossa 3, tapahtua esimerkiksi tasasuuntaajakyt-kennällä ja alipäästösuodatinkytkennällä muodostetun keskiarvo-kytkennän MW avulla, jonka kompensaattoriulostulossa esiintyvän vastaanottosignaalin amplitudin suhteen verrannollisella ja siten säätövahvistimen V vahvistustekijän suhteen käänteisesti verrannollisella ulostulosignaalilla kerrotaan kulloinkin kyseessä oleva säätösignaali esimerkissä modulaattorina muodostetussa vaimennuselementissä D2 tai vast. Dl.

Lopuksi huomautettakoon, että varsinainen päätösvirhesignaali esiintyy ainoastaan päättäjän päätösajankohtana säätösignaali-kytkennän R säätösignaaliulostulossa r; vain tänä ajankohtana saa tästä syystä myös vastaanottosignaali tarvittavan kompensoinnin, mikä kuitenkin riittää, koska myös päättäjä E toimii

II

15 7 6 6 5 6 ainoastaan juuri tänä ajankohtana. Piirustuksen esityksestä poiketen on tietenkin myös mahdollista alistaa vastaanottosig-naali välittömästi nelijohdinjohdon vastaanottohaaraan VE haarukkakytkennän G taakse järjestetyn suodatinkytkennän jälkeen tahdissa tulkintaan ja esittää tulkinta-arvot digitaalisesti, jolloin vastaanottosignaali kompensoidaan tällöin tässä digitaaliesityksessä ylikuulumisen ja/tai kaiun suhteen. Tulkinnalla saatu, tulkinta-ajankohtien välillä kulloinkin säilytetty ja siten porrasmainen (digitaalisesti esitetty) vastaanottosignaali saa silloin jokaisena ajankohtana tarpeellisen kompensoinnin, jolloin kuitenkin myös tässä on merkitystä ainoastaan kompensoinnilla päättäjän E päätösajankohtana.

Claims (20)

1. Menetelmä ylikuulumis- ja/tai kaikusignaalien kompensoimiseksi digitaalisessa kaukoviestitysjärjestelmässä etenkin nelijohdinjohdon (VL) ja kaksijohdinjohdon (ZL) välissä olevaan haarukkakytkentään (G) saapuvan nelijohdinjohtohaaran (lähetys-haaran) (VS) ja etenkin haarukkakytkennästä (G) lähtevän neli-johdin johtohaaran (vastaanottohaaran) (VE) väliin järjestetyllä adaptiivisella ylikuulumis- ja/tai kaikukompensointikytkennällä (K), jossa on säädettävä suodatin (KF) ja kompensointisignaalin lähtevään nelijohdinjohtohaaraan (VE) kytkevä kytkentäelementti (KG), tunnettu siitä, että kompensointisignaali muodostetaan ylikuulumis- ja/tai kaikukompensoinnin jälkeen adaptiivisen signaalin vääristymänkorjauksen jälkeen muodostetun päättäjän ulostulosignaalin ja päättäjän sisäänmenosignaalin välisestä erotuksesta riippuen siten, että suodatinkertoimet säädetään päättäjän sisäänmenosignaalin ja päättäjän ulostulosignaalin erotuksen ollessa suurempi kompensoidun vastaanottosignaa-lin mukaisesti ja päättäjän sisäänmenosignaalin ja päättäjän ulostulosignaalin välisen erotuksen ollessa pienempi tämän erotuksen mukaisesti.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että suodatinkertoimet säädetään päättäjän sisäänmenosignaalin ja päättäjän ulostulosignaalin välisen keskiarvoisen erotuksen ollessa suurempi kompensoidun vastaanottosignaalin mukaisesti ja päättäjän sisäänmenosignaalin ja päättäjän ulostulosignaalin välisen keskiarvoisen erotuksen ollessa pienempi päättäjän sisäänmenosignaalin ja päättäjän ulostulosignaalin välisen erotuksen mukaisesti.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ennen ylikuulumis- ja/tai kaikukompensaa-tiota tapahtuu vastaanottosignaalin kompromissikorjaus.

4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ylikuulumis- ja/tai kaikukompen-soinnin jälkeen tapahtuu ensin säädetty vahvistus. il 17 76656

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että suodatinkerrointen asetussuure muodostetaan kulloinkin kyseessä olevasta vahvistuksesta riippuen siten, että vahvistuksen ollessa suurempi asetussuure tehdään pienemmäksi ja vahvistuksen ollessa pienempi asetussuure tehdään suuremmaksi.

6. Jonkin patenttivaatimuksista 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että suodatinkertoimet säädetään yksinomaan mainitun erotuksen tai vast, kompensoidun vastaanottosignaalin etumerkin mukaisesti.

7. Jonkin patenttivaatimuksista 4-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että päättäjän ulostulosignaalin ja päättäjän sisäänmenosignaalin välisestä erotuksesta johdettu säädettävän suodattimen säätösignaali ja kompensoitua vastaanotto-signaalia vastaavaa säätösignaalia johdettaessa kompensoidusta ja vahvistetusta vastaanottosignaalista myös tämä säätösignaali kerrotaan vahvistustekijän suhteen kääntäen verrannollisella tekijällä.

8. Jonkin patenttivaatimuksista 1-7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tapahtuu kompensoidun vastaanotto-signaalin kompromissikorjaus.

9. Jonkin patenttivaatimuksista 1-8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vastaanottosignaalin kompensoinnin ja amplitudipäätöksen välissä tapahtuu adaptiivinen vääris-tymänkor j aus.

10. Kytkentälaite ylikuulumis- ja/tai kaikusignaalien kompensoimiseksi digitaalisessa kaukoviestitysjärjestelmässä, jossa laitteessa on saapuvan nelijohdinjohtohaaran (VS), etenkin nelijohdinjohdon (VL) ja kaksijohdinjohdon (ZL) välissä olevaan haarukkakytkentään (G) saapuvan nelijohdinjohdon lähetyshaaran (VS) ja lähtevän nelijohdinjohtohaaran (VE), etenkin haarukka-kytkennästä (G) lähtevän nelijohdinjohdon vastaanottohaaran (VE) väliin järjestetty ylikuulumis- ja/tai kaikukompensointi- is 7 665 6 kytkentä (K), jossa on säädettävä suodatin (KF) ja kompensoin-tisignaalin lähtevään nelijohdinjohtohaaraan (VE) kytkevä kytkentäelementti (KG), tunnettu siitä, että ylikuulu-mis- ja/tai kaikukompensointikytkennän (K) ulostulosta (e^) säädettävän suodattimen (KF) säätösignaalisisäänmenoon johtava säätösignaaliyhteys kulkee vaihtokytkentälaitteen (U) toisen sisäänmenon (ui) kautta, jonka toiseen sisäänmenoon (u2) johtaa säätösignaalikytkennän (R) erotuselementti (DG), jossa säätö-signaalikytkennässä erotuselementti (DG) on yhdistetty sisään-menopuolella lähtevässä nelijohdinjohtohaarassa (VE) kompensoin-tielementin (KG) takana olevan päättäjän (E) sisäänmenoon ja ulostuloon, jonka päättäjän ulostulo johtaa samoin erotusele-mentillä (DG) ohjatun adaptiivisen vääristymänkorjaimen (AE) kautta päättäjän sisäänmenon eteen kytkettyyn, vääristymänkor-jaimen ulostulosignaalin lähtevään nelijohdinjohtohaaraan (VE) kytkevään kytkentäelementtiin (EG), ja että säätösignaalikytkennän (R) säätösignaaliulostulo (r) on yhdistetty rajasignaali-elementin (Schmitt-liipaisimen) (SG) kautta vaihtokytkentälaitteen (U) ohjaussisäänmenoon.

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen kytkentälaite, tunnet-t u siitä, että kompensointielementin (KG) eteen on kytketty lähtevässä nelijohdinjohtohaarassa (VE) kompromissikorjäin (KE).

12. Patenttivaatimuksen 10 tai 11 mukainen kytkentälaite, tunnettu siitä, että kompensointielementin (KG) jälkeen on kytketty lähtevässä nelijohdinjohtohaarassa (VE) säätövah-vistin (V).

13. Jonkin patenttivaatimuksista 10-12 mukainen kytkentälaite, tunnettu siitä, että säätösignaalikytkennän (R) säätösignaaliulostulo (r) on yhdistetty vain signaalin etumerkin siirtävän elementin (Sr) kautta vaihtokytkentälaitteen (U) mainittuun toiseen sisäänmenoon (u2). Il 19 7 6 6 5 6

14. Jonkin patenttivaatimuksista 10-13 mukainen kytkentälaite, tunnettu siitä, että kompensointikytkennän (K) ulostulosta (e^) säädettävän suodattimen (KF) säätösignaalisisään-menoon johtavaan säätösignaaliyhteyteen on liitetty vain signaalin etumerkin siirtävä elementti (Se).

15. Patenttivaatimuksen 12 mukainen kytkentälaite, tunnettu siitä, että vaihtokytkentälaitteen (U) mainitun toisen sisäänmenon kautta kulkevaan säätösignaalitiehen ja vasta säätösignaalivahvistimen (V) takana nelijohdinjohdon (VL) vas-taanottohaarasta (VE) haarautuvalla, mainitun vaihtokytkentä-sisäänmenon (ui) kautta kulkevalla säätösignaalitiellä myös tähän säätösignaalitiehen on yhdistetty kulloinkin vaimennusele-mentti (D2, Dl), jolla on säätösignaalivahvistimen (V) vahvis-tustekijän suhteen verrannollinen vaimennustekijä.

16. Jonkin patenttivaatimuksista 10-15 mukainen kytkentälaite, tunnettu siitä, että säätösignaalikytkennän (R) säätö-signaaliulostulon (r) ja rajasignaalielementin (Schmitt-liipai-simen) (SG) väliin on liitetty signaalin keskiarvokytkentä (M).

16 7 6 6 5 6

17. Jonkin patenttivaatimuksista 10-16 mukainen kytkentälaite, tunnettu siitä, että säätösignaalikytkennän (R) säätö-signaaliulostulo (r) on yhdistetty vain signaalin etumerkin siirtävän elementin (rS) kautta adaptiivisen vääristymänkorjaimen (AE) ohjaussisäänmenoon.

18. Jonkin patenttivaatimuksista 12-17 mukainen kytkentälaite, tunnettu siitä, että säätövahvistimen (V) vahvistuksen ollessa pienempi säädettävän suodattimen (KF) asetussuure on suurempi ja säätövahvistimen (V) vahvistuksen ollessa suurempi asetussuure on pienempi.

19. Jonkin patenttivaatimuksista 10-18 mukainen kytkentälaite, tunnettu siitä, että kompensointielementistä (KG) päättäjän sisäänmenon eteen liitettyyn kytkentäelementtiin (EG) 20 7 6 6 5 6 johtavaan yhteyteen on liitetty kompromissikorjäin (KEz).

20. Jonkin patenttivaatimuksista 10-19 mukainen kytkentälaite, tunnettu siitä, että kompensointielementistä (KG) päättäjän sisäänmenon eteen kytkettyyn kytkentäelement-tiin (EG) johtavaan yhteyteen on liitetty adaptiivinen vääris-tymänkorjain (AEz). n 2i 7 6 6 5 6