NL8300910A - Werkwijze en inrichting voor het corrigeren van de vervorming van vervormde binaire ontvangstsignalen. - Google Patents

Description

* - 1 -

* N/31.286-dV/vdM

Werkwijze en inrichting voor het corrigeren van de vervorming van vervormde binaire ontvangstsignalen.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en inrichting voor het corrigeren van de vervorming van een na de demodulatie uit een vervormde binaire impulsreeks bestaand ontvangstsignaal met behulp van een drempelwaardevergelijking.

5 Binaire ontvangstsignalen worden gewoonlijk verwerkt met behulp van een constante drempelwaarde. Als het ontvangstsignaal gelijk is aan of groter is dan de drempelwaarde, dan geldt als ontvangstwaarde een logische "1". Is daarentegen het ontvangstsignaal kleiner dan de drempelwaarde, 10 dan geldt als ontvangstwaarde een logische "0". Als het ontvangstsignaal ten gevolge van stoorsignalen en vervormingen in het transmissiekanaal sterk is vervormd, dan leidt deze methode tot valse en ontoelaatbare verwerkingsresultaten. Om dit te vermijden, moet het vervormde ontvangstsignaal worden 15. gecorrigeerd-

Uit het Amerikaanse octrooischrift 4.109.211 is een methode met langzame drempelwaarde-aanpassing bekend, waardoor de ontvanger zich. over langere tijd gezien, kan aanpassen aan de langzame veranderingen van het ontvangstsignaal, 20 welke worden veroorzaakt door langzame veranderingen van de overdrachtsomstandigheden van het-transmissiekanaal.

De uitvinding beoogt een werkwijze en inrichting van de in de aanhef genoemde soort te verschaffen, waarmee vervormde binaire ontvangstsignalen zodanig kunnen worden 25 gecorrigeerd, dat met een minimale foutkans voor de verdere verwerking weer Ideale rechthoekige binaire signalen ter beschikking staan.

Volgens de uitvinding heeft de werkwijze hiertoe het kenmerk, dat het ontvangstsignaal meermalen binnen een 30 bitperiode wordt vergeleken met een gedurende deze bitperiode in de tijd variërende drempelwaarde, waarbij de drempelwaarde-functie aan het begin van de ontvangst wordt aangepast en in de loop van de impulsreeks wordt gecorrigeerd.

Op deze wijze wordt het voordeel bereikt, dat 35 het met bekende electronica-onderdelen, maar zonder dure fil- i 8300910

N

? i - 2 - ters uitgevoerde ingangsdeel van de ontvanger het niet ideale gedrag van het transmissiekanaal tegenwerkt en de gevolgen van dit gedrag, zonder de oorzaken hiervan te kennen, weer ongedaan maakt, zodat voor de verdere verwerking weer klassieke 5 middelen uit de digitale techniek kunnen worden toegepast. Voorts is het van voordeel, dat langzame veranderingen in het gedrag van het transmissiekanaal automatisch worden geregistreerd en hiermee rekening wordt gehouden. Een verder voordeel is, dat de schakeling zowel in analoge als in digitale 10 techniek kan worden uitgevoerd. Ook wordt verhinderd, dat in de dikwijls zeer lange zendpauzes het ruisen een geldige tele-gramcode simuleert, hierdoor een verwerking van het ontvangst-signaal start en bijgevolg het transmissiekanaal een tijd lang blokkeert, zodat een gedurende deze tijd gezonden echt tele-15 gram niet kan worden verwerkt.

De uitvinding wordt hierna nader toegelicht aan de hand van de tekening, waarin een uitvoeringsvoorbeeld van de uitvinding is weergegeven.

Figuur 1 is een blokschema van een transmissie- 20 systeem.

Figuur 2 is een blokschema van een vervormings-correctieschakeling.

Figuur 3 geeft het' verloop van verschillende signalen' in de tijd weer.

25 Figuur 4 toont een grafische weergave van de berekening van een drempelwaarde.

In alle figuren zijn dezelfde onderdelen met dezelfde verwijzingscijfers aangeduid. Alle in de beschrijving met 74... aangeduide onderdelen zijn onderdelen van de Firma 30 Texas Instruments, Dallas, Texas en alle met' LF... aangeduide onderdelen zijn van de Firma National Semiconductor, Santa Clara, Californië.

Het in figuur 1 afgebeelde transmissiesysteem omvat een zender 1, welke via een transmissiekanaal 2 is ver-35 bonden met een ontvanger 3. Het transmissiekanaal 2 bestaat bijv. uit de leidingen van een wisselstroom-energieverdelings-net, waarin de informatie-overdracht in tegengestelde richting aan de stroomrichting van de energie kan plaatsvinden.

8300910 « > - 3 -

In figuur 2 is een vervormings-correctieschake-ling 4 weergegeven, die is voorzien van een signaalingang 5, een eerste klokingang 6, een tweede klokingang 7, een derde klokingang 8 en een signaaluitgang 9. Een lokale oscillator 10, 5 een "1”-kanaal 11, een "0"-kanaal 12 en een multiplexer 13 vormen te samen een demodulator 14, bijv. een quadratuur-demodulator.

Door middel van een eendraadsverbinding zijn rechtstreeks verbonden: 10 - de signaalingang 5 met de signaalingang van het "1"- resp. het n0"-kanaal 11, 12, waarbij deze beide ingangen te zamen de ingang van de demodulator 14 vormen.

- De uitgang van de lokale oscillator 10 met de klokingang van het "l1'- resp. het "O"-kanaal 11, 12.

15 - De uitgang van de multiplexer 13, welke tevens de uitgang van de demodulator 14 vormt, met de signaalingang van de bemonster/houdschakeling 15.

- De uitgang van het "l"-kanaal 11 met een eerste ingang en de uitgang van het "0"-kanaal 12 met een tweede ingang van de 20 multiplexer 13.

- De uitgang van de bemonster/houdschakeling 15 met de analoge ingang van een A/D (analoog/digitaal)-omzetter 16.

- De uitgang van een eerste comparator 17 met de signaalingang van een demultiplexer 18.

25 - De eerste klokingang 6 met een eerste ingang en de derde klokingang 8 via een eerste invertor 19 met een tweede ingang van een eerste EN-poort 20.

- De uitgang van de eerste EN-poort 20 met de besturingsingang van de bemonster/houdschakeling 15, de ingang van een fre- 30 kwentiedeler 21 en de klokingang van resp.· een eerste geheugen 22, een tweede geheugen 23, een m-bit teller 24 en een adresteller 25.

- De uitgang van de frekwentiedeler 21 met de besturingsingang van resp. de multiplexer 13 en de demultiplexer 18.

35 - De "1"-kanaaluitgang van de demultiplexer 18 met de "up"-ingang en de ”0"-kanaaluitgang met de "down"-ingang van de m-bit teller 24.

- De tweede klokingang 7 met de klokingang van een adresteller 25 en een D-flip flop 26, alsmede de besturingsingang van 8300910

V

ï V

s - 4 - een monostabiele multivibrator 27.

- De derde klokingang 8 met de terugstelingang van resp. de D-flip flop 26, de adresteller 25, en het eerste en tweede geheugen 22, 23.

5 - De Q-uitgang van de monostabiele multivibrator 27 met de terugstelingang van de m-bit teller 24.

- De 11 goed "-uitgang van een tweede comparator 28 met een eerste ingang van een eerste vrijgeef-poort 28a en de uitgang hiervan met de "up"-ingang van de adresteller 25.

10 - De "slecht"-uitgang van de tweede comparator 28 met een eerste ingang van een tweede vrijgeef-poort 28b en de uitgang hiervan met de "down"-ingang van de adresteller 25.

- De Q-uitgang van de D-flip flop 26 met een eerste ingang van een tweede EN-poort 29 en de uitgang van de laatste met de 15 signaaluitgang 9.

- De MSB ("Most' significant' bit" = meest waardige bit)-uitgang van de m-bit teller 24 via een tweede invertor 30a met de D-ingang van de D-flip flop 26 en met een controle-ingang C van een "True/complement"-element 30b, bijv. van het type 20 74H87.

- De uitgang van een eerste decodeerorgaan 30c met de klokingang van een vrijgeef-flip flop 30d en de uitgang van een tweede decodeerorgaan 30e met de terugstelingang van dezelfde flip flop 30d.

25 - De Q-uitgang van de vrijgeef-flip flop 30d met resp. een tweede ingang van de tweede EN-poort 29 en een tweede ingang van 'de tweede vrijgeef-poort 28b.

- De Q-uitgang van de vrijgeef-flip flop 30d met een tweede ingang van de eerste vrijgeef-poort 28a.

30 Op de D-ingang van de vrijgeef-flip flop 30d is een logische waarde "1" aangesloten.

Een rechtstreekse busverbinding is aanwezig tussen: - de k-bit digitale uitgang van de A/D-omzetter 16 en de k-bit 35 gegevensingang van het tweede geheugen 23, een eerste k-bit- ingang van de eerste comparator 17 en een eerste k-bit-ingang van een eerste optelschakeling 31a, - de k-bit-uitgang van het eerste geheugen 22 en een k-bit- 8300910

K

4 m - 5 - aftrekingang van een aftrekschakeling 31b en een eerste k-bit-ingang van een tweede optelschakeling 32, - de k-bit-uitgang van het tweede geheugen 23 en een tweede k-bit-ingang van de eerste optelschakeling 31a, 5 - de k-bit-uitgang van de eerste optelschakeling 31a en een k-bit-plus-ingang van de aftrekschakeling 31b, - de k-bit-uitgang van de aftrekschakeling 31b en een eerste k-bit-ingang van een vermenigvuldigingsschakeling 33, - de (m-1) laagste bit-uitgangen van de m-bit-teller 24 en de 10 (m-l)-bit-ingang van het "True/Complement"-element 30b, - de (m-l)-bit-uitgang van het "True/Complement"-element 30b en een eerste (m-1)-bit-ingang van de tweede comparator 28, - de (m-1)-bit-uitgang van een (m-1)-bit-geheugen 34 en een tweede (m-1)-bit-ingang van de tweede comparator 28, 15 - de h-bit-uitgang van de adresteller 25 en de h-bit-adresin-gang van een vaste-waardegeheugen 35, alsmede de h-bit-in-gangen van het eerste en het tweede decodeerorgaan 30c en 3Qe, - de k-bit-gegevensuitgang van het vaste-waardegeheugen 35 en 20 tweede k-bit-ingang van de vermenigvuldigingsschakeling 33, - de k-bit-uitgang van de vermenigvuldigingsschakeling 33 en een tweede k-bit-ingang van de tweede optelschakeling 32 en - de k-bit-uitgang van de tweede optelschakeling 32 en de k-bit-gegevensingang van het eerste geheugen 22 en een tweede 25 k-bit-ingang van de eerste comparator 17.

De eerste en de tweede optelschakeling 31a en 32, de aftrekschakeling 3lb en de vermenigvuldigingsschakeling 33 vormen te zamen een drempelwaarderekenorgaan 36.

De eerste comparator 17 is een digitale compa-30 rator en het eerste en het tweede geheugen 22 en 23 vormen elk een digitaal geheugen met k-bits per cel. De beide geheugens 22 en 23 bezitten elk 2M cellen en bestaan bijv. elk uit k schuifregisters met 2M cellen, waarvan de klokingangen en de ! terugstelingangen onderling met elkaar zijn verbonden.

35 De figuren 3 en 4 worden in de loop van de hierna volgende beschrijving van de werking nader toegelicht.

De gezonden impulsreeks bestaat in de tijd achtereenvolgens in de aangegeven volgorde uit een bitpatroon 8300910 i c - 6 - als voorreeks, een startbyte, dat bijv. bestaat uit de acht bits "10010001" en het eigenlijke, de informatie bevattende telegram, dat bijv. steeds begint met een "0"-bit. De voorreeks bezit een serie uit bijv. telkens twaalf, elkaar afwis-5 selende bits "1" en "0".

Zelfs onder aanname van een ideaal rechthoekig zendsignaal voor de zendermodulator zal het uitgangssignaal van de ontvangerdemodulator tengevolge van de niet-ideale eigenschappen van het transmissiekanaal 2, gewoonlijk zeer 10 sterk zijn vervormd. In de ontvanger 3 dient derhalve een adaptieve drempelwaarde-aanpassing te worden toegepast, waarbij de drempelwaarden gedurende hun bitperiode in de tijd variabel zijn en bijgevolg drempelwaardefuncties vormen.

De vorming van deze drempelwaardefuncties vindt 15 plaats gedurende Impulsreekssectles, die evenveel, elkaar afwisselende logische waarden "1" en "0" bevatten, d.w.z. in de voorreeks voortdurend en gedurende de rest van de impulsreeks bij elke bitwisseling. De tijdgrenzén van deze secties behoeven niet zonder meer overeen te komen met de bit-tijdgrenzen. 20 De berekeningen van de drempelwaarden worden uitgevoerd met behulp van het drempelwaarderekenorgaan 36 in de eerste plaats gedurende de voorreeks, waarbij de aanpassing hiervan over het algemeen op zijn laatst aan het einde van het het startbyte dient te zijn beëindigd. Aan het begin van de 25 voorreeks zijn de berekende drempelwaarden zeer laag, zij verbeteren echter in de loop van deze voorreeks en dienen in de regel gedurende deze voorreeks een definitieve, aangepaste waarde aan te nemen. Aansluitend hierop vinden dan nog slechts kleine aanpassingen plaats bij elke bitwisseling.

30 Het ontvangst signaal Is bijv.. "chirp"-frekwen- tie-gemoduleerd en wordt in de demodulator 14 van de correc-tleschakeling 4 (zie figuur 2) gedemoduleerd. Deze demodulator 14 bestaat bijv. uit een bekende quadratuur-demodulator en wordt, aangezien deze niet' het onderwerp van de onderhavige 35 aanvrage vormt, hierna slechts zeer kort beschreven. De lokale oscillator 10 levert een voor het "l"-kanaal 11 en het "0"-kanaal 12 gemeenschappelijk hulpsignaal, dat in beide kanalen dient voor het opwekken van "chirp"-referentiesignalen. In elk 8300910 J · - 7 - van de beide kanalen wordt het mogelijkerwijs voor bewerking gereed gemaakte en op de signaalingang 5 van de correctiescha-keling 4 aangeboden ontvangstsignaal vermenigvuldigd met telkens twee over negentig graden in fase verschoven "chirp"-5 referentiesignalen en de resultaten van deze vermenigvuldiging worden vervolgens gefilterd. De beide aldus per kanaal verkregen analoge waarden en waarbij voor het "O”-kanaal 12 i = 0 en voor het 'Ί'1-kanaal 11 i = 1 geldt, worden door middel van de mathematische formule 10 A± = a±2 + $±2 met elkaar gecombineerd. Als een bit "l" werd ontvangen, dan is A1^‘Ao. Bij de ontvangst van een bit "0" geldt het omgekeerde. In beide gevallen zijn A1 en AQ beide in het algemeen niet gelijk aan nul.

15 In figuur 3 is het geval van een ontvangen bit "1" grafisch weergegeven en wel: - op de regel a het uitgangssignaal van het "1"-kanaal 11 en - op de regel b het uitgangssignaal van het "Q"-kanaal 12.

Met behulp van het multiplex-kloksignaal, dat 20 door de frekwentiedeler 21 wordt geleverd en op de regel e van figuur 3 Is weergegeven, tast de multiplexer 13 in de tijd afwisselend de analoge waarden A^ en Aq af en voert deze toe aan de uitgang van de multiplexer 13. Het aldus verkregen uitgangssignaal is weergegeven op de regel c in figuur 3 en be-25 staat per bitperiode Tg uit 2M aftastwaarden, d.w.z. M af-tastwaarden per kanaal. M is bijv. gelijk aan 20. Deze aftastwaarden worden per kanaal met A. . aangeduid, waarbij j de

J-r J

waarde een, twee, ..., M aanneemt.

Alke kloksignalen zijn gesynchroniseerd met de 30 nuldoorgangen van het net. Het opwekken van de ook onderling synchrone kloksignalen geschiedt door middel van bekende methoden uit de digitale techniek en wordt hier noch beschreven noch in figuur 2 weergegeven, aangezien dit geen onderwerp van de onderhavige uitvinding is.

35 Het op de derde klokingang 8 staande derde kloksignaal is weergegeven op de regel g van figuur 3 en bestaat uit een korte impuls met de duur tg, die begint bij de 8300910 > * v - 8 - start en de beide geheugens 22 en 23, alsmede de D-flip flop 26 en de adresteller 25 aan het begin van de impulsreeks op nul terugstelt. Het op de eerste klokingang 6 staande en op de regel d van figuur 3 weergegeven systeem-kloksignaal bereikt 5 via de eerste EN-poort 20 de ingang van de frekwentiedeler 21, waar met behulp van zijn negatieve flank zijn frekwentie door twee wordt gedeeld, terwijl dit kloksignaal tevens de bestu-ringsingang van de bemonster/houdschakeling 15, alsmede de klokingangen van de m-bit-teller 24 en de beide geheugens 22 10 en 23 bereikt. De periode van dit kloksignaal is de impulsduur bedraagt x^ en het eerste impulsinterval begint bij de start. Met behulp van dit kloksignaal bemonstert de bemonster/houdschakeling 15, die bijv. van het type LF398 is, eenmaal per multiplex-aftasting, bijv. in het midden.. hiervan, 15 de aftastwaarden A. . op de uitgang van de demodulator 14 ge- -‘-rj durende de impulsduiyr om vervolgens gedurende het impulsinterval de bemonsterde waarden vast te houden , zodat deze in de hierna volgende A/D-omzetter 16, die bijv. van het type AD ADC8Q van de firma Analog Devices, Norwood, Massachusetts, 20 is, kunnen worden omgezet in digitale waarden van k-bits. Op de uitgang van deze A/D-omzetter 16 verschijnen bijge volg per bitperiode T^ 2M digitale waarden,

De eerste EN-poort 20 dient er slechts voor het begin van de eerste impuls van het systeem-kloksignaal met be-25 hulp van de eerste invertor 19 over de waarde x^ te vertragen en zo het rechthoekige, derde kloksignaal de gelegenheid te geven aan het begin van de impulsreeks via de derde klokingang 8 de D-flip flop 26 en de beide geheugens 22 en 23 op nul terug te stellen. Eerst na afloop van de impulsduur χ^ geeft 30 het derde kloksignaal, dat voor de rest van de ontvangstduur nul is, via de invertor 19 de EN-poort 20 voor het systeem-kloksignaal vrij, zodat het restant hiervan - de met de waarde verkorte 'eerste klokimpuls en alle volgende impulsen - de uitgang van de EN-poort 20 kan bereiken. Voorwaarde voor een 35 correct functioneren is ·

Het op de tweede klokingang 7 aanwezige bit-kloksignaal is weergegeven op de regel f van figuur 3 en bezit een periode T2, die gelijk is aan de bitperiode en een impuls- 83 0 0 9 1 0 - 9 -

duur *2 — τ3 * Aangezien per bitperiode T2 2M

bemonsteringen plaatsvinden, geldt de vergelijking T2 = 2M T^.

De frekwentiedeler 21 is bijv. een D-flip flop van het type 74LS74, waarvan de klokingang wordt voorafgegaan 5 door een extra niet weergegeven invertor. De eerste impuls van zijn uitgangssignaal alsmede die van het bit-kloksignaal beginnen bij de start.

De beide geheugens 22 en 23 bezitten, zoals reeds werd opgemerkt, 2M cellen van k-bits en werken beide als 10 schuifregister. Elk geheugen is bijv. uitgevoerd met meerdere schuifregisters van het type 74LS164. De geheugenwaarden van de beide parallel bedreven geheugens 22 en 23 worden met behulp van het systeem-kloksignaal volgens de afbeelding van figuur 2 van links naar rechts en van cel naar cel verschoven, 15 en wel in het eerste geheugen 22 de door het drempelwaarde-rekenorgaan 36 berekende 2M elkaar afwisselende drempelwaarden van een bitperiode van de beide kanalen 11 en 12 en in het tweede geheugen 23 de 2M door de A/D-omzetter 16 geleverde, eveneens elkaar afwisselende bemonsterwaarden van het lopende 20 bit. Vanaf het tweede bit zijn in het tweede geheugen 23 de 2M bemonsterwaarden en in het eerste geheugen 22 de 2M drempelwaarden van het voorafgaande, bit opgeslagen. Als de bits van de impulsreeks voortdurend worden genummerd, dan bevat de volgens de afbeelding van figuur 2 rechter cel van het tweede 25 geheugen 23 de bemonsterwaarde A. , en die van het eerste geheugen 22 de drempelwaarde S.. . , van het (m-l)-ste bit, j/m—1 wanneer op de uitgang van de A/D-omzetter 16 de bemonsterwaarde A. . van het momentele m-ste bit staat.

1.,3 ,m

De eerste comparator 17, van bijv. het type 30 74LS85, vergelijkt in de tijd achtereenvolgens de aftastwaar- den A. met de bijbehorende, door het drempelwaardereken-i, j orgaan 36 geleverde drempelwaarden ^ Bij een positieve beslissing, d.w.z. wanneer A. . ^ S. .is, verschijnt op

J 3-/J

de uitgang hiervan een logische waarde ,T1". De hierop aanslui-35 tende demultiplexer 18, die synchroon werkt met de multiplexer 13, scheidt de positieve beslissingswaarden van de beide kanalen 11 en 12 van elkaar en voert die van het "1"-kanaal 11 aan de "1"-kanaaluitgang van de demultiplexer 18 en die van het 8300910 - 10 - \ "0"-kanaal 12 aan de "0"-kanaaluitgang hiervan toe. Voor elke positieve beslissing binnen een bit van het "l"-kanaal wordt de inhoud van de m-bitteller 24, welke in twee richtingen werkzaam is, met één verhoogd en voor elke positieve beslis-5 sing van het "0"-kanaal met één verlaagd, zodat aan het einde van elk bit in de teller 24 een bijbehorend verschil G = (N^ - Nq) is vastgelegd. is hierbij het aantal positieve beslissingen van het "1"-kanaal en Nq dat van het "0"-kanaal.

10 Bij de ontvangst van een bit "1" zijn alle be slissingen van het "l"-kanaal theoretisch positief en die van het "0"-kanaal negatief. Bij de ontvangst van een bit "0" geldt theoretisch het omgekeerde. Door de aanwezigheid van vervormingen kunnen echter deze beslissingsresultaten voor 15 enkele bemonsterwaarden vervalst worden en tegengesteld zijn.

De beslissing over de logische waarde van een ontvangstbit wordt genomen op grond van het aantal positief verlopen onderzoekingen van elk kanaal. Deze statistische methode heeft het voordeel, dat het twijfelachtige bit correct 20 wordt gedecodeerd, aangezien sterke stoorimpulsen (spikes) slechts één of weinig bemonsterwaarden storen. Het aantal bemonsterwaarden per bit mag niet te klein zijn, d.w.z. dit aantal moet tenminste in de orde van grootte van 18 worden gekozen.

25 Met grote waarschijnlijkheid blijft bij de ont vangst van een bit "1" N^ groter dan NQ, terwijl bij de ontvangst van een bit "0" Nq groter blijft dan N , d.w.z. dat meer dan de helft van de 2M bemonsteringen beslissen of voor het ene of voor het andere bit, waarbij het voorteken of: MSB 30 (het meest significante bit) van het verschil G = (N^ - Nq) aangeeft welke logische waarde het verwerkte bit met grote waarschijnlijkheid bezit. In geval van een bit "1" is het MSB gelijk aan "O" en in het geval van een bit "0" gelijk aan "1". Deze waarde van het MSB wordt met behulp van de tweede 35 invertor 30 geïnverteerd en aan het begin van het volgende bit in de D-flip flop 26 ingelezen. De bit-impulsreeks bereikt bijgevolg met een bit vertraging in het ritme van het bit-kloksignaal de signaaluitgang 9 van de correctieschakeling 4 8300910 - 11 - als de tweede EN-poort 29 is vrijgegeven. G duidt de kwaliteit van de bit-ontvangst aan en geeft informatie over de kwaliteit van de bitdetectie. De negatieve flank van het bit-kloksignaal stelt vervolgens met behulp van de monostabiele multivibrator 5 27 met vertraging de m-bitteller 24 op nul terug.

In figuur 2 werd geen rekening gehouden met het feit, dat uit praktische overwegingen in de regel de beide eerste monsterwaarden van elk kanaal niet worden verwerkt. Bij M = 20 resteren derhalve totaal nog 36 bemonsterwaarden A. .

10 voor de verwerking. De kwaliteitsfactor G bezit dan een waarde tussen -18 en +18.

Als de waarde van G = (N^ -NQ) _> Q, dan worden de (m-1) laagste bits ongewijzigd via het "true/complement"-element 30b toegevoerd aan de eerste (m-1)-bitingang van de 15 tweede comparator 28, die bijv. ook van het type 74LS85 is.

Is daarentegen G<0, dan worden deze (m-1)-bits in het "true/ complement"-element 30b eerst gecomplementeerd en pas dan toegevoerd aan de eerste (m-1)-bitingang van de tweede comparator 28.

20 De tweede comparator 28 vergelijkt voortdurend de absolute waarde van de (m-1)-laatste uitgangsbits van de teller 24 met een in het (m-1)-bitgeheugen 34 opgeslagen, positieve digitale referentie-kwaliteitswaarde G^. Dit geheugen 34 is programmeerbaar en bestaat bijv. uit "dual in line"-25 schakelaars, op de (m-1)-contacten waarvan bepaalde logische waarden staan. Als gedurende een bitperiode T2 de waarde G^ wordt bereikt of overschreden, dan verschijnt op de goed-uitgang van de tweede comparator 28 eii bijgevolg ook, bij niet geblokkeerde eerste vrijgeef-poort 28a,'op de "up"-ingang van 30 de adresteller 25 een logische waarde "1". Wordt de waarde G^ daarentegen niet bereikt, dan legt de slecht-uitgang van de tweede comparator 28, bij niet geblokkeerde tweede vrijgeef-poort 28b een logische waarde "1" aan aan de "down"-ingang van de adresteller 25. Deze telt met behulp van het bit-kloksig-35 naai voor de opeenvolgende bits van de impulsreeks het verschil tussen het aantal overschrijdingen en onderschrijdingen van de waarde G^.

Er zijn vier bereiken: 8300910 - 12 - 1) 18 G Gq : een bit "1" werd ontvangen en de kwaliteit van de detectie hiervan is goed.

2) Gq > G >_ 0 : Een bit "1" werd ontvangen, doch de kwali teit van de detectie hiervan is slecht.

53) 0 > G > - Gq : Een bit ”0" werd ontvangen, doch met een slechte detectiekwaliteit.

4) -Gq^G^-18: Een bit "O" werd ontvangen en de kwaliteit van de detectie hiervan is goed.

Met andere woorden: de bitkwaliteit is goed, 10 wanneer de absolute waarde van G groter is dan of gelijk is aan G^.

De genoemde kwaliteit kan slecht zijn omdat of het ontvangen bit zeer sterk is vervormd, of omdat de drempelwaarden S. . nog niet voldoende zijn aangepast aan de over- 1,3 ,m 15 drachtsomstandigheden.

De uitgang van de adresteller 25 voedt de bijbehorende ingangen van de beide decodeerorganen 30c en 30e, alsmede de adresingangen van het vaste-waardegeheugen 35, welke bijv. van het type 7488 is en waarin met toenemend adres 20 en in de aangegeven volgorde de volgende h-bits digitale waarden van een gewichtsconstante K zijn vastgelegd: 1/2, 1/4, 1/4, 1/4, 1/4, 1/8, 1/8, 1/8, 1/8. De beide tellers 24 en 25 zijn bijv. van het type 74LS191. Als de telstand van de adresteller 25 de waarde acht bereikt, dan verschijnt op de uitgang 25 van het eerste decodeerorgaan 30c een bijgevolg ook op de Q-uitgang van de vrijgeef-flip flop 30d een logische waarde ”1". De Q-uitgang hiervan blokkeert dan met behulp van de vrijgeef-poort 28a het in voorwaartse richting tellen van de adresteller 25. Bereikt de telstand hiervan daarentegen de waarde nul, 30 dan wordt een logische waarde. "1" op de uitgang van het tweede decodeerorgaan 30e opgewekt, die de vrijgeef-flip flop 30d op nul terugstelt. In dit geval blokkeert de Q-uitgang hiervan met behulp van de tweede vrijgeef-poort 28b het in terugwaart-se richting tellen van de adresteller 25. De ingestelde Q-uit-35 gang van de vrijgeef-flip flop 30d geeft de tweede EN-poort 29 vrij voor de bit-impulsreeks en dient als "carrier-present"-signaal. Het eerste decodeerorgaan 30c bestaat uit een EN-poort met h-ingangen en het tweede decodeerorgaan 30e uit een 8300910 * / - 13 - NQF-poort met evenveel ingangen. De beide vrijgeef-poorten 28a en 28b worden opgebouwd door middel van meerdere NEN-poorten van het type 74LS00, NOF-poorten van het type 74LS02 en invertors van het type 74LS04.

5 Telkens wanneer het grensbereik Gq gedurende een bit wordt bereikt of overschreden, wordt het adres van het vaste-waardegeheugèn 35 met êên verhoogd en wordt aan het drempelwaarderekenorgaan 36 een lagere of eenzelfde waarde van K toegevoerd. In het andere geval wordt dit adres met êên 10 verlaagd en aan het drempelwaarderekenorgaan 36 een hogere of eenzelfde waarde van K toegevoerd.

De drempelwaarden j m worden met behulp van het drempelwaarderekenorgaan 36 als volgt berekend (zie ook figuur 4)ï 15 s-i a m = S. . m , + K . Δ (1) , met ifD/m i,3,m-l Δ = A. . - S. . . (2), waarbij A. . „ de gemiddelde i,3,m i,j,m-1 J i,3,m waarde van dezelfde bemonsterwaarden A. . van twee opeenvol-

i-r J

gende bits is.

20 A. j m is bijv. de rekenkundige gemiddelde waarde: (A. . _ + A. . ) /2 i,3,m-l 1,3,m A. . is de gemiddelde waarde van de oude, in het tweede ge-i, j ,πι heugen 23 vastgelegde bemonsterwaarde A^ ^ en de bijbehorende nieuwe door de A/D-omzetter 16 geleverde bemonsterwaarde 25

De vergelijking (1) levert, wanneer Δ wordt vervangen door zijn waarde volgens vergelijking (2): " Si,j,m-1 + K^Ai,j,m Si,j,m-1* “ 11 - K) + 30 De betekenis van de parameters in de boven ge noemde vergelijkingen blijkt uit de grafische weergave volgens figuur 4 voor het geval van de bemonsterwaarde van een eerste bit "1" en de bemonsterwaarde met hetzelfde nummer van een volgend bit ”0".

35 De eerste optelschakeling 31a vormt de gemiddelde waarde A. . _ = (A. . m . + A. . )/2. De deling door de i,3,m i,3,m-l i,3,m * factor twee vindt plaats met behulp van de uitgangsbedrading 8300910 v - 14 - van de eerste optelschakeling 3la, aangezien het delen van een binair getal door twee dezelfde waarde oplevert, waarbij deze echter over een plaats naar rechts is verschoven. De aftrek-schakeling 31b berekent Δ = A. . -S. . , , de vermenigvul- 5 digingsschakeling 33 de waarde K . Δ en de tweede optelschakeling 32 de waarde van de nieuwe drempelwaarde S. . = S. .

i,3,m i,3,m-1 + K . Δ.

De aftrekschakeling 31b is op bekende wijze uitgevoerd, bijv. met een "true/complement"-element van het 10 type 74H87 en een optelschakeling van het type 74LS83. Alle toegepaste EN-poorten zijn bijv. van het type 74LS08, alle invertors bijv. van het type 74LS04, alle D-flip flops bijv. van het type 74LS74 en de beide optelschakelingen 31a en 32 bijv. van het type 74LS83. De monostabiele multivibrator is 15 bijv. van het type 74121. De demultiplexer 18 bestaat bijv. uit een aantal demultiplexers van het type 74LS154.

Aangezien de waarden van K altijd kleiner zijn dan één, wordt volgens vergelijking (1) slechts een gedeelte van Δ opgeteld bij de oude drempelwaarde S. . , om de nieuwe i,3,m-l 20 drempelwaarde Sj_ j m verkrijgen. De constante K is een ge-wichtsfactor en bezit aan het begin van de voorreeks de relatief hoge waarde 1/2. Deze constante bepaalt hoe snel de drempelwaarde verandert, d.w.z. hoe snel deze zich aanpast aan de omstandigheden van het transmissiekanaal 2. Met behulp van 25 de gewichtsfactor wordt de drempelwaarde-adaptatie versneld of vertraagd al naar gelang de overdrachtsomstandigheden goed of slecht zijn.

Gedurende de voorreeks wijzigen de berekende drempelwaarden voortdurend, beginnend met een relatief slechte 30 aanpassing volgens de waarde K = 1/2.

In de loop van de voorreeks verbetert de aanpassing van de drempelwaarde ^ m telkens wanneer G >_ is, d.w.z. wanneer G in het bereik 1 of 4 ligt, doordat K in dit geval achtereenvolgens de waarden 1/4, 1/4, 1/4, 1/4, 1/8, 35 1/8, 1/8, 1/8 aanneemt. Op zijn laatst na afloop van het start-byte, in het algemeen echter reeds gedurende de voorreeks, worden de definitieve aangepaste drempelwaarden bereikt. Dit is het geval wanneer K voor de vierde maal de waarde 1/8 aanneemt. Op dat ogenblik wordt een signaal "carrier present" 8300910 - 15 - opgewekt, dat de tweede EN-poort 29 vrijgeeft, waarmee de doorschakeling van het telegram wordt voorbereid. Verslechtert zich de detectie in de loop van de tijd, d.w.z. ligt G in het bereik 2 of 3, dan vindt het beschreven verloop in de omge-5 keerde richting plaats.

Door de speciale keuze van de waarden voor K -vier maal de waarde 1/4 en vier maal de waarde 1/8 - is een tijdfilterfunctie, bijv. een filter van de eerste orde, in de drempelwaarde-aanpassing ingebouwd, zodat plotselinge kort 10 durende storingen de drempelwaarde-aanpassing nauwelijks beïnvloeden en de drempelwaarden j m niet onnodig verstellen. Ingangssignalen van dit filter zijn de gemiddelde waarden en het uitgangssignaal is de drempelwaardefunctie. De drempelwaarde-aanpassing is aan het begin op grond van de grote K 15 zeer snel, d.w.z. de tijdconstante hiervan is zeer klein, aangezien dan de kwaliteit van de ontvangst nog zeer gering is en wordt vervolgens langzamer dankzij een dan grotere tijdconstante in de loop van de impulsreeks.

De signaaluitgang 9 van de correctieschakeling 20 4 voedt een niet weergegeven verder decodeerorgaan, die de door de tweede EN-poort 29 vrijgegeven impulsreeks op bekende wijze decodeert. Als het startbyte correct wordt ontvangen en gedecodeerd, geeft dit decodeerorgaan een hierop volgend, eveneens niet weergegeven, verdere EN-poort aan het einde van 25 het startbyte vrij voor het hierop volgende, evt. gedecodeerde telegram.

Als de bitkwaliteit tijdens de ontvangst van het telegram verslechtert, dan verhindert de "hysterese" van de K-waarden, dat het telegram direct wordt afgebroken. Pas 30 wanneer K weer de waarde 1/2 bereikt, d.w.z. de adresteller 25 de waarde nul aanneemt, vindt een afbreking van de doorverbinding plaats met behulp van het tweede decodeerorgaan 30e en de vrijgeef-flip flop 3Qd en het "carrier present"-signaal wordt weer op "0" teruggesteld.

35 Voor het realiseren yan het drempelwaardereken- orgaan 36 wordt met voordeel een microcomputer toegepast.

De in het voorgaande beschreven werking geldt onder aanname van de toepassing van seriëel bedreven electro- 8300910 \ i * - 16 - nische schakelingen. Het is mogelijk om deze werking ook te realiseren met behulp van parallel bedreven electronische schakelingen. Een dergelijke oplossing is echter in het algemeen duurder.

5 8300910

Claims (16)

1. J /in S. . _ = S. . _ . (1 - K) + KA. . , waarbij S. . m . de dis- crete drempelwaarde met hetzelfde nummer is van het vooraf- 35 gaande bit, K een in een vaste-waardegeheugen (35) vastgelegde gewichtsconstante voorstelt en j m een gemiddelde waarde vormt van twee aan de beide drempelwaarden S. . en S. . i,j,m i,3,m-l toegevoegde bemonsterwaarden van het ontvangstsignaal. 8 3.0 0 9 1 0 t - 19 -

1. J ken ontvangstsignaal bestaat uit hetzelfde aantal discrete 20 bemonsterwaarden A. . i / 3 t m·

1. Werkwijze voor het corrigeren van de vervorming van een na de demodulatie uit een vervormde binaire impulsreeks bestaand ontvangstsignaal met behulp van een 5 drempelwaardevergelijking, met het kenmerk, dat het ontvangstsignaal meermaals binnen een bitperiode wordt vergeleken met een gedurende deze bitperiode ^) in de tijd variërende drempelwaarde, waarbij de drempelwaardefunctie aan het begin van de ontvangst wordt aangepast en in de loop 10 van de impulsreeks nog wordt gecorrigeerd.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat een bitpatroon als voorreeks wordt benut om de drempelwaardefunctie aan het begin van de ontvangst aan te passen aan het ontvangstsignaal.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de drempelwaardefunctie binnen een bitperiode bestaat uit een een geheel getal vormende serie discrete drempelwaarden S. . , waarbij het te vergelij-

4. Werkwijze volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat een ontvangen bit de waarde logisch "1" verkrijgt, wanneer de meerderheid van de discrete bemonsterwaarden A^ ^ m, die boven de bijbehorende discrete 25 drempelwaarde ^ m liggen behoort bij een "l"-kanaal (11) en de waarde logisch w0" verkrijgt, wanneer deze meerderheid behoort bij een "0”-kanaal (12).

5. Werkwijze volgens een der conclusies 1-4, met het kenmerk, dat voor het vormen van de 30 drempelwaardefunctie impulsreekssecties worden toegepast met willekeurige, elkaar afwisselende logische waarden "1M en n0", waarvan gemiddelde waarden worden afgeleid.

6. Werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de gemiddelde waarden rekenkun- 35 dige gemiddelde waarden zijn.

7. Werkwijze volgens conclusie 5 of 6, met het kenmerk, dat de gemiddelde waarden als in-gangsgrootheid van een tijdfliter worden gebruikt, waarvan het 8300910 t *rJ - 18 - uitgangssignaal de drempelwaardefunctie vormt.

8. Werkwijze volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat het filter een filter van de eerste orde is.

9. Werkwijze volgens conclusie 7 of 8, met het kenmerk, dat het filter variabele tijdconstanten bezit, die bij het begin van de aanpassing en bij slechte overdrachtsomstandigheden klein en bij goede overdrachtsom-standigheden groot zijn.

10. Werkwijze volgens een der conclusies 5-9, met het kenmerk, dat de aanpassing van de drempelwaardefunctie aan het einde van de voorreeks nagenoeg is afgesloten en dat de nacorrectie op grond van verdere geschikte telegramsecties plaatsvindt met willekeurige, elkaar 15 afwisselende, logische waarden "l" en "0".

11. Werkwijze volgens een der conclusies 1-10, met het kenmerk, dat voor elk bit van de impulsreeks een kwaliteitsfactor (G) wordt bepaald, waarvan de absolute waarde wordt vergeleken met een positieve referentie- 20 kwaliteitswaarde (G^).

12. Werkwijze volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat telkens wanneer de absolute waarde de referentie-kwaliteitswaarde (G^) bereikt of overschrijdt, het adres van een vast-waardegeheugen (35) met de 25 waarde ëên wordt verhoogd, resp. in het andere geval met de waarde één wordt verlaagd, waarbij in het vaste-waardegeheugen (35) met toenemend adres dalende of gelijke waarden van een gewichtsconstante (K) zijn vastgelegd.

13. Werkwijze volgens een der conclusies 1-12, 30 m e t het kenmerk, dat de drempelwaardefunctie per bit bestaat uit een geheel aantal discrete drempelwaarden (S. . ), die worden berekend door middel van de formule

14. Inrichting voor het corrigeren van de vervorming van een uit een binaire impulsreeks bestaand ontvangst-signaal met behulp van een drempelwaardevergelijking, gekenmerkt door de aanwezigheid van tenminste: 5. een bemonster/houdschakeling (15) voor het 2M-voudige bemonsteren van het gedemoduleerde ontvangstsignaal gedurende een bitperiode (T2), - een analoog/digitaal omzetter (16), - een eerste comparator (17) voor het vergelijken van de be-10 monsterwaarden met bijbehorende discrete drempelwaarden, - een eerste geheugen (22) voor het opslaan van de met behulp van een drempelwaarderekenorgaan (36) berekende drempelwaarden , - een tweede geheugen (23) voor het opslaan van de bemonster-15 waarden van het gedemoduleerde ontvangstsignaal, - een m-bitteller (24) voor het bepalen van het aantal positieve drempelwaardebeslissingen en - een D-flip flop (26) voor het vormen van de bits van het uitgangssignaal van de inrichting.

15. Inrichting volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat voorts zijn aangebracht: - een (m-1)-bitgeheugen (34) voor het vastleggen van een positieve referentie-kwaliteitswaarde (G^), - een tweede comparator (28) voor het vergelijken van de abso-25 lute waarde van een kwaliteitsfactor (G) met de referentie- kwaliteitswaarde (Gq) , - een adresteller (25) voor het opwekken van adressen voor een vaste-waardegeheugen (35) , waarin waarden voor een gewichts- j constante (K) zijn vastgelegd en 30. een EN-poort (29) voor het vrijgeven van het uitgangssignaal van de inrichting.

16. Inrichting volgens conclusie 14 of 15, met het kenmerk, dat het drempelwaarderekenorgaan (36) een microcomputer is. 83 0 0 9 1 0 35