NO127220B - - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår kommunikasjonsanlegg med: sender og mottaker, av den art der det anvendes" purstétthet-kodemodulering og der senderen omfatter en kodemodulator som består av dels en første anordning omfattende en kilde for tidspulser med en betydelig høyere frekvens enn den høyeste frekvens i moduleringssignalet, en portanordning som tilføres effekt fira den nevnte kilde, en anordning for avledning av en serie pulser frå portanordningens utgang, hvilke pulser har lik amplitude og varighet, méns pulsserien har en puls for hver puls som frembringes av tidspulskilden når portanordningen befinner seg i en bestemt tilstand, og en komparatoranordning for styring av portanordningen for å gi denne den bestemte tilstand bare når integralet av et signal som påtrykkés' inngangen i den første anordning,har en vérdi som overstiger en referanseverdi, dels en annen anordning for å påtrykke på den første anordnings inngang et signal som representerer den algebraiske forskjell mellom moduleringssignalets verdi og et signal svarende til den første anordnings utgang.

Et system av denne art er beskrevet i tidsskriftet I.R.E. Transactions orv Space Electronics and Telemetry under tittelen "A Telemeteririg System by Code Modulation, A-e Modulation", fra sep-tember 1962.

En ulempe med dette foreslåtte system er at ved ellers hensiktsmessige repetisjonshastigheter for pulsene er det dynamiske område for modulerende signaler som på en tilfredsstillende måte kan sendes forholdsvis lite og det er en hensikt med foreliggende oppfinnelse å komme frem til et system av den beskrevne art der den-^ne ulempe er opphevet.

Det som karakteriserer oppfinnelsen er i første rekke at den annen anordning innbefatter en tredje anordning for å variere pulsenes amplitude i det til den første anordnings utgang svarende signal med og i samme retning som nivåene for de komponenter i den første anordnings utgangssignal som svarer til moduleringssignalene.

Et annet trekk ved oppfinnelsen består i at den tredje anordning omfatter dels organer for å frembringe i det minste en spenning hvis størrelse varierer med nivået for de komponenter i utgangssignalet fra den første anordning som svarer til moduleringssignalet og dels organer for i avhengighet av det fra den første anordnings utgangssignal avledede signal å frembringe et signal som tilsvarer utgangssignalet fra den første anordning, men hvori pulsenes amplitude varierer hovedsakelig i overensstemmelse med verdien av den nevnte spenning.

Videre er det karakteristisk for oppfinnelsen at organene til frembringelse av minst en spenning omfatter dels et demoduleringsorgan for på grunnlag av den første anordnings utgangssignal avlede det moduleringssignal som den første anordnings utgangssignal representerer og dels et likeretterorgan anordnet for i avhengighet av utgangssignalet fra demoduleringsorganet å frembringe minst en spenning hvis størrelse varierer med nivået for det avledede moduleringssignal.

Demoduleringsorganet kan videre omfatte et 1avpassfilter og dessuten kan organene til frembringelse-av minst en spenning omfatte dels en logisk krets hvis utgangssignal har en første verdi når det antall pulser som opptrer i utgangssignalet fra den første anordning i løpet av en periode svarende til minst to tett på hverandre følgende pulsstillinger, skiller seg fra det antall pulser som opptrer i den nevnte periode når det nevnte moduleringssignals nivå hovedsakelig er null, og én annen verdi når antall pulser i utgangssignalet fra den.første anordning i den nevnte periode er lik antallet pulser som opptrer i denne periode.,, da det nevnte moduleringssignals nivå hovedsakelig er null, og dels en holdespenningsgenerator til frembringelse av minst en spenning hvis størrelse øker med tiden mot en maksimumverdi, når utgangssignalet fra den logiske krets har en første verdi, og avtar med tiden når utgangssignalet fra den logiske krets har en annen verdi.

Andre trekk og detaljer ved oppfinnelsen vil fremgå av den følgende beskrivelse av to kommunikasjonsanlegg som er utført i henhold til oppfinnelsen og er beregnet for overføring av audiofrekvente signaler, under henvisning til tegningene der

Figur 1 viser et blokkdiagram for en sender tilhørende det første anlegg som skal beskrives,

figur 2 er et blokkdiagram for mottakeren i det første anlegg som skal beskrives,

figur 3 viser et koplingsskjerna for deler av senderen på fig. 1,

figur 4 viser et blokkdiagram for senderen i det annet anlegg som skal beskrives,

figur 5 viser et blokkdiagram for mottakeren i det annet anlegg som skal beskrives, og

figur 6 viser ét koplingsskjerna for deler av senderen som er vist på fig. 4.

På figur 1 omfatter senderen i det første anlegg som skal beskrives, en kodemodulator 1 der det audiofrekvente signal som skal sendes, blir kodet i pulsform. Det kodede signal mates til en modu-lator 2, der det anvendes for å amplitudemodulere en radiofrekvent bærebølge på vanlig måte, og den modulerte bærebølge mates til en antenne 3.

Til kodemodulatoren 1 mates det audiofrekvente signal som skal sendes via en forsterkerkrets 4 til en addisjonskrets 5, der signalet adderes til ét signal man har fått fra utgangen fra modulatoren 1, og den nøyaktige form på dette signal vil bli forklart i det følgende.' Det resulterende signal mates via en integrator 6 til én komparatoranordning 7 hvis utgang indikerer ora verdien på det integrerte signal ved dens inngang ligger over eller under en referanseverdi som angis av en kilde 8.

Modulatoren 1 omfatter videre en kilde for pulser med en repetisjonsfrekvens som er betydelig større enn den høyeste frekvens som finnes i det audiofrekvente signal som skal sendes. Utgangen fra kilden 9 mates til inngangene for to portkretser 10 og 11 som styres av utgangen fra komparatoren 7, slik at bare en portkrets 10 er åpen når verdien på det integrerte signal ligger over referanseverdien og bare den annen portkrets 11 er åpen når verdien på det integrerte signal ligger under referanseverdien. Utgangene fra portkretsene 10 og 11 benyttes til å styre en bistabil utløserkrets 12 slik at når en portkrets 10 er åpen, vil hver puls som frembringes av pulskilden 9, påvirke utløsérkretsen 12, slik at denne går over i den ene av sine tilstander eller holdes i denne tilstand, mens når den annen portkrets 11 er åpen, vil hver puls som frembringes av kilden 9, bringe utløsérkretsen 12 over i dens annen tilstand eller holde den i denne tilstand.

Fra utløsérkretsen 12 avledes et første utgangssignal som i virkeligheten består av en rekke pulser som hver har en varighet

svarende til perioden av pulsene fra kilden 9 (tidspulser), idet det kommer en puls for hver tidspuls som slippes gjennom portkretsen 10. Dette signal omfatter således utvalgte pulser fra en almindelig puls-rekke med jevn amplitude med en repetisjonshastighet tilsvarende den for tidspulsene og av en varighet tilsvarende perioden for tidspulsene, slik at mellomrommet mellom pulsene i den vanlige rekke er null, idet utvalg av pulsene foretas alt etter om verdien av det integrerte signal ligger over eller under referanseverdien. Dette pulssignal som danner det kodede signal mates til radiofrekvensmodulatoren 2 og blir i tillegg ført til et demoduleringsorgan 13. Av årsaker som forklares mer i detalj i det følgende, vil bølgeformen på signalet som fremkommer ved utgangen fra demoduleringsorganet 13 tilnærmet svare til bølgeformen for det audiofrekvenssignal som skal sendes. Dette utgangssignal mates til et likeretterorgan 14 som er innrettet til å avgi to spenninger av motsatt polaritet oq lik stør-

reise i forhold til referanseverdien, hvilken størrelse.er propor-sjonal med nivået for utgangssignalet fra demoduleringsorganet 13. Tidskonstantene for likeretterorganet 14 er valgt slik ;at utgangen fra likeretteranordningen nøyaktig vil følge variasjonene i nivået for utgangen fra demoduleringsorganet 13 opp-til en frekvens på omtrent 20 perioder/sek., og referanseverdien tilsvarer middelverdien . for det audiofrekvente signal ved utgangen fra forsterkerkretsen 4.

En annen utgang avledes også fra utløsérkretsen 12, og denne er det omvendte av den førstnevnte utgang, og den mates via en forsterkerkrets 15 til en holdekrets 16. I holdekretsen blir spenningstoppene på den positive bølge og toppene på den negative, bølge av det forsterkede annet utgangssignal fra utløsérkretsen 12 holdt fast på verdien for utgangen fra likeretterorganet 14 som er positiv i forhold til referansenivået, og utgangen fra likeretteranordningen som er negativ i forhold til referansenivået. Utgangen fra holdekretsen 16 omfatter således et pulssignal som i virkeligheten er det omvendte av det kodede signal som mates til radiofrekvensmodulatoren 2, men hvori amplituden for pulsene varierer med nivået i det audiofrekvente signal som representeres av det kodede signal.

Utgangen fra holdekretsen 16 mates til adderingskretsen 5, slik at utgangen fra adderingskretsen 5 vil være et signal som representerer den algebraiske forskjell mellom verdien på det audiofrekvente signal som skal sendes, og verdien av et pulssignal som tilsvarer det kodede signal som mates til radiofrekvensmodulatoren 2, men hvori amplituden på pulsene varierer sammen med variasjoner i nivået på det audiofrekvente signal som representeres av det kodede signal.

Det kan vises at antallet av pulser som fremkommer pr. tidsenhet i det kodede signal, varierer med den øyeblikkelige verdi av audiosignalet som påtrykkes inngangen i kodemodulatoren 1, idet antallet av pulser som fremkommer pr. tidsenhet, i det vesentlige tilsvarer.halvparten av tidspulsfrekvensen når den øyeblikkelige verdi av audiosignalet er null, og tilsvarende større eller mindre når den øyeblikkelige verdi ligger over eller under. null..Eå denne måte kan et kodet signal dekodes ved at det føres gjennom:..et" pas-sende lavpassfilter. Med en gitt tidspulsfrekvéns vil maksimum audiosignalnivå som kodemodulatoren 1.tilfredsstillende .kan ubehandle,. tilsvare det minste audiosignalnivå for hvilket hver tidspuls ved positive spenningstopper frembringer en tilsvarende puls i den første utgang fra utløsérkretsen 12 og ved de negative spenningstopper unnlater å frembringe en tilsvarende puls i den første utgang fra utløsérkretsen 12. Hvis holdeanordningen 13, 14 og 16 ble utelatt, og den annen utgang fra utløsérkretsen ble matet direkte tilbake til adderingskretsen 5, ville, hvis man antar at kodemodulatoren 1 har en lineær inngangs/utgangskarakteristikk, forandringen i antall pulser som opptrer pr. tidsenhet i kodemodulatorutgangen for en enhetsforandring i den øyeblikkelige verdi på audioinngangssignalet, ha en bestemt, i det vesentlige konstant verdi.

Med holdeanordningen 13, 14, 16 i bruk vil, på grunn av variasjonene i amplituden for pulsene i signalet som mates tilbake til adderingsanordningen 5 fra utgangen av kodemodulatoren 1 sammen med nivået for audiosignalet som representeres av det kodede signal, forandringen i antall pulser som opptrer pr. tidsenhet i kodemodulatorutgangen på grunn av en enhetsforandring i den øyeblikkelige verdi av audioinngangssignalet, variere sammen med og i motsatt retning i forhold til nivået på audiosignalet som representeres av det kodede signal. Området for audioinngangssignalnivåer som kodemodulatoren kan behandle, vil derved øke.

Det skal påpekes at audiosignalet som representeres av utgangen fra kodemodulatoren 1, har et mindre dynamisk område enn audiosignalet som påtrykkes kodemodulatoren. Den virkning man opp-når ved holdeanordningen 13, 14 og 16 vil derfor svare til det man får ved å mate audiosignalet som skal sendes til inngangen i kodemodulatoren 1 via en kompressor. Den anordning som er beskrevet ovenfor er imidlertid forholdsvis enkel sammenlignet med en kompressor, særlig når man tar i betraktning at kompressoren er nødvendig når man skal arbeide med lave nivåer på inngangssignalet.

Som man ser på figur 2, blir det sendte signal fanget opp av en mottaker i anlegget ved hjelp av en antenne 17, og omhylnings-kurven detekteres på vanlig måte i en demodulator 18. Det resulterende signal mates så til en pulsformekrets 19, slik at man får et pulssignal svarende til det kodede signal frembragt i senderen. Det omformede signal blir så matet via en forsterker 20 til en holdekrets 21 som virker på samme måte som holdekretsen 16 i senderen, og tjener til å variere amplituden på pulsene i det signal som påtrykkes, og variasjonen foregår sammen med og på samme måte som nivået varierer i det audiosignal som representeres av signalet ved utgangen fra pulsformekretsen 19. For dette formål styres holdekretsen av spenninger som frembringes av en helbølgelikeretter 22, fra utgangen av et lavpassfilter 23 som utgangen fra pulsformekretsen 19 er le-det til.

Utgangen fra holdekretsen 21 mates til et ytterligere lavpassfilter 24 og audiosignalet som fremkommer ved utgangen av det ytterligere filter, forsterkes og mates til en høyttaler 25 via en audioforsterker 26.

Man vil se at variasjonsgraden i amplituden for pulsene i det mottatte kodede signal, frembragt i holdeanordningen 21, 22 og 23 i mottakeren, avpasses, slik at den kompenserer for volumkompresjon frembragt av holdeanordningen 13, 14 og 16 i senderen. Det dynamiske område for audiosignalet som er matet til høyttaleren 25, vil således være det samme som det dynamiske område for audioinngangssignalet, når dette mates til kodemodulatoren 1 i senderen.

Demoduleringsorganet 13 i likeretterorganet 14 og holdekretsen 16 i senderen vil nu bli beskrevet mer i detalj under henvisning til fig. 3.

Demoduleringsorganet 13 omfatter tre seriekoplede motstander 27, 28 og 29 og tre shuntkondensatorer 30, 31 og 32. Det kodede signal som utvikles ved den første utgang i utløsérkretsen 12, påtrykkes en ende av motstandskjeden 27, 28 og 29, og den annen ende av motstandskjeden koples til basis i en PNP transistor 33 i likeretterorganet 14. Kondensatorene 30 og 31 er henholdsvis koplet mellom koplingspunktet mellom motstandene 27 og 28 og emitteren i transistoren 33 og mellom koplingspunktet mellom motstandene 28 og 29

og emitteren i transistoren 33, mens kondensatoren 32 er koplet mellom enden av motstanden 29 som er koplet til basis i transistoren 33 og jord .

Emitteren i transistoren er koplet til jord via en motstand 34, og kollektoren i transistoren 33 er gjennom en motstand 35 koplet til en ledning 36 som holdes på et potensial på 18 volt og negativt i forhold til jord. Kollektoren i transistoren er også koplet til basis i en NPN transistor 37 som danner en strømforsterker for høy strøm sammen med transistoren 33, idet emitteren i transistoren 37 er koplet til lederen 36 og kollektoren i transistoren 37 er koplet, via en motstand 38, til emitteren i transistoren 33.

Kollektoren i transistoren 37 er også koplet via en kondensator 39 til en ende av primærviklingeh 40 i en transformator 41 som setter spenningen opp 4:1, mens den annen ende av viklingen er koplet til jord.

Midtpunktet av sekundærviklingen 42 i transformatoren 41

er koplet til en ledning 43 som holdes på et potensial som ligger 6 volt negativ i forhold til jord, og endene av viklingen 42 er henholdsvis koplet til basis i hver sin av to PNP transistorer 44 og 45 som står koplet i en helbølge likeretteranordning. Kollektorene i transistorene 44 og 45 er koplet til ledningen 36, og emitterne i transistorene 44 og 45 er videre koplet til punktet mellom to motstander 46 og 47 som står i serie mellom ledningene 36 og 43, og punktet mellom motstandene 46 og 47 er videre koplet via en motstand 48 til en klemme på en kondensator 49 hvis annen klemme er koplet til jord.

Endene av sekundærviklingen 42 er også koplet til basis i

to NPN transistorer 50 og 51 som er koplet på samme måte som transistorene 44 og 4 5 med kollektorene i transistorene 50 og 51 koplet til en ledning 52 som holdes på en spenning på seks volt positiv i forhold til jord, mens emitterne i transistorene 50 og 51 er koplet til punktet mellom to motstander 53 og 54 som står i serie mellom ledningene 52 og 43, og punktet mellom motstandene 53 og 54 er koplet via en motstand 55 til en klemme av en kondensator 56 hvis annen klemme er jordet.

Spenningene som fremkommer over de to kondensatorer 49 og 56 danner de to utgangsspenninger i likeretteranordningen.

Holdekretsen 16 innbefatter en PNP transistor 57 til hvis basis utgangen fra forsterkeren 15 føres via en motstand 58, mens kollektoren i transistoren er koplet til ledningen 36 og emitteren i transistoren 57 er koplet via en motstand 59 til ledningen 52.

Potensialet for den klemme på kondensatoren 49 som ligger lengst fra jord, påtrykkes basis i den NPN transistor 60 hvis emitter er koplet til basis i transistoren 57 og hvis kollektor, via en motstand 61, er koplet til ledningen 52. Transistoren 60 er tilsluttet en PNP transistor 62 som danner en strømforsterker for høye strømmer med basis i transistoren 62 koplet til kollektoren for transistoren 60, og emitteren og kollektoren i transistoren 62 henholdsvis koplet til ledningen 52 og emitteren i transistoren 60.

Potensialet ved. klemmen for kondensatoren 56, lengst fra jordpotensialet,. påtrykkes basis i en PNP transistor 63 hvis emitter er koplet til basis, i transistoren 57, og hvis kollektor er koplet via en motstand til ledningen 36'. Transistoren 63 er tilsluttet, en NPN transistor 65, slik at man får en strømforsterker og basis i transistoren 65 er koplet til kollektoren for transistoren 63, mens emitter og kollektor i transistoren 65 henholdsvis er koplet til ledningen 36 og emitteren i transistoren 63.

Utgangen fra holdekretsen 16 tas over motstanden 59.

Under drift blir audiofrekvenssignalet som representeres av det kodede signal ved utgangen fra kodemodulatoren 1, påtrykket demoduleringsorgan. 40 i transformatoren 41 fra utgangen av demoduleringsorganet 13 via forsterkeren som innbefatter transistorene 33 og 37.

Potensialet ved den ujordede klemme på kondensatoren 49 følger tilnærmet potensialet ved punktet mellom motstandene 46 og 47. Når. nivået på audiosignalet er null, er transistorene 44 og 45 ikke ledende, og potensialet ved den ujordede klemme på kondensatoren 49

er svakt mer. negativ enn ledningen 43, og verdiene på motstandene 46 og 47 forholder seg til hverandre som 12:1. Når nivået på audiosignalet stiger fra null, leder transistorene 44 og 45 under avveks-lende halvperioder i en grad som avhenger av toppverdien av audiosignalet. På denne måte vil potensialet ved den ujordede klemme for kondensatoren 49 ha tilbøyelighet til å variere med topp-til-topp verdien på audiosignalet mellom en verdi som er svakt mer negativ enn ledningen 43 og en verdi som omtrent tilsvarer potensialet ved kollektorene for transistorene 44 og 45, det vii si, potensialet på ledningen 36. :Potensialet ved den ujordede klemme for kondensatoren 49 vil således variere med nivået på audiosignalet mellom en verdi som er svakt mer negativ enn seks volt i forhold til jord og en verdi som er atten volt negativ i forhold til jord.

På samme måte vil potensialet ved den ujordede klemme av kondensatoren 56 variere med nivået'på audiosignalet mellom en verdi som er svakt mer positiv enn seks volt negativ i forhold til jord når audiosignalet er,null, og transistorene 50 og 51 er ikke-ledende og en verdi på seks volt positiv i forhold til jord når audiosignal-nivået er på maksimum og transistorene "50 dg '51 er fullt ledende. Signalet påtrykkes motstanden 58 fra forsterkeren 15 og varierer i potensial fra 18 volt negativ i forhold til jord til 6 volt positiv i forhold til jord. Når potensialet ved dehende av motstanden 58 som er koplet til basis av transistoren 57, blir mer negativ enn potensialet ved den u-jordede klemme på kondensatoren 49, vil transistorene 60 og 62 begynne å lede og derved hindre potensialet ved basis i transistoren 57 fra å bli særlig mer negativt enn potensialet ved denne klemme på kondensatoren 49. På samme måte tjener transistorene 63 og 65 til å hindre potensialet ved basis av transistoren 57 fra å bli særlig mer positivt enn potensialet ved den u-jordede klemme av kondensatoren 56.

På denne måte vil topp-til-topp amplituden for spenningen som fremkommer over motstanden 59 være begrenset til forskjellen mellom potensialene ved de ujordede klemmer på kondensatorene 49 og 56, og den vil derved variere sammen med og på sammé måte som nivået på audiosignalet som representeres av det kodede signal.

Kretsene for demoduleringsorganet 23, likeretteren 22 og holdekretsen 21 i mottakeren er identiske med de tilsvarende kret-ser som er beskrevet ovenfor under henvisning til fig. 3.

Man skal merke seg at i det system som er beskrevet ovenfor under henvisning til figurene. 1, 2 og 3 er det dynamiske område for det modulerende signal uttrykt i decibel, som systemet på en tilfredsstillende måte kan sende fordoblet sammenlignet med et system som ikke har noen holdeanordning, fordi tilbakekoplings-sløyfen har en bineær karakteristikk.

Ser man nu på det annet system som skal beskrives, vil man finne at sender og mottaker i det annet system skiller seg fra sender og mottaker som er beskrevet ovenfor under henvisning til figurene 1 og 2 bare når det gjelder den måte hvorpå den avleder holdespenningene som påtrykkes holdekretsene 16 og 21. Bare de deler av senderen og mottakeren i det annet.system der disse holde-spenninger avledes, vil derfor bli beskrevet i detalj. For enkel-hets skyld vil de andre deler av sender<p>g mottaker i det annet system bli betegnet med samme henvisningstall som ble anvendt for tilsvarende deler i sender og mottaker på figurene 1 og 2.

Ser man nu på fig.. 4, finner, man at for i senderen i det annet system å avlede holdespenningene for påtrykning på holdekretsen 16, avledes en ytterligere utgang fra utløsérkretsen 12, og denne utgang er det omvendte av den utgang som føres til modula toren 2, og den første og den annen utgang fra utløsérkretsen 12 benyttes til styring av to ytterligere portkretser 67 og 68. Tids-, pulser fra kilden 9 mates via portene 67 og 68 til en ytterligere bistabil utløserkrets 69 hvorfra to utganger avledes, der den ene er det omvendte eller inverse av den annen.-

Under bruk vil hver tidspuls som mates til utløsérkretsen 12 via portkretsene 10 og 11, frembringe en tilsvarende puls ved den ene eller den annen av utgangene fra utløsérkretsen 12. Hver slik puls åpner den ene eller annen av portene 67 og 68, slik at den påfølgende tidspuls frembringer en tilsvarende puls ved den ene eller annen av utgangene fra utløsérkretsen 69. På denne måte vil utløserkretsene 12 og 69 arbeide sammen som et totrinns binært skifteregister, der utgangene fra utløsérkretsen 69 svarer til utgangene fra utløsérkretsen 12, men er forsinket med en pulsposisjon i forhold til utgangene fra utløsérkretsen 12.

De to utganger fra hver av utløserkretsene 12 og 69 mates til et spenningsfrembringende organ som er beregnet på å frembringe et utgangssignal som har den ene eller den annen av to verdier avhengig av om de to utløserkretser 12 og 69 er i samme tilstand eller i motsatte tilstander. Således vil utgangssignalet fra den logiske krets 70 ha en verdi hvis det forekom pulser eller manglet pulser i begge de sist foregående pulsposisjoner i det kodede signal, og sin annen verdi hvis en puls var tilstede bare i den ene av de to sist forekommende pulsposisjoner i det kodede signal.

Utgangen fra den logiske krets 70 påtrykkes en holdespenningsgenerator 71 som er beregnet på å frembringe to holdespen-ninger med motsatt polaritet og lik størrelse i forhold til en referanseverdi som tilsvarer middelverdien for audiofrekvenssignalet ved utgangen fra forsterkeren 4. Størrelsene på holdespenningene er beregnet på å øke med tiden mot en maksimumverdi når utgangen fra den logiske krets 70 har en verdi og å avta tilsvarende til en minimumverdi når utgangen fra den logiske krets 7 0 har sin annen verdi. På denne måte vil holdespenningene søke å endre seg mot en minimumverdi bare når det opptrer en puls i løpet av de to sist forekommende pulsposisjoner i det kodede signal, og holdespenningene har tilbøyelighet til å øke mot en maksimumverdi når pulser finnes eller mangler i de to sist forekommende pulsposisjoner i det kodede signal.

Den annen utgang fra utløsérkretsen 12 blir i tillegg

til at den styrer porten'68, ført via en forsterkerkrets 15 til holdekretsen 16. I holdekretsen 16 blir maksimumverdiene av de positive bølger og maksimumverdiene av de negative bølger i det forsterkede annet utgangssignal fra utløsérkretsen 12 holdt fast på den verdi av utgangen fra holdespenningsgeneratoren 71 som er positiv i forhold til referansenivået og den utgang fra holdespenningsgeneratoren 71 som er negativ i forhold til referansenivået. Utgangen fra holdekretsen 16 omfatter således et pulssignal som i virkeligheten er det omvendte eller inverse av det kodede signal som mates til radiofrekvensmodulatoren 2, men hvori amplituden på pulsene varierer med størrelsen av utgangene fra holdespenningsgeneratoren 71.

Som nevnt ovenfor, vil antallet av pulser som fremkommer pr. tidsenhet i det kodede signal variere med den øyeblikkelige verdi av det audiosignal som skal sendes, idet antallet av pulser som fremkommer pr. tidsenhet i det vesentlige svarer til halvparten avtidspulsfrekvensen og pulsene opptrer i de alternerende puls-posis joner når den øyeblikkelige verdi av audiosignalet er null, mens antallet pulser er tilsvarende større eller mindre når denøyeblikkelige verdi er over eller under null.

Som forklart ovenfor, vil holdespenningene som opptrer ved utgangen fra generatoren 71 søke å øke når pulser er tilstede eller mangler i begge de to sist forekommende pulsposisjoner i det kodede signal. Disse tilstander opptrer med økende frekvens når den øyeblikkelige verdi av det modulerende signal som representeres av det kodede signal, avviker i den ene eller annen retning fra null og finner sted méd avtagende frekvens når dén øyeblikkelige verdi på det modulerende signal nærmer seg null fra begge retninger. På denne måte vil holdespenningene ved utgangen fra generatoren 71

ha tilbøyelighet til å variere sammen med den øyeblikkelige verdi på audiosignalet som representeres av det kodede signal. Tidskonstantene for holdespenningsgeneratoren 71 er imidlertid forholdsvis store sammenlignet med perioden for de audiofrekvenser som skal sendes. Som et resultat av dette vil holdespenningene variere mer med nivået enn med den øyeblikkelige verdi på audiosignalet som representeres av det kodéde signal.

På denne måte. vil amplituden av pulsene i signalet som mates tilbake til adderingsanordningen 5 fra utgangen av holdekretsen 16 variere med nivået, på audiosignalet som representeres av det kodede signal, og endringen i antall pulser som opptrer pr. tidsenhet i kodemodulatorutgangen, og som skyldes en forandring på en enhet i den øyeblikkelige verdi for audioinngangssignalet, variere med og i motsatt retning i forhold til nivået på audiosignalet som representeres av det kodede signal, for eksempel slik som senderen fig. 1 viser.

Audiosignalet som representeres av utgangen fra kodemodulatoren 66, har således et mindre dynamisk område enn audiosignalet som påtrykkes kodemodulatoren 66, noe som også gjelder kodemodulatoren 1 på fig. 1.

Ser man nu på fig. 5, vil man finne at ved mottakeren i det annet anlegg blir holdespenningene som avledes fra en holdespenningsgenerator 72^påtrykket holdekretsen 21, mens generatoren styres ved hjelp av et signal som gir antall pulser i de to sist forekommende pulsstillinger i signalet ved utgangen fra pulsformekretsen 19. Dette sistnevnte signal utvikles i en logisk krets 73 svarende til den logiske krets 70 i senderen og som vist på fig. 4, og som styres ved signaler fra et totrinns binært skifteregister 74 som tilsvarer utløserkretsene 12 og 69 og portene 10, 11, 67 og 68 i senderen som er vist på fig. 4.

Man vil se at variasjonsgraden når det gjelder amplituden på pulsene i. det mottatte kodede signal, frembragt av holdekretsen 72, 73 og 74 i mottakeren som er vist på fig. 5, er avpasset slik at de kompenserer for den volumkompresjon som oppstår i holdeanord-ningene 67, 68, 69, 70 og 71 i senderen som er vist på fig. 4.

Den logiske krets 70 og holdespenningsgeneratoren 71 i senderen som er beskrevet ovenfor under henvisning til fig. 4, vil nu bli beskrevet mer i detalj under henvisning til fig. 6. Man skal merke seg at holdekretsen 16 også er vist pånytt på fig. 6 av hensyn til helhetsbildet.

Den logiske krets 7 0 har to like PNP transistorer 7 5 og 76 hvis k<p>llektorer er koplet til en leder 77 som holdes på et

potensial på 18 volt og negativ i forhold til jord. Basis i transistoren 75 er koplet til lederen 77 gjennom en motstand 78 og til katodene i to dioder 79.

Den førstnevnte utgang fra utløsérkretsen 12 påtrykkes anoden i en av diodene 79 og den annen utgang fra utløsérkretsen 69 påtrykkes anoden i den annen diode 79. Basis i transistoren 76 er på samme måte tilkoplet lederen 77 gjennom en motstand 80 og til katodene i to dioder 81 hvis anoder påtrykkes den annen utgang fra utløsérkretsen 12 og den første utgang fra utløsérkretsen 69.

Den logiske krets 70 omfatter videre en PNP transistor

82 hvis basis er koplet til punktet mellom de to motstander 83 og 84 som har samme verdi, og som er koplet i serie mellom emitterne i transistorene 75 og 76 og en leder 85 som holdes på et potensial på seks volt positivt i forhold til jord. Emitteren i transistoren 82 er koplet til jord og kollektoren i transistoren 82 er via en motstand 86 koplet til en leder 87 som holdes på 12 volt negativ i forhold til jord.

Den logiske krets 70 har to utganger som er omvendte eller inverse av hverandre, og disse utganger fremkommer ved henholdsvis emitterne i transistorene 7 5 og 7 6 og kollektoren for transistoren 82.

Utgangen fra den logiske krets 70, og som fremkommer ved emitterne for transistorene 75 og 76, blir via en motstand 88 påtrykket basis i en NPN transistor 89 i holdespenningsgeneratoren 71, der emitteren i transistoren 89 er koplet til en leder 90 som holdes på seks volt, men negativt i forhold til jord. Kollektoren i transistoren 89 er koplet til lederen 85 gjennom en motstand 91 og også til emitteren for en PNP transistor 92. Basis i transistoren 92 er koplet til lederen 90, og kollektoren i transistoren 92 er koplet via en motstand 93>til en klemme på en kondensator 94, og denne klemme er dessuten forbundet med lederen 77 gjennom en motstand 95, mens den annen klemme på kondensatoren 94 er koplet til lederen 90. Spenningen som oppstår over kondensatoren 94, ut-.gjør en av holdespenningene som frembringes av holdespenningsgeneratoren 71.

Den annen holdespenning fremkommer over en kondensator 96, avhengig av utgangen fra den logiske krets 70 og som fremkommer ved kollektoren i transistoren 82 ved hjelp av en PNP transistor 97 og en NPN transistor 98 som er koplet på samme måte som transistorene 89 og 92, og transistorene 97 og 98 drives fra lederen 77.

Potensialet ved den klemme på kondensatoren 94 som ligger lengst fra lederen 90, påtrykkes basis i transistoren 60 i holdekretsen 16, og holdepotensialet ved den klemme på kondensatoren 96 som ligger lengst fra lederen 90 blir på samme måte påtrykket basis i transistoren 63 i holdekretsen 16.

Når systemet er i gang, har den første utgang fra utløsér-kretsen 12 en verdi på omtrent 12 volt negativ i forhold til jord, når en puls er til stede i den sist forekommende pulsposisjon i det kodede signal, og en verdi på omtrent 3 volt negativ i forhold til jord, når en puls ikke finnes i den sist forekommende pulsposisjon i signalet, mens den annen utgang fra utløsérkretsen 12 er det omvendte av dette. Utløsérkretsen 69 avgir tilsvarende første og andre utganger i forhold til den nest sist forekommende pulsposisjon i det kodede signal. På denne måte vil anodene i begge dioder 7 9 eller begge dioder 81 være på et potensial på 12 volt negativ bare når en puls er tilstede i kun en av de to sist forekommende puls-posis joner i det kodede signal. Under andre forhold vil anoden i den ene av diodene 79 og anoden i den ene av diodene 81 ligge på et potensial på 3 volt negativ.

Basis i transistoren 75 opptar det mest positive av potensialene på anodene i diodene 79, og basis i transistoren 76 opptar det mest positive av potensialene på anodene i diodene 81, mens emitterne i transistorene 75 og 76 tar opp det mest negative av potensialene på basisene i transistorene 75 og 76. På denne måte vil emitterne i transistorene 7 5 og 76 være på et potensial på 12 volt negativ bare når en puls er tilstede i kun en av de to sist forekommende pulsposisjoner i det kodede signal, og under andre forhold er potensialet 3 volt negativ. En omvendt eller invers utgang fremkommer ved kollektoren for transistoren 82.

Når emitterne i transistorene 75 og 76 er negative og ligger på 3 volt, er transistoren 89 ledende og transistoren 92 ikke-ledende. Derved vil kondensatoren 94 lades opp via motstanden 95. Når emitterne i transistorene 7 5 og 76 er negative og på 12 volt, blir også transistoren 92 ledende, hvorved kondensatoren 94 lader ut. På denne måte vil spenningen over kondensatoren 94 variere med antall pulser som er tilstede i de to sist forekommende pulsposiso-ner i det kodede signal, og verdiene på motstandene 91, 93 og 95

er valgt slik at spenningen over kondensatoren 94 bare kan forandre

seg forholdsvis langsomt, slik at den varierer med nivået på det audiosignal som representeres av det kodede signal og ikke at det varierer samirtén med den øyeblikkelige verdi dette audiosignal har.

En tilsvarende spenning med samme verdi, men med motsatt polaritet, fremkommer over kondensatoren 96 styrt av transistorene 97 og 98.

Holdekretsen virker som beskrevet ovenfor under henvisning til fig. 3, slik at den hindrer potensialet' ved basis i transistoren 57 fra å bli særlig mer negativt enn potensialet ved den klemme av kondensatoren 94 som ligger lengst fra lederen 90, og fra å bli særlig mer positivt enn potensialet ved den klemme av kondensatoren 96 som. ligger lengst fra lederen 90.

På denne måte vil topp-til-topp amplituden på utgangs-spenningen fra holdekretsen 16, som fremkommer over motstanden 59, være begrenset til forskjellen mellom potensialene ved klemmene for kondensatorene 94 og 96 på den side som vender fra lederen 90, og amplituden vil variere med og i samme retning som nivået for audiosignalet som representeres av det kodede signal.

Oppbygningen av den logiske krets 73 og holdespenningsgeneratoren 72 i mottakeren er omtrent den samme som for tilsvarende komponenter i senderen som er beskrevet ovenfor under henvisning til fig. 6.

I senderen og mottakeren som er beskrevet ovenfor under henvisning til fig. 4, 5 og 6, får man den påtenkte amplitudevaria-sjon ved å måle eller telle antall pulser som finnes i de to sist forekommende pulsposisjoner i det kodede signal. Man vil se at i andre utførelsesformer i henhold til oppfinnelsen, kan den ønskede variasjon fremkomme ved telling av antall pulser i mer enn de to sist forekommende pulsposisjoner i signalet. Ved en slik utførel-se vil den logiske krets svare til antall pulser i de tre sist forekommende pulsposisjoner, og holdespenningene er innrettet til å øke mot et maksimum når pulser er tilstede eller mangler i alle de tre sist forekommende pulsposisjoner, og til å avta mot en minimums-verdi når pulser ikke er tilstede eller mangler i samtlige av de tre sist forekommende pulsposisjoner.

I ytterligere alternative utførelsesformer kan den logiske krets innrettes til å svare til antallet pulser i to eller flere pulsposisjoner som siden de ikke er de sist forekommende posisjoner, ligger foran den sist forekommende pulsposisjon og tilstrekkelig tett inntil denne for telling ved hjelp av den logiske krets som da angir det samtidige nivå på det modulerende signal.

Man vil se at selv om variasjonen av pulsamplituden i senderne og mottakerne som her er beskrevet, fremkommer på en sym-metrisk måte og omfatter frembringelse av to spenninger som er like store, men har motsatt polaritet, kan man ved andre utførelses-former for oppfinnelsen frembringe variasjoner asymmetrisk, og da kanskje ha bare en enkel spenning.

Claims (16)

1. Kommunikasjonsanlegg med sender og mottaker som anven-der pulstetthet-kodemodulering og der senderen omfatter en kodemodulator (1) som består av dels en første anordning (4-12) omfattende en kilde (9) for tidspulser med en betydelig høyere frekvens enn den-høyeste frekvens i moduleringssignalet, en portanordning (10, 11) som tilføres effekt fra den nevnte kilde, en anordning (12) for avledning av en serie pulser fra portanordningens (10, 11) utgang, hvilke pulser har lik amplitude og varighet, mens pulsserien har en puls for hver puls som frembringes av tidspulskilden (9) når portanordningen (10, 11) befinner seg i en bestemt tilstand, og en komparatoranordning (7) for styring av portanordningen (10, 11) for å gi denne den nevnte bestemte tilstand bare når integralet av et signal som påtrykkes inngangen i den første anordning, har en verdi som overstiger en referanseverdi, dels en annen anordning (13, 14 eller 70, 71 og 15, 16) for å påtrykke på den første anordnings (4-12) inngang et signal som representerer den algebraiske forskjell mellom moduleringssignalets verdi og et signal svarende til den første anordnings (4-12) utgang,karakterisert vedat den annen anordning (13, 14 eller 70, 71 og 15, 16) innbefatter en tredje anordning for å variere pulsenes amplitude i det til den første anordnings (4-12) utgang svarende signal med og i samme retning som nivåene for de komponenter i den første anordnings (4-12) utgangssignal som svarer til moduleringssignalene.

2. Kommunikasjonsanlegg som angitt i krav 1,karakterisert vedat den tredje anordning omfatter dels organer (13, 14; 70, 71) for å frembringe i det minste en spenning hvis størrelse varierer med nivået for de komponenter i utgangs signalet fra den første anordning (4-12) som svarer til moduleringssignalet og dels organer (15, 16) for i avhengighet av det fra den første anordnings (4-12) utgangssignal avledede signal å frembringe et signal som tilsvarer utgangssignalet fra den første anordning, men hvori pulsenes amplitude varierer hovedsakelig i overensstemmelse med verdien av den nevnte spenning.

3. Kommunikasjonsanlegg som angitt i krav 2,karakterisert vedat organene (13, 14) til frembringelse av minst en spenning, omfatter dels et demoduleringsorgan (13) for på grunnlag av den første anordnings (4-12) utgangssignal å avlede det moduleringssignal som den første anordnings utgangssignal representerer og dels et likéretterorgan (14) anordnet for i avhengighet av utgangssignalet fra demoduleringsorganet (13) å frembringe minst en spenning hvis størrelse varierer med nivået for det avledede moduleringssignal.

4. Kommunikasjonsanlegg som angitt i krav 3, k a r a k-t e ri sért ved at demoduleringsorganet (13) omfatter et lavpassfilter.

5. Kommunikasjonsanlegg som angitt i krav 2,karakterisert vedat organene (70, 71) til frembringelse av minst en spenning, omfatter dels en logisk krets (70) hvis utgangssignal har en første verdi når det antall pulser som opptrer i utgangssignalet fra den første anordning (4-12) i løpet av en periode svarende til minst to tett på hverandre følgende pulsstillinger, skiller seg fra det antall pulser som opptrer i den nevnte periode når det nevnte moduleringssignals nivå hovedsakelig er null, og en annen verdi når antall pulser i utgangssignalet fra den første anordning (4-12) i den nevnte periode er lik antallet pulser som opptrer i denne periode, da det nevnte moduleringssignals nivå hovedsakelig er null, og dels en holdespenningsgenerator (71) til frembringelse av minst en spenning hvis størrelse øker med tiden mot en maksimumverdi, når utgangssignalet fra den logiske krets (70) har en første verdi og avtar med tiden når utgangssignalet fra den logiske krets har en annen veirdi.

6. Kommunikasjonsanlegg som angitt i krav 5,karakterisert vedat den logiske krets (70) er innrettet til å reagere på antallet pulser i i det minste de to sist opptredende pulsposisjoner i utgangssignalet fra den første anordning (4-12) med utgangssignalet fra den logiske krets oppvisende en første verdi når.pulser forefinnes eller mangler i samtlige av de sist opptredende pulsstillinger og oppvisende en annen verdi når pulser ikke forefinnes eller savnes i samtlige av de sist opptrådende pulsstillinger.

7. Kommunikasjonsanlegg som angitt i krav 5 eller 6,karakterisert vedat holdespenningsgeneratoren (71) omfatter minst en kondensator (94, 96) som er innrettet til å bli ladet og utladet i avhengighet av om utgangssignalene fra den logiske krets (70) har den første eller den annen verdi.

8. Kommunikasjonsanlegg som angitt i et hvilket som helst av kravene 2-7,karakterisertvedat organene (13, 14,' 70, 71) til frembringelse av minst en spenning er innrettet til å frembringe to spenninger med lik størrelse, men motsatt polaritet i forhold til en referanseverdi, hvilken verdi er avhengig av moduleringssignalets middelverdi, idet de til den positive eller negative side gående utsvingninger av de signaler som svarer.til utgangssignalet fra den første anordning (4-12) er beregnet til å bli begrenset til de respektive verdier av de to spenninger.

9. Kommunikasjonsanlegg som angitt i krav 1, der mottakeren omfatter en første anordning for fra det mottatte signal å avlede et signal svarende til det utsendte kodede signal og en annen anordning for å demodulere utgangssignalet fra den første anordning,karakterisert vedat den annen anordning omfatter en tredje anordning ved hjelp av hvilken amplituden for pulsene i utgangssignalet fra den første anordning, før demoduleringen av utgangssignalet fra den første anordning, varierer i overensstemmelse med og i samme retning som nivået for det moduleringssignal som representeres av utgangssignalet fra den første anordning.

10. Kommunikasjonsanlegg som angitt i krav 9,karakterisert vedat den tredje anordning omfatter organer (23, 22; 73/72) til frembringelse av minst en spenning hvis verdi varierer hovedsakelig med nivået for det moduleringssignal som utgangssignalet fra den første anordning representerer og et organ (21) for i avhengighet av utgangssignalet fra den første anordning å frembringe et signal svarende til utgangssignalet fra den første anordning, men slik at amplituden på pulsene i det samme signal varierer hovedsakelig i samsvar med spénningens verdi.

11. Kommunikasjonsanlegg som angitt.i krav 10,karakterisert vedat organene til frembringelse av minst en spenning, omfatter dels et demoduleringsorgan (23) for fra utgangssignalet fra den første anordning å avlede, det moduleringssignal som representeres av utgangssignalet fra den første anordning og dels et likeretterorgan (22) beregnet på i overensstemmelse med utgangssignalet fra demoduleringsorganet (23) å frembringe minst en spenning hvis størrelse varierer med nivået for det nevnte moduleringssignal som.representeres av utgangssignalet fra den første anordning.

12. Kommunikasjonsanlegg som angitt i krav 1,karakterisert vedat demoduleringsorganet omfatter et lavpassfilter (23) .

13. Kommunikasjonsanlegg som angitt i krav 10,karakterisert vedat organene til frembringelse av minst en spenning omfatter dels en logisk krets (73) hvis utgangssignal har en første verdi når antall pulser som opptrer i utgangssignalet fra den første anordning i løpet av en periode svarende til minst to tett på hverandre foregående pulsstillinger, skiller seg fra antallet av pulser som opptrer i denne periode når nivået for det modulerende signal som representeres av utgangssignalet fra den nevnte første anordning hovedsakelig er null, og en annen verdi når antallet av pulser i utgangssignalet fra den nevnte første anordning i den nevnte periode er lik antallet av pulser som opptrer i den nevnte periode, når nivået for moduleringssignalet som representeres av utgangssignalet fra den første anordning hovedsakelig er null, og dels en holdespenningsgenerator (72) til frembringelse av minst en spenning hvis størrelse øker med tiden mot en maksimumverdi når utgangssignalet fra den logiske krets (73) har sin første verdi, og avtar med tiden når utgangssignalet fra den logiske krets har sin annen verdi.

14. Kommunikasjonsanlegg som angitt i krav 13,karakterisert vedat den logiske krets (73) er innrettet til å reagere på antall pulser i det minste i de to sist opptredende pulsstillinger i utgangssignalet fra den første anordning, idet utgangssignalet fra den logiske krets har sin første verdi når pulser finnes eller mangler i samtlige av de sist opptredende pulsstillinger, og har sin annen verdi når pulser ikke finnes eller mangler i samtlige av de sist opptredende pulsstillinger.

15. Kommunikasjonsanlegg som angitt i krav 13 eller 14,karakterisert vedat organene (73, 72) til frembringelse av spenning innbefatter minst en kondensator som er beregnet på å bli ladet og utladet avhengig av om utgangssignalet fra den logiske krets (73) har sin første eller sin annen verdi.

16. Kommunikasjonsanlegg som angitt i et hvilket som helst av kravene 10-15,karakterisert vedat organene (73, 72) til frembringelse av minst en spenning er innrettet til å frembringe to spenninger med lik størrelse, men motsatte polari-teter i forhold til en referanseverdi som bygger på middelverdien for det moduleringssignal som representeres av utgangssignalet fra den første anordning, idet de til den positive og negative side gående utsvingninger av det mot utgangssignalet fra den første anordning svarende signal er begrenset til de respektive verdier av de to spenninger.