NO760643L - - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte til å regenerere det

til overføring benyttede sidebånd av et bærefrekvent digitalt signal.

I overføringsteknikken er der stadig større behov for en mulighet for å overføre digitale signaler mellom sende- og mottagningssteder som ikke er forbundet innbyrdes ved spesielle digitale overføringsstrekninger. I mange tilfeller er slike sende- og mottagningssteder imidlertid forbundet innbyrdes av overførings-strekninger, f.eks. kabler for lavfrekvente eller bærefrekvente signaler. Det har nå vist seg at man kan ta bærefrekvenskabler til hjelp også for overføring av digitale signaler, hvis man for å unngå forstyrrelser av lavfrekvens- og bærefrekvens-overføringen modulerer de digitale signaler i tillegg med en bærebølge med egnet frekvens. For å utnytte overføringskapasiteten bedre overfører man bare ett eneste sidebånd av det bærefrekvente. digitale signal.

Digitale signaler har en egenskap som har vært utnyttet i stor utstrekning, og som består i at de kan regenereres så lenge signal-støyforholdet ikke underskrider et bestemt minimum. Denne egenskap går ikke tapt selv om de digitale signaler blir amplitude-modulert med en ekstra bærebølge og begge sidebånd blir overført.

Men hvis bare ett sidebånd overføres, er en direkte regenerasjon

i overføringsleiet ikke mulig. For regenereringen blir det bærefrekvente digitale signal vanligvis omsatt tilbake til sitt basis-leie, altså demodulert. Denne demodulasjon kan skje i form av en relativt kostbar omsetning i to trinn, eller i ett trinn med samme bærefrekvens som på sendesiden. De bærefrekvenser som kreves til dette,må være synkronisert av regeneratortakten og ha en definert fasestilling i forhold til det mottatte signal. For bestemte puls-sekvenser er imidlertid faseriktig avledning av takt- og bæresvingning ikke mulig ut fra det signal som er ført tilbake til basis-leiet.

Til grunn for oppfinnelsen ligger den oppgave å skaffe en forenklet fremgangsmåte til regenerering av bærefrekvente digitale signaler. Ifølge oppfinnelsen blir denne oppgave løst ved at der til å frembringe det bærefrekvente digitale signal benyttes en bærebølge med en frekvens som utgjør et helt multiplum av den halve bitfølgefrekvens hos det digitale signal, at bærefrekvensen synkroniseres med det digitale signal i overføringsleiet,og at bæresvingningens fase i den forbindelse er forskjøvet 90° i forhold til en svingning av det øvre sidebånd av det bærefrekvente digitale signal, hvilken svingning har en frekvens lik bitfølgefrekvensen, at det mottatte signal amplitudemoduleres med en bæresvingning hvis

frekvens er lik det digitale signals bitfølgefrekvens, og det annet sidebånd av det digitale signal derved frembringes, at det over-førte og på mottagningssiden frembragte sidebånd forenes med det bærefrekvente digitale signal, at dette bærefrekvente digitale signal på kjent måte regenereres med hensyn til amplitude og tid, og at der sluttelig etter valg foretas fraskillelse av et nytt sidebånd eller demodulasjon av det regenererte signal.

Oppfinnelsen beror på den erkjennelse at der for entydig synkronisering av regeneratortakt og demodulasjons-bæresvingning må utføres synkronisering av bærefrekvens og regeneratortakt av digitalsignalet i overføringsleiet/ og at det under bestemte forut-setninger også er mulig å regenerere det bærefrekvente digitale signal i overføringsleiet. Ved denne regenerering i overførings-leiet bortfaller den hittil nødvendige flerdobbelte omsetning. Foruten denne forenkling av regenereringsmetoden blir der ved at ekstra støykilde faller bort, også oppnådd en større sikkerhet i signaloverføringen og en reduksjon i omkostningene til midler til stabilisering og overvåkning.

Ved en foretrukken utførelsesform for fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen benytter man til signaloverføringen det øvre sidebånd av det bærefrekvente digitale signal. Denne utførelsesform, hvor det nedre sendebånd undertrykkes på sendesideh, gir særlig små krysstaleforstyrrelser i de bærefrekvensforbindeIser som samtidig overføres via kabelen.

Det sidebånd som undertrykkes på sendesiden, blir på mottagningssiden gjenvunnet ved en modulasjon med bitfølgefrekvensen fra det overførte øvre sidebånd. Det ytterligere øvre sidebånd som oppstår ved modulasjonen på mottagningssiden,blir undertrykket i

et etterfølgende lavpassfilter.

En gunstig utførelsesform for regeneratoren til gjennom-førelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen består i at der med signalinngangen via et første båndpassfilter er forbundet en første støydemper hvis styreinngang er forbundet med utgangen fra en første forsterker, og hvis utgang er forbundet med inngangen til en koblingsstruktur til sidebånd-gjenvinning, hvis utgang via en annen forsterker er forbundet med inngangen til en første forsterker og med inngangen til en kjent regenerator for digitale signaler, at regeneratoren på kjent måte inneholder en amplituderegenerator, en tidsgenerator og en ettertrukket taktforsyning,

og at der etter valg er tilsluttet regeneratorens utgang enten, via et annet båndpassf ilter, en ytterligere overføringsstrekning til neste mellom-regenerator eller, via en tredje modulator, ytterligere deler av et ledningsendeapparat.

En gunstig videre utformning av en regenerator ifølge oppfinnelsen fås ved at koblingsstrukturen til sidebåndgjenvinning mellom inngangen A og utgangen B inneholder to signalveier, at den første signalvei inneholder eniørste faseforskyver, hvis inngang er forbundet med inngangen A, og hvis utgang er forbundet med en inngang til en sammenføringskobling, at den annen signalvei likeledes er tilsluttet inngangen A og dessuten er tilsluttet den annen inngang til sammenføringskoblingen og inneholder en første modulator og et første lavpassfilter, at den første modulator er utført som dobbelt-mottaktmodulator med undertrykkelse av bærefrekvensen og inngangssignalet, at sammenføringskoblingens utgang er forbundet, med utgangen B, at den første modulator via en annen faseforskyver er forbundet med inngangen for bæresvingningen, og at den første faseforskyver for å utjevne nivået i de to signalveier inneholder en forsterker eller en svekker.

En særlig billig videre utformning av en regenerator ifølge oppfinnelsen fremkommer ved at koblingsstrukturen til sidebånd-gjenvinning inneholder en seriekobling av en annen modulator,

et annet lavpassfilter og en annen støydemper, og at den annen modulator er utført som mottakt-modulator med bærefrekvens-undertykkkelse og via en tredje faseforskyver er forbundet med inngangen for bæresvingningen.

Minskningen av de nødvendige omkostninger i forbindelse

med mellomregeneratorene ifølge oppfinnelsen oppnås ved hjelp av

regenereringen i overføringsleiet, hvor den dobbelte omsetning med to dobbelt-mottaktmodulatorer pluss et mellomkoblet båndpassfilter og et etterfølgende lavpassfilter som tidligere var foreslått anvendt i mellomregeneratorene, er erstattet med en eneste mottaktmodulator med etterkoblet lavpassfilter og eventuelt en ekstra støydemper. Dermed bortfaller omsetningen på sendesiden i mellomgeneratorene. Bæresvingningsforsyningen for forhåndsomsetningen blir dessuten betraktelig forenklet, slik at der for hver mellomgenerator spares noe slikt som 30-40 svinge-kretser.

Oppfinnelsen vil i det følgende bli belyst nærmere under hen-visning til tegningen. Fig. 1 viser den spektrale fordeling av det bærefrekvente digitale signal ved utgangen fra sendemodulatoren. Fig. 2 viser oppbygningen av en mellomgenerator resp. en ende-regenerator ifølge oppfinnelsen, og

fig. 3 viser en forenklet kobling til sidebåndgjenvinning

i henhold til oppfinnelsen.

På fig. 1 representerer abscissen den normerte frekvens £h referert til bæresvingningens frekvens. Ordinaten representerer nivået i dB, og som referansenivå er valgt det nivå som opptrer ved overføringen av en sekvens av logiske ett.

For den innledningsvis belyste bærefrekvente overføring av et digitalt signal ble et bipolart signal som foreligger i en pseudoternær kode, modulert med en bæresvingning med halv bitfølge-frekvens, og for å unngå en likestrømandel ble bæresvingningens fasestilling i den forbindelse forskjøvet 90° i forhold til fase-stillingen av det bipolare signal. Det frembragte bærefrekvente digitale signal har en spektral fordeling som vist på fig. 1 med et sammenfoldet nedre sidebånd 0<<Q>^0,5, et øvre sidebånd 0,5^A<<>^1,5 og ytterligere øvre sidebånd. Ved hjelp av et båndpassfilter med gjennomslipningsområde 0,5 & til 1,5A blir det overføringsbånd som er betegnet med OB på figuren, altså det øvre sidebånd, filtrert ut og anvendt til signaloverføringen.

Den mellomregenerator resp. enderegenerator som er vist på fig. 2 rbestår i det vesentlige av en koblingsstruktur til sidebåndgjenvinning og en i og for seg kjent regenerator for digitale signaler, og dessuten er der ved inngangen og utgangen anordnet tilslutningsledd. por anvendelsen som mellomregenerator blir ut gangen avsluttet med et båndpassfilter som har et gjennomslipningsområde av 0/5^n.^JLf5 og derved siler ut det øvre sidebånd og stiller det til rådighet for en ytterligere signaloverføring. For anvendelsen som enderegenerator er utgangen forbundet med en •modulator som ved en ytterligere modulasjon frembringer basis-båndet, som kan tilføres ytterligere deler av et ledningsendeapparat.

Inngangen 1 til den mellomregenerator resp. enderegenerator som er vist på fig. 2, får fra overføringsstrekningen det for overføringen benyttede øvre sidebånd, som ligger i frekvensområdet 0,5<a<l,5. Til inngangen 1 er der koblet et første båndpassfilter BP1 hvis gjennomslipningsområde stemmer overens med det øvre side-bånds frekvensområde, og som fører dette sidebånd videre, til en første automatisk støydemper El. Den automatiske støydemper El avgir det støydempede overføringssignal til inngangen A til en koblingsstruktur SBR til sidebåndgjenvinning. Denne koblingsstruktur SBR inneholder i den på fig. 2 viste form to innbyrdes adskilte signalveier som begge går ut fra inngangen og fører til separate innganger til en sammenføringskobling Z, hvis utgang samtidig utgjør utgangen B frå koblingsstrukturen til sidebåndgjenvinning. Den øvre signalvei inneholder en gangtidskjede som i tillegg også inneholder en forsterker eller en svekker, så ikke bare gangtiden, men også amplituden av det sidebånd som overføres over denne signalvei, kan innstilles passende til det annet sidebånd. Den nedre signalvei inneholder én første modulator Ml som via et gangtidsledd X2 er forbundet med bæresvingningsinngangen C og derved får den for modulasjonen nødvendige bæresvingning, hvis frekvens Sl er lik de digitale signalers bitfølgefrekvens. Den første modulator Ml er utført som dobbeltmottaktmodulator med bæresvingnings- og inngangssignal-undertrykkelse og frembringer foruten andre modulasjonsprodukter et nedre, sammenfoldet sidebånd som ligger i det normerte frekvensområde ,5 og via et tilkoblet første lavpassfilter TP1 tilføres den annen inngang til sammen-føringskoblingen Z. Ved hjelp av det første lavpassfilter TP1 undertrykkes et øvre sidebånd i frekvensområdet 1, som likeledes avgis av den første modulator Ml. Sammenførings-koblingen Z består i utførelseseksempelet av en kjent gaffelkobling. Hvis der ikke kan opptre tilbakevirkninger mellom de to signal veier, kan der istedenfor denne gaffelkobling også benyttes en ohmsk sammenkobling av de to signalveier.

Fra utgangen B fra koblingsstrukturen til sidebåndgjen-

vinning blir signalet tilført en annen forsterker V2,som frembringer det signalnivå som behøves for signalregenerasjonen, og avgir det forsterkede signal til inngangen til den egentlige regenerator R. Utgangen fra den annen forsterker V2 er også forbundet med inngangen til en første forsterker VI, som leverer styresignalet for den automatiske første støydemper El. Inngangen til denne første forsterker Vi kan imidlertid i en forenklet ut-førelses f orm også være forbundet med utgangen fra den automatiske første støydemper El,og ved en variant av oppfinnelsen ble derfor første forsterker VI og første automatiske støydemper El forenet til en felles byggegruppe.

Med inngangen til den egentlige regenerator R, som er utført

som regenerator for pseudoternære signaler med bitfølgefrekvens 2 fl, er inngangen til amplituderegeneratoren AR direkte forbundet. Amplituderegeneratoren AR disponerer to signalutganger, separat forbundet med hver sin inngang til en direkte sluttet tidsgenera-

tor ZR. Over de to utganger fra amplituderegeneratoren AR blir de regenererte pulser med hver sin polaritet tilført tidsregeneratoren ZR for tidsregenerasjon, hvorfra de separat avgis til signalutgangene henholdsvis 2 og 3.

Regeneratoren R inneholder ennvidere en ettertrukken takt-forskyvning som er oppbygget etter Phase-Lock-Lodp-prinsippet, og som foruten en oscillator Gl og en rektangelformer RF inneholder en fasediskriminator PD og en frekvensdeler FT. Inngangen til fasediskriminatoren PD er forbundet med en ekstra inngang til amplituderegeneratoren AR. Ved utprøvning av koblingen på fig. 2

har det vist seg at det også er mulig isteden å føre en forbindelse fra fasediskriminatorens første inngang til utgangen fra den første automatiske støydemper El. Fasediskriminatoren PD avgir ved sin utgang en styrespenning som ledes til inngangen til en kjent styrbar oscillator Gl, hvor kapasiteten av kapasitetsdioder og dermed oscillatorfrekvensen endres ved hjelp av en styrelike-spenning. De svingninger som frembringes av oscillatoren Gl, har en frekvens <A=2, altså dobbelt bærefrekvens, og blir i en tilsluttet rektangelformer RF omdannet til en sekvens av tilnærmet rektangulære pulser. Denne taktpuls blir fra rektangelformerens utgang tilført taktinngangene til fasediskriminatoren PD

og tidsregeneratoren ZR samt inngangen til en frekvensdeler FT. Frekvensdeleren FT, som har delingsforhold 2:1, frembringer ut fra taktpulsene bæresvingningen og avgir denne til bæresvingn^ngs-inngangen C til koblingsstrukturen til sidebåndgjenvinning såvel som til bæresvingningsutgangen 4.

Som allerede påvist fremkommer der ved tilkobling av et annet båndpassf ilter BP2 med et gjennorns lipningsområde 0,5 <^ ^1,5 til signalutgangene 2 og 3 alt i alt en mellomregenerator som avgir et regenerert øvre sidebånd til en etterfølgende overførings-strekning.

Ved tilkobling av en tredje modulator M3 til de to signalutganger 2 og 3 og bæresvingningsutgangen 4 fremkommer der en enderegenerator som ved fornyet modulasjon med en bæresvingning med frekvens A frembringer et basisbånd, altså et umodulert digitalt signal som kan føres til ytterligere deler av et ledningsendeapparat LE.

På fig. 3 er der vist en forenklet koblingsstruktur til sidebåndundertrykkelse hvor tilslutningene A, b.og C stemmer over-

ens med dem i koblingen på fig. 2. Inngangen A er forbundet med inngangen til en annen modulator M2, som er oppbygget som mottaktmodulator med bæresvingningsundertrykkelse og via et tredje gangtidslédd £"3 får bæresvingninger med frekvens Sl= 1 fra bæresvingningsinngangen C. Ved utgangen fra mottaktmodulatoren M2 opptrer foruten sidebåndene også inngangssignalet, så man kan unnvære oppspaltningen av signalveien i to parallelle veier såvel som sammenføringskoblingen. Til utgangen fra modulatoren M2 er der koblet et annet lavpassfilter TP2,som har overgangs-

frekvens 2,5 , og som via en annen støydemper til innstilling av et jevnt utgangsnivå over hele frekvensområdet angir det bærefrekvente digitale signal til utgangen B fra koblings-

strukturen til sidebåndgjenvinning. Til utgangen B og til bæresvingningsinngangen C slutter seg så de koblingskomponenter som allerede ble omtalt i forbindelse med fig. 2.

Claims (7)

1. Fremgangsmåte til regenerering av det til overføring anvendte sidebånd av et bærefrekvent digitalt signal som foreligger i en pseudoternær kode,karakterisert vedat der til

å frembringe det bærefrekvente digitale signal tjener en bæresvingning med en frekvens som utgjør et helt multiplum av den halve bitfølgefrekvens hos det digitale signal, at denne bærefrekvens synkroniseres med det digitale signal i overførings-leiet, at bæresvingningens fase i den forbindelse er 90° for-skjøvet i forhold til en svingning av det øvre sidebånd av det bærefrekvente digitale signal, hvilken svingning har en frekvens lik bitfølgefrekvensen, at det mottatte sidebånd amplitudemoduleres med en bæresvingning hvis frekvens er lik de digitale signalers bitfølgefrekvens, at det annet sidebånd av det digitale signal derved frembringes, at det overførte og det på mottagningssiden frembragte sidebånd forenes med det bærefrekvente digitale signal, at dette bærefrekvente digitale signal på kjent måte regenereres med hensyn til amplitude og tid, og at der sluttelig etter valg foretas fraskillelse av et nytt sidebånd eller demodulasjon av det regenererte signal.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1,karakterisertved at det øvre sidebånd av det bærefrekvente digitale signal anvendes til signaloverføringen og det nedre sidebånd frembringes på mottagningssiden.

3. Anordning til å gjennomføre en fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2,karakterisert vedat der med signalinngangen (1) via et første båndpassfilter (BP1) er forbundet en første støydemper (El) hvis styreinngang er forbundet med utgangen fra en første forsterker (VI) fog hvis utgang er forbundet med inngangen (A) til en koblingsstruktur til sidebåndgjenvinning (SBR),hvis utgang (B) over en annen forsterker (V2) er forbundet med inngangen til den første forsterker (VI) og med inngangen til en kjent regenerator (R) for digitale signaler, at denne regenerator (R) på kjent måte inneholder en amplituderegenerator (AR), en tidsregenerator (ZR) og en ettertrukket taktforsyning, og at der til regeneratorens utgang (R) etter valg er koblet enten,, via et annet båndpassfilter (BP2), en ytterligere overførings-strekning til neste mellomregenerator (ZWR) eller, via en tredje modulator (M3), ytterligere deler av et ledningsendeapparat (LE).

4. Anordning som angitt i krav 3,karakterisertved at koblingsstrukturen til sidebåndgjenvinning (SBR) mellom inngangen (A) og utgangen (B) inneholder to signalveier, at den første signalvei inneholder en første f aseforskyver (£'1) , hvis inngang er forbundet med inngangen (A), og hvis utgang er forbundet med den ene inngang til en sammenføringskobling (Z), at den annen signalvei likeledes er tilsluttet inngangen (A) og dessuten er tilsluttet den annen inngang til sammenføringskoblingen (Z) og inneholder en første modulator (Ml) og et første lavpassfilter (TP1), at den første modulator (Ml) er utført som dobbelt-mottaktgenerator med undertrykkelse av bæresvingningen og av inngangssignalet, at sammenføringskoblingens utgang er forbundet med utgangen (B), at den første modulator (Ml) over en annen faseforskyver ( XD er forbundet med inngangen (C) for bæresvingningen, og at den første faseforskyver CT1) for nivåutjevning av de to signalveier inneholder en forsterker eller en svekker.

5. Anordning som angitt i krav 3,karakterisertved at koblingsstrukturen til sidebåndgjenvinning inneholder en seriekobling av en første modulator (M2) , et annet lavpassfilter (TP2) og en annen støydemper (E2), og at den annen modulator (M2) er utført som mottaktmodulator med bæresvingningsundertrykkelse og via en tredje faseforskyver { T3) er forbundet med inngangen (C) for bæresvingningen.

6. Anordning som angitt i krav 3,.karakterisertved at forbindelsen mellom den annen forsterkers utgang og den første forsterkers inngang er oppdelt, og at den første forsterkers inngang er forbundet med utgangen fra den automatiske støydemper (El).

7. Anordning som angitt i krav 3,karakterisertved at regeneratorens (R) ettertrukne taktforsyning er oppbygget etter phase-lock-loop-prinsippet og inneholder en fasediskriminator (PD) som etter valg er tilsluttet amplitude- regeneratorens (AR) utgang eller den automatiske støydempers (El) utgang, og hvis utgang er forbundet med en oscillator (Gl) som frembringer regeneratortakten ( Ci = 2), og som avgir de frembragte svingninger via en rektangelformer (RF) til en ekstra inngang til fasediskriminatoren (PD)f til tidsregeneratoren (ZR) og til en frekvensdeler (FT) som ved frekvensdeling i forholdet 2:1 frembringer bæresvingningen for en tredje modulator (M3) og for koblingsstrukturen til sidebåndgjenvinning.