DE1537027A1 - Datenuebertragungsanlage - Google Patents

Description

PATENTANWALT λ J)

DIPL-ING. ERICH SCHUBERT -I OO/U*/ T_Mon.._mn₎₃2*»

Telegramm-Adr.: Patichub, Siegen Postscheckkonten: KölnlM»31, Ei«.n203ö Bankkonten: Deutsche Bank AG.,

Abi..· Patentanwalt Dipl.-Ing. SCHUBERT, S* Siegen, Eiterner StraBe 227 Filialen Siegen u. Oberhäuten (RhId.)

•ottfad) 32S .

' 67 117Fl/Schm/Ifs

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U]IiCiEHICAL lüDLdixtlUö LIMITED, 33 'Groavenor Place, London, 3.W.1., K η _: I a π

?ür diese Anmeldung wird die Priorität aus der britischen Pfctentanineldung Hr. 57 481/66 vom 22.. Dez. 1966 öeans^ruent,

Datenübertragungsanlage ·

Die Erfindung' bezieht sich auf Datenübertragungesysteine und insbesondere auf eir.e solche Anlage, die sich zux* Dt ":en-Übertragung über übliche Telefonleitun^en eignet, d.n. über geschaltete Leitungen des Pernmeldenetzwerkes des britischen Postoffice (B.P.0»), welche Tonwahltöne /in-band signalling tones/ zu übermitteln vermögen.

BAD ORWlNAL

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• Zur Zeit sind aie höchsten Datenüaertragan_«.;geoCnv.^:L;.ai^- iceitsn üoer gewöhnliche JeIci'onleitun _;.e,, oCO .^ίπ, ο ·ο-· 1 200 3aua bei guten Leitun.,e:i. ü'bortra^uiu ejguicüwi. bis zu 2 400 3su:i wurden erreicht, wenn private (ge::.: Leitungen höheren Gütegrades al.; gewönniicna (:..r;..'..it "Jelefonleitur.gen verwendet v/uraen, -md aie Erx" inu :.i..: iaraui¹ ausgerichtet, eine Datenübertragungsanlage Zu. ·.. 3ic:ie eine äquivalente Geschv.'ir-di-.Keit der I;£.tfc:nUber^ji^rc_ung über gewöhnliche x'elo_'onleitungen zu erreichen vermag.

Bevcr auf dä3 V/esen aer entsprechend der ürJindui. vorgeschlagenen jJa-reniibertragungcanlage nänsr eingegangen v/ira, eracneint es saciidienlich, aie verschiedenen Faktoren z^ oeleuciiten, welche i..re Konstru.rtion bzw. iesciia-ienneit cesinflussen oder beeinträchtigen v/ürden, besonders aie ilinscnränkungen, die durch das begrenzte rrequenzspeictruc i/aferle^t werde:., das bei gewöhnlichen Zelefonleitunken bcoteht.

?i-·. 1 der ieichnune, sei_:,t das ivrequenzspektrun einer gewöhnlichen Telexonleitung. I/ieses Jrequer.z^pe.-xruri j.ii_ot zwischen 30.0 Hertz und 3 400 Hertz, aber jede Datenübertragung in den höheren Frequenzen des »Spektrums, d.h. etwa von 2 430 Hertz en bis zu dem höheren Frequenzende des opeictrums, würde einer übermäßigen Distortion bzw. Verschiebung oder Verzerrung unterworfen sein. Außerdem lassen die ϊοην/ahlvoraussetzungen der britischen Postbenörde /B.P.O. in-band signalling requirements/ bei Frequenzen zwischen 2 130 Hertz und 2 430 Hertz ur.d Frequenzen zwisohen 450 Hertz und 890 Hertz nur

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κ./ei brauchbare Bänder zur Datenübertragung übrig, ein Band, aas o-.ne \ reite /von 150 Lyklen \.z\:. Perioden auf.vci^t, zwiscner: 30C und 45(" Herta, UVi bei bzw. auf aeia anderen z-ana, dt.s eine freit υ von etwa 1 2GL Zyklen aufweist, zviscnen o⁽j0 Hertz . ·

■nd 2 130 -i^;rti:. Das untere und scniualere jjand ist als nieder—

riücirktaial /low-speed isburn cnaiinel/ für κ brauchbar, se aa*.. nur das Band von 120G ^yklen ireite in der x-iite des ^requenzspektrums für die Übertragung vcn jäten Verfügbar o-zv/. brauchbar ist. 2usätz^.ici- zu ooi en "i ecchraniciCii_ ^n k. mien aucii "uhterbrechunren oder greisere FreiUv?nzauscc.',lt:£·: : uf treten, die einige Miilisekunden andauern, und es treten , eie.rentliche, aber ctarke Au^brüene von mpuisivem Geräuech bzw, ..auochen /ii^pulaive noise/ auf. Auiseraex;. entstellt, f^lls die Leitun/ irr/ eraysteaie in sicxi sciilieiit, eine leichte a'requensverlf-,.3TUn₁. vcn übertragenen bzv/. überuittelten Di^nalen.

Jeae Daterübertra.. unrsanluve inuis kitiyl s.ufweisen, uu die Datonaifcit—Zeit.^eberi'ate /-:;ata digit ti.;.irie rate/ ^uf aer

iiiF-tiou für Ji >;€:: lv.^rGCiC i.:t nor2:.c.lerv,'~i3e in .-.en itrertra^enen Taten einresc..:..r;3Gen lurch seiche I-Iethc-sn ;.'ie 2...»;?.ijlicc synchronisieren ie /i _:its, c.ie av.'isci.en den i:-fcrL.£'tionsdat-.-ndirits receiLci?!-. /re"^::ula23t7/ ei;., efü^t ver^e::., z.-j Jc uie :^;jitfrecL;.öi:::_c:::."-rc;ii;iiTe cer Daten, \-;sZ.c~^ Jcaieren für ^snü^ence

bad ογ?ι^.·λι*> 9 0 9851/086 9 - ^Ηί

Kontinuität der Zeitgeberinformation benötigen kann, oaer äurcj; V-rwendung vor. Pilottonsignalen.

Eine übertragungsleitung gegebener Amplitude/Frequenzunct Verzorerung/Frequena-Verzerrung bzw. -Vei'schiebun^ übt eine viel kleinere //irkung aus auf jeden von η Kanälen einer Bandbreite B/n als sie auf einen Kanal einer Bandbreite B ausüben würde. Ek ist daher erwünscht, so viele Kanäle wie ii.ü{:lich für die Datenübertragung zu verwenden, ohne die Anlage zu kompliziert und zu kostspielig zu machen. Die fooaulationsrete jedes Kanals müßte um einen Paktor reduziert v/erden, v.'elcher der Anzahl der Kanäle entspräche; dies kann ,ledoch dadurcn erreicht werden, jene Anzahl von Datendigits simultan zu übertragen. Wenn die Anzahl von Modulationshöhen in jedem Kanal erhöht wird, können mehr Datendigits simultan übertragen v/erden, und die Gesamtbandbreite wird reduziert. .Ji'^s wiederum würde das erforderliche Öignal-zu-üeräuech-Yerhältnis an dor Leitung erhöhen. Daher muß ein Kompromiß -eschlossen werden zwischen' :;er resultierenden Heduzierung in dei. Wirkungen von Distortion bsw. Verzerrung und .der erhöhten :-ompliziertheit und Geräuschempf iiialichkeit.

Unter Serücicsichtigung der im Vorhergehenden erläuterten -''aktorer- scnafft die ürfinaun:.' eine Datenübertragungsanlage, in v/elc/ier — auf der oendeseite der Anlage — Datendigits

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aur Übertraguii.; in 3erienformati.cn /serial formation/ auf treten und sukzessive Zahlen /numbers/ eier oJate^ui in sukzessive Gruppen der Beine nach /in turn/ registriert o:.:w. eingereiht werden, gefolgt von paralleler Dai'steilui^ der Digits von jeder eier Gruüpen u:ia dem Codieren der Digits jeder Gruppe als ein Ganzes, wie parallel präsentiert, in einen Code hinein, der in Bezug auf jeden einer Lenri-ahl von übertrtigun^skanälen entiKreciiende Codesignale aufweist, welche die eine einer Anzahl von rjiögl ionen ^u..:.xituaen be in v;elchen diese Codesignale in ihren eiiteprucencieri i-ai.i mit Hilfe von üeitentandübertra..un-_t.. üt9rxr.i-._c;on weraen, und in veloner Hittel auf aer En:pfan^sseite der Anlage vor/ .= sehen sina zum Demo el uli er en cq£ deiteublinder, u.. lie Oo-'leji^n.-. le mit entspi'echender Amplitude ruciisubilie:. b.:·.'. 'wieierhorsiisteilen, und Kittel -vorgesehen sind zum Decoaiereii aar Codesi^;—e, u.a die ursprünglichen ^original) Datenaigits wiederheraustallen.

Yorsugsweise v.'

sideband transniisaion/ für die übertragung, der Codesignale verwendet, d.h. eine Übertragung, bei welcher ein deitenoana einer Doppelseitenbanuniodulationsiuntjrenzung /double sideband modulation envelope/ als u-e.amtheit an eine... an£.rei:zerider. r.sst des anderen Seitenbandes entlang übertragen wird, so daß die Übertragung die !Trägerfrequenz eii-schlieat. So-;it iiar.n e

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Dateriübertragungsanlage entsprechend der Erfindung zwei Restseitenbandkanäle nutzen, einen zum Übertragen des unteren Seitenbandes neben der Trägerfrequenz des Kanals her und den anderen zum Übertragen des oberen Seitenbandes neben der Trägerfrequenz des Kanals.

Es kann so eingerichtet werden, daß die Differenz zwischen den zwei Trägerfrequenzen der zwei Kanäle Information zum Bewirken von Synchronisation der empfangenden Seite mit der übertragenden Seite der Anlage aufweisen kann. Da Amplitude/ Frequenz- und Verzögerung/Prequenz-Verzerrung wahrscheinlich ein Minimum in der Mitte des Kanals sind, wird es oevorzugt, die akkurat beaostandeten Trägerfrequenzen dicht beieinander in diesem Bereich zu lokalisieren bzw. vorzusehen, wodurch die Verzerrung bzw. Verschiebung der synchronisierenden Information zwischen der übertragenden Seite und der empfangenden Seite auf ein Minimum reduziert wird, und zwar im Vergleich mit herkömmlichen Verfahren, bei welchen zusätzliche Pilottöne verwendet werden, die an den Bandrändern lokalisiert sind, an welchen übermäßige Verzerrung auftritt. Beispielsweise kann die Anlage zwei Restseitenbandkanäle verwenden, welche entsprechende Trägerfrequenzen aufweisen, die 100 Hertz auseinander liegen. Palis dann die Codesignale für die Übertragung in jedem der zwei Kanäle so eingerichtet werden, daß sie jede^: von drei möglichen Amplitudenhöhen aufweisen, können insgesamt-3x3=9 unterschiedliche Kombinationen von Godesignalen in ^T den zwei Kanälen übertragen werden. Dadurch wird die Möglich-

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-Y-

keit geschaffen, Datendigits in Dinarer Form in Gruppen zu dritt Bzw. in Dreiergruppen zu codieren, und zwar dadurch, daß man acht der Komoinationen der Codesignale den acht möglichen Komoinationen von drei Binärdigits zuteilt. Dies macht eine der Codesignalkombinationen überflüssig: falls eine der drei Amplit.udenhöhen der Codesignale Null ist, dann kann die überflüssige dzw. überzählige Codesignalkombination die Kombination sein, die aus einem Codesignal von flullamplitude in jedem der zwei Kanäle Desteht /made up/.

Damit die Erfindung noch deutlicher zum Ausdruck georacht wird, wird nunmehr auf die sie beispielsweise wiedergebende Zeichnung Bezug genommen, und zwar zeigt

Fig. 1, wie schon vorstehend erwähnt, das Frequenzspektrum einer gewöhnlichen Telel'onleitung,

Fig. 2 eine exemplarische Frequenz-Anordnung für eine Datenübertragungsanlage /data transmission system/ gemäß der Erfindung, während

Fig. 3 ein Blockdiagramm einer exemplarischen Ausführungsform einer Datenübertragungsanlage gemäß der Erfindung wiedergibt.

Fig. 2 der Zeichnung zeigt eine exemplarische Frequenzanordnung für eine Datenübertragungsanlage gemäß der Erfindung, in welcher Codesignalkombinationen drei Amplitudenhöhen in jedem der zwei Kanäle aufweisen, Für eine Übertragungsgeschwin-. '

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digkeit von 2 400 Baud reduziert des Gruppieren von Datendigits in Dreier /into three's/ für die Übertragung, was dieses Codieren erleichtert, die Modulationsrate, für welche jeder Kanal zu sorgen hat bzw. die Jeder Kanal liefern muß, auf lediglich 800 Elemente/sec. Die Bandbreite jedes Kanals ist daher 4-00 Hertz. Wenn man dementsprechend beispielsweise praktische Filternetz-. werke verwendet, um eine übertragung bei 0,8 mal die Nyquist-Signalisierrate /Nyquist signalling -rate/ zu erreichen, mit Einzel-Seitenband-Modulation über ein Frequenzverhältnis von 10 : 1, erstreckt sich die übertragene Energie in jedem Kanal über ein Band von 550 Hertz, wie in Fig. 2 dargestellt ist. Das übertragene Signal ist daher innerhalb einer Gesamtfrequenzbelastung von 1100 Hertz enthalten, was den Effekt starker Verzerrung /distortion/ an den Rändern der Kanalbänder einschränkt. Trägerfrequenzen von HOO Hertz und 1500 Hertz werden für die zwei Kanäle verwendet. Diese liefern ein Gesamtband zwischen 900 Hertz- und 2000 Hertz, was die In-Band-Signalisierfrequenzen bzw. Tonwahlfrequenzen /in-band signalling frequencies/ ausschließt. Eine Trägerfrequenz von 1600 Hertz für einen der Kanäle wurde vermieden, weil diese Frequenz eine Harmonische der modulierenden Frequenz ist und Störungen am Empfangeende bzw. auf der Empfangsseite der Anlage hervorrufen könnte. Die Restseitenbands ignale /vestigial sideband signals/ werden zweckmäßig durch Quadraturmodulation unter Verwendung von identischen Phasenverschiebungsnetzwerken für "beide Kanäle in sowohl dem übertragenden Ende als auch dem empfangenden Ende erzeugt. Trägersignale in Phasenquadratur bzw. um 90° phasenverschobene Trägersignale können digital erzeugt werden.

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Eine Seitenbandunterdrückung in der Größenordnung von 35 db. wurde als passend angesehen; so wurden Phasendifferenznetzwerke vierter Ordnung verwendet, wobei diese eine bessere Unterdrückung p"ls 35 db. zwischen etwa 50 Hertz und 550 Hertz von der zugehörigen Trägerfrequenz weg ergeben.

Zeitgebende Signale /timing signals/ müssen sowohl auf der Sendeseite als auch auf der Empfangsseite der Anlage in einer sol- φ ohen Weise erzeugt werden, daß sie in der gleichen fixierten Phasenbeziehung zur Differenz zwischen den zwei Trägerfrequenzen liegen.

Ein Blockdiagramm einer exemplarischen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Datenübertragungsanlage ist in Fig. 3 wiedergegeben, auf welche nunmehr näher eingegangen wird. Es sei angenommen, daß diese Anlage die speziellen Codierungs- und Frequenz-Anord-. nungen aufweist, die vorstehend erörtert wurden.

Das übertragende Ende bzw. die Hendeseite der Anlage weist einen Coder /encoder/ 1 auf, dem Eingangsdaten /input data/ zur Übertragung übermittelt werden, wobei die Eingangsdaten in Form von Binärdigits vorgesehen sind, die fortlaufend bzw. hintereinander /serially/ in den Coder eingespeist werden, und zwar mit einer Geschwindigkeit von 2 400 Bits pro Sekunde. Im Coder ist ein 3^Bit-Schieberegister /3-bit shift register/ angeordnet, um die

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empfangenen "Binärdigits in sukzessive Gruppen von drei bzw* Dreiergruppen zu gruppieren. Das Schieberegister weist zweckmäßig drei kaskadenverbundene /cascade-connected/ bistabile Stufen auf und wird durch Vtechseliiipulse bzw. Verschiebungsimpulse oder Schiebepulse /shift pulses/ in seiner Arbeitsweise kontrolliert,.... die ihm über eine Ader 2 von einem Timing-Generator bzw. Zeitgeber /timing ge erator/ 3 her übermittelt werden. Vorzugsweise werden die Verschiebungsimpulse, welche die gleiche Pulswiederholungsgeb schwindigkeit aufweisen wie die Geschwindigkeit, mit welcher die Binärdigits in den Coder bzw. Codierer (d.h. 2 400 P.p.s /p.p.s./ eingespeist werden, relativ zu den Bits um einen Bruchteil /fraction/ verzögert, so daß sie nicht koinzident sind mit Übergängen /transitions/ in den Bits oder mit Bit-Timing-Impulsen bzw. Bit-Zeigeberimpulsen, mit welchen die Verschiebungsimpulse gleichlaufend bzw. gleichzeitig auftreten. Außerdem wird innerhalb des Coders 1 der Schieberegisterausgang, wie er durch die Zustände der bistabilen Stufen davon geliefert wird, mittels eines Binär-nach-Trinär-Konversionslogikkreises /by a binary to trinary conversion logic circuit/ abgetastet /sampled/, welcher zweckmäßig eine Mehrzahl von / Koinzidenztoren aufweist, die angeschlossen sind, um den Schiebe registerausgang zu empfangen, und die untereinander entsprechend verbunden sind, um in Abhängigkeit von diesem Ausgang die Zustände von vier weiteren bistabilen Kreisen bzw. Schaltungen zu kontrollieren, welche alle durch Uhr- bzw. Zeitimpulse gemeinsam getrieben werden /driven in common/, die an sie vom Zeitgeber 3 her über eine Ader 4 angelegt werden und eine P_ulswiederholungsrate von 800 P.p.s. aufweisen, d.h. eine Rate, welche ein Drittel der Rate

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ausmacht, mit welcher die ^iming-Bits nach dem Coder gespeist werden. In dieser './eise werden die Binärdigits sukzessiv in parallele Dreiergruppen -ruppiert, und die Gruppen von drei 3in-:rdigits werden auf das Austreten von sukzessiven Uhrimpulsen folgend für das Codieren präsentiert. Die für Jede Gruppe von drei Binärdigits verwendete Codierung besteht, wie schon vorstehend erläutert, aus zv/ei Oodesignalen, wobei jedes eine von drei möglichen Amplitudenhöhen aufweist. Um dieses Codieren zu bewirken, kann jede der vier weiseren bistabilen Stufen ein individuelles Tor kontrollieren, M durch welches hindurch eine positive oder eine ne^tive Gis ich Stromspannung, abhängig von der Kontrolle, die mittels der in ^rage kommenden bistabilen Stufe auf das Tor ausgeübt wird, geleitet werden kann. Ein addierender Kreis /addine circuit/ für jeden der zwei Übertragun-rslcanäle iL't so eingerichtet, daß sie entweder durch eine solche positive oder durch eine negative 31eichStromspannung angetrieben ird oder durch eine ^TTullsp-innunfr, aber nicht durch positive und negative Tleichstromspannun^en -remeinsam, so daß. der Ausgang vom Coder her aus zwei Codesi<?n'-len P und Q besteht, mit \ mittleren Snannun^en /mean voltages/ von ^uIl. 7enn die mittlere Spannung jedes Codesignale etwas anders als Null /something other than zero/ gemacht wird, erscheint ein proportionaler Trägerfrequenzausdruck im Modulatorausgang jeder der zwei Modul· tionsanordnungen, nach welchen entsprechend die Codesignrle angelegt v/erden, was im Nachfolgenden erläutert wird. Trägerkomponenten im übertragenen Signal werden dadurch erzeugt, daß zur CodeSignalspannung eine Gleichstromvorspannung addiert wird, die der Signalspannung gena,u entspricht oder etwas größer ^cls diese ist.

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Die zwei Codesignale P und Q, die vom Coder erzeugt werden, werden durch entsprechende verzögerungskorrigierte Tiefpaßfilter 18 und 19 hindurch, welche dazu dienen, ihre Frequenzspektren innerhalb 500 Hertz zu halten, an entsprechende Hodulationsanordnungen 5 und 6 angelegt. Aktive RC-Filter /active HC filters/ wären für diese Tiefpaßfilter geeignet. Jede der zwei J.Iodulationsanordnun«ren 5 und 6 ist zweckmäßig eine Quadraturmodulationsanordnung, welche 90°-Phasendifferenznetzwerkmittel aufweist, an welche das relevante Codesignal gemeinsam /in common/ angelegt wird, zwei Modulatoren, welche entsprechend gespeist v/erden, zwei um 90 phasenverschoben Versionen des relevanten Codesignals, wie sie durch die 90°-Phasendifferenznetzwerkraittel erzeugt werden, sowie eine kombinierende (summierende oder subtrahierende) Schaltung, an welche Doppelseitenbandausgänge von den beiden Modulatoren her für additive oder subtraktive Kombination, je nach dem, gemeinsam angelegt werden, um ein unteres Seitenband in Bezug auf den Kanal Q und ein oberes Seitenband in Bezug auf den Kanal P (siehe Fig. 2) zu erzeugen. Trägersignnle der Frequenzen f 1 und f 2 tffr die zwei Kanäle werden durch den

c c .,

Zeitgeber 3 erzeugt, vorzugsweise durch digitale Techniken bzw« Fethoden, und werden entsprechend nach den zwei Hodulationsanordnungen Reitet über Adern 7 und 8. Innerhalb jeder Blodulationsanordnung werden zwei um 90° phasenverschobene Versionen des relevanten Trägersignals entsprechend an die beiden Modulatoren angelegt, wie für Quadraturmodulation erforderlich.

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. Es sei darauf hingewiesen, daß die GDe ictistrornkomponenten der zwei Code-Signale Γ und Q vom Coder 1 her so weit wie die beiden Modulationsanordnungen 5 und 6 gehalten /preserved/ werden müssen, AuiBerdem müssen diese zwei Modul· tionsanordnunfren doppelt ausgeglichen werden /double balanced/, weil die i^iefpaßfilterausgänge, d.h. die Codesignale, wie von diesen Filtern her geleitet, sich in das Frequenzband einer gewöhnlichen Telefonleitung hinein erstrecken, über welche, so sei angenommen, Übertragung stattfinden soll.

Der Zeitgeber 3 kann so eingerichtet werden, daß um 90° phasenverschobene -Versionen der zwei Trägersignale als PhasengleicHeits- und Quadraturrechteckwellen /in-phase and quadrature square waves/ bei den Trägerfrequenzen f 2 und f 1, welche entsprechend 1 400 Hertz und 1 500 Hertz sind, erzeugt werden· Außerdem erzeugt der Zeitgeber 3» wit echon vorstehend erwähnt, zwei Impulszüge bzw.-ketten, und zwar einen von 800 P«p.s., um die Serien-in-Paralle!-Konversion /serial to parallel conversion/ der Binärdigite mittels dee Coders zu kontrollieren, und einen weiteren von 2 400 P.p.8., um das Schieberegister im Coder anzutreiben und Bit-Timing-Information /bit timing information/ au schaffen bzw, zu liefern· Der Impulszug von 800 P.p.β. muß in einer fixierten PhaeenbeZiehung mit dem Vierfachen der Differenz «wischen den Frequenzen der zwei Trägeraignale sein»

. Diese Ausgänge, die vom Zeitgeber 3 her benötigt werden, könnten mit Hilfe von Mischern /mixers/ und mittels passender

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abgestimmter Kreise und Filter erreicht; werden, abor dieses'Vor- ^; ' fahren kann risikoreich sein, wenn tnasenerfordernisae bzw»--an-Sprüche stark /stringent/ sind. Daher wird eine dir it al·©--Methode zum Erzeugen dieser Ausgänge als eine bessere Lösun?: angesehen, öle Sendeseibe der Anlöge umfaßt ferner einen f.'e is tee- bzw. Steueroszillator /master oscillator/ 9» welcher ein konstantes Frequenzsignal erzeugt, das zum Antreiben digitaler Zähler bzw. Zähleinrichtungen /digital counters/ im Zeitgeber 3 passend ist, welche die Impulszüge und Ί! rager signale erzeugen, die erforderlich sind.

Die Einzelseitenbandausgän^e TOn den zwei Modulatoranordnungen 5 und 6 her werden über einen Addierer 10 für Übertragung iber eine Leitung 11 angelegt, welche die Sendeseite der Anlage mit der Empfangsseite verbindet. Auf der Empfangsseite der Anlage wird die empfangene Übertragung gemeinsam an zwei Konstantvolumenverstärker 12 und 13 angelegt, welche entsprechende Demodulationsanordnungen H und 15 speisen, von welchen jede ein Paar von Modulatoren und 90°- Phaeendifftrenznetzwerkmittel aufweist, wie für Quadraturdemodulation erforderlich. Die zwei Modulatoren in der Demodulationsanordnung Hf welche zum P-Kanal gehört, werden entsprechend durch um 90° phasenverschoben« Versionen des !Prägersignals der Frequenz f_Q\ angetrieben, und die zwei Modulatoren, in der Demodulationsanordnung 15, welche zum Q-Kanal gehört, werden entsprechend durch um 90° phasenverechobene Versionen dee Trägereignais de* Frequena f_ö2 angetrie-» bea· örtliche Oszillatoren 16 und t7 sind entsprechend zum Erzeugen dieser zwei Trägersignale vorgesehen, die in frequenz und in Phase mit

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Hilfe von synchrodynen /synchrodyne/ Anordnungen kontrolliert werden, welche die Gleichstromhöhen an den Ausgängen der Demodulatoren in jeder der zwei Demodulationsanordnungen als eine Anzeige bzw« Angabe der relativen Phase des ankommenden Trägersignals und ' des entsprechenden demodulierenden Trägersignals verwenden bzw. verwerten. Diese synchrodyne T'ethode wurde in Bevorzugung der direkter Extraktion bzw. Ablösung /extracting/ der ankommenden Trägersignale mit bzw. durch fixierte abgestimmte Stromkreise /fixed tuned circuits/ gewählt, weil sämtliche Phasenverschiebungen, welche durch die abgestimmten bzw. Abstimmun-skreise eingebracht wurden, in den demodulierten Auijgängen auftreten bzw. erscheinen würden.

Die Bit- und Codesignal-Timing-Impulse von 2 400 P.p.s. bzw. 800 P.p.s. werden mittels eines Timing-Regenerators 20 regeneriert, welcher für diesen Zweck einen weiteren phasenverriegelten Oszillator aufwei.it, der mit der Digitrate läuft, d.h. 2 400 Hertz, und dessen Frequenz zuerst durch drei und dann durch eine .veitere acht geteilt wird, um ein Signal von 100 Hertz vorzusehen. Eines der örtlich erzeugten Trägersignale wird durch'das andere örtlich erzeugte Trägersignsl moduliert, um eine Frequenz von 100 Hertz vorzusehen, welche der Differenz zwischen den Trägerfrequenzen entspricht. Diese zwei 100-Hertz-Signale werden gemeinsam moduliert, um ein Gleichstromsignal vorzusehen, das ihrer Phasendifferenz proportional ist, und dieser Gleichstrom wird dafür verwendet, die Frequenz des 2 400-Hertz-Oszillators zu kontrollieren. Impulszüge von 2 400 P.p.s« und 800 P.p.s, werden dadurch erreicht.

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Die wieder gebildeten bzw. wiederhergestellten Codesignalausgänge von den zwei Demodulationsanordnungen H und 15 her sind beträchtlich gestört bzw. verzerrt, und zwar durch Bandbegrenzung, Verzögerung/Frequenz-Verzerrung, Amplitude/Frequenz-Verzerrung, Geräusch /noise/, Trägerrest /carrier leak/, etc. Daher sind sie zum Decodieren, wie sie sind /as they stand/, nicht geeignet.

Die wiederhergestellten bzw. rückgebildeten Codesignale werden über Adern 22 und 23 nach Höhenentscheidungsschaltungen /level decision circuits/ im Decoder angelegt. Jede Höhenentscheidungsschaltung enthält zwei Triggerschaltungen, beispielsweise Schmitt-Trigger, und die Kombination ihrer Aufgänge gibt an, auf welcher der drei möglichen Höhen sich zu irgendeinem Zeitpunkt das Signal befindet. Die Ausgänge aller vier Schmitt-Trigger werden mittels der 800-P.p.s.-Codesignal-Zeitgeberimpulse abgetastet, welche vom Zeitgeber-Regenerator /timing regenerator/ 20 her über Ader 24- angele gt werden, und die abgetasteten Ausgänge an eine decodierende Logikmatrix /decoding logic matrix/ angelegt. Die Matrix weist drei Ausgangsklemmen bzw. -anschlüsse auf, die entsprechend mit drei konsekutiven bzw. aufeinanderfolgenden Bistabilen eines Schieberegisters verbunden werden* Das Erscheinen eines Impulses an irgendeinem der Matrixausgänge bei der vorgenannten Abtastungszeit wählt /presets/ die entsprechende Bistabile vor, und zu ;jeder Abtastungszeit sind die drei Bistabilen vorgewählt, um,'die drei Digits, die durch die empfangenen Signalelemente reprä-,sentiert werden, zu enthalten. Das Register wird bei der Digitrate

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gezeltet /clocked/ durch die Bit-Zeitgeberimpulse, die an den Decoder 21 vom Zeitgeber-Regenerator 20 her über Ader 25 angelegt werden, so daß zwischen der Abtastung von konsekutiven Signalelementen die Binärangabe /binary data/ durch eine vierte Bistabile im Schieberegister hindurch aufeinanderfolgend /'iarially/ heraus- bzw. abgelesen wird. Der Ausgang der vierten Bistabilen ist ein Strom bzw. Strahl von Serien-Binärdaten bei 2 4-00 Bits/sec, entsprechend den auf der Sendeseite der Anlage eingespeisten Eingangsdaten.

Es ist klar erkennbar, daß sich eine Datenübertragungsanlage gemäß der Erfindung als einfache Methode einer automatischen Entzerrung /equalisiation/ für stark gestörte Leitungen eignet, welche ohne jede Schwierigkeit in die Anlage eingebracht werden könnte, falls gewünscht. Die Entzerrungsraittel würden dazu verwendet, die Leitung sofort zu entzerren, sobald die Verbindung der Anlage mit der Leitung hergestellt ist, wobei die Daten /data/ für die Übertragung aufrechterhalten werden, bis zufriedenstellende Konditionen erreicht sind, während die entzerrte Kondition in jenem Zustand für die Dauer einer Übertragung "verriegelt" /"latched"/ wird.

Eine andere Möglichkeit bei einer Anlage entsprechend der Erfindung bestellt darin, daß ebenso Schaltmittel darin eingebaut werden könnten, um die Geschwindigkeit der Übertragung zu reduzieren, etwa auf 1 200 Baud bei sehr sohle chten Leitungen, während weitere Sahaltmittel darin eingebracht werden könnten, um die Geschwindigkeit der Übertragung fUr gute Leitungen beträchtlich zu erhöhen, beispielsweise könnte die Datenübertragungerate bis zu 4 800 Baud an einer privaten (gemieteten) Leitung vorgesehen werden.

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Eine Datenübertragungsanlage gemäß der Erfindung kann unter Verwendung digitaler Schaltungen aulgebaut werden, die so eingerichtet sind, daß sie allgemein bekrnnte logische Funktionen erfüllen. Die Analog-Teile /analogue parts/ der Anlage, wie beisüielsweise die üodulations- und Demodulationsanordnungen, könnten unter Verwendung einer Leichtfilm-integrierten Schaltungsanordnung /thin film integrated circuitry/ hergestellt werden.

Die Erfindung betrifft auch Abänderungen der im beiliegenden Patentanspruch 1 umrissenen Ausführungsform und bezieht sich vor allem auch auf sämtliche Erfindun^smerkmale, die im einzelnen — oder in Kombination — in der gesamten Beschreibung und Zeichnung — offenbart sind.

Patentansprüche

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Claims (6)

1. DIPL-ING. BRICH SCHUBERT _ίΛ w*»,

   f O Talsgramm-Adr.: Patuhub, Swe«t

   ^ Poittdwckkonhtnt

   K6ln 104931, Ε»·η20362 Bankkonten: Dcutsdw Bank AG.,

   Abi.= Patentanwalt Dipl.-Ina. SCHUBEITT, 59 Sieo«n, Eiierner Slrao· 227 Filialen Si«o«i u. Ob»r»ioui»n (RhId.)

   Postfach 325

   67 117 71/Nb 20. Dezember 1967

   Patentansprüche

   Datenübertragungsanlage, dadurch gekennzeichnet, daß sie am libertragenden Ende der Anlage Mittel, die auf Dotendigits für die Übertragung ansprechen, die in Reihen- bzw. 'Serienformation auftreten, für das Registrieren sukzessiver Zahlen dieser Datendigits in sukzessiven Gruppen hintereinander, Mittel, die Digits jeder der Gruppen parallel zu präsentieren, Mittel für das Codieren der Digits jeder Gruppe als Ganzes, wie parallel präsentiert, in einen Code hinein, der in Bezug auf jeden einer Mehrzahl von Übertragungskanälen der Anlage entsprechende Codesignale besitzt, die eine aus einer Anzahl von möglichen Amplituden aufweisen, und Mittel zum Übertragen dieser Codesignale in ihren entsprechenden'Kanälen mittels Seitenbandübertragung aufweist und daß die Anlage ferner an einem empfangenden Ende der Anlage Mittel zum Demodulieren der Seitenbänder, um die Codesignale mit entsprechender Amplitude wiederherzustellen, sowie Mittel zum Decodieren der Codesignale, um die ursprünglichen Datendigits wiederherzustellen,, aufweist.
2. 2. Datenübertragungeanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für. die Übertragung der Codesignale Re st seitenband übertragung verwendet wird* ' ■ / · . .-'..- ■

   eA COPY

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   r^r^-vi. _--■
3. 3. Datenübertragungspnlage nach Anspruch '?., dadurch gekennzeichnet, dalB zwei Restseitenb-ndkanäle, einer zum Übertragen des unteren Seitenbandes neben der Trägerfrequenz des Konais her und der andere zum Übertragen des oberen Seitenbandes neben der Trägerfrequenz des Kanals her, verwendet werden.
4. 4· Datenübertragungsanlage nach Anspruch "f, dadurch gekennzeichnet, daß die Oodesign-ile für die Übertragung in jedem der zwei Kanäle so eingerichtet sind, laß sie irgendeine von drei möglichen Amplitudenhöhen -ufweisen.
5. • 5. Datenllbertragungsanlage nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß Datendigits in ^inärform dadurch in Gruppen von drei bzw. in Dreiergruppen codiert werden, daß acht der verschiedenen möglichen Kombin-.tionen der zwei Codesignale acht möglichen Kombinationen von drei "^inardigits zugeteilt werden.
6. 6. Datenübertragungsanlage nach Anspruch 2 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß Mittel auf der Brapfang3seite auf den Unterschied zwischen den zwei Trägerfrequenzen der z'vei Kanäle ansprechen, um ein Zeitgebersignal in Übereinstimmung mit besagter Differenz su erzeugen, zum Bezirken von oynehronisötion der Empfangsseite :r.it der ''e^deseite der Anlaee.

   909851/0869

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