DE1537318C3 - Einstellbare Entzerrerschaltung zur Entzerrung von Impulsförmigen Datensignalen - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine einstellbare Entzerrerschaltung zur Entzerrung von über einen Kanal begrenzter Bandbreite als impulsförmige Datensignale in periodischen Abständen übertragenen Abtastwerten, die am Kanalausgang ein Signal erzeugen, das sich mit seinen Echos über mehrere Abtastintervalle erstreckt, wobei die Entzerrerschaltung einen Summierer enthält, dem das zu entzerrende Signal über eingangsseitig parallel geschaltete Teilnetzwerke, denen jeweils in Serie Gewichtungspotentiometer am Ausgang nachgeschaltet sind, zugeführt wird und an deren Ausgang der von Echostörungen entzerrte Abtastwert entsteht.

Werden Abtastwerte in periodischem Abstand T über verzerrende Kanäle übertragen, dann erzeugt jeder gesendete Abtastwert am Kanalausgang eine Antwort, deren zeitliche Dauer sich über mehrere Abtastintervalle der Dauer T erstrecken kann. Man spricht von sogenannten Echosignalen, die jedem übertragenen Abtastwert nachfolgen. In diesem Fall setzen sich die empfangenen Abtastwerte, die man durch entsprechendes Abtasten des empfangenen Signals am Kanalausgang erhält, aus mehreren gesendeten Abtastwerten zusammen.

Es ist bereits bekannt, bei der Übertragung digitaler Daten über verzerrende Kanäle mit extrem hoher Übertragungsgeschwindigkeit auf der Empfangsseite einstellbare Entzerrer zu verwenden. Als Entzerrerschaltung werden bisher ausschließlich sogenannte Echoentzerrer verwendet, die im wesentlichen aus einer Laufzeitkette mit mehreren Laufzeitgliedern bestehen (DT-OS 15 42 402, DT-PS 12 72 978).

Die Realisierung von Laufzeitgliedern mit größerer Laufzeit im Bereich niedriger Frequenzen, wie sie bei der Datenübertragung auf Telefonkanälen erforderlich werden (z. B. Laufzeit τ = 0,4 ms, obere Grenzfrequenz 3 kHz), ist sehr aufwendig, weil sie LC-Netzwerke oder aktive i?C-Netzwerke erfordern.

ίο Erstere werden durch die Verwendung von Induktivitäten L teuer, bei letzteren tritt wegen der Verwendung von Gyratoren oder Negativ-Impedanzkonvertern das bekannte Stabilitäts- und Empfindlichkeitsproblem auf. Wünschenswert für eine billige Realisierung sind darum Schaltungen, die im wesentlichen aus passiven .RC-Netzwerken gebildet werden können.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine einstellbare Entzerrerschaltung anzugeben, die gegenüber den bekannten Echoentzerrern im Aufwand wesentlich geringer ist und vor allem keine teuren Laufzeitglieder bzw. aktive /?C-Netzwerke enthält. Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Teilnetzwerke als derart abgestimmte passive i?C-Netzwerke ausgebildet sind, daß das entzerrte Signal nach der Summierung der Signale der Teilnetzwerke nur einen Abtastwert aufweist, während die zu den nachfolgenden Abtastzeitpunkten im empfangenen Signal enthaltenen Echoanteile dieses Abtastwertes unter einen vorgeschriebenen Wert abgesenkt werden.

Die neue Schaltungsanordnung ist deswegen mit einfachen linearen ÄC-Netzwerken realisierbar, weil nur die zu den Abtastzeitpunkten auftretenden Anteile der Echosignale unterdrückt werden. Weitere Einsparungen werden dadurch erzielt, daß ein oder mehrere ÄC-Teilnetzwerke als Teilstücke der übrigen i?C-Netzwerke mitverwendet werden.

In F i g. 1 ist mit X₀ (t) das zu entzerrende Signal, welches am Kanalausgang bzw. am Entzerrereingang anliegt, dargestellt. Vorausgesetzt wird, daß dessen zeitliche Dauer zumindest quasibegrenzt ist, d. h., daß ab einer oberen Grenze D mit

(K-I)T<D<KT,

45 K = ganzzahlig, die restlichen Ordinaten so klein sind, daß sie außer Betracht gelassen werden kann. Im Beispiel ist D = 6 T. Gefordert wird, daß das entzerrte Signal (t) zu den Abtastzeitpunkten nT (η = 1, 2, ... K — 1) vorschreibbare Werte annimmt, d. h., daß die Echoanteile der Abtastwerte unter einen vorgeschriebenen Wert abgesenkt werden, während der Abtastwert selbst erhalten bleibt. Zur idealen Entzerrung wird man bis auf einen Abtastzeitpunkt lauter Nullstellen vorschreiben.

Fig. la zeigt die Entzerrerschaltung. Die Netzwerke F₁ bis F_K_₂ sind verschiedene lineare .RC-Teilnetzwerke, welche die Funktion *₀ (f) m fast beliebiger Weise so verzerren, daß die damit entstehenden Antworten X₁ (t) bis x% _ ₂ (t) ebenfalls in ihrer Dauer quasibegrenzt sind (F i g. 1 b). Damit ergibt sich folgendes Gleichungssystem:

c₀x₀(2 T) + C₁X₁(I T)+ ... C₁CrCz

1-I]T) + C₁X₁(IK-I]T) + ... c_K.„x_K.₂([K-I]T) =y_K__s

Da man K — 1 Gleichungen für K — 1 Bedingungen hat, muß es also eine Potentiometereinstellung so geben, daß eine ideale Entzerrung auftritt. Sind die Antworten der Teilnetzwerke verschieden lang, so ist für die Dauer D die zeitlich längste Antwort zugrundezulegen. Damit keine widersprüchlichen Gleichungen auftreten, ist lediglich zu fordern, daß die Bilder der Funktionen X₁ (i) möglichst unterschiedlich ausfallen.

Als Beispiel ist in F i g. 2 als zu entzerrendes Signal x_a(t) ein dreieckförmiger Impuls dargestellt. Das Netzwerk F₁ bildet daraus die dargestellte Funktion Jc₁(O, das Netzwerk F₂ die Funktion x.,(t). Die Filter F₁ und F₂ könnten z. B. zeitvariabel linear sein. Für die Abtastfälle T, 2 T und 3 T gilt nacheinander Als Lösung ergibt sich C₁ = +h/2; c₂ — —h/2; c₃ = 0. Mit dieser Koeffizienteinstellung lassen sich beliebige Folgen Dreieckimpulse ideal entzerren. Ein Beispiel möge das verdeutlichen: Betrachtet wird die Folge »Impuls-Impuls« in Fig. 3. Für die Abtastzeitpunkte Γ bis 4 Γ ergibt sich nacheinander:

-C₁ + -c₂--c₃ = 0

4 2 2

— C₁ — c_a + — c₃ — η

J J J

4 2 4 _

— C₁ — — c₂ + — c₃ — η

-C₁ + -C₂- -C₃= 0

C₁ — C₂ + C₃ = h

— C₁ + - c₂ + — C₃ = 0

(2) ao Wie aus diesen Gleichungen ersichtlich ist, werden bei diesem Beispiel zu den Abtastzeitpunkten 2 T, 3 Γ und 4 Γ die Echoanteile des Abtastwertes zum Zeitpunkt T unterdrückt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Einstellbare Entzerrerschaltung zur Entzerrung von über einen Kanal begrenzter Bandbreite als impulsförmige Datensignale in periodischen Abständen übertragenen Abtastwert, die am Kanalausgang ein Signal erzeugen, das sich mit seinen Echos über mehrere Abtastintervalle erstreckt, wobei die Entzerrerschaltung einen Summierer enthält, dem das zu entzerrende Signal über eingangsseitig parallel geschaltete Teilnetzwerke, denen jeweils in Serie Gewichtungspotentiometer am Ausgang nachgeschaltet sind, zugeführt wird und an deren Ausgang der von Echostörungen entzerrte Abtastwert entsteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilnetzwerke als derart abgestimmte passive Z?C-Netzwerke ausgebildet sind, daß das entzerrte Signal nach der Summierung der Signale der Teilnetzwerke nur einen Abtastwert aufweist, während die zu den nachfolgenden Abtastzeitpunkten im empfangenen Signal enthaltenen Echoanteile dieses Abtastwertes unter einen vorgeschriebenen Wert abgesenkt werden.

2. Entzerrerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere lineare /?C-Netzwerke als Teilstücke der übrigen Teilnetzwerke verwendet werden.