DE1762701C - Signalregenerator für eine Pulscodemodulation-Nachrichienaniage mit differentieller Phasenmodulation - Google Patents

Description

Hei einem diffcrentiell phasenmodulierten Piilscoderiiodulations-(P('MFNachiiehtensysteni mit zwei Zustände» wird ein hochfrequentes Signal auf eine Frequenz oheihalb und unterhalb einer Bezugsfrequenz ficqueij/inodiili Tl, um eine äquivalente Phasenmodii- ;, !ation von entweder | 90 oder ¹J(I" zu erzeugen.

Fs isi bekannt, dall eine bessere Ausnutzung lies Frcqiieii/spektrums encicht weiden kann, indem die Zahl der möglichen Signal/usiände vitn zwei auf mehr al>. /\'.i-i erhöht wird. Beispielsweise ermöglicht ein u, System mit vier Zuständen, also ein quaternares System, die kombination und Übertragung vmi zwei limiircudierten Signalen über den gleichen Übt-rirajuingsueg. Allgemein gesagt würde ein System mit 2/> Zuständen die (J bei tragung von ;> binärcodierien i = Signalen im Multiplexverfahren ermöglichen.

Detektoren \U\ ρ binärcodierte Signale sind bckauni. Beispielsweise v.erde» in dem Buch vor. Ue η η et L lind Davey »'Data Transmission·'. Mc(jraw Hill Book Company, New YwL Si. haltimgsanoiJiHinucn >,; für eine differeniielle i'hasenan/eige vier- und achrphaxigc Signale hesehi leben.

Solche qua'.er:;.neu ''ys'eiVic siiiJ jrdoi η mciit crfoigren h gewesen, ν l-iI :!,i.-^igiiett: Signalp-gcncraloicn fehle, > dii. .!as ei·.!"'. -metl;c:ie Signal m>i \ ;cr /usiändeii '.L; >ri)_iU'n l-.'.i.in.· i.

Die FrlMiJi'tr.; 'iat sich die Aufgabe gjsn.-ilt, cii.c.i Sukhen ''ignaheg'.-P.eratoi zu schaffen. Diese Aufgabe wird di.rch die iui Anspruch I angegebene l.rfindii.ig cr.vn.ht.

IMe I rlmduug soll im folgende!¹ an Hand vnn Au-.-fiiliniiij.^:,s!'ci-,pi;;lci! in Verbindung mit den Zeichnungen no-. I-, genauer beschrieben weiden. Fs /<:i.;t

f- 1 .!.'. ι als Blockschaltbild einen "Feil eiu>-s Λ111-fi'ilinmpsb "spie!·, für eine Verstärke: t.ilion /;ir Vor- 3;·, Wendung m einer PCK! Anlage nut quaicniäier difie (chUcllci Phasenmodulation, die einen quafci n;'iu:n f .^1!teri.'iilial l'h.isrndctek tor. zwei Signa'regcneralore.i. *"iiien linset/er und einen Ί- emoduhlti r enthüll

F" 1 g. i-^! zur 1 'iautciiing die vier iii<>;.,IicIk.i I'liasen- tr, iinderui'geü, di<.· das Signal /wischen aufeinanderfolgenden A- '.■ ,imiei ■■. ailcii zeigen kau·-·.

Fig. 3 eil. Aii'il'iihrungsbeispiel eines f|uaie'n;in.Mi I'liffercuiid-Phasei'dctekti'irs mit genaueren F.in/eiticiten. 4;,

I i g. 4 als Hli>ck:,ciiailbild ein Ausfüllt unasbeispiel für einen Umsetzer und einen UeiTiodnlatc·!¹,

F 1 g. *'> die V Italtungscin/i.'lheitcn enu's weiteren Ausfüllt iüig-.hei -pieis für cmcn ReiiHniulriN-r.

1' ι «. (■ die Sclialtunj-,t.'inz.ellieili.ii euu·-· weilercii ?,» Λusfi'ihriin^sH;·j .|H;.Ls für einen '. 'msU/i-i

Die I rüml· ii'.', be/ieht sich auf I inrichsiingen uiiil Vcrfiilu-M· zur An/cig'.· und !' egrner i'.'riihg euu". i|i;,i lerniirrii differentiell pha>enmodulierii-n (Dl'M ) Signal, hei dem die differenticllc Piiascnvcischiebung .-r/Ί, ^5

/r/4. ,l?r/'4, -J.t/4 rad beträgt. t)ie lüniichtungen i'.nthalten einen qimtemiucn i)iffeiential-Phitsendetek-I01, Signalregcnet iloien, einen Limsct/cr und einen lU'niodulator.

Der Phasendetektor besitzt einen lincigieleiler -ynr '»> Aufteilu.ig des DPM-Sipnals in /wci Kompoii':nteii. Jede dieser beiden Signafkomponenlen wird in einem Diffcrcntial-Phascndetektor binärer Art mit einer bestimmten differenticllcn Phascnver/ogerung angezeigt, um zwei Signale F₁ und C, zu erzeugen. Fines dieser f>; Signale, ni'mlich F₂, gibt den Betrag der differentiellcn Fii isenvcrsdiicbung (τι/4 oder 3π/4) /wischen Signalen benachbarter Zeitabschnitte an, während das andere Signal, F₁, das Vorzeichen (L) der Phasenverschiebung darstellt. Fliese beiden angezeigten Signale enthalten als.) alle Informationen, die zur Wiederherstellung des ursprünglichen Signals erforderlich sind. Die Art und Weise, «ie diese Information ausgenutzt wird, hängt jeduch im Fall einer Verstärkerstation von der An des Rcniodulators ab.

Im allgemeinen weiden nach der Anzeige und Regenerierung die neiden Signale F₁ und I., mit Hilfe eines Umseizcis zur Urzeugung eines neuen Signalpaais/;, und //, kombinier!, die den Remodulator heaufschlagen Bei dem im folgenden noch genauer zu beschreibei.den Ausiührungsbeispiel der Erfindung betätig! das Signal«,, das eine Funktion sowohl F₁ als •'tuch von Fj nt, einen 1 iequcnzni.>dulati)^r (,FM de\iator) zur Frzeugung einer Phasenabweichung von .: .7/4, während das Signal /..,, d-s nur von F, abhängt, eine zusätzliche Phasenverzögerung von 180° bei Bedarf einführt. Di;se zusätzliche Verzögerung von IRi) erzeugt das Äquivalent einer Phaser.-.erschiebune

.1 f 4 (ii. h..
.-,- ist i-lcich

t 1 entspricht —3.7/4, und -

lie. ; /ei·, i als ülocLschaltbild dijjeüigen Feile eines Ausfiiii. ur.gsbeispieis für eine P('Ni -Verstärker-.statior: .in; vekru sici, die Frfiridiing bezieht. Da/u gcliörci en qualernärer DiffercntiaFPliasciidetel-.lor V), -,ij.naln.-gen-jialtiren ') un.l 9', ein Umsetzer II titid cm Remodulator 12. Grundsätzlich kann die v'erstiakersiaii'iii zur Regenerierung \e<.\.-., differeniiell pliaseiiiiR.iUilierica Pl'M-Signals mit \ier Stufen ein gerichtet sein, im besonderen stellt jedoch das \ieisluligc Signal, auf das McIi di·.· Frfmdung bezieht, eineu Wechsel:.tioiii konsiariicr Amplitude dar, «lessen Pliase zwisc'ne--. Jen Al-:.» ,ti:itei ji ilen 111 b-nat-hlurten /eital-s !mittel, "der Zeitlapen um , π/4, :r,4, ■3 ι '■■ oder 3~,4 rad abweicht. Dies·:-, Signal ist in 'ig., durch einen Vektor ν dargestellt, der die iiignaipli ise in jedem Abtast/eitpunkt zrigt, und durch Vckioien 2\ TL. 23 und 24, die die vier möglichen Piia¹ en/tistäiiiie im nächsten Abiastpunkt zeiget':, iieriüclswc! se kanu die Phase entsprechend dem '.'ekt'T 21 liiri '/4 rad oder entsprechend den Vektoren 22. 23 und 24 um einen dc '.inderen oben a;ig..'gei.::neii Bv'.r;ige abweichen. Die iMinklion der Anoidnnng nach 1 ig. 1 n.-.trht tiarin, die Ciröße und da-. Vorzeichen .^:ie:,er Phasei;. ■. rschiebung zu bestimmen iind da¹-l.ignal /.ii regehcncrcn. Im folgenden ..ird jede dei 'ilocksciialtungi-n iii F i u. 1 genaue! beschrieben

Zuerst sei de, quaternärc Diffcienti.d-fMi.i .endetektiii H) lieliachtct. Fr hat die Anfgaiu¹, die relaiiw Phase des i ing.iiijüssignals in /wci benachbarten Zeil-I,igen zu pnifen und zwei 1 e>tsteliungen zu lieffen. Fine Feslstciiung betrifft die liriilie des Phasenunti'ischiedcs. Die andere Feststellung betrifft deren Vorzeichen. Hei dem in F i g. 3 gezeigten Detektor wird das Frgebnis dieser Feststellungen je durch das Vorzeichen der beiden Ausgangssiguide F₁ und F₈ des Detektors angegeben, wie im folgenden noch genauer t'eschrieben.

F)cr Detektor 10 in Fig. 3 enthält einen ersten Fncigictcilci 30 zur Aufteilung des Eingangssignals in zwei vorzugsweise gleiche Signalkomponenten. Im allgemeinen kann jeder übliche Teiler benutzt werden. Bei dem Ausfühningsbeispiel wird eine 3-db-Oabclschaltunp mit einer Phasenverschiebung von 90" verwendet.

Jede der beiden Signalkomponenten wird einem von

i 782 70ί

jv.ii Dillcrcnli.il-Piiasend-.-tekioren 31 mul 32 binärer Ali zugeführt.

In da Hauptsache weisl jeder der binären Dete'Mn-Il-h M und 32 ein Paar miicinandei >.crhiindciiL-r ? (Ib-Ilybiideii 33-34 und 35-3f> sowie e.incu /ugeordin ten Amplituiiendetektor auf. lk-i dein Ausfiihrungsliispiel siiul die Hybriden als solche mit einer Phasenu-r,chiebi::-«g von 'J(V dargestellt. Ils bssen sieh aber riTiiMigut auch 1 HO¹ -Hybriden oder eine Mischung >·,ιι IM- und ')() '-Hybrider, verwenden. Im letzt-C .uinien Fall werden jedoch die Ausgangssignaie Γ, ι·..-; i'., vertauscht. Dem muß dann einsprechend Reelii hi,!.' geliagen werden.

I ).e Paare der konjugierten Zweige, die der Hybride Ai zugeordnet sind, sind nut 1-2 und 3-4 be/eii.hnU. lh. ; :nigen der Hybride 34 wei,en -lie ^zeichnung i .;■ und 3'-4' auf. tine der uuu Fiiergieteiier 3» abg. i.iii'ten hingangssignalkomponenten ist an den / vg I der Hybrule.V, angeln-i. Der /weig 2 ist nut eii,i.ni Widerstand libgesehlossen. Die /wcige 3 und 4 ;» C. ■ Hyhnde 33 sind über Wege 15 b/w. 16 mil den /■ :iuon 3' i)7'A. 4 der I Ijbride .14 verbuiKien. Aus i Midcii lite spatei noch i'en.iuer erläutert werden, t iiiih dci Weg 16 cm Vci/ögerungsnet/V/L-ik 37.

;)i; restlichen Zunge i und T der Hybride 3·! sind i,i.^; einem Paar von entgegcngeselzt gepnlten Amplitii-• i« !.detektoren verbunden In dem Ausfühningsbeispiel tu 'altiMi die AmpliUidcndctektoren Dioden 40 und -11 u>\: x· zugeordnete Hochpaßt'ilter 42 und 43 und Tief- |-j.:) «liLter 44 und 45. -,■>

Die Diode 40 ist mit "■ -Detektor" bezeichnet, da > ■ auf ijriind ihrer Po'nmi; ein negatives '\u;.i;angsi.jiial erzeugt, wahrend die Diode 41 als » · -i">etektor« he/eiclinel ist, da sie entspret'.ifiid iitii!· I-Olung eir P'.'mkvs Ausgangshignal tivei;,jt. Ua., Xusgan,¹..- .:;, : ipial I', wird diirch Anschaltung der bei-Jeu un|.lituileiiiietekti^rsignal'¹ über Tiefpaßfilter 44 und 45 an cini.-n gemeinsamen Ausgangsanschluß gewonnen

I )l ι andere binäre Detektor 32 ist ähnlich aufgebaut. He/eii-linet mar. die Paare son konjugierten Zweigen der I lybridc 35 trit 5-6 und 7-8 und die der Hybride 36 ■ 11 it S'-6' und T-H', so liei^t die /weite Hingangssignal · komponente vom Encrgieleiler 30 am Zweig 5 der Hybride 35. Der Zweig 6 ist mit einem Widerstand abgeschlossen. Die Zweige 7 und 8 der Hybride 35 sind über Wege Π und 18, von denen einer ein Verzüge: ungsnct/wcrk 38 enthält, nut den Zweigen 7' b/w. 8' der Hybride 36 verbunden.

Die übrigen Zweige 5' und 6' der Hybride 36 liegen ■in 1 iiicm zweiten Paar von entgegengesetzt gepolten ,v> Anipiitudeiidctektorcn mit den Dioden 46 und 47 sowi.: den zugeordneten Filtern 48, 49, 50 und 51. '■'ntsprcchend ihrer Polung stellen die Diode 46 den ·> -Detektor« und die Diode Al den »ι -Detektor« dar. Da:; Ausgangssignal I₂ wird durch Anschaltung der beiden Dctektorsiguale über Tiefpaßfilter 50 und 51 an einen gemeinsamen Ausgangsanschluß gewonnen.

Wie oben angegeben, soll der differentielle Phasendetektor die relative Phase zwischen Signalen in benachbarten Zeitlagen feststellen. Bei einem binären differentiellen Phasendetektor kommen die beiden zu vergleichenden f/gnale an den Eingangszweigen der zweiten Hybride mit einer solchen Phase an, daß sie entweder in einem oder im anderen Ausgangszweig der Hybride kombiniert werden. Dies führt zu einem Ausgangssignal, dessen Polarität die beiden möglichen Phasenzustände des Signals angibt, tm vorliegenden Fall ist die Situation jedoch komplizierter, da jetzt vier PhaseiizusUlinie zu identiliziereii sind. I olglich unterscheidel sich die Pltasenbe/iehung, die in wenigstens einem der beiden Detektoren 31 ;md 32 in Hg. 3 erforderlich ist, um der im üblichen binären Differeutial-riiaseiuletcktor. Da außerdem die beiden Detektoren 31 und 32 unterschiedliche Informationen bezüglich des SiKnals liefern s>.Ilen, sind die Phasenhcieh.mgen in diesen beiden Detektoren notwendigerweise linie;schiedlich Diese Unterschiede /eigen sich in der Cie.sanv.ver/öi'crung, die durch die Net/»verke 37 und 3H eingeführt vvud.

Die ei sie l-ordeiung für die beiden Verzogeruniisnctzwerl.e lautet, daß sie das Signal um eine Zeitspanne verzögern, die im wesentlichen gleich einer /citlage / isl. Dies gill fin beide Netzwerke und laut sich wie folgt ausdrücken:

wobei 7", und /'.. die dun:.- das Netzwerk 37 b/w. 38 eingefüliite Verzögerung isl.

In der Praxis hat sich gezeigt, daß /', und T., von 7" um etwa 20",,, abweichen können, ohne die Ciütc de· Dekk;ors wesentlich zu beeinllussen. Dies kann jedoch nu' als eine C iroheiiistellung angesehen werden. Genauer ergib! sich fiir die durch das Netzwerk 37 ciiv/.'fulirte Verzögerung, ausgedrückt an Hand der Signaiphase:

Ti₁₁V^ fi.f rad. (2)

wobei η eine gan/e Zahl und </>,. die Kreisfrequen/ des Signals ist.

Für das Netzwerk 3H gill:

rad.

wobei m eine ganze Zahl ist.

Die Werte η und m werden so gewählt, daß der Verzogerungsbedingimg nach Gleichung (I) Genüge getan wird.

Für eine f-.instellung des Netzwerkes auf die angegeben.Weise sind die normalisierter; Ausgangssignale l\ und V₃ fm jeden der möglichen Phasenzustände des Signals in Tabelle I angegeben.

Tabelle 1

DilTercntielle
l'hasenvcrstliiebung

J.-7/4

-■-.τ/4

1 - 1

Us zeigt sich, daß die Polarität des Ausgangssignals V_x das Vorzeichen (±) der differentiellen Phasenverschiebung angibt, während die Polarität des Ausgangssignals Kg die Größe (π/4) oder (3.-τ/4) der differentiellen Phasenverschiebung bezeichnet.

Diese beiden Signale enthalten also alle erforderlichen Informationen, die zur Wiederherstellung der ursprünglichen Grundbandsignale oder zur Regenerierung des Hochfrequenzsignals erforderlich sind. Die Art und Weise, in der die Informationen ausgewertet werden, hängt von der Art der speziellen Schaltungen ab, die zur Erzielung eines der Ergebnisse benutzt werden.

Nach der Anzeige und vor der Anschaltung an den U in sei/er 11 werden die Grundbandsignale I₁ und I ₂ zweckmäßig mit Hilfe der Regeneratoren 9 und 9' regeneriert. Diese können aus tier Vielzahl bekannter Schaltungen ausgewählt weiden, (Fs wird dazu verwiesen auf »Transmission Systems for Communications« von »Members of the Technical Staff, Bell Telephone Laboratories", Revised, 3. Ausgabe, Kapitel 2d.)

F i g. 4 zeigt in r orm von Blockschaltbildern Einzelheiten von Ausfülirungsbeispiclcn für einen Umsctzer und einen Rcmodulator zur Regenerierung des DPM-Signals. Allgemein gesagt, bestellt die Funktion des Umsetzers 11 darin, die Signale Γ, und C₂ ■ i~i eine zweite Gruppe von Signalen//, und /i₂ umzusetzen, die den Rcmodulator 12 betätigen. Da die spezielle Art dieser Signaluinsetzung von den F.inga'igsanfordcrungen des Remodulators abhängt, sol! dieser zuerst betrachtet werden.

Gemäß F i g. 4 weist der Retnodtilalnr 12 einen Freqiienzmodulator (FM-deviatorJ 60 auf, dessen Ausgang an ein Verzögerungsnetzwerk 61 angeschaltet ist. Dieses führt eine zusätzliche Verzögerung von entweder 0 oder 180' ein, und zwar in Abhängigkeit \^n der Polarität des Signals/i₂. Dies soll im folgenden noch genauer erläutert werden.

Der Frequenzmodulator 60 kann ein beliebiger spannungsgestcuerter Oszillator sein, beispielsweise ein Tiinnel-Dioden-Oszillalor, dessen Frequenz eine Funktion der angelegten Vorspannung ist. Die Os/illatorfrequcnz. im unmoduliertcn Zustand wird in typischer Weise durch eine Vorspannungsquclle 60 bestimmt. Die Frequenzmodulation wird durch das Signal/ι, erzeugt, das so an den Modulator 60 angekoppelt ist, daß rs dessen Vorspannung verändert.

In bekannter Weise unterliegt ein Signal f(t) nut sich ändernder Frequenz einer Phasenverschiebung/.!?, gemessen relativ zu einem Bcugssignal der Frequenz. f_B, entsprechend der Gleichung:

2.7 /

- /ο] df,

wobei die Integration über das Zeitintervall r₂—1₁ erfolgt. Bei einem PCM-System erstreckt sich die Integration über eine Zeitspanne, die gleich einer Zcitlage ist. Erfindungsgemäß ist das an den Frequenzmodulatnr ungelegte Signal so gewählt, daß es eine Phasenverschiebung, entsprechend _r .τ/4 oder --.τ/4 nid erzeugt. Da jedoch außerdem Phasenverschiebungen von -i- 3.T/4 und -3.7,4 rad ebenfalls erforderlich sind, sind Mittel einschließlich des Verzögerungsnetzwerkes 61 vorgesehen, die erforderlichenfalls diese zusätzliche Phaseinerschiebung bewirken.

Die Schaltungseinzelheiten eines Ausführimgsbeispiels eines Verzögerungsnetzwerkes zur Verwendung im Rcmodulator 12v sind in Fig. 5 dargestellt. Das Netzwerk 61 enthält zwei miteinander verbundene 3-db-yO -Hybriden 66 und 67. Die Paare konjugierter Zweige der Hybride 66 sind mit 72-73 und 74-75 und die der Hybride 67 mit 72'-73' und 74-75' bezeichnet. Die Zweige 73 und 73' sind mit einem Widerstand abgeschlossen.

Der Zweig 72 der Hybride 76 stellt den Eingangszweig des Verzögerungsnetzwerkes dar. an den folglich der Frequcnzmodulalor 60 angeschaltet ist. Der Zweig 72' der Hybride 67 ist der Ausgangszweig des Rcmodulators.

Die Zwf ige 74 und 75 der I lybride 66 sind über zwei im v.i-sentü'Ικ.ίι identische Wege 68 bzw. 69 mit den Zweig;?it 74' Ir/.'-v. 75' dei Hybride 67 verbunden. Außerdem ist jeder der beiden Wege über eine von Γι zwei cnigegerige:-.rt/l gegolten Dioden 70 und 71 an F!rde angeschaltet. Die Dioden sind auf einen Arbeitspuiiki im Sperrbereieli vorgespannt, so daß sie im wesentlichen ais offen- Stromkreise über den Wegen liegen.

jo Im Betrieb wird ein vom Umsetzern abgeleitetes Signal//, an den I requenzmodulalor 60 angelegt. Abhängig Vi)H der Polarität dieses Signals ändert sich die augenblickliche Frequenz des Modulators um einen Betrag, der bei einer Integration über eine Zeillage

is gleichcinei Phasenabweichung voll -.T/^odei --.7/4 rad ist. Gleichzeitig wird ein zweites, ebenfalls vom Umsetzer 11 abgeleitetes Signal /i₂ über zwei Tiefpaßfilter (I.PF) an die Dioden 70 und 71 angelegt. In Abhängigkeit von der Polarität von /i₂ wird eine der Dioden in

jo den Zustand hoher Leitfähigkeit gebracht, so daß der mit ihr verbundene Weg gegen I rde kurzgeschlossen wird. Andererseits wird die zweite Diode weiter in den Sperrbcrcich getrieben, so daß der andere Weg unbeeinflußt bleibt.

Das Serial //₂ bewirkt dadurch, daß das Signal nur über einen der beiden möglichen Wege zum Ausgangsanschluß 72' laufen kann. Wenn beispielsweise //, p-'sitiv ist, wird die Diode 71 leitend und schließt den Teil des Signals gegen Erde kurz, der vom Zweig 72 der Hybride 76 auf den Zweig 75 koppelt. Die Diode 70 bleibt dagegen gesperrt, so daß der auf den Zweig 74 gekoppelte Teil des Signals nicht beeinflußt wird. Dieser Teil des Signals kann daher über den Weg 68 zum Zweig 74 der Hybride 67 laufen, wo er wiederum in zwei gleiche Anteile aufgeteilt wird. Eine Hälfte des Signals koppelt auf den Zweig 73' und wird im Abschlv,il.viderstanel vernichtet. Die andere Hälfte des Sigi ils koppelt auf den Zweig 72' und stellt das Ausganessigna! di:> Reniodiilntnr.s dar.

ίο VVor.ii /I₂ negativ ist. wird cmc andere Diode 70 leitend und sclilic'it den Weg 68 kurz. Das Ausgangssigna! läuft dann vom Zweig 72 zum Zweig 75, über den Weg 69 zum Zweig 75' und dann zum Ausgangsanschluß 11.'. In diesem Fall wird eine zusätzliche Phasenverzögerung von 90 durch jede der beiden 9(F-Hybriden eingeführt, so daß insgesamt eii.«i Verzögerung von 280 mit Bezug auf die Verzögerung zustande konus¹.!, die bei Ausbreitung des Signals über den Weg 68 vorhanden ist. In Abhängigkeit von der Polarität des Signal·;//, ist aiso die gesamte differcnlielle Verzögerune zwischen Signalen in benachbarten Zeitlagen StM, - π 4. r-rr/4 - .τ —3.7-4 (Modulus Zt) oder .τ 4 ' .7 — - 3.7/4.

Die nachfolgende Tabelle II zeigt die relativen

S5 Phascnverzögciungen für unterschiedliche Kombinationen der Signale/<, und /<-. Außerdem sind die entsprechenden Werte von F, und F₂ angegeben.

Tabelle II

ί '2	Verzögerung	1	*'«
;.]	τ /4	1	1
- 1	3.T/4	- 1	-1
r 1	.7 4	1	1
	-3.T/4	. 1

Claims (4)

Die Tabellcll zeigt, daß das Vorzeichen von /*, positiv ist. wenn die Vorzeichen von C1 und Cg gleich sind, und negativ, wiiin die Vorzeichen von C1 und C2 verschieden sind. Das heißt. Vorzeichen», = (Vorzc'-.-hcn C1) (Vorzeichen C2). Das Signal /f2 hat andererseits das gleiche Vorzeichen wie das Signal V1. Diese beiden Bedingungen definieren den Umsetzer 11. I ine Anordnung zur Erzeugung der Signale/I1 und /ι., ist in C i g. 4 dargestellt. Dort ist ein Umsetzer signale C, und Cs gleich ist. und ein Ausgangsimpuls entgegengesetzter Polarität, wenn die Polarität der tingangssignale Vx und V1 unterschiedlich ist. Man beachte, daß die angegebenen Polaritäten der verschiedenen Signale V1, C2, /ι, und /i2 lediglich ein Beispiel darstellen. Durch einfache Um kehr der Diodenanschlüsse oder durch Einschaltung von Verstärkern lassen sich andere Kombinationen von Signalprlaritäten erreichen, um das erforderliche regenerierte Aus- gezeigt, der einen Signalteiler 85 und einen Vorzeichen- io gangssignai zu erzeugen. Es sei außerdem darauf hingencrator86 enthält. Das durch den quatcrnären gewiesen, daß die gezeigten speziellen Umsetzer- und Phasendetektor gewonnene Signal C2 wird an den Remodulatorschaltungen lediglich Beispiele sind und Teiler angelegt und dort in zwei Komponenten aufge- daß ebensogut andere Schaltungen benutzt werden teilt. Eine dieser Komponenten geht als Signal/it zum können. Darüber hinaus sei bemerkt, daß im allgc-Remodulator. Die andere !',-Komponente und das 15 meinen Verstärker (nicht gezeigt) vorgesehen werden. um die Amplitude der verschiedenen Signale zu regeln. Insgesamt stellt also die oben beschriebene Anordnung nur ein Beispiel eines der vielen möglichen Ausführun- p Signal C1 liegen am Vorzeichengenerator 86, der das />, erzeugt. Bei dem speziellen, in I i g. 6 dargestellten Ausfiihrungsbcispiel des Umsetzers 11 enthält der Vorzeichengener,ilor 86 einen Briickenglcichrichter 90 und einen jo sogenannten Kioto-Pair« 91. Line genauere Beschreibung des (joto-Pair findet sich in »Some New High-Speed-Tunnel-Diode logic Circuits« von M. S. Axelrod et al. IBM Journal. April 1962. S. 158 bis 169. Die Signale C1 und C2 werden an entgegengesetzte Enden der Primärwicklung 92 eines Übertragers 93 11-.gekoppelt. Die Sekundärwicklung 94 ist mit den f iiiü.ingsanschlüssen 95 und 96 des Gleichrichters 90 verbunden. Dessen Aiisganpsanschluß 97 liegt über einen Widerstand 98 am Verbindungspunkt 99 der Dioden 100 und 101. Die gleichsinnig in Reihe geschalteten Dioden sind durch Stroiii-Spannungs-Kennlinien gekennzeichnet, die einen ersten und einen zweiten Bereich positiven Widerstandes und dazwischen einen Bereich negativen Wideistandes aufweist. Die Dioden ν erden über Abschnitte der Leitungen 102 und 103 auf einen Arbeitspunkt innerhalb des ersten Bereiches positiven Widerstandes vorgespannt. Eine zweite Vorspaniningsschaltung 104 erzeugt aus noch zu erläuternden eirunden eine kleine 1'nsv mmelric der Vorspan- 4'i Im Betrieb wird ein symmetrischer /citstcuerimpuls. tief mit der InipuKw iederholunpsfrcqiicnz des diffcrcnliell ph.isenniodiilierlen Signals synchron läuft, an die |)iodcn angelegt. Die Polarität und Amplitude des /eilsieuerungsimpiilses ist so gewählt, daß er den Aibeiispimkt beider Dioden auf deren Bereich ncgati- ^i Widerstände^ mm-·. Ιμ-Ί-ι . In Abhängigkeit davon. ve!· he tier beiden Pi.>d η ihren Bereich negativen V\ idei'si.indes /;;cm uici. hl. schaltet die eine oder die ■ Dii>d:· auf '1MCi /weilen Beicich positiven 45 ! entweder ein positiver msciihiH am Verhindunc- •ί ί ("> erzeii'ji I' .-M (.ein SiL'ial an <; ' 1 <'■ η stattfindet 1 niei dies /cil-leiiei ii-UTssigi'.ais -,Ir '.:!- er/ciiül Wenn andi i .ί •I ■-!.· l'i>lai lliil haben, zieht 1Il d ϊί' \ . l! sp,i η Ί Μ Μ !' !'!^- I ^ie. 'f ' ich lit.Ί! Ρ; rund ik ι ird ein ■λ ird ai : 'i.-iriläl halien. wird insk-iehrichtcr angekoppelt. \rheilspmiktcs einer der >n Bedinciingen sind die ie Diode 101 auf Grund ιΊ! positiven Ausgangssc!ts I 1 und C2 entgcgcntier Gleichrichter Strom. K 1 der Diode 100 und vcr-/ciMeiicrungssignals un'zuei;ativer AiiscangsimpuN er- i.Mi \usgangsimpul·, liner !:;■ !' larilal der |-'ingar,ji>- gen dar, auf die sich die Erfindung anwenden läßt. Patentansprüche:

1. Signalregenerator zur Verwendung in einer Pulscodemodulation - (PCM) - Nachrichtenanlagc. bei der ein differentiell phasenmodulicrtcs Signal als Wechselstrom konstanter Amplitude übertragen wird, dessen Phase um .τ/4. --.τ/4. .Vr'4 oder — 3.-T/4 rad zwischen aufeinanderfolgenden Zeitabschnitten verschoben ist. dadurch gekennzeichnet, daß der Signalregenerator folgende Bavtcile aufweist:

a) einen Quatcrnär-Phasendetektor (I i g. 1: 10). der so ausgelegt ist. daß er das Signal aufnimmt und ir ^ bhängigkeit davon ein erstem Ausgangssigiitii ,), das das Vorzeichen der differcnliellen Phasenverschiebung de Signals angibt, und ein zweites Ausgangssignal (C) erzeugt, das den Betrag der diffcrcnticllen Phasenverschiebung angibt:

b) einen an den Phasendetektor angeschalteten Umsetzer (11) zur Umwandlung des erster. und zweiten Ausgangssignals (C₁. C) in dritte und vierte Ausgangssignalc (//,. //.). wobei die Polarität des dritten Ausgingssignals (/I₁) eine Iiinktion der Polarität des ersten und zweiten Alisgangssignals (C₁. C₁) und die Polarität des vierten Ausgangssignals (//„) eine I nnktion der Polarität des zweiten AusuangsMiziuiN ist;

c) einer, an den Umsetzer anpesclial'etc Re modulator (12) zur Regciicrierunc de- viiffercnficll phnscnmodiilicrten Sigr.aK mit einen Oszillator (L i g. 4: 60). dessen Ausganusfrcquenz sich in Abhängigkeit von dei.i diillcn Ausgangssicnal (//,; zur ErzciiEi'nL' einer äquivalenten Phasenahwciclning \o;i -7 4 dder

r.'A rad ändert, und mit einem Ycizöiieiiingsnetzvverk (61) zur Eiinführ iini: einer 711-sälzürhcn Phasenverschiebung von entweder 0 oder 180 in Abhängigkeit von dem vierten Aiispangssignal (//„).

2. Signalrcgcncrator nach Anspruch 1. dadi.rch gekennzeichnet, daß der Umsel/ei sn a'ifgcbaui ist. daß das dritte Ausgangssignal (»„) positiv ist. wenn di Polarität des ersten und zweiten Aiisüancs-

die

Mgnals fi',. I „) gleich ist. und negativ, wenn die Polarität des ersten und /weilen Λus<;an":ssi_L<n;i|s verschieden is!.

■^. Sijinaiicücncralor nach Anspruch 1 .'du '.,!,, durch !'ck-nnzeiclinet. daH der nualcrpar-Ph.isen-

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detektor ein Fnergietcilernctzwerk (F ig.

3: 30) zur Aufteilung des Signals in zwei gleiche Teile und /ur Anschaltung dieser Teile an eine erste und eine /weite Schaltung (31, 32) enthält, von denen jede folgende Hauteile aufweist:

;») eine erste Hybride (33, 35) zur weiteren Aufteilung des angelegten Signalteils in zwei gleiche Signalkomponciten, die über zwei getrennte Wege (15-16. 117-18) laufen;
ti) ein in einen der Wege (16, 18) eingeschaltetes Ver/ögerungsclcment (37, 38) /ur Verzögerung einer der Komponenten mit Bezug auf die andere in der ersten Schaltung (32) um einen Zeitabschnitt (T₁), der gegeben ist durch die (Weichling

.7 rad,

und in der zweiten Schaltung (31) um einen Zeitabschnitt (T₂), der fjegeben ist durch die (Weichling:

"I₀T₂ - m rad,

25

wobei fi₀ die iinmodulie'te Kreisfrei|iienz des Signals, /;; und /1 ganze /'ahlen und /', und T₂ etwa gleich einem Zeitabschnitt (Zeitlage) sind;

c) eine zweite Hybride (34, 36) zur Kombination der Signalkomponenten £iif den beiden Wegen (15-16. 17-187:

el) ersten Filterschaltiingen (42-43. 48-49) /ur Ankopplung der jeweiligen Ausgangssignale der /weiten I lybridc (34, 36) ,111 ein Paar entgegenücset/t gepolter Amplituclendetektoren (40-41. 46-47):

e) /weite Filterschaltungen (44-45, 50-51) /ur Kombination der angezeigten, durch die Amplitudendetektoren gewonnenen Ausgangssignale an einem gemeinsamen Ausgangsanschliiß, um das erste Ausgangssignal (I₁) tier ersten Schaltung (32) und das /weite Ausgangesignal (I >) der zweiten Schaltung (3D /u er/euaen.

4. Signalregcnerator nach Anspruch I. 2 oder 3. dadurch gekennzeichnet, daß der Umsetzer (Fig. 4: 11) einen Teiler (85) und einen Vorzeichengenerator (86) enthält, der folgende Bauteile aufweist:

a) erste und zweite Dioden (100. 101) mit je einer Strom-Spannuiigs-Kcnnlinie. die einen ersten und einen /weilen Bereich positiven Widerstandes sowie /wischen diesen einen Bereich negativen Widerstandes besitzen, wobei die Dioden gleichsinnig in Reihe über eine symmetrische Vorspannungsquclle (105) geschaltet sind und auf einen Arbeilspuiikt im ersten Bereich positiven Widerstandes \orgespannt sind:

b) Schaltungen (106) /mn Anlegen ein·. -. Zeitsteueriingsinipulscs mit denn 'jeuiihlier Polarität und Amplitude an die Dioden, dall diese in den Bereich negativen Widerstandes gebracht und der Arbeitsponkt der einen oiler anderen Diode /ur Umschaltung in den /weiten Bereich positiven Widerstandes veranlaßt wird;

c) eine /weite Vorspanniingsciuelle (104) /ur I rzcugung einer Unsymmetrie in den Vorspannungen der Dioden, derart, daß eine der Dioden bevorzugt gegenüber der anderen auf ürund des Zeitsleiierungsimpiilses umschaltet:

(I) Schaltungen (93, 90). die unter Steuerung des ersten und zweiten Ausgangssignals (I',. I₂) die relativen Vorspannungen der Dioden derart ändeiii küihicii. daß die andere Diode auf Grund des Zcitsicuerungsinipulses umschaltet, wenn die Polarität des ersten und zweiten Ausgangssignals verschieden ist:
e) eine Ausgangsschaltung (107) des Vor/eiehengenerators, die an den Verbindiingspunkt (99) der Dioden angeschaltet ist.
5. .Signalgenerator nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, dall die Unsymmetrie der Vorspannung so gewählt ist. daß ein positiver Ausgangsimpuls auf der Ausgangsschaltung (107) erzeugt wird, und ein negativer \usgangsimpuls. wenn das erste und /weite \iisgangssignal (I₁. I'.,) imterschiedliihe Polarität li.ihen.

Hierzu 2 lllatt Zeichnungen