DE2221146B2

DE2221146B2 - Schaltungsanordnung zum Übertragen eines Mehrpegelsignalzuges mit darin eingesetzten Pilotsignalen

Info

Publication number: DE2221146B2
Application number: DE2221146A
Authority: DE
Inventors: Shoji Dipl.-Ing. Tokio Hagiwara; Shigehiko Dipl.-Ing. Yokohama Hinoshita; Kimio Dipl.-Ing. Kodaira Tokio Tazaki; Hajime Dipl.-Ing. Tokio Yamamoto
Original assignee: Fujitsu Ltd; Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Fujitsu Ltd; Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1971-04-30
Filing date: 1972-04-28
Publication date: 1974-08-29
Also published as: DE2221146C3; DE2221146A1; US3733550A; JPS5034367B1

Description

Für eine wirksame Übertragung eines digitalen Signals unter Verwendung einer Übertragungsleitung relativ hoher Übertragungsleistung wird das Signal übEcherweise in der Form eines Mehrpegelsignals für die Verringerung der für die Übertragung notwendigen Bandbreite ausgesandt. In diesem Falle ist es möglich, daß ein Übertragungsimpuls einen der vorbestimmten ρ Amplitudenwertc hat, und dies bedeutet, daß eine Information von log.,P Bits mit einem Impuls ausgesandt werden kann.

Das Mehrpegelsignal-Übertragungssystem erfordert eine genaue Übertragung der Impulsamplitude auf Kosten der Verringerung der für die Signalübertragung notwendigen Bandbreite, stößt aber auf viele technische Schwierigkeiten bei der korrekten Übertragung der Impulsamplitude mit einem Anstieg der Zahl ρ der Pegel des Mehrpegelsignals.

Im allgemeinen wird bei dieser Art der Mehrpegelsignal-Übertragung das empfangene Signal zu einer genauen Abtastzeit abgetastet, und der dadurch abgetastete, empfangene Pegel wird durch einen Mehrpegeldekodierkreis an der Empfangsseite der Übertragungsleitung dekodiert. Zu diesem Zweck isi eine Einrichtung an der Sendeseite der Leitung vorgesehen, um ein Taktsteuersignal in das Mehrpegelsignal einzusetzen, im eine genaue Abtaststellung oder -zeit an der Empfangsseite der Leitung zu bestimmen. Des weiteren wird bei der Übertragungsleitung eine geeignete Modulation, z. B. eine Restseitenbandamplitudenmodulation, manchmal in Übereinstimmung mit der Kennlinie der Übertragungsleitung ausgeführt. Bei diesem besonderen Beispiel wird das Mehrpegelsignal ausgesandt, nachdem darin ein Signal zum Reproduzieren eines Demodulierträgers auf der Errnfangsseite der Übertragungsleitung eingesetzt ist.

E^:n solches Taktsteuersignal und ein Signal zum Reproduzieren des Demodulierträgers werden hier allgemein als Pilotsignal bezeichnet. Wenn das Frequenzspektrum des zu übertragenden Mehrpegelsignals in der Nachbarschaft des Pilotsignals vorhanden ist, besteht eine Möglichkeit, daß die Mehrpegelsignalkomponente, wenn das Pilotsignal an der Empfangsseite der Leitung herausgenommen wird, in dem herausgezogenen Pilotsignal gemischt ist, um die Reinheit des Pilotsignals zu zerstören, was eine genaue Bestimmung des zu übertragenden Mehrpegelsignals schwierig, wenn nicht unmöglich macht. Um dies zu vermeiden, ist es in dem Fall der Aussendung des Mehrpegelsignals zusammen mit dem Pilotsignal beim Stand der Technik üblich, die Frequenzkomponenten des Me'nrpegelsignals in der Nähe der Frequenzkomponenten des Pilotsignals zu entfernen.

In diesem Falle ist jedoch ein genaues Herausnehmen des Pilotsignale sichergestellt, das an der Empfangsseite der Übertragungsleitung stattfindet, jedoch werden besondere Frequenzkomponenten von dem Menrpegelsignal entfernt, um eine WeUenformver-

S zerrung to das Mebrpegelsignal auf Grund der Entfernung der besonderen Frequenzkomponenten einzuführen.

Üblicherweise ist in dem Falle der Berücksichtigung des Mehrpegelsignalzugs in dem Basisband das

ίο Signal zum Reproduzieren eines Demodulierträgers ein Signal einer Komponente mit der Frequenz Null im Basisband. Deshalb wird in dem Falle des Einsetzens des Pilotsignals zum Reproduzieren des Demodulierträgers die Gleichstromkomponente aus dem

^s Mebrpegelsignalzug entfernt, so daß der Nullpegel des empfangenen Mehrpegelsignals an der Empfangsseite veranlaßt wird, auf Grund der Gleichstromdrift zu schwanken. In dem Falle des Taktsteuersignals wird eine Komponente entfernt, die sich än- dert, um die halbe Frequenz der Wiederholfrequenz des Mehrpegelsignals zu sein, um dabei eine Wellenformverzerrung eines Zyk':is von etwa der halben Wiederholfrequenz einzuführen. Diese Schwankungen verursachen eine ungenaue Dekodierung des Pegels des empfangenen Mehrpegelsign<.!s.

Das Überlagern eines Pilotsignals über ein binäres Datensignal ist durch NTF, Band 37, 1969, S. 224 bis 230, bekannt.

Des weiteren ist es bekannt, ein Mehrpegelsignal mit einer Pilotfrequenz zu übertragen, siehe Elektronik-Zeitung 14, 1971. Heft 4, S. 4. Wenn bei einer solchen Anordnung das überlagerte Pilotsignal an der Empfangsseite ausgesondert wird, wird dieses immer durch die Frequenzkomponenten des Mehrpegelsignals beeinflußt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Schaltungsanordnung zum Übertragen eines Mehrpegelsignalzuges mit wenigstens zwei darin eingesetzten Pilotsignalen besonderer Frequenzen über eine Übertragungsleitung mit einer Sendeemrichtung und mit einer Empfangseinrichtung eine Verzerrung des Mehrpegelsignals trotz Ausfütern der dem Pilotsignal benachbarten Frequenzkomponenten zu vermeiden. Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale.

Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, daß die an der Empfangsscite ausgesonderten Pilotsignale durch die Frequenzkomponenten des Mehrpegelsignals weniger beeinflußt werden, wenn die Frequenzkomponenten des Mehrpegelsignals, die den besonderen Frequenzen der einzusetzenden Pilotsignale benachbart sind, vor dem Zeitpunkt der Überlagerung der Pilotsignale über das Mehrpegelsignal aus-

gesonderi werden. In diesem Falle übt jedoch die vorangehende Aussonderung der Frequenzkomponenten einen Einfluß auf den Pegel des demodulierten Mehrpegelsignals aus. Um dies zu vermeiden wird ein Signal mit einem vorbestimmten Bezugspe-

gel in einen Mehrpegelsignalzug in regelmäßigen Intervallen eingesetzt. Das Bezugspegelsignal wird ar der Empfangsseite empfangen, um einen Fehler zwi sehen diesem Bezugspegelsignal und einem vorbe stimmten Pegel aufzufinden. Die Verzerrung de

empfangenen Bezugspegelsignals wird so korrigiert daß der aufgefundene Fehler auf Null reduziert wird Die Erfindung wird beispielhaft an Hand de Zeichnung beschrieben, in der sind

F i g. 1A und 1B Darstellungen von Mehrpegelsignalen, die gemäß der Erfindung übertragen werden, insbesondere eines oktalen Signals mit einem darin eingesetzten binären Bezugspegelsignal und des durch eine Übertragungsleitung geglätteten Mehrpegelsignals,

F i g. 2 eine Darstellung eines idealem »Augen«- Musters eines empfangenen oktalen Signals und der vorbestimmten Pegel des Bezugspegelsigftals,

F i g. 3 ein Blockschaltbild des Aufbaws des Mehrpegelsignal-Übertragungssystems in eimer Ausfuhrungsform der Erfindung,

Fig. 4A bis 4D Diagramme zum Erläutern der Änderungen des Pegels des Bezugspegelsignals, wenn spezielle Freq;uenzkomponenten aus <llem Bezugspegelsignal entfernt worden sind, um darin Pilotsignale einzusetzen,

F i g. 5 A und 5 B Diagramme zum Erläutern des Einsetzens des Bezugspegelsignals in das Mehrpegelsignal an der Sendeseite der Übertragungsleitung,

Fig.6 ein Schaltbild eines Bezugspegelsignal-Einsetzkreises zur Verwendung in dem in F i g. 3 gezeigten System,

F i g. 7 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispieles des Schaltungsaufbaus zum Korrigieren der Wellenformverzerrung auf der Sendeseite der Übertragungsleitung, der in dem System der F i g. 3 vorhanden ist, und

Fig.8 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels eines in F ä g. 3 und 7 veranschaulichten Mehrpegeldekodierkreises.

Für eine wirksame Übertragung eines digitalen Signals durch Verringerung der für die Übertragung notwendigen Bandbreite wird üblicherweise ein Signal in der Form eines Mehrpegelsignals ausgesandt. F i g. 1 zeigt ein auszusendendes Mehrpegelsignal, z. B. ein Oktalsignal mit einem darin eingesetzten binären Bezugspegelsignal, wobei die Abszisse die Zeit und die Ordinate den Signalamplitudenpegel darstellen. RLS zeigt das Bezugspegelsignal und MLS bezieht sich auf das auszusendende Mehrpegelsignal. Die Pegel des auszusendenden Mehrpegelsignals MLS werden im allgemeinen zufällig erzeugt und das Bezugspegelsignal RLS mit zwei Pegeln wird in das Mehrpegelsignal MLS mit einer vorbestimmten Periode T eingesetzt. Wenn eine solche Wellenform, wie sie in F i g. 1 A dargestellt ist, über eine Übertragungsleitung übertragen wird, wird sie durch die Bandbreitenverringerung entsprechend dem Nyquist-Theorem geglättet, wie in F i g. 1 B gezeigt ist. Im allgemeinen wird die empfangene Wellenform durch Verzerrung der Übertragungsleitung deformiert.

Um die Möglichkeit der Dekodierung der Pegel des Mehrpegelsignals zu prüfen, wird eine Figur, die als ein »Augen«-Muster bezeichnet wird, vorbereitet. Fig.2 zeigt ein »Augen«-Muster in einem idealen Zustand, wenn z. B. ein binäres Bezugspegelsignal in ein oktales Signal gemäß der Erfindung eingesetzt worden ist, wobei die Abszisse die Zeit und die Ordinate den Signalampiitudenpegel darstellen. In Fig.2 bezeichnen LO bis L 7 die Pegel des Oktalsignals, LrefO und Lrefl beziehen sich auf die beiden Pegel des Bezugspegelsignals und »Auge« bezeichnet die Augenöffnungen des Augenmusters. Unter der Annahme, daß das Bezugspegelsignal RLS zur Zeit 10 empfangen wird, hat das zur Zeit /-hl oder f—1 vor oder nach iO empfangene Mehrpegelsignal MLS einen gewünschten Pegel unter den. Pegeln LO bis Ll. In einem Idealfall, bei dem die empfangenen Wellenformpegel unverändert bleiben, fallen die Pegel des empfangenen Signals mit den Pegeln L 0 bis Ll zu den Zeiten f+1 und /—1 und den Pegeln Lrefl und LrefO zur ZeitiO zusammen, die also in der Nähe von Pegelpunkten vorhanden sind, d. h. den oben mit »Augen«-Öffnungen bezeichneten Bereichen, wo keine empfangene Wellenform vorhanden ist. Die !empfangenen Wellenfonnen liegen nur in den durch schräge Linien angezeichneten Bereichen. Die Anwesenheit der »Augen«-Öffnungen ist unerläßlich für das Dekodieren der Pegel des ausgesandten Mehrpegelsignals aus den empfangenen Wellenformen. Ein Schwellwertpegel wird nämlich an einem Zwischenpegel jeder »Augen«-Öffnung angeordnet, wodurch beurteilt wird, ob der Pegel der empfangenen Wellenform z. B. LO oder L1 ist. An der rechten Seite der F i g. 2 ist die Art des Aufbaus der Pe-

ao gel L 0 bis L1 und der Pegel Lref 0 und Lref 1 des Bezugspegelsignals gezeigt. Wenn die acht Pegel in der Form einer binären Zahl dargestellt sind, sind diese nämlich (000), (001), (010), (011), (100), (101), (110) und (111), und die Pegel Lrefl

as und tsefO des Bezugspegelsignals werden gewählt, damit sie an den Übergangspunkten der binären Ziffer in einer gewünschten Stellung der binären Zahl sind. Bei dem dar₀este!lten Beispiel werden die Pegel des Bezugspegelsignais an Punkten in der Mittelstellung der binären Zahl gewählt, wo die binäre Zahl von »0« nach »1« wechselt, wie dies durch die Marken »*2« und »*3« gezeigt ist. Dies erleichtert die Bestimmung des Pegelfehlers des Bezugspegelsignals, wie dies später beschrieben werden wird.

Im allgemeinen wird bei der Übertragung eines solchen Mehrpegelsignals, wie oben beschrieben, ein Taktsignal dem Mehrpegelsignal an der Sendestelle der Übertragungsleitung hinzugefügt, um die genauen Abtaststellungen oder -zeiten an der Empfangsseite zu bestimmen, d.h. in Fig. 2 bei t-f 1, /0 und t—1. In dem Falle einer Restseitenbandamplitudenmodulation für die Signalübertragung wird des weiteren ein Signal zum Reproduzieren eines Demodulierträgers dem Mehrpegelsignal hinzugefügt. Wenn ir diesem Falle das Frequenzspektrum des auszusendenden Mehrpegelsignals in der Nachbarschaft de; Pilotsignals liegt, wird die Mehrpegelsignalkomponente in dem Pilotsignal gemischt, das an der Emp fangsseite herausgezogen wird, um die Reinheit de Pilotsignals zu zerstören, was eine Verschlechtertf Mehrpegelsignal-Übertragungskennlinie ergibt. Un dies zu vermeiden, werden die besonderen Frequenz komponenten des Mehrpegelsignals, das an das Pi lotsignal angrenzt, aus dem Mehrpegelsignal entfernt

Jedoch führt dies eine Wellenformverzerrung ii dem Mehrpegelsignal ein, die dazu führt, daß eii Fehler bei der Pegeldekodierung verursacht wird.

Fig.3 zeigt ein Beispiel einer Schaltungsanord nung nach der Erfindung, bei dem ein Bezugspegel

signal eines vorbestimmten Pegels periodisch in eii auszusendendes Mehrpegelsignal eingesetzt wird un< ein durch das Entfernen der vorher erwähnten be sonderen Frequenzkomponenten verursachter Fehle aus dem Fehlerpegel des Bezugspegelsignals an de

Empfangsseite der Leitung bestimmt wird und di vorher erwähnte Wellenformverzerrung auf der Basi des aufgefundenen Fehlers korrigiert wird.
In F i g. 3 bezeichnet 1 eine Sendestation, 2 einei

binären Mehrpegelumsetzkreis zum Umsetzen eines Restseitenbandatnplitudenmodulation, in Übereindigitalen Signals in ein Mehrpegelsignal, 3 ein Puf- Stimmung mit der Kennlinie der Ubertragungsleiferregister zum Einsetzen des Bezugspegelsignals in tung8 für eine wirksame Übertragung des Mehrpedas Mehrpegelsignal mit einer vorbestimmten Pe- gelsignals ausgeführt. Des weiteren sind einige Ereigriode, 4 <r,nen Taktkreis, 5 einen Bezugspegelsi- 5 nisse vorhanden, wenn eine geeignete Kodeumsetgnal-Einsetzüteuerkreis zum Steuern des Pufferregi- zung, wie z. B. eine Fehlerkorrigierkodierung, eine sters 3, 6 ein Filter zum Entfernen von Frequenz- Teilansprechumsetzung od. dgl. an der Sendestation 1 komponenten in der Nachbarschaft der Pilotsignale, ausgeführt werden, um die Kodeübertragungseigen-7 einen Pilotsignaleinsetzkreis zum Einsetzen von Pi- schäften zu vergrößern. Um die notwendige Bandlotsignalen der Frequenzen /1 und / 2, 8 eine Signal- io breite in der Übertragungsleitung 8 zu verringern und übertragungsleitung, 9 eine Empfangsstation, 10 einen einen Einfluß einer Rauschkomponente in dem uufesten oder automatischen Entzerrer, 11 einen nötigen Band zu vermeiden, wird das Mehrpegelsi-Mehrpegeldekodierkreis, 12 einen Differentialver- gnal darüber hinaus üblicherweise der sogenannten stärker zum Korrigieren einer Wellenformverzerrung, Nyquist-Formung derart ausgesetzt, daß seine Pegel 13 einen Kreis zum Steuern der Wellenformverzer- 15 einander im rechten Winkel an Punkten von geradrung und bO bis bn—\ empfangene und dekodierte zahligen Vielfachen seines Grundwiederholzyklus Ausgangssignale in binärer Zahlenform von /1 Bits. kreuzen.

In der Sendestation 1 setzt der binäre Mehrpegel- Im allgemeinen wird das an der Empfangsstation 9

umsetzkreis 2 ein auszusendendes digitales Signal in empfangene Signal einer Zwischenzeicheninterferenz ein Mehrpegelsignal unter der Steuerung des Takt- ao auf Grund der linearen Verzerrung der Übertrakreises 4 um. Die Arbeitsweise des binären Mehrpe- gungsleitung 8 ausgesetzt, was zu einem verschlechgelumsetzkreises 2 kann so betrachtet werden, daß terten »Augen«-Muster führt. Die Zwischenzeicheneine Mehrzahl von Bits, welche die Pegel des Mehr- interferenz wird durch den festen oder automatischen pegelsignals darstellen, parallel empfangen wird, um Entzerrer 10 entzerrt. Das empfangene Signal nach einen analogen Impuls mit entsprechenden Pegeln zu 35 der Entzerrung wird dem Differentialverstärker 12 erzeugen. Dann wird das Mehrpegelimpulssignal in zugeführt, um die vorher erwähnte Wellenformverdas Pufferregister 3 geschrieben, und das Bezugspe- zerrung zu korrigieren, und wird dann bezüglich des gelsignal wird in das Impulssignal mit einer vorbe- Pegels durch den Mehrpegeldekodierkreis 11 dekostimmten Periode unter der Steuerung des Steuer- diert, damit davon Signale 60 bis fen — 1 in der kreises 5 eingesetzt, wie dies später beschrieben wird, 30 Form von binären Zahlen abgeleitet werden, wodurch ein Signal erzeugt wird, wie dies in Der in F i g. 3 gezeigte Entzerrer 10 kann ein fester

F i g. 1 A gezeigt ist. Das Mehrpegelsignal mit dem oder ein automatischer Entzerrer sein und ein autodarin eingesetzten Bezugspegelsignal wird dem Filter 6 matischer Entzerrer kann derart aufgebaut sein, wie zugeführt, wodurch Frequenzkomponenten, die an er in BSTJ, Februar 1966, S. 255 bis 286, beschriedie Pilotsignale /1 und / 2 angrenzen, aus dem Mehr- 35 ben ist. In dem automatischen Entzerrer 10 wird die pegelsignal entfernt werden. Dann setzt der Pilotsi- Zwischenzeicheninterferenz in dem empfangenen Signaleinsetzkreis 7 die Pilotsignale/1 und /2 in das gnal mit den Polaritäten des empfangenen Sigrals Mehrpegelsignal, wonach das Mehrpegelsignal über und einer vorbestimmten Zahl von empfangenen Sidie Übertragungsleitung 8 ausgesandt wird. gnalen vor und nach dem empfangenen Signal und

F i g. 4 A zeigt das Frequenzspektrum des Übertra- 40 der Polarität der Pegelabweichung des empfangenen gungssignals mit den davon durch das Filter 8 ent- Signals gegenüber seinem vorbestimmten Pegel befemten, besonderen Frequenzkomponenten und den stimmt und eine Korrektur wird unter Verwendung darin eingesetzten Pilotsignalen /1 und /2. In der aufgefundenen Zwischenzeicheninterferenz in F i g. 4 A stellen die Abszisse die Frequenz und die einer Richtung ausgeführt, um die Zwischenzeichen-Ordinate die Signalpegel dar. /1 bezeichnet ein Pilot- 45 interferenz mit den aufeinanderfolgenden Signalen signal zum Reproduzieren eines Demoduliersignals, zu vermeiden.

/ 2 bezieht sich auf ein Pilotsignal, das als Taktsignal Die binäre Ziffer einer gewünschten Stellung des

dient, und MLS · SPEC bezeichnet das Frequenz- Ausgangssignals, das durch den Mehrpegeldekodierspektrum des auszusendenden Mehrpegelsignals, aus kreis 11 dekodiert worden ist, wird zum Steuern des dem die Frequenzkomponenten, die an die Pilotsi- 50 Differentialverstärkers 12 mit dem Steuerkreis 13 gegnale /1 und /2 angrenzen, durch das Filter 6 entfernt maß der Erfindung verwendet. Unter der Annahme, worden sind. Unter Berücksichtigung des Mehrpegel- daß das Bezugspegelsignal RLS zwei Pegel hat wie signals auf der Grundlage des Basisbandes wird die diese in F i g. 2 erläutert sind, wird, wenn die Pegel Frequenz des Pilotsignals /1 zum Reproduzieren an den Übergangspunkten der binären Ziffer Lref 0 eines Demodulierträgers eine Nullfrequenz, d.h. das 55 und Lref 1 in der Mittelstellung angeordnet worden Pilotsignal fällt mit der Gleichstromkomponente des sind, die binäre Ziffer der Mittelstellung b 1 des Aus-Mehrpegelsignals zusammen, und in dem Falle, in gangssignals dem Steuerkreis 13 zugeführt, dem das Mehrpegelsignal demoduliert wird, fällt die F i g. 4 zeigt die Prinzipien der Korrektur der WeI-

Frequenz des Pilotsignals mit der Trägerfrequenz zu- lenformverzerrung gemäß der Erfindung. Wie voransammen. Das Pilotsignal /2, das als Taktsignal dient ^6o gehend beschrieben worden ist, werden die Frewird üblicherweise so gewählt, daß es die Hälfte der quenzkomponenten, die an die Pilotsignale /1 und Wiederholfrequenz/2 des Mehrpegelsignals ist. Dies /2 angrenzen, aus dem Frequenzspektrum wird nämlich in folgender Weise ausgedrückt: MLS · SPEC des Mehrpegelsignals entfernt, wie in

F i g. 4 A gezeigt ist. Die entfernte Komponente ent-

/2 = /i/2, 65 sprechend dem Pilotsignal /1 ist eine Komponente,

deren Frequenz in der Nachbarschaft von Null ist, so

was die Nyquist-Frequenz ist. daß eine Gleichstromdrift in dem empfangenen Si-

Nach Fig.3 wird eine Modulation, z.B. einer gnal verursacht wird. Die Gleichstromdrift bewirkt

409535/250

eine Änderung in dem Pegel des empfangenen Bezugspegelsignals. Aus einer Prüfung der Pegelschwankung des empfangenen Bezugspegelsignals ergibt sich, daß die Gleichstromdrift in einer abgetasteten Form zur Zeit der Abtastung des Bezugspegelsignals bestimmt wird. Deshalb ist eine Beschreibung der Frequenzkumponente, die an das Pilotsignal /1 angrenzt, in F i g. 4 weggelassen.

Der Einfluß, der auf das Bezugspegelsignal durch die entfernte Komponente entsprechend dem Pilotsignal /2 ausgeübt wird, kann in folgender Weise berücksichtigt werden. Die nach Fig.4A entfernte Komponente ist nämlich derart, wie sie in F i g. 4 B gezeigt ist, die eine Bandbreite id mit etwa einer Frequenz /j/2 aufweist.

Mit einer graphischen Darstellung der entfernten Komponente auf der die Zeit* darstellenden Abszisse kann die entfernte Komponente als ein Signal mit der Frequenz fs/2 betrachtet werden, das durch die Frequenz fd amplitudenmoduliert ist, wie dies in Fig.4C dargestellt ist. Wenn demgemäß die entfernte Bandbreite lfd viel kleiner als die Wiederholfrequenz des Bezugspegelsignals ist, kann angenommen werden, daß der Pegel des Bezugspegelsignals RLS durch die Frequenz fd amplitudenmoduliert ist, wie dies in F i g. 4 D gezeigt ist, und daß die amplitudenmodulierten Signale in dem empfangenen Bezugspegelsignal enthalten sind.

Wenn die Frequenzkomponenten in der Nachbarschaft der Pilotsignale /1 und /2 entfernt werden, schwankt der Pegel des empfangenen Bezugspegelsignals RLS entsprechend. Bei der Erfindung wird die Pegelschwankung zum Korrigieren gleichartiger Pegelschwankungen der aufeinanderfolgenden Mehrpegelsignale herausgenommen.

Fig. 5A und 5B und 6 zeigen die Arbeitsprinzipien und den Einzelaufbau des Pufferregisters 3 und des dafür vorgesehenen Steuerkreises 5, der in F i g. 3 gezeigt ist. In F i g. 5 und 6 bezeichnet RLS ein Bezugspegelsignal mit z. B. zwei Pegeln, das in ein gemäß der Erfindung auszusendendes Mehrpegelsignal eingesetzt ist, MLS das Mehrpegelsignal, CKL ein Taktsignal, T eine gewünschte Zeitperiode, die der Zyklus des Bezugspegelsignals ist, m eine gewünschte ganze Zahl, 18 einen (m+1)-Ringzähler, 22 und 16 UiN D-Torkreise. 20 einen UND-Torkreis mit einem NICHT-Eingang und 14 einen ODER-Torkreis.

Wie in den F i g. 5 und 6 gezeigt ist. wird das Mehrpegelsignal MLS mit z. B. acht Pegeln, das von dem in Fig.3 gezeigten Mehrpegeldekodierkreis2 abgeleitet ist, in das Pufferregister 3 über den UND-Torkreis 22 mit dem Taktsignal CLK (T/m) mit einem Wiederholzyklus T/m geschrieben. Es werden nämlich m Signale MLS in das Pufferregister 3 in der Zeit T geschrieben. Ausgenommen während des Übertrags des Ringzählers 18 werden dann die in das Pufferregister 3 geschriebenen m Signale MLS durch einen ODER-Torkreis 14 mit einem Taktsignal mit einem Wiederholzyklus Tfm+1 gelesen, das über den UND-Torkreis 20 abgeleitet ist. Folglich wird das Lesen des Mehrpegelsignals MLS für eine Zeitperiode T/m+1 (während des Übertrags des Ringzählers RC) einmal in der Zeit T unterbrochen, wie dies in F i g. 5 B gezeigt ist. Während dieser Unterbrechung des Lesens des Mehrpegelsignals wird das binäre Bezugspegelsignal RLS über den UND-Torkreis 16 und den ODER-Torkreis 14 geführt.

Fig.7 zeigt ein Beispiel des Schaltungsaufbaus nach der Ei findung zum Korrigieren der Wellenformverzerrung auf der Grundlage der oben in Verbindung mit F i g. 4 A bis 4 D beschriebenen Prinzipien. In F i g. 7 bezeichnen 11 und 12 und b 0 bis 5 on—1 Elemente und Signale gleichartig mit denen in F i g. 3, 24 und 26 Demodulatoren der Frequenzen /1 und / 2, 36 und 38 Modulatoren der Frequenzen /1 und /2, 32 und 34 Tiefpaßfilter und 28 und 30 UND-Torkreise, die durch ein Taktsignal CLK(T)

ίο mit demselben Zyklus wie der Wiederholzyklus T des Bezugspegelsignals RLS eingeschaltet werden.

Von den binären Zahlen b0 bis bn—1 der η Bits die durch den Mehrpegeldekodierkreis 11 dekodiert sind, wird das Signal b 1 durch die Demodulatoren 24 und 26 bei den Frequenzen /1 und / 2 demoduliert. Dies bedeutet, daß diejenigen Frequenzkomponenten des Signals b 1, die an die Frequenzen /1 und /2 angrenzen, wie in Fig.4A gezeigt, demoduliert werden, um Gleichstromdrift (für die Frequenz /1)

ao herauszunehmen und die Pegelschwankung des Signals b 1, die durch die Frequenz fd verursacht worden ist, wie in F i g. 4 D dargestellt (für die Frequenz /2), herauszunehmen. Die herausgenommene Pegelschwankung wird über die UND-Torkreise 28 und 30 den Tiefpaßfiltern 32 und 34 zur Zeit der Abtastung des Bezugspegelsignals RLS zugeführt. Dies bedeutet, daß eine solche Pegelschwankung, wie sie in F i g. 4 D dargestellt ist, die durch die Frequenz fd verursacht ist, nur in Verbindung mit dem Bezugspegelsignal RLS herausgenommen wird und im Tiefpaßbereich durch die Tiefpaßfilter 32 und 34 gefiltert wird. Die gefilterten Signale werden wieder durch die Modulatoren 36 und 38 in solche Signale, wie sie in F i g. 4 A gezeigt sind, umgesetzt, die um die Frequenzen /1 und /2 zentrisch angeordnet sind. Diese Signale werden von den Modulatoren 36 und 38 dem Differentialverstärker 12 zugeführt und zum Korrigieren einer gleichartigen Wellenformverzerrung in aufeinander folgend empfangenen Signalen verwendet. Da die Frequenz /1 eine Nullfrequenz ist, führen der Modulator 36 und der Demodulator 24 keine Modulier- und Demoduliervorgänge aus, sondern halten nur die Pegel der Signale bei geeigneten Werten.

F i g. 8 zeigt ein Beispiel des Mehrpegeldekodierkreises 11, der in Fi g. 7 dargestellt ist. Mit 40 ist ein Spannungskomparatorkreis zum Vergleichen des Pegels eines Eingangssignals und eines vorbestimmten Pegels bezeichnet, 42 ist ein Kreis zum Umsetzen eines binären Reihensignals in ein Parallelsignal, 44 bezeichnet einen Speicherkreis, wie einen FHp-Flop-Kreis, zum Speichern der Signale feO bis bn—1, 46 ist ein Schalterantriebskreis zum Steuern eines Schaltkreises 48 in Übereinstimmung mit dem

Ausgang des Speicherkreises 44, 48 bezeichnet den Schaltkreis zum Zuführen eines konstanten Stromes an einen Bewertungswiderstandskreis, 50 bezeichnet den Bewertungswiderstandskreis, der durch den Schaltkreis 48 gesteuert ist, und 52 stellt einen Taktkreis dar.

Der Mehrpegelkodierkreis 11, der in Fig.8 gezeigt ist, wird als Rückkopplungskodierer bezeichnet, dessen Wirkungsweise kurz beschrieben wird. Der Spannungskomparatorkreis 40 hat eine solche Standardspannung, wie dies in F i g. 2 dargestellt ist, und sein Vergleichsbezugspunkt wird zuerst an dem Übergangspunkt der binären Ziffer der am meisten geltenden Stellung ausgewählt, wie dies durch eine

11 12

Marke »*1« bezeichnet ist. Wenn ein Eingangssignal men wird und falls /, k, u und ν jeweils ganze Zahlen

zugeführt wird, erzeugt der Komperatorkreis 40 sind, werden die folgenden Gleichungen erhalten: einen Ausgang »1« oder »0« in Abhängigkeit davon,

ob der Pegel des Eingangssignals oberhalb oder un- fp — f_s/[

terhalb des Vergleichsbezugspunktes »*1« liegt. 5 fq = fp/fc = f_s/i· fc Wenn nun der Eingangssignalpegel L 5 ist, wird das

Ausgangssignal »1« von dem Komparatorkreis 40 in Io diesem Falle müssen die folgenden Bedingun-

dem obigen Falle abgeleitet. Das Ausgangssignal »1« S^en erfüllt sein

der am meisten geltenden Stellung wird dem Umsetz- ₍ > * __ ^u _f < 1 f u. f^s

kreis 42 zugeführt, um davon ein Ausgangssignal »1« io u-fP ± Jq jfs ± -j—^ fs ψ — oder ü

als ein Signal 6 0 abzuleiten, das dann durch den '¹^ Speicherkreis 44 gespeichert wird. Der Speicherkreis

44 steuen den Bewertungswiderstandskreis 50 über _u.j_D = —is±~ (2)

den Schalterantriebskreis 46 und den Schaltkreis 4ä. ^IP 12 Als Ergebnis davon wird der Vergleichsbezugspunkt 15

des Spannungskomparatorkreises 40 um V₂ Pegel an- Aus den obigen Gleichungen (1) und (2) können

gehoben, um an dem Übergangspunkt der binären die folgenden Gleichungen erhalten werden:

Ziffer in einer zweiten Stellung eingestellt zu werden, _< 2

wie dies durch eine Marke »*2« bezeichnet ist, die in l + 2u; Ιψ2ιχ ± ~ (3) F i g. 2 gezeigt ist. Dann wird das Eingangssignal des ao

Pegels L 5 mit dem Vergleichsbezugspunkt vergli- Dies führt dazu, daß / eine ungerade Zahl ist und

chen, der, wie oben beschrieben, eingestellt ist, um daß k φ 2 ist. ein Ausgangssignal »0« als ein Signal b 1 abzuleiten.

Dieses Ausgangssignal »0« wird durch den Speicher- Die obige Gleichung (1) führt zu einer solchen Bekreis 44 gespeichert und der Vergleichsbezugspunkt 25 dingung, daß irgendwelche Komponenten, die auftredes Komparatorkreises 40 wird um V₂ Pegel herab- ten, wenn irgendeine Harmonische der Wiederholfregesetzt, um an einem Punkt, der mit »*4« in Fig. 2 quenz fp durch die Wiederholfrequenz fq des Mubezeichnet ist, in einer Weise eingestellt zu werden, sters des Bezugspegelsignals moduliert wird, nicht die gleichartig wie oben erwähnt ist. Dann wird das mit dem Pilotsignal/1=0 oder f2=fs[2 zusam-Eingangssignal des Pegels L 5 mit dem Vergleichsbe- 30 menfallen. Die Gleichung (2) enthält eine solche Bezugspunkt verglichen, um ein Ausgangssignal »1« als dingung, daß irgendwelche Harmonische der Wiederein Signal b 2 zu erzeugen. holfrequenz fp des Bezugspegelsignals RLS nicht mit

Da die Pegel LrefO und Lrefl des Bezugspegelsi- dem Pilotsignal/ 2=/a/2 zusammenfallen,

gnals RLS so ausgewählt werden, wie dies in Fig. 2 Um die Bedingungen derart zu erfüllen, daß / eine

dargestellt ist, kann die Pegelschwankung des Bezugs- 35 ungerade Zahl ist und daß k φ 2 ist, wird mit 129 aus-

pegelsignals RLS direkt bestimmt werden, indem die gewählt, d.h. Jp=fs/129. In dem Falle, in dem das

binäre Ziffer des Signals b 1 herausgenommen wird. Bezugspegelsignal zwei Pegel hat, wiederholen die

Demgemäß kann die Komponente, die aus der WeI- Pegel sich in einer solchen Reihenfolge wie LrefO,

lenformverzerrung bei der Pegelschwankung des Be- LrefO, Lrefl, Lrefl, LreJO, LrefO... Dies ist eine

zugspegelsignals RLS resultiert, direkt bestimmt wer- 40 bevorzugte Wellenform im Falle der Erfindung,

den. indem die Schwankung der binären Ziffer des In F i g. 7 ist der Schaltungsaufbau dargestellt, bei

Signals b 1 mit den UND-Torkreisen 28 und 30 ab- dem das Signal durch die Demodu^Ltoren 24 und 26

getastet wird. Dieser Pegel kann üblicherweise an demoduliert, in eine Komponente in der Nachbar-

dem Übergangspunkt der binären Ziffer einer ge- schaft des Gleichstroms umgesetzt und durch die

wünschten Stellung des Signals b 1 ausgewählt wer- 4.5 UND-Torkreise 28 und 30 zur Zeit des Bezugspegel-

den. In diesem Falle wird die binäre Ziffer der aus- signals abgetastet wird. Ein Fehler wird durch die

gewählten Stellung für die Korrektur der Wellen- Tiefpaßfilter 32 und 34 herausgenommen un. durch

formverzerrung ausgenutzt. die Modulatoren 36 und 38 in die ursprünglichen

Damit eine solche Entzerrungskorrektur, wie in Frequenzkomponenten /1 und /2 umgesetzt und Verbindung mit F i g. 7 beschrieben, ohne Fehler 50 dann negativ zu dem Differentialverstärker 12 zuausgeführt werden kann, ist es erforderlich, daß das rückgekoppelt. Jedoch ist die Erfindung nicht auf gemäß der Erfindung eingesetzte Bezugspegelsignal dieses Beispiel beschränkt. Dieselben Ergebnisse wie die folgenden Bedingungen erfüllt. oben beschrieben können nämlich auch erhalten wer-

Es ist nämlich notwendig, daß die Mehrpegelwel- den, indem ein Bandpaßfilter einer Frequenz erzeugt lenform des eingesetzten Bezugspegelsignals selbst 55 wird, die an das Pilotsignal /2 in einer Stufe annicht die Frequenzkomponenten enthält, die an die grenzt, die dem UND-Torkreis 30 folgt, an Stelle der zu kompensierenden Pilotsignale /1 und / 2 angren- Verwendung des Demodulators 26, des Tiefpaßfilters zen, und daß der Wiederholzyklus des Bezugssignals 34 und des Modulators 38, wobei die der speziellen derart ausgewählt wird, daß die Frequenzkomponen- Frequenz / 2 angrenzende Komponente direkt rückten, die an die Pilotsignale /1 und /2 angrenzen, 60 gekoppelt wird. Des weiteren können dieselben Ernicht miteinander zur Zeit der Abtastung des Bezugs- gebnisse auch erhalten werden, indem die P.eihenpegelsignals interferieren. folge des Demodulators 26 und des UND-Torkreises

Wenn z.B. die Frequenz des Pilotsignals /1 als 30 umgekehrt wird.

Null genommen wird, die Frequenz des Pilotsignals Die Signalverzerrung auf Grund der Unvollkom-

/2 als /i/2 genommen wird, die Wiederholfrequenz 65 menheit der Übertragungsleitung selbst in der Nach-

des Bezugspegelsignals RLS als Jp genommen wird, barschaft der Frequenzen /1 und /2 kann gleichzei-

die Wiederholfrequenz des Musters auf Grund der tig durch die Erfindung entfernt werden. Wenn ζ. Β

Pegeländerung des Bezugspegelsignals als fq genom- die Frequenz /1 eine Gleichstromfrequenz ist, ist e:

auch möglich, die Entzerrung zu korrigieren, was sich aus dem Abschneiden der Gleichstromkomponente der Übertragungsleitung ergibt.

Auf der Grundlage der Tatsache, daß die Wellenforraverzerrung, die durch die speziellen Frequenz- δ komponenten verursacht worden ist, die für das Einsetzen der Pilotsignal entfernt werden, einen Einfluß auf den empfangenen Pegel des Bezugspegelsifuals mit dem vorbestimmten Pegel ausübt, bestimmt ie Erfindung die Schwankung, die tu dem Pegelfeh- u> ler auf Grund der Wellenformverzerrung enthalten ist, um eine gleichartige Schwankung in aufeinander folgend empfangenen Mehrpegelsignalen zu korrigieren. Demgemäß führt die Erfindung eine genaue Kompensation der Komponenten aus, die einmal von dem auszusendenden Mehrpegelsignal entfernt sind,

was eine genaue Mebrpegeldekodierung ermöglich Da die Wiederbolfrequen? und das Muster des Be zugspegelsignals genau ausgewählt werden, kann di Entfernung ohne Fehler korrigiert werden.

Zum Einsetzen des Bezugspegelsignals RLS in da Mehrpegelsignal MLS wird die Differenz zwischen der Schreibgesehwindigkeit und der Lesegeschwin digkeit ausgenutzt, um eine freie Zeit mit der vorbe stimmten Periode T zu erzeugen, so daß der ge wünschte Zweck durch relativ einfache Einrichtun gen erreicht werden kann. Da des weiteren die Pege des Bezugspegelsignals RLS ausgewählt werden, un die Pegelschwankung mit der binären Ziffer einer ge wünschten Stellung des empfangenen Signals zu be stimmen, kann die Pegelschwankung leicht aufgefunden werden.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

J, Schaltungsanordnung zum Übertragen eines Mehrpegelsignalzuges mit wenigstens zwei darin eingesetzten Pilotsignalen besonderer Frequenzen über eine Übertragungsleitung mit einer Sendeeinrichtung und mit einer Empfangseinrichtung, to dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeeinrichtung (1) einen Einsetzkreis (5) zum Erzeugen eines Bezugspegelsignals [RLS) mit einem vorbestimmten Pegel und zum Einsetzen des Bezugspegelsignals in den Mehrpegelsignalzug in «5 vorbestimmten Intervallen, ein Filter (6) zum Entfernen von Frequenzkomponenten des Mehrpegelsignalzuges, die den besonderen Frequenzen der Pilotsignale benachbart sind, und einen Pilotsignaleinsetzkreis (7) enthält, der die Pilotsignale in den Meijtpegelsignalzug einsetzt, aus dem die Frequenzkomponenten entfernt worden sind, und daß die Empfangseinrichtung (9) einen Detektorkreis (13) zum Bestimmen des Pegelfehlers zwischen dem Pegel des ausgesandten Bezugspegelsignals und dem vorbestimmten Pegel und einen Entzerrer (10) enthält, um Signalverzerrungen aus den empfangenen Mehrpegelsignalen auf Grund des aufgefundenen Pegelfehlers zu entfernen.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangseinrichtung (9) Euirichtungen (11; zum Abtasten des ausgesandten Mehrpegekign Is in vorbestimmten Intervallen enthält, wobei das Pilotsignal der besonderen Frequenz ein Taktsignal zum Bestimmen des Abtastintervalls enthält.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Taktsignal eine Frequenz mit der Hälfte der Wiederholfrequenz des Mehrpegelsignals in dem Mehrpegelsignalzug aufweist.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeeinrichtung (1) Einrichtungen zum Modulieren eines auszusendenden Mehrpegelsignals enthält, daß die Empfangseinrichtung (9) Einrichtungen (22, 26) zum Demodulieren des ausgesandten Signals enthält und daß das Pilotsignal der besonderen Frequenz ein Signal zum Reproduzieren des Demodulierträgers enthält, der an die Demoduliereinrichtungeu zum Demodulieren der ausgesandten, modulierten Mehrpegelsignale angelegt wird.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Pilotsignal zum Reproduzieren des Demodulierträgers ein Signal ist, das als wesentlichen Bestandteil eine Nullsignalkomponente enthält, wenn der Mehrpegelsignalzug in dem Basisband berücksichtigt wird.
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsetzkreis (5) ein Bezugspegelsignal mit einer Frequenz von l/R im wesentlichen gleich der Wiederholfrequenz des Mehrpegelsignals in dem Mehrpegelsignalzug erzeugt, wobei R eine ungerade Zahl ist.
7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsetzkreis (5) ein Bezugspegelsignal mit wenigstens ersten und zweiten Pegeln erzeugt und daß das Bezugspegelsignal eine Musterwiederbolfrequenz aufweist, die nicht die Hälfte der Wiederbolfrequenz des Einsetzens des Bezugspegelsignals in das Mehrpegelsignal ist.
8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeeinrichtung (1) Speichereinrichtungen (3), Takteinriebtungen (4) zum Erzeugen eines ersten, sich wiederholenden Taktsignals der Intervalle von T/m, wobei T ein vorbestimmtes, zeitlich ganzzahliges Intervall ist und m eine vorbestimrate ganze Zahl ist, und zum Erzeugen eines zweiten, sich wiederholenden Taktsignals in einem Intervall von 77(m+l), Einrichtungen (14), die auf das erste Taktsignal zum Speiehern des Mehrpegelsignals in den Speichereinrichtungen ansprechen. Einrichtungen (14), die auf das zweite Taktsignal zum Wiedererhalten eines Mehrpegelsignalzugs aus den Speichereinrichtungen ansprechen, und den Einsetzkreis (5) zum Einsetzen des Bezugspegelsignals in den aus den Speichereinrichtungen wiedererhaltenen Mehrpegelsignalzug in Zeitintervallen T enthält.
9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet daß jeder Pegel der auszusendenden Mehrpegelsignale durch eine binäre Zahl vfcn η Bits dargestellt ist, wobei /1 eine vorbestimmte ganze Zahl ist, und daß die Sendeeinrichtung (1) Einrichtungen zum Erzeugen des Pegels des Bezugspegelsignals einer ausgewählten Größe an dem Übergangspunkt der binären Ziffer einer ausgewählten Stellung der η Bits enthält.
10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9. dadurch gekennzeichnet, daß der Detektorkreis (13) die Fehlerdifferenz zwischen dem Pegel des ausgesandten Bezugspegelsig:\a!s und dem vorbestimmten Pegel, wie dieser durch die binäre Ziffer der ausgewählten Stellung bestimmt ist, auffindet.
11. Schaltungsanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangseinrichtung (9) Demodulatoreinrichtungen (22, 26) zum Umsetzen einer binären Ziffernkomponente der ausgewählten Stellung des ausgesandten Mehrpegelsignalzugs in ein Signal mit einer Frequenzkomponente von im wesentlichen Null, Extrahiereinrichtungen (28, 30) zum Abtasten des demodulierten Signals mit der Periode T, Filtereinrichtungen (32, 34), die mit den Extrahiereinrichtungen zum Entfernen der Hochfrequenzkomponente des davon abgeleiteten Signals gekoppelt sind, und Modulatoreinrichtungen (36, 38) zum Modulieren des Pilotsignals der besonderen Frequenz in Übereinstimmung mit dem von den Filtereinrichtungen abgeleiteten Ausgangssignal enthält, wobei der Entzerrer (10) auf das Ausgangssignal der Modulatoreinrichtungen zum Korrigieren der Signalverzerrung in dem ausgesandten Mehrpegelsignalzug anspricht.
12. Schaltungsanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangseinrichtung (9) Extrahierein richtungen (28, 30) zuir Abtasten der binären Ziffer der ausgewählter Stellung des ausgesandten Mehrpegelsignalzug! in sich wiederholenden Intervallen der Periode T

und BandpaßiUtereinricntungen (32, 34) zum Entfernen eines Frequenzbandes mit einer Mittelfrequenz im wesentlichen gleich der besonderen Frequenz des Pilotsignals aus dem abgetasteten Mehrpegelsignalzug enthält, wobei der Entzerrer (10) auf das Ausgangssignal der Filtereinrichtungen zum Korrigieren einer Signalverzerrung in dem ausgesandten Mebrpegelsignalzug anspricht.