DE2358009A1 - Digitalsignalgenerator - Google Patents
DigitalsignalgeneratorInfo
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Description
Amtliches Aktenzeichen:
Neuanmeldung
Aktenzeichen der Anmelderin: FR 972 010
Digitalsignalgenerator ·
Die Erfindung betrifft einen Digitalsignalgenerator entsprechend
dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und die Verwendung eines solchen Generators als Sender für die Nachrichtenübertragung.
Bei zahlreichen Studien im Bereich der Datenübertragung wurde
festgestellt, daß man eine Siriuswelle erzeugen kann, wenn man
an einen Digitalanalogkonverter verschiedene codierte Werte der Sinusfünktion, die in einem Speicher gespeichert sind, anlegt, indem
man die Adressierung der Speicherstellen mit dem schrittweise veränderten Inhalt eines Akkumulators durchführt. Ein Signal mit
einer gegebenen Frequenz, die von der Schrittfrequenz der; Veränderung
des Akkumulatorwertes abhängt, kann dabei erzeugt werden.
Dieses Grundprinzip und einige seiner Anwendungen für die Frequenzmodulation oder zur Erzeugung verschiedener Frequenzen sind in
einer Anzahl von Veröffentlichungen beschrieben, von denen zwei nachfolgend aufgeführt sind: "Digital Implementation of Data
Transmission Modulator and Demodulator" yon J. Melvin in
Proceedings of Western Electronic Show and Convention, Section 4, 1969 und "Digital Frequency Synthesizer" in IEEE Transactions on
Audio and Electroacoustics, März 1971, Vol. 19, Nr. 1, Seite
Häufig sind jedoch komplexere Signale erforderlich; besonders wenn
■409822/0866
Signale durch das Produkt mehrerer einfacher Funktionen zu erzeugen
sind.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher in der Angabe
eines Digitalgenerators für Ai.Si-Signale, wobei Si ein Signal ist, dessen Phase und Frequenz mit Φι bzw. Fi bezeichnet
sind und worin Ai ein Multiplakatorsignal ist. Der Generator soll Ai.Si-Signale in Multiplexart erzeugen können. Weiterhin soll durch
die Erfindung ein Sender ermöglicht werden, der nicht nur die gleichzeitige Übertragung von mit verschiedener Technik modulierten
Nachrichten gestattet, sondern auch automatisch die geeignetste Übertragungsart für jede Nachricht als Funktion externer
Parameter wie Eingabegeschwindigkeit der Daten und Charakteristik des Übertragungsnetzwerkes wählt. Außerdem soll der Sender die
Erzeugung von Signalelementen und verschiedene Kombinationen dieser
Elemente ermöglichen.
Die Erzeugung besagter Signalelemente und ihre Kombination ist der Fachwelt allgemein bekannt. Signale, die identische oder
ähnliche Eigenschaften aufweisen, wie die Signale, die man durch konventionelle Modulationstechniken wie Phasenmodulation, VSB-Modulation
oder Frequenzmodulation erhält, kann man auch erzielen, indem man ein sogenanntes Signalelement der Form
K COS (27T.FC.t+<j>)
jedem Informationselement (welches zwei oder mehr Werte enthalten
kann) entsprechen läßt. Verschiedene Kombinationen dieser Signalelemente und Geräte zu ihrer Erzeugung und ihrer Kombination sind
unter anderem beschrieben in den folgenden Patentschriften bzw. Anmeldungen:
DT-OS 2 146 752
DT-AS 2 Oll 510
DT-PS 1 292 167
DT-PS 1 943 185
DT-AS 2 023 278
DT-OS 2 028 450
DT-AS 2 Oll 510
DT-PS 1 292 167
DT-PS 1 943 185
DT-AS 2 023 278
DT-OS 2 028 450
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s Vorstehend als erste genannte DT-OS befaßt sich mit einem *
Signalgenerator, in dem die verschiedenen Arten der zu benutzenden
Signalelemente in Form eines codierten Bildes dieser Signale gespeichert sind. Das gestattet die Überwindung der durch die Benutzung
spezifischer Schaltungen gesetzten Grenzen, da abhängig von der Auslesereihenfolge dieser die codierten Bilder enthaltenden
Elemente verschiedene Kombinationen von Signalelementen gewonnen werden, die den Entwurf eines Senders ermöglichen, der
resultierende Signale beliebiger Art abgibt.
Diese Verbesserung bleibt jedoch ungenügend, wenn außerdem eine
größere Freiheit in bezug auf die Auswahl der Informationsübertragungsrate und der Trägerfrequenz sowie die Anzahl der
Modulationsphasen gewünscht wird. Wo ganze Signalelemente gespeichert
werden, ist jedes nutzbare Signalelement genau vorbestimmt, und jede Art von Elementen, die eventuell genutzt wird,
muß im Speicher verfügbar sein, wobei die Frequenz Fc in einer festen Beziehung zur Übertragungsrate l/T stehen muß. Ein Korrekturglied
ω jT muß dann für das j-te Signalelement eingeführt
werden. Diese Forderung wird beschrieben in der bereits näher
erläuterten oben genannten DT-OS und in einem Artikel mit dem Titel "Generation of Synchronous Data Transmission Signals by
Digital Echo Modulation" im "IBM Journal of Research and Development", September 1971, Seiten 366 und 367.
Die bekannten Prinzipien dieser Modulationstechnik werden später genauer beschrieben. Die Anwendung dieser Technik in Verbindung,
mit einem nach der vorliegenden Erfindung gebauten Sender gestattet
die Überwindung der oben erwähnten Grenzen.
Die Lösung der gestellten Aufgabe ist im Patentanspruch 1 gekennzeichnet.
Eine Ausgestaltung sowie Sender, die den Generator nach der Erfindung verwenden, sind in den Unteransprüchen
definiert.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt
und werden anschließend tnäher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 in einem schematischen Diagramm die Abtastung
einer Sinusfunktion,
Fig. 2 in einem Blockdiagramm einen Signalgenerator,
Fig. 3 eine durch den Generator nach Fig. 2 erzeugte
Sinuswelle,
Fig. 4 zwei andere vom Generator nach Fig. 2 erzeugte
Sinuswellen,
Fig. 5 die beiden zwei verschiedenen Abtastfolgen ent
sprechenden phasenverschobenen Signale;
Fig. 5A erläutert die Phasenverschiebung,
Fig. 6 eine modifizierte Version von Fig. 2
mit einer Multiplikationseinheit,
Fig. 7 wie die Fign. 7A und 7B zusammengelegt betrachtet
werden müssen,
Fig. 7A ' eine modifizierte Version des in Fig. 2 gezeigten
Generators und die zugehörige Steuerschaltung,
Fig. 7B die Anordnung des Digitalanalogkonverters gemäß
Fig. 2 im Multiplexbetrieb,
Fig. 7C die Konfiguration der in Fig. 71 gezeigten
Multiplikationseinheit,
Fig. 7' den Lageplan der Fign. 7A, 7B und 7C zur
Darstellung eines Generators mit Multiplikation,
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Fig. 8 eine Kombination der Fign. 8A und 8B bezüglich
Fig. 7, .
Fig. 81 die Kombination der Fign. 8A und 8B bezüglich
Fig. 71, _■ ' :
Fig. 9 eine Quelle für Multiplikatorsignale, Fig. IO eine andere Quelle für Multiplikatorsignale,
Fig. 11 eine typische Folge von Signalelementen bei
Anwendung der Phasenmodulation,
Fig. 12 eine typische Folge von Signalelementen bei Anwendung
der Restseitenband-Modulation,
Fig. 13 die Kombination der Fign. 13A und 13B zur Darstellung
eines die vorliegende Erfindung für verschiedene Modulationsarten nutzenden Senders,
Fig. 14 ■ Einzelheiten der Arbeitsweise des Generators,
Fign. 15 bis 20 allgemeine Arbeitsprinzipien mit Signalelementen,
davon .
Fig. 15 den Durchlaßbereich eines Tiefpaßfilters,
Fig. 16 ein Signal der Art (sin x)/x,
Fign. 17A, 17B verschiedene Arten von Signalelementen,
.· und 18
Fig. 19 das Spektrum eines Signalelementes, und Fig. 20 eine Kombination von Signalelementen.
Im betrachteten Signalgenerator wird das Grundsignal 41.nach Fig.
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409 8 227 0866
1 entsprechend einer Sinuswelle benutzt. Eine einfachste Ausführung
des Generators selbst ist in Fig. 2 gezeigt.Dieser Generator 1OO enthält ein Schrittwertregister 1Ol, ein Schaltgiied
102 zur Übertragung des Schrittwertes zu einem Akkumulator
103, dessen Inhalt wiederum über eine Leitung 103', ein Schaltglied
107 und eine Speicheradreßleitung 106 zu einem Speicher 105 übertragen wird; am Ausgang einen Digitalanalogkonverter 110,
zu welchem der Inhalt der einzelnen SpeichersteIlen über eine
Leitung 1O5' übertragen wird, und einen die notwendigen Taktsignale liefernden Taktgeber 104. Die Schaltblöcke 108 und 1O9,
die in der Leitung 106 vorgesehen werden können, werden später beschrieben.
Nach Darstellung in Fig. 1 umfaßt die Sinuswelle 41 eine Anzahl
von η = 40 Abtastpunkten, die mit O bis ß9 numeriert und gleichmäßig
über die Periode 0 bis 2π der Sinuswelle verteilt sind. (Es
handelt sich hier nur um ein Beispiel und es kann jede beliebige Abtastzahl η gewählt werden). Der i-te Abtastwert entspricht dem
Winkel ΐ2π/η (in diesem Beispiel i2ir/4O) der Sinusfunktion. Ein
Signal kann bekanntlich erzeugt werden, indem man Abtastwerte des Signales zu geeigneten Zeitpunkten abgibt. Der Wert einer gegebenen
Abtastung kann codiert und die codierte Darstellung gespeichert werden. Ein Abtastwert kann also zu einem späteren
Zeitpunkt wiedergegeben werden, indem man ihn zu diesem Zeitpunkt aus der Speicherstelle, in der er gespeichert ist, abruft.
Aufeinanderfolgende Abtastwerte werden dann einem Digitalanalogkonverter zugeführt, der für die verwendete Codierart geeignet
ist. In diesem Beispiel werden die codierten Darstellungen des Wertes einer jeden der 40 Abtastungen wie Sinustabellenwerte in
40 Wortstellen des Speichers 105 gespeichert, dessen Adressen mit 0 bis 39 numeriert sind. Die Kapazität des Akkumulators 103
entspricht dem höchsten Wert der Adressen (in diesem Beispiel 39). Der Taktgeber 104 liefert ein das Schaltglied 1Ο2 so steuerndes
Signal. CLl, daß der Inhalt des Akkumulators 103 zu jedem der vorbeschriebenen
Abtastpunkte um einen vorgegebenen, von einem Register 101 gelieferten Schritt erhöht werden kann.
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Wenn z.B. angenommen wird, daß dieser Schritt 1 istr dann wird
der Inhalt des Akkumulators 103 schrittweise von O auf 39 fortgeschaltet und dann wieder von O auf 39 usw. Jeder der dabei auf
der Leitung 103' anstehenden Werte kann zur direkten Adressierung
des Speichers 105 verwendet werden. In dem Fall wird je ein Abtastwert der Sinuskurve 41 pro CLl-Tastpunkt abgegeben. Der Wert
0 wird somit zum CLl-Tastpunkt O erzeugt, der Wert 1 zum CLl-Tastpunkt
1 usw. Der Konverter 110 in Fig. 1 erzeugt dann die in
Fig. 3 gezeigte Sinuswelle 42, deren Frequenz Fm dadurch definiert
ist, daß die Periode 1/Fm = 40 £ ist, wobei § die" Periode des
Taktsignales ist. Zur Erzeugung des Signales 42 brauchen nur einige wenige Abtastwerte benutzt zu werden, da zwei Werte pro
Periode einer Sinusschwingung theoretisch ausreichen, um diese
Sinusschwingung zu definieren. Man kann dabei den Schrittwert
vom Register 101 zum Erhöhen des Inhaltes des Akkumulators 103
unter Steuerung von CLl verwenden, die auf der Leitung 103'anstehenden
Werte jedoch zur Adressierung des Speichers 105 nur zu bestimmten Zeitpunkten, die durch längere Zeitabschnitte voneinander
getrennt sind. Diese werden z.B. mittels eines Schaltgliedes 107, durch welches die besagten Werte zur Leitung 106
/übertragen werden, und ein steuerndes Taktsignal (in diesem Beispiel CL2) definiert. Das Signal CL2 ist in Fig. 3 gezeigt. Obwohl
das keinerlei Einschränkung darstellen soll, ist in diesem'
Beispiel die Periode Δ der Signale CL2 doppelt so groß wie die Periode δ der Signale CLl und somit sind die nacheinander im '
Speicher 100 adressierten Werte die Werte 1, 3, 5.., 19, 21...39/
1, 3..., wobei das analoge Signal 42 durch den Konverter 110 '
abgegeben wird. . .' /
Nimmt man jetzt an, daß der Schrittwert nicht 1 s.ondern 2 ist,
so ist der Wert des Inhaltes des Akkumulators 103 zum Tastpunkt
CLl-O gleich 0, zum Tastpunkt CLl-I gleich 2, zum Tastpunkt CL1-2
gleich 4, so daß die Speicherstellen 2,6, 10, 14, 18, 22, 26, 30,
34, 38, 2, 6, ... nacheinander zu den CL2-Tastpunkten adressiert
werden. Unter diesen Umständen ist das vom Konverter 110 erzeugte
Signal die Sinuswelle 43 (Fig. 4A) mit der Frequenz 2Fm. -
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"8" 2358Ü09
Wenn der Schrittwert z.B. 5 wäre, wäre das vom Konverter 110 erzeugte Signal das Signal 44 in Fig. 4B mit der Frequenz 5Fm.
Das Signal 44 erhält man durch Erzeugung der Abtastungen 5, 15, 25, 35, 5, 15, ... zu den CL2-Tastpunkten.
Die Fign. 3 und 4 zeigen die Variationen des durch den Konverter 110 erzeugten Signales als Funktion der Variationen des Schrittwertes.
Die Anzahl der zur Erzeugung einer Periode des Signales benutzten Abtastwerte nimmt mit steigendem Schrittwert ab. Zur
Erzeugung hoher Frequenzen bei einer gegebenen Folgefrequenz der Taktsignale CLl muß man also eine wesentlich höhere Abtastwertzahl
als 40 für das Grundsignal 41 wählen und die Kapazität des Akkumulators 103 entsprechend erhöhen.
Man kann also ohne Veränderung der Folgefrequenz von CLl von einer
Frequenz zur anderen in einem beliebigen Moment durch Modifikation des Schrittwertes von diesem Moment an umschalten. Wenn F (CLl)
die Frequenz der CLl-Impulse bezeichnet, dann ist die Periode
δ = 1/F (CLl). Daraus folgt:
Fm = 40 K F (CLl)
und
und
Fm = F (CLl) χ "Iq-
Somit kann die Frequenz 2Fm des Signales 43 geschrieben werden als
2FM - F (CLl) χ |q .
In ähnlicher Weise läßt sich die Frequenz 5Fm des Signales 44 schreiben als
5FM = F (CLl) x |q .
Bei einem Schrittwert INC ist die Frequenz des durch den Konverter
Bei einem Schrittwert INC ist die Frequenz des durch den Konverter
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110 erzeugten Signales gegeben durch F = F (CLl) χ —Jq- Die Zahl
40 ist im obigen Beispiel die Zahl η der Abtastwerte des Grundsignales 41. Die allgemeine die Frequenz des erzeugten Signales
liefernde Gleichung ist
F = F (CLl) X-^ -CD-
Bel einer geänderten Folgefrequenz der Taktsignale CM erhält man
natürlich auch einen anderen Frequenzbereich, da die durch den
inhalt des Akkumulators 103 definierten Abtastwerte mit der neuen
Folgefrequenz der Signale CLl abgerufen werden*
Wenn sich die neue Frequenz wesentlich von der vorhergehenden
unterscheidet, kann es sich als notwendig erweisen, die Folgefrequenz
der Signale CLl zu verändern, indem man über die Leitung
104' in den Taktgeber 104 ein Steuersignal eingibt, welches diesen
zur Erzeugung der Taktsignale mit der gewünschten Folgefrequenz
veranlaßt. In der Praxis ist dieses Verfahren jedoch selten erforderlich. Wenn andererseits die neue Frequenz sich nicht
nennenswert von der vorhergehenden unterscheidet, besteht das beste Verfahren zum Umschalten der Frequenzen in einer Veränderung
des Schrittwertes anstelle einer generellen Veränderung der Zeiteinteilung.
Das einen neuen Schrittwert definierende Steuersignal wird
über die Leitung 101 · in das Register 101 eingegeben. Wenn das
Register 101 nicht nur ein Wortregister sondern ein Speicher ist,
in dem in jedem Bereich ein Schrittwert gespeichert ist, kann man
mit besagtem Steuersignal lediglich angeben, welcher der im Register
gespeicherten Schrittwerte zu verwenden ist. '
Eine andere wichtige Eigenschaft dieser Art der Signalerzeugung·, die leichte Veränderbarkeit der Phase des erzeugten Signales ungeachtet
seiner Frequenz, wird anschließend beschrieben. Fig. 5 zeigt an einem Beispiel die Anwendung 'dieser Eigenschaft für das
Signal 43. Das Signal 43·, ebenfalls in Fig. 5 dargestellt, ist
eine Sinuskurve mit demselben Verlauf wie das Signal 43, aber mit
einer gegenüber dem Signal 43 um einen Winkel φ verschobenen
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Phase. In diesem Beispiel ist φ = +ττ/2; es kann jedoch jeder andere
Wert gewählt werden. Zum Tastpunkt CL2-1 hat das Signal 43 dieselbe
Amplitude wie der Wert 2 der Fig. 1, während das Signal 43'
dieselbe Amplitude wie der Wert 12 der Fig. 1 hat. In ähnlicher Weise haben zum Tastpunkt CL2-2 die Signale 43 und 43'.dieselben
Amplituden wie die Werte 6 bzw. 16 in Fig. 1. Ein Vergleich der beiden Wertefolgen zeigt, daß der Wert i der ersten Wertefolge dem
Wert i+10 der zweiten Wertefolge entspricht. Das Signal 43' wird
dabei durch den Konverter 110 aufgrund der Werte in den Stellen 12, 16, 20, 24,..., 36, 0, 4, 8, 12, 16, ... des Speichers 105
bei Abruf zu den aufeinanderfolgenden CL2-Tastpunkten genauso
abgegeben wie das Signal 43 aufgrund der Wertfolge in den Speicherstellen 2, 6, 10, 14, -... . , 38, 2, 6, ..., die zu den aufeinanderfolgenden
CL2-Tastpunkten abgerufen wurden. Wie bereits erwähnt, laufen mit einem Schr,ittwert von 2 die einzelnen Abtastwertadressen,
mit denen das Signal 43 erzeugt wird, über die Leitung 106 des Generators 100 (Fig. 2). Wenn ein den Wert 10 (in diesem
Beispiel) zufügender Addierer 108 jetzt in die Leitung 106 zusätzlich eingeschaltet wird, wird der Speicher 105 durch die vom
Addierer 108 gelieferten Werte adressiert, die den zur Erzeugung des Signales 43' benutzten Abtastwerten entsprechen. Ein Schaltglied
109 verhindert die Eingabe störender Werte in den Speicher 105 über die Leitung 106'.
Wie oben ausgeführt, wurde ein konstanter Wert IO zu den Adressen
der das Signal 43 bildenden Werte addiert, um ein Signal 43' zu
erhalten, dessen Phase um den Wert +ir/2 gegenüber dem Signal 43 verschoben ist. In ähnlicher Weise müßte ein Wert 5 addiert
werden, um die Phase des Signales um den Wert ir/4 zu verschieben.
Ganz allgemein muß zur Phasenverschiebung um den Wert h. -jq ein
nachfolgend als Phasenkonstante φ bezeichneter Wert h addiert werden. Da für die Abtastwertzahl η der Grundsignalwelle 41 in
Fig. 1 der Wert 40 angenommen wurde, kann man mit einem den Addierer 108 aufweisenden Generator 100 entweder ein Signal wie
das Signal 43 erzeugen oder ein ähnliches Signal, dessen Phase verschoben ist um
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4(19822/08GG
Außerdem kann man zu einem beliebigen Tastpunkt von einem Signal,
dessen Phase um einen ersten Wert verschoben ist, auf ein anderes Signal umschalten, dessen Phase um einen zweiten Wert verschoben
ist, indem man über die Leitung 108' einen ersten Wert für h bis
zum Umschaltpunkt eingibt und dann einen zweiten Wert. Dieses Verfahren ist in Fig. 5A gezeigt, gemäß dembis zum Tastpunkt
CL2-12 mit den Adressen 2, 6, 10, ..., 38, 2, 6, ... das Signal 43 erzeugt werden kann und ab Tastpunkt χ zum Signal 43' durch
Verwendung der Adressen 20, 24, 28, 32, 36, 0, 4, ... usw., beginnend
mit CL2-13, umgeschaltet wird.
Fig. 6 zeigt eine modifizierte Version der Anordnung gemäß Fig.
2. Die Anordnung nach Fig. 6 enthält eine Multiplikationseinheit 120, die einen Multiplizierer 121 und eine Multiplikatorsignalquelle
122 umfaßt. Die Bestandteile 121 und 122 sind konventioneller
Art und werden daher nicht näher beschrieben. Durch den Zusatz der Einheit 120 können codierte Darstellungen des vom
Generator 100 auf die Leitung 105' gelieferten Ausgabesignales
im Multiplizierer 121 mit codierten Darstellungen der Werte des
durch die Quelle 122 über die Leitung 123 zu den Tastpunkten CL2
erzeugten Signales multipliziert werden, wobei das resultierende Signal über die Leitung105" dem Eingang des Konverters 110 zugeführt
wird. Bei dieser Operation handelt es sich effektiv um eine Amplitudenmodulation, bei der das durch die Quelle 122 gelieferte
Müitiplikationssignal das Modulationssignal ist.
Sowohl die die Einheiten 100, 120 und 110 umfassende in Fig. 6
gezeigte Anordnung als auch die Anordnung nach Fig. 2 multiplex betrieben werden. Der Klarheit halber wird
dies zuerst im Zusammenhang mit der Grundanordnung gemäß Fig. erklärt.
Eine modifizierte Version des Generators 100 der Fig. 2 ist in
Fig. 7A dargestellt und mit lOOA bezeichnet. Der Generator lOOA
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gestattet den Multiplexbetrieb des Grundsystems und umfaßt eine
Vielzahl von Akkumulatoren, ähnlich dem Akkumulator 103, die gleich der Höchstzahl von Frequenzen ist, die zur gleichzeitigen
Erzeugung einer gegebenen Anzahl von Ausgangssignalen benutzt werden kann. Um z.B. gleichzeitig drei Signale wie die Signale
42, 43 und 43' zu erzeugen, müssen gleichzeitig zwei Frequenzen vorhanden sein, nämlich die Frequenz Fm für, das Signal 42 und die
Frequenz 2Fm für die Signale 43 und 43', wobei auch zwei Akkumulatoren
103 und 203 benötigt werden.
Wenn mehr Frequenzen und somit auch mehr Akkumulatoren benötigt werden, können die Akkumulatoren durch einen Speicher ersetzt
werden, der eine Anzahl von Bereichen umfaßt, die gleich der anwendbaren Anzahl von Akkumulatoren ist, und einen Addierer. Im
Betrieb verändert der Addierer den Inhalt aller Akkumulatorspeicherbereiche
gegebenenfalls durch Addition je eines Wertes.
Zur Vereinfachung der nachfolgenden Beschreibung werden die als Akkumulatoren wirkenden Schaltungen ungeachtet ihrer Konstruktion
und praktischen Ausführung als Akkumulatoren bezeichnet.
Wie bereits gesagt wurde, kann das Schrittwertregister 101 aus einem Speicher bestehen, der gegebene Schrittwerte speichert.
In diesem Fall wäre das über die Leitung 101 ·■ übertragene Steuersignal
eine Adresse. Dieser Weg wurde für das Register 101 in Fig. 7A gewählt. Die Register R103 und R2O3 speichern die zu
den Tastpunkten CL2 von den Akkumulatoren 1O3 und 2O3 über die
Schaltglieder 107 bzw. 207 abgerufenen Werte, die über die Schaltglieder 107" bzw. 2O71 zum Addierer 108 weitergeleitet werden.
Die extern dem Generator 100 einzugebenden Parameter, besonders .die die gewünschten Signale definierenden Parameter wie Frequenz
und Phase, werden in codierter Form in eine Steuerschaltung 130 eingegeben. Diese Eingabe kann auf verschiedene Art erfolgen,
ohne daß der Betrieb des Generators 100 dadurch beeinflußt wird. Eine mögliche Ausführung der Schaltung 130 wird noch erläutert.
FR 972 O1° 409822/0866
Anschließend wird der Betrieb des in Fig. 7A gezeigten Gerätes beschrieben.
Als Beispiel wird angenommen, daß drei Signale Sl, S2
und.S3 mit den folgenden Parametern zu erzeugen sind: Sl und
S2 haben eine. Frequenz Fl, die Phase von S2 ist um φΐ relativ
zu Sl verschoben; und S3 hat die Frequenz F2. Die anschließende
Beschreibung erfolgt im Zusammenhang mit den Fign. 7A und 8. Die in den verschiedenen Komponenten des Gerätes nach Fig. 7A vorhandenen Signale oder Werte sind als Funktion der Zeit neben
den Bezugszahlen besagter Bauteile aufgezeichnet, die in der
linken Spalte der Fig. 8 erscheinen. Zu den mit CLl bezeichneten
Tastpunkten wird die Adresse Zl des Schrittwerts Xl, der
die Frequenz Fl angibt, als ein Signal.auf der Leitung 101,· übertragen, worauf der Schrittwert Xl laufend in den Akkumulator
103 über das Schaltglied 102 eingegeben wird, das durch das Signal
CLl geöffnet wird. Die aufeinanderfolgenden Werte Vl, V2,
V3, ... usw. werden somit im Akkumulator 103 angesammelt, wobei diese Wertefolge neben der Bezugs zahl 103 in Fig. 8A angegeben
ist. Den Wert Vl erhält man offensichtlich durch Addition von Xl zum vorhergehenden Wert VO. Zu den durch die Impulse CLl1,
bei denen es sich um leicht verzögerte Impulse CLl handelt, definierten
Tastpunkten wird die Adresse Z2 des S.chrittwerts X2,
welcher die Frequenz F2 angibt, als ein Signal auf der Leitung
101' übertragen, worauf der Wert X2 in den Akkumulator 203 über das Schaltglied 202 eingegeben wird, welches durch das Signal
CLl1 geöffnet wird. Die aufeinanderfolgenden Werte V1I, V2,
V3 usw. werden im.Akkumulator 203 angesammelt. Zu den Zeitpunkten CL2-1, CL2-2, definiert durch das Signal CL2, werden
die in den Akkumulatoren 103 und 203 stehenden Werte in die Register
R103 bzw. R2O3 übertragen. Jeder der zu einem gegebenen
Tastpunkt CL2 zur Erzeugung eines jeden der drei Signale Sl, S2 und S3 zu verwendenden Abtastwerte kann somit jetzt der Reihe
nach in einer sehr schnellen Operationsfolge bestimmt werden..
Diese Folge ist definiert durch eine laufende Taktverteilung/
die die drei mit |sij, |S2J, J S3! bezeichneten und durch analog
bezeichnete Taktsignale definiertenTaktabschnitte festlegt. Von
diesen Taktabschnitten |Sll, IS2 J und | S3 j·. wird j Sl! zur Öffnung
FR 972 010 -
409822/0866
des Schaltgliedes 1O71 und Eingabe einer O entsprechend einer
Phase φ=Ο in den Addierer 108 über die Leitung 108', der Abschnitt
[S2| zur öffnung des Schaltgliedes 1Ο71 und Eingabe
eines Phasenwertes für φ=φ1 in den Addierer 108 über die Leitung
108 · und der Abschnitt }S3[ zur öffnung des Schaltgliedes
107* und Eingabe einer O in den Addierer 108 über die Leitung
1081 benutzt. Da die Abschnitte |Sl|, JS2| und |S3| über die
Leitung 109' zur öffnung des Schaltgliedes 109 gegeben werden,
werden die Adressen Vl, Vl + φΐ und die Adresse Vl nacheinander
nach dem Tastpunkt CL2-1 am Eingang des Speichers 105 und in ähnlicher Weise nach dem Tastpunkt CL2-2 die Adressen V3,
V3 + φΐ und V3 am Speicher 105 empfangen. Daraus folgt, daß
über die Ausgabeleitung 105' folgendes lauft: Eine erste Gruppe,
umfassend den codierten Wert bei der Adresse Vl für das Signal Sl, den codierten Wert bei Vl + φΐ für das Signal S2,
und den codierten Wert bei V1I für das Signal S3; dann eine
zweite Gruppe, umfassend den codierten Wert bei V3 für das. Signal
Sl, den codierten Wert bei V3 + φΐ für das Signal S2 und
den codierten Wert bei V*3 für das Signal S3 usw.
Diese codierten Werte können über die Leitung 1Ο5' zu einem
Mehrkanal-Konverter geleitet werden, der durch den Block 110-1 in Fig. 7B dargestellt ist und die gewünschten Signale gleichzeitig
abgibt, und zwar jedes Signal auf einem separaten Kanal; oder sie können zu einem Konverter geleitet werden, der durch
den Block 110-2 dargestellt ist und ein Signal über einen Signalkanal liefert, welches die Summe aller oder einiger Eingangs signale
ist. Beide Konverter, deren gemeinsamer Eingang mit 105" bezeichnet ist, werden in Fig. 7B gemeinsam mit der Nr. HOA
bezeichnet.
Der Block·110-1 umfaßt drei Kanäle, von denen jeder ein Schaltglied
wie das Schaltglied 111-1 enthält, dessen Ausgang mit einem
Register wie dem Register 112-1 verbunden ist, welches ein codiertes Wort speichert und dessen Ausgang wiederum an einen
Digitalanalogkonverter wie den Konverter 114-1 angeschlossen ist.
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Die Schaltglieder 111-1, 111-2, 111-3 werden in den Abschnitten
j Sl J, [S2j bzw. j S31 erregt und der Inhalt der Register 112-1,
112-2 und 112-3 zu den Konvertern 114-1, 114-2 und 114-3 unter
Steuerung der Impulse CL2 übertragen. Wenn das Schaltglied 111-1
im Taktabschnitt I SlJ eingeschaltet ist, werden die die codierten
Werte der Abtastungen des Signales Sl darstellenden codierten'
Wörter der Reihe nach in das Register 112-1 eingegeben. In ähnlicher
Weise werden die zu den Signalen S2 und S3 gehörenden
codierten Wörter in die Register 112-2 bzw. 112-3 eingegeben, wenn die Schaltglieder 111-2 und 111-3 eingeschaltet sind. Nach
dem Punkt CL2-1 empfängt somit das Register 112-1 während des Taktabschnittes |Sl[ die codierte Darstellung bei der Adresse
Vl, das Register 112-2 während des Taktabschnittes 'S2| die
codierte Darstellung bei Vl + φΐ und das'Register 112-3 während
des Taktabschnittes j S3 j die codierte Darstellung bei Vl. Zum nächsten Tastpunkt CL2, d. h. CL2-2, werden diese drei Werte
gleichzeitig zu den Konvertern 114-1, 114-2 bzw. 114-3 übertragen.. Nach dem Tastpunkt CL2-2 werden in ähnlicher Weise die codierten
Werte bei V3, V3 + φΐ und V'3 in den Registern 112-1,
112-2 bzw. 112-3 empfangen und zum Tastpunkt CL2-3 gleichzeitig zu den Konvertern 1.14-1, 1.14*2 bzw.- 114-3 übertragen. Somit werden
die Signale Sl, S2 und S3 durch die Konverter gleichzeitig separat erzeugt.
Block 110-2 der Fig.7B,,der entweder unabhängig vom Block 110-1
oder in Verbindung mit diesem benutzt werden kann, umfaßt das
Schaltglied 110-0, einen Akkumulator 115, ein durch die bei 117
angelegten CL2-Impulse erregtes Schaltglied 116 und einen Digitalanalogkonverter
118. Wenn ein geeignetes Einschaltsignal an das Schaltglied 110-0 angelegt wird, können codierte Darstellungen
wahlweise in den Akkumulator 115 eingegeben werden, der diese addiert und ihre Summe zu den Tastpunkten CL2 zum Konverter 118
überträgt, der dann ein diese Summe darstellendes Signal erzeugt. Wenn z. B. die Taktabschnitte |sij und JS2| über die Leitung
110-C an das Schaltglied 110-0 angelegt werden, enthält der Akkumulator
115 nach dem Tastpunkt CL2-1 die Werte von
FR972O1O 409822/0866
Vl + (Vl + φΐ) = Σ1, welches die codierte Darstellung ist von
Vl + (Vl + φΐ), und nach dem Tastpunkt CL2-2 Σ2, welches die
codierte Darstellung der Werte von V3 + (V3 + φΐ) ist. Σ1,
Σ2, ... werden dann über das Schaltglied 116 zu den Tastpunkten
CL2-2, CL2-3, ... zum Konverter 118 übertragen. Ein die Summe der Signale Sl und S2 darstellendes Signal erscheint daher am Ausgang
des Konverters 118. Obwohl bisher drei Signale erwähnt wurden, dienen diese nur als Beispiel und stellen keinerlei Einschränkung
dar.
Anschließend wird das im Zusammenhang mit der Erfindung benutzte Verfahren beschrieben, welches den Multiplexbetrieb der in Fig.
gezeigten Anordnung ermöglicht. Diese erhielt man bekanntlich durch Zusatz der Multiplikationseinheit 12Ο zur in Fig. 2 gezeigten
Grundanordnung, welche den Generator 100 und den Konverter 110 umfaßt. In ähnlicher Weise enthält man die in den Fign.
7A, 7B und 7C (die gemäß Fig. 71 zusammengesetzt werden sollten)
gezeigte allgemeine Anordnung durch Zwischenschieben der Multiplikationseinheit 120A zwischen den Generator lOOA der Fig. 7A
und den Konverter HOA der Fig. 7B.
In der Einheit 12OA der Fig. 7C ,ist der Multiplizierer 121 identisch
mit dem in Fig. 6 gezeigten; die Signalquelle 122 kann jedoch verschiedene Multiplikatorsignale erzeugen, z.B. die Signale
Al, A2 und A3. Die resultierenden Signale Al.Sl, A2.S2 und
A3.S3 können damit erzeugt werden. Die Erzeugung dieser zuletzt genannten Signale erfordert natürlich zusätzliche externe Parameter,
die in die Steuerschaltung 130 eingegeben werden und die durch Symbole wie ".Al" in Fig. 7A dargestellt sind. Wenn entsprechende
Abtastwerte der Signale Al, A2, A3 über die Eingangsleitung 123 des Multiplizierers 121 unter Steuerung der Schaltglieder
124-1, 124-2 und 124-3 angelegt v/erden, die durch die Taktabschnitte |Sl|, |S2 j, j S3| erregt werden, empfängt der
Multiplizierer 121 gleichzeitig einen Wert des Signales Sl über die Leitung 105* und einen Wert des Signales Al über die
Leitung 123, weiterhin gleichzeitig einen Wert des Signales S2
fr 972 οίο - 409 82 2/0866
und des Signales A2 und dann einen Wert des Signales S3 und einen
Wert des Signales A3. Am Eingang 105" des Bauteils HOA befinden sich somit Produkte der Signale Al.-Sl, A2.S2 und A3.S3. Somit
werden diese drei Signale in der früher beschriebenen Art für
die Eingabeleitungen der Konverter 114-1, 114-2 bzw. 114-3 des
Blockes 110-1 der Fig. 73 erzeugt. Wenn der Block 110-2. der Fig. 7B benutzt wird, wird durch den Konverter 118 ein Signal
A1.S1+A2.S2 erzeugt. Der Teil b der Fig. .8B zeigt in einem Zeitdiagramm
die Operationen der kombinierten Anordnungen nach Fign. TB und 7C und gibt die auf den Leitungen 123 und 105" gegebenen
Werte zusätzlich zu den in den Registern 112-1, 112-2, 112-3
und in den Konvertern 114-1, 114-2, 114-3 sowie im Akkumulator
115, im Konverter 118 usw. enthaltenen Werte an. Das erweiterte
Zeitdiagramm für das aus den in Fig. 7A, 7B und 7C gezeigten
Anordnungen bestehende System ist in den Fign. 8A und 8ß, die
gemäß Fig. 81 zusammengelegt werden sollten, wiedergegeben. Daraus
geht hervor, daß nach dem Zeitpunkt CL2-1 die Signalwerte
von Vl, Vl + <j>I und Vl1 nacheinander auf der Leitung 105' gegeben
sind und daß außerdem auf der Leitung 123 nacheinander
Signalwerte von Al> A2 und A3 als codierte Darstellungen anstehen.
Die Produkte (Pl)I, (P2) 1 und (P3)1 werden durch den Multiplizierer
121 erzeugt und über die Leitung 105." zu den Registern il2-l, 112-2 bzw. 112^3 so weitergeleitet, daß die Signale Al.Sl,
A2.S2 und A3.S3 durch die Konverter 114-1, 114-2 bzw. 114-3 abgegeben
werden. Ira-filock 11Ö-2 der Fig. 7B empfängt der Konverter 118 nach dem Tastpuhkt CL2-1 einen Wert Σ1I, der die Summe
der codierten Darstellung des Produktes der Abtästwerte von Al
und von Sl und der codierten Darstellung des Produktes der Abtastwerte
von Ä2 und von S2 ist; und empfängt dann nach dem Tastpunkt CL2-2 einen Ufert. Σ'2 usw. Somit gibt der Konverter 118
die Summe der Signale Al.Sl und A2.S2 ab.
Die Art der Signale Al, A2 öder A3 ist in keiner Weise eingeschränkt. Somit kann das Signal A2 auch ein Analogsignal sein.
In diesem-Fall wäre die Quelle 122 dieses Signäles A2 gemäß Darstellung
in Fig. 9 ein Analogdigitalkönverter 125, der eine co-
972 oio 409822/0866
dierte Darstellung in Form von Abtastwerten des über die Leitung 127 an den Konverter angelegten und im Block 126 unter Steuerung
der bei 128' angelegten CL2-Iirpulse abgetasteten analogen Eingabesignales
erzeugt. - In ähnlicher Weise kann das Signal Al die
Form KAo haben, wobei Ao eine vorgegebene Folge von Abtastwerten ist, die in einem in Fig. IO gezeigten Speicher 129 gespeichert
ist. Jeder von dessen Speicherbereichen wird während der aufeinanderfolgenden Seitabschnitte |Sl| adressiert, wenn das
resultierende Signal Al.Sl=KAo.Sl zu bilden 1st. Der Koeffizient
K ist ein Wert, mit dem das Produkt Ao.Sl zu multiplizieren ist. Zu diesem Zweck kann der K-Wert zusätzlich in den Multiplizierer
121 eingegeben werden, der die über die Leitung 1O5' empfangenen
Abtastwerte des Signales Sl mit den über die Leitung 123 empfangenen Abtastwerten des Signales Ao multipliziert und dann das
Produkt mit dem über eine zusätzliche Leitung 123' empfangenen K-Wert multipliziert. - Wenn K verschiedene Werte annimmt, kann
man im Speicher nicht nur Ao, sondern auch jedes durch die verschiedenen K-Werte gegebene KAo-Signal speichern.' Die Bestimmung
von K erfordert dann die Definition von Untergruppen von Speicherbereichen, aus denen die Werte für KAo direkt abgerufen werden.
123' entfällt in diesem Falle.
Aus obiger Beschreibung geht hervor, daß beim Multiplexbetrieb der Anordnung die Werte von φ! und die Werte von Ai nach jedem
gegebenen Tastpunkt CL2 während der Taktabschnitte |Si| gleichzeitig
zum Inhalt eines jeden der beiden Akkumulatoren 103 und 203 in Fig. 7A hinzuzufügen sind. Die Phase der die Punkte CL2
definierenden Taktsignale hat keine wesentlichen Auswirkung. Das Signal 42 der Fig. 3, welches z. B. durch Abruf der Uerte
bei.1, 3, 5, ... während einer Folge von Abtastpunkten CL2 erzeugt
wird, könnte ebensogut durch Abruf der Werte bei 2, 4, 6, ... während einer anderen Folge von Tastpunkten CL2 erzeugt
werden, die durch Taktsignale mit einer gegebenen Phasenvernchiebung
relativ zur ersten Folge definiert ist. Mit einer etwas verschobenen Zeiteinteilung kann man daher den entsprechecien
Inhalt der Akkumulatoren 1Ο3 und 2Ο3 während der ^aktabschnitte
fr 972 οίο 409822/0868
;Sl I abrufen, um den entsprechenden Wert φι zu jedem der aus
diesen Akkumulatoren abgerufenen Werte zu addieren ,und die aus
dem Speicher 105 über LOS* abgerufenen Werte mit dem Wert zu
multiplizieren, den der Wert des Signales Ai während des Taktabschnittes
[Si I einnimmt. Die aufeinanderfolgenden Werte der auf diese Weise erhaltenen Signale Ai.Si werden dann zu den entsprechenden Kanälen des Konverters HOA der Fig. 7B geleitet.
Im Multiplexbetrieb sind die von den Akkumulatoren, dem Addierer und dem Multiplizierer ausgeführten Operationen voll synchronisiert.
Die Taktgebung für diese Operationen wird grundsätzlich durch die erforderliche Folgefrequenz der Ai-Signalwerte diktiert,
da ein Si-Signalwert je einem Ai-Signalwert entsprechen muß, damit
man ihr Produkt erhält. Es kann sich daher als notwendig erweisen, den Taktgeber 104 durch die Steuerschaltung 130 zu
steuern.
Aus obigen Ausführungen geht hervor, daß die Werte einer Sinuskurve
dazu benutzt werden können, einen allgemeinen Signalgenerator herzustellen, der hauptsächlich aus den in den Fign. 7A, 7B
und 7C gezeigten Schaltungen besteht und verschiedene Si-Signale
erzeugen kann, deren jedes eine Frequenz Fi und eine Phase <f>i hat.
Besagte Signale erscheinen in analoger Form am Ausgang-des Digitalanalogkonverters
110.
Wenn die oben erwähnten Parameter von der zu übertragenden Nachricht
abhängig gemacht werden, liefert der Generator Signale ähnlich den Signalen/ die man durch Anwendung konventioneller Modulation
erhält. Im Falle der Amplitudenmodulation ist Si der Träger und Ai das Modulätionssignal, welches, wie bereits gesagt,
ein Analogsignal oder ein Signal der allgemeinen Form KiAo sein kann, worin Ki eine Funktion der zu überträgenden Nachricht ist.
Bei der Frequenzmodulation kann die Frequenz des Signales Si jederzeit
dadurch verändert werden, daß man den jeweils benützten Schrittwert Xi verändert.
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Bei der Multifrequenzmodulation (auch als .'lultifrequenzcodierung
bekannt) können zwei oder mehr Frequenzen gleichzeitig erzeugt werden. Zwei oder mehr Schrittwerte läßt man dann jedem Wert
der zu übertragenden Nachrichten entsprechen.
Bei der Phasenmodulation oder Differentialphasenmodulation resultiert
das Anlegen eines Signales für den Wert von φι über die Leitung 108' gemäß obiger Erklärung in einer- Si-Sic-nal, dessen
Phase um φι relativ zu dem Signal verschoben ist, das durch direkte
Benutzung des Inhaltes des Akkumulators erzeugt wird. Im Falle einer Differentialphasenmodulation erhält man z. B. die
Phasenvariation Δφ dadurch, daß man einen Wert §± jedem Informationselement
als Funktion des Wertes dieses Informationselementes entsprechen läßt.
Wenn man dem Generator einfache Schaltungen hinzufügt, die die Auswahl einer gegebenen Modulationsart und die Eingabe der Nachrichten
über eine Vorverarbeitungsstufe zur Bildung von Informations elementen (die verschiedene Werte annehmen können) gestatten,
kann man die Parameter bestimmen, die in die Steuerschaltung
130 für jedes zu sendende Signal eingegeben werden müssen. Diejenigen Parameter, die sich für jedes Informationselement
ändern, sowie ihre verschiedenen Werte sind durch die gewählte Modulationsart definierbar, so daß der Generator als Sender arbeiten
kann.
Die oben erwähnten, zusätzlichen Schaltungen können z. B. die Form der in Fig. 7A gestrichelt dargestellten Zusatzsteuerschaltung
131 annehmen und die Modulationsauswahlschaltungen 132 so-.wie
die Schaltungen 133 umfassen, die zur Vorverarbeitung der bei 134 empfangenen Nachrichten dienen. Fig. 7A (einschließlich
der Zusatzschaltung 131), Fig. 7B und 7C ermöglichen einem im wesentlichen voll digitalisierten Sender, wenn sie gemäß Fig. 7'
vereinigt werden.
Eine spezifische Anwendung eines solchen Senders wird anschlie-FR972O1°
409822/086G
ßend beschrieben. Bei dieser Anwendung wird eine verfeinerte
Modulationstechnik benutzt, in der ein sogenanntes Signalelement
der Form
sin x . cos (2tt. Fet +φ)
je einem Informationselement der Art entspricht, die in den
eingangs erwähnten Druckschriften beschrieben sind.
Um jedes der Ai.Si-Signale zu definieren, die der Generator in
solchen Fällen zu erzeugen hat, muß man sich kurz die Art der Signalelemente vergegenwärtigen, die insbesondere bei der Phasenmodulation
und der VSB-Modulation benutzt werden. Die Verwendung
von Signalelementen ist nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung
und bereits in den erwähnten Druckschriften beschrieben; .eine ergänzende Erläuterung dieser Technik wird jedoch am Ende
der vorliegenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Fign. 15 bis 20 gegeben, um die spezifische Anwendung der vorliegenden
Erfindung verständlicher zu machen.
Nachfolgend werden die Indizes i und j benutzt. In einer zu einem gegebenen Zeitpunkt betrachteten Gruppe von Signalen wird
wie vor jedes dieser Signale mit i bezeichnet, während j das j-te '
Signal ab dem Anfang der Übertragung -ist. Eine solche Gruppe
kann aus sechs Signalen bestehen, die entsprechend mit j+1 r j,
j-1, j-2, j~3, j-4 bezeichnet sind, und i ist irgend eines dieser
sechs Signale.
Im Falle der Phasenmodulation, die in diesem Fall eine Differentialphasenmodulation
sei, wird das zu übertragende Signal erzeugt, ,indem man ein Signalelement der allgemeinen Form
Kj cos (2ir. Fet + φ. , + Δφ.) ' (3)
dem j-ten Informationselernent entsprechen läßt. (Wenn die verschiedenen
Werte des Informationselementes durch Phasen darge-
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stellt werden können, was häufig der Fall ist, ist Kj konstant und gleich 1).
Allgemein resultiert ein Informationselement aus der Kombination
verschiedener binärer Daten. Drei binäre Daten entsprechen z.B. einem Informatiönselement mit acht möglichen Werten, von denen
jeder durch eine Phasenänderung von m ~ (mit m=O, 1, ..., 7)
dargestellt werden kann.
Wenn das Informationselement aus der Kombination von vier binären
4
Daten resultiert, kann es 2 =16 mögliche Werte haben. Während weitere Überlegungen zu einer Begrenzung der möglichen Phasen auf acht führten, ergaben sich 16 entsprechende Darstellungen unter Verwendung zwei möglicher Werte des Koeffizienten Ki; für das Informationselement j wäre der gewählte Wert Kj ebenfalls eine Funktion des Wertes dieses Informationselementes.
Daten resultiert, kann es 2 =16 mögliche Werte haben. Während weitere Überlegungen zu einer Begrenzung der möglichen Phasen auf acht führten, ergaben sich 16 entsprechende Darstellungen unter Verwendung zwei möglicher Werte des Koeffizienten Ki; für das Informationselement j wäre der gewählte Wert Kj ebenfalls eine Funktion des Wertes dieses Informationselementes.
Für das j-te Informationselement ist das Signal der Form (sin x)/x
anzugegeben durch die Funktion
sin {(TT/T).(t-iT)}
(π/τ).(t-^
(π/τ).(t-^
ist worin l/T die Folgefrequenz der Informationselemente/und j=O,
1, 2, ... ab dem ersten übertragenen Informationselement gilt, für
welches selbst j=O ist.
Die Funktion (sin x)/x kann in Abschnitte gleichgroßer Dauer unterteilt werden, die nachfolgend die Zeitbasis des Signales
(sin x)/x genannt und mit Tb bezeichnet wird. Im Falle des Ausdrucks (4) ist Tb=T.
Grundsätzlich können sich zu.einem beliebigen Seitpunkt t während
der übertragung einer Nachricht N Signale überlappen, τ-zohei -TT
gegeben ist durch den Ausdruck
N = y Tb/T (5)
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73580Ό9
Fig. 11 zeigt.eine Reihe von N aufeinanderfolgenden SignaIelementen
rcit y=6, Tb=T und somit H=6. Für jedes Signalelement sind der
(sin x)/x-Teil und die Frequenz Fc separat dargestellt, wobei der
Wert Λφ willkürlich zur Illustration gewählt wurde.. Für das erste
Signal ist Δφ=Ο, so daß die Frequenz Fc moduliert wird durch.
(sin x)/x rdt der Phase, die die Frequenz schon vor der. Übertragung
des ersten Fignales hatte. ' ' ''
Das übertragene Signal ist ein Analogsignal, welches ir" Sender
gebildet wird und aus der Summe·dieser N Signale besteht.
Im Zusammenhang mit der VSB-Modulation, auf die sich auch die
letzten beiden Absätze beziehen, wird in der oben erwähnten DT-PS 1 943 185 davon Gebrauch gemacht, daß iran dasselbe Signal
erzielt entweder durch Modulation der beiden Seitenbänder einer Frequenz Fc (im besagten Patent als f1 bezeichnet) durch ein
Signal der Form {sin (ir/2T) t}/(π/2Τ) t oder durch VSF-Modulation
einer Trägerfrequenz Fp, gegeben durch Fc±l/4T (geschrieben als fl±l/4T in erwähnten Patent) , mit einem Signal der Form
{sin (iT/T)t} /(ir/T)t, wobei l/T die Informationselementenfolgegeschwindigkeit
ist. .
Demnach kann man ein Signal, das sich genau so mit einer Frequenz
Fp=Fc±l/4T demodulieren läßt wie ein VSE-jnoduliertes Signal, erzielen
durch Erzeugung eines Signales mit Signalelementen der Form
/cos
Diese Eigenschaft wird im einzelnen in der erwähnten DT-OS
2 028 450 sowie im zitierten Artikel im IPM Journal of Research
and Development, insbesondere auf dessen Seiten 372 und 374, ge
nauer beschrieben.
Ein Signal, welches ebenso demoduliert werden kann, wie ein VSF
moduliertes Signal, erzielt man also durch Erzeugung eines Sig-
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nales, welches durch Signalelemente gebildet wird, die für das
j-te Informationselement ab Anfang der Übertragung definiert sind
durch:
Darin ist q gegeben durch den Ausdruck 2Fc=q/2T und K. als ein Koeffizient, der definiert wird durch den Wert der zu sendenden
Nachricht. Die Charakteristik der in der VSB-Modulation verwendeten
Signalelemenete ist ähnlich der Charakteristik der in Fig. 11 gezeigten Signalelemente, von denen in Fig. 12 nur zwei
dargestellt sind. Die Nachricht ist gegeben durch die Amplitude des. Signales (sin x)/x. Die Phase des Signales, mit der die Frequenz
Fc systematisch verschoben wird, ist (q±l)Tr/2. Im Falle der in Fig. 12 gezeigten Signale ist q=6.
Es kann jedes der Signale Ai.Si, die der Generator der vorliegenden
Erfindung in einer der anschließend beschriebenen speziellen Anwendungen zu erzeugen hat, definiert werden:
a) Im Falle der Frequenzmodulation wird ein Si-Signal
benützt, dessen Frequenz Fi durch den Wert der Nachricht und den Wert Fc der gewählten Mittenfrequenz
gegeben ist. Dazu gehört die Adresse Zi, welche mittels des Schrittwertes Xi über die Leitung 101' lau-"fend
bestimmt wird. Ein einziger Akkumulator wie der Akkumulator 103, gesteuert durch CLl, ist erforderlich.
b) Bei der Multifrequenzmodulation (im gegebenen Fall
werden zwei Frequenzen benutzt) definiert jeder Wert
. der Nachricht ein Schrittwertpaar Xl. und X2. und die
Adressen Zl. und Z2. . Die Adresse Zl. wird im Akkumulator 103 unter Steuerung der Impulse CLl und die Adresse
Z2. im Akkumulator 203 unter Steuerung der Impulse CLl1 gebildet.
c) Aus den Formeln (3) und (4) geht hervor, daß die Ai.Si-FR
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Signale bei der Phasenmodulation erzeugt werden aus Ai=Kj und Si=COS (27r.Fc.t + φ. . + Δφ.) ; der "
X J-X j
Wert des Parameters φί, der über die Leitung 108' eingeben
wird, wird mit einem Wert Δ. für jedes Informationselement
modifiziert. Für das j-te Informationselement ist ■——■— gegeben durch die Formel (4). Für
eine Phasenverschiebung von m -5— gibt die Formel (2)
eine φχ-Variation an:
h | = m |; somit h = ^S = Variation Aj für φ!
η ist die gewählte Anzahl von Abtastwerten der Basissinusfunktion
und im Falle der in Fig. 1 gezeigten · Sinuswelle ist n=4Q).
d) Aus Formel (6),geht hervor, daß bei der VSB-Hodulation
der Signalsatz auch mit dem Sender nach Fig. 7" erzeugt
werden kann. Das Ai-Signal hat die Form K.. und Si die Form cos {2ir;Fc.t + φο+ jTr(q±l)/2}. Das bei
direkter Verwendung des Inhaltes des Akkumulators erhaltene Signal ist das Signal So, welches
cos (2ir»Fc.t + φο) entspricht. Das Si-Signal erhält
man durch Anlegen des Wertes von φ! über die Leitung
108", wobei sich die Phase JTT(q±I)/2 ergibt. ;
Das Ai-Signal nimmt die Form Kj.(sinx)/x an. Im Falle
der übertragung digitaler Daten hat K. eine diskret
begrenzte Anzahl von Werten* Gegebene K^.Ao-Signale
können vorteilhaft im Speicher 129 gespeichert werden.
Die zum Signal (sin xj/x gehörende Zeitbasis Tb
gleicht 2T, wogegen sie bei der Phasenmodulation gleich T ist. Da dieser Teil der Funktion (sin x)/x
im Speicher in Form einer Anzahl voft Werten gespeichert
ist, erhält man die sich über verschiedene ,
Zeitintervalle erstreckenden Signale (sin x)/x durch
Veränderung z.B. der Werteausgabefolgegeschwindigkeit.
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Im Falle eines Signales mit Tb=2T ist diese Geschwindigkeit halb so groß wie für ein Signal mit Tb=T.
Aus den obigen Punkten (c) und (d) geht hervor, daß das Signal . (sin x)/x zur Definition eines jeden Ai-Signales dient. Wie
bereits gesagt, ist die Zeiteinteilung der die Schaltungen der Fig. 71 steuernden Signale CL2 definiert durch die geforderte
Abtastgeschwindigkeit für die Ai-Signale. In diesem Beispiel hängt die Zeiteinteilung daher vom Tb-Wert ab.
Bisher wurde die Natur der Ai-Signale und der Si-Signale beschrieben,
wenn ein Sender der in den Fign. 7A-7C gezeigten Art mit Frequenzmodulation, MuItifrequenzmodulation, Phasen- oder Amplitudenmodulation
unter Verwendung von Signalelementen der Form (sin x)/x.cos wt oder bei VSB-Modulation mit Signalelementen
der Form (sin x)/x.cos tut arbeitet.
Ein AusfUhrungsbeispiel eines aus den Schaltungen der Fig. 7'
bestehenden Senders, der insbesondere Nachrichten in einer der
oben beschriebenen vier Techniken senden kann, wird anschließend beschrieben. Das zu beschreibende Ausführungsbeispiel ist in
den Fign. 13A und 13B gezeigt, die entsprechend Fig. 13 zusammenzulegen
sind.
Die schematisch in Fig. 13A gezeigten Schaltungen umfassen den Generator lOOA der Fig. 7A, die Multiplikationseinheit
12OA der Fig. 7C, die Quelle der Multiplikatorsignale in der in Fig. 10 gezeigten Art und die Elemente; die den Block 110-2
des Konverters HOA der Fig. 7B bilden.
Die Steuerschaltung ist in Fig. 13B gezeigt. Die meisten dargestellten Details entsprechen denen der Steuerschaltung 130
der Fig. 7A und umfassen die Blöcke 132 und 133 sowie die Zu-,satzschaltung
131 der Fig. 7A.
Der Block 132 enthält Bauteile, die über Tasten und Wählschalter
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die manuelle Auswahl von Kennwerten der Übertragung wie Modulationsart, Eingabedatenfolgegeschwindigkeit, Trägerfrequenz usw.
gestatten.
Der Block 133 empfängt die zu sendenden Daten bei 134 und übernimmt
bei Bedarf eine einfache Vorverarbeitung, die z.B. aus .der Definition des zu sendenden Informationselementes für jede
Datengruppe besteht, wobei ein solches Informationselement
acht mögliche Werte für eine Gruppe von drei binären Daten vorsieht. Die Werte der auf diese Weise definierten Informationselemente
werden dann über die Sammelleitung 135 verteilt. Die
anderen auf der rechten Seite der gestrichelten Linie W gezeigten
Bauteile dienen der Steuerung der Bestimmung der <J>i-Werte, die
über die Leitung 108' weitergegeben werden und der Wahl der
im Speicher 129 (Fig. 7A) gespeichertenAi-Signale, die im
Beispiel die Form (sin x)/x haben. Diese Bauteile umfassen
einen Umlaufspeicher 327 mitlacht Wortregistern 1-8, der auf
die Leitung 108' die entsprechenden φι-Werte und auf die
Leitung 328 die Werte liefert, die die Bestimmung des Amplitudenkoeffizienten
Ki des Ai-Signales gestatten; Zeitgeberschaltungen, die die Steuerung der gesamten Multiplexoperationen
ermöglichen und aus dem Taktgeber 332 bestehen, der die Impulse
CL2 und die oben erwähnten |Si|-Abschnitte erzeugt, sowie die
Zähler Δ und N, die auf der Leitung 329 die Adressen für den
Speicher 129 (Fig. .13A) liefern; den Block 324, der aus den
Werten der über die Leitung 135 empfangenen Informationselemente die entsprechenden Werte für"φϊ und für Ki bestimmt,
die in den Speicher .327 über das Schaltglied 325 unter Steuerung
des Blocks 332 eingegeben werden; und die Schaltkreise 318, die mit der Eingabefolgegeschwindigkeit (mittels des Datenratenwählers
DR 317) und dem Wert für Fc (festgelegt durch die Frequenzwähler Fc 315 und G.Fc 316) die Informationselementübertragung bestimmen und den Taktgeber 332 entsprechend vorbereiten;
in ähnlicher Weise.bestimmt die Schaltung 318 die Anzahl der Eingabedaten, die ein Informationselement bilden sollen,
und bereitet entsprechend den Block 133 und über die
FR 972 010 :
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ZO
Schaltungen 321, 322, 323 den Block 324 vor, der somit über die möglichen Phasen- oder Amplitudenwerte für die verschiedenen
Signale informiert wird, die er steuert.
Die allgemein auf der linken Seite der gestrichelten Linie W dargestellten Details dienen dazu, die Schrittwerte zu bestimmen,
welche die Frequenz des" Signales dadurch definieren, daß sie über die Leitung 101' die Adressen der besagten Schrittwerte
liefern. Zu diesen Schaltungen gehören die Schaltblöcke 303 und 311. Der Block 303 wird bei der Multifrequenzmodulation
benötigt und definiert die Werte der Adressen der zwei Schrittwerte
für die Informationselementenwerte, die über die Leitung
135 empfangen werden. Der Block 311 arbeitet ähnlich bei Einzelfrequenzmodulation
zusammen mit dem Block 312, der den Wert der Mittenfrequenz definiert. Die restlichen Schaltungsblöcke sind Tor-Schaltglieder. Die Arbeitsweise der Anordnung
der Fig. 13B und ihre Wirkung auf die Teile der Fig. 13A werden
anschließend beschrieben.
Zuerst werden die einfachen Fälle der Multifrequenzmodulation
und der Frequenztast-Modulation betrachtet..
Bei der Multifrequenzmodulation kann eine Anzahl von Frequenzpaaren
F1/F2, deren jedes einem gegebenen Wert eines Informationselementes entspricht, gebildet werden, wenn ein Satz von
Werten der Frequenz Fl und ein zweiter Satz von Werten der Frequenz F2 definiert worden ist. In einem solchen System sind
die möglichen Paare grundsätzlich vordefiniert. Demzufolge erfordert die Multi-FM bei Benutzung die Definition der Zahl
der bei 134 eingebbaren binären und zu gruppierenden Daten für die Bildung digitaler Informationselemente. Bei dieser
Benutzungsart werden gleichzeitig die Schaltglieder 304 und 305 über die Leitung 306 erregt. Dabei kann jedes Informationselement zum Block 303 geleitet werden, der nach dem Wert des
Informationselementes i die Adressen Zl. und Z2. der zu wählenden Schrittwerte Xl. und X2. im Register 101 bestimmt. Wenn
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das Schaltglied 304 betätigt wird, können die Adressen Ζ1± und
Z2± die Schaltglieder 301 und 302 erreichen, die durch die
Impulse CLl bzw. CLl1 gesteuert werden. Wie bereits im Zusammenhang
mit dem in Fig. 7A gezeigten Gerät erwähnt wurde, wird
der Inhalt der Akkumulatoren 103 und 203 um die Schrittwerte Xl ί und X2± laufend erhöht. Da in diesem Beispiel die übertragung
allein mit vom Generator lOOA gelieferten Signalen ausgeführt
wird, werden alle Operationen durch den Taktgeber 104
gesteuert, der über die Leitung 306' die Sendebetriebsart
mitgeteilt bekommt. Der Taktgeber 104 erzeugt dabei Impulse CL2 über die Ausgangsleitung (CL2). Diese im Zusammenhang mit Fig.
2 definierten Impulse sind Abtastimpulse. In diesem Fall werden die Impulse CL2 an die Schaltglieder 107 und 207 angelegt.
Danach werden zwei Abschnittsignale für |Sl j und |S2|, je eines für ein zu erzeugendes Signal, an die Schaltglieder
107' bzw. 207' zu deren Betätigung angelegt. In diesem Beispiel werden Signale für |si|- und fS2| durch den Taktgeber
über, dessen Ausgabeleitungen (Sl) und (S2.) ,erzeugt und über
die Leitung 109" weitergeleitet. In diesem Fall ist keine
Phasenverschiebung erforderlich, so daß keine Signale über
die Leitung 108' angelegt werden und keine Multiplikation der gebildeten Signale mit einem Ai-Signal muß ausgeführt werden.
Demzufolge befindet sich immer ein Koeffizient 1 auf der Leitung 123 und die Signale für |Sl| und |S2J werden ebenfalls
an die Steuerleitung 111-c des Schaltgliedes 111-0 angelegt.
Aufgrund der oben beschriebenen Operationen der Schaltungen
10OA und HOA empfängt der Akkumulator 115 daher nach jedem
CL2-Impuls einen Abtastwert des Signales Sl. und einen Abtastwert
des Signales S2., die beide durch den laufenden Inhalt
der Akkumulatoren 103 bzw. 203 definiert sind. Beim Auftreten
des nächsten CL2-Impulses, der ebenfalls auf die das Schaltglied
116 steuernde Leitung 117 gegeben wird, wird die Darstellung
der Summe der Werte für SIj (Frequenz FIv) und S2i (Frequenz F2M
an den Digitalanalogkonverter übertragen. Die weiteren Werte,
werden laufend als Summensighal Sl.+S2£ erzeugt. Wenn das
Informationselement i+l gebildet wird, liefert der Block 303
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Zl.+1 und 2,2. und der Signalwert SL+ +S2 wird durch den
Konverter abgegeben.
Bei der Ffequenztast-Modulation ist das Problem einfacher, da
nur ein Si-Signal zu jedem Zeitpunkt erzeugt wird. Wie bei der Multifrequenzmodulation werden keine Signale über die Leitung
108' geleitet und der Koeffizient 1 ist permanent auf der Leitung
123 vorhanden. Nur die Taktabschnitte |sij werden zusammen mit dem Akkumulator 103 benutzt. Der Akkumulator 203 ist in
Ruhe, da keine CLl'-Impulse angelegt werden. Der Frequenztastbetrieb
wird folgendermaßen vorgenommen: Der Mittenwert der modulierbaren Frequenz wird über den Wählschalter 315 gewählt,
der über die Leitung 314 den Block 312 veranlaßt, die Adresse Zc des entsprechenden Schrittwertes Xc wählen. Diese Adresse
wird über die Leitung 313 zum Schaltungsblock 311 geleitet, der alle vom Block 133 über die Sammelleitung 135 gelieferten Informationselemente
empfängt, weil bei Benutzung der Frequenztastung das Schaltglied 309 über die Leitung 310 eingeschaltet ist.
Abhängig von den Werten dieser Informatxonselemente bestimmt
der Block 311 den Schrittwert Xl. und modifiziert Zc so, daß man die Adresse Zl. für Xl. erhält. Das Schaltglied 308 wird
durch das Signal auf der Leitung 310 betätigt und Zl1 bei jedem
CLl-Impuls zum Register 101 geleitet. Der entsprechende Schrittwert
Xl. wird bei jedem CLl-Impuls zum Akkumulator 103 geleitet. Entsprechend der oben beschriebenen Arbeitsweise des Generators
lOOA erhält man das Signal Sl^ mit der Frequenz Fl^ am Ausgang
des Konverters 118. Für das Informationselement i+1 liefert
die Schaltung 311 Zl.+,, und das Signal SL+1 mit der Frequenz
wird durch den Konverter 118 abgegeben.
Anschließend wird die Phasenmodulation mit Signalelementen der Form (sin x)/x.cos (2ir.Fc.t + φ) beschrieben. Die Zeitbasis Tb
jedes Signales ist gleich der Periode T der Informationselemente
(Fig. 11) und bei Vorkehrung von sechs Möglichkeiten für jedes (sin x)/x-Signal sind N=6 Signale K^ . (sin x)/x . cos
(2ir.Fc.t + φ!) gleichzeitig vorzusehen. Da dazu N Taktabsehnitte
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j Si j vorzugeben, sind, ergeben sich sechs Taktabschnitte |Sl|,
|S2J, ..„, IS6J. Die Frequenz aller Signale ist konstant die
Frequenz Fc, die durch den Wählschalter 315 festgelegt wird und wobei die fest Adresse Zc des Schrittwertes im Block 312
bestimmt wird. Die Adresse Zc wird jetzt über das Schaltglied
320, welches durch Betätigung der Phasenmodulationssteuerung P
eingeschaltet ist, zum Schaltglied 301 geleitet. Mit jedem CLl-Impuls
wird Zc zum Register 101 geleitet, welches den Wert des
entsprechenden Schrittes zum Akkumulator 103 über das CLl-erregte
Schaltglied 102 liefert. Wie vorher ist der Akkumulator
203 nicht in Betrieb, weil die Impulse CLl1 fehlen.
Mit jedem CL2-Impuls wird der Inhalt des Akkumulators abgefragt
und für jedes Si-Signal muß der seiner Phase entsprechende Viert,
des Parameters φϊ zu diesem Inhalt addiert werden, wobei sich
jeweils das Signal cos (27r.Fc.t + <j>i) ergibt. Der im Speicher
105 durch den modifizierten Inhalt des Akkumulators adressierte Wert wird mit dem des Ai-Signals, welches gleich K..(sin x)/x
ist, multipliziert. Wenn das Signalelement das j—te Signal nach
Beginn der Übertragung ist, ist das Signal Ai genauer gegeben durch; ■",■".- . ■
sin (tt/T) (t-jT)
j (π/Τ) (t-jT)
j (π/Τ) (t-jT)
Da die generelle Arbeitsweise des Generators lOOA bereits erklärt
wurde, bleiben noch folgende Punkte offen:
1. Die Art, in der der Wert des Parameters φ j auf. die Leitung
108' zu leiten ist, um den aus dem Speicher 105 für das
Signal S. zu holenden Wert zu definieren.
2. Die Art, in der die Werte des Signales (sin χ)/χ, dessen
Formel soeben gegeben wurde, aus dem Speicher 129 zu holen
sind.
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Die Werte der Parameter K und φ für jede der sechs Möglichkeiten
sind im Umlaufspeicher 327 enthalten, von dessen acht Registern
die Register 1 bis 6 benutzt werden. Aus Fig. 11 ist zu ersehen, daß alle durch ein Zeitintervall T getrennten Abtastpunkte ti,
t2, t3 usw. durch die Impulse jT definiert werden. Die Werte
der Parameter K und φ werden dabei über das Schaltglied 325 aufgerufen. In der Zwischenzeit läuft der Inhalt der Register
1-6 in der nachfolgend beschriebenen Art zyklisch weiter.
Sobald die zum j-ten Signal gehörenden Parameter im Register
abgegriffen sind, kann der Speicher 327 wieder weiterlaufen. Das Schaltglied 325 wird nur zu den Tastpunkten jT betätigt und
die besagten Parameter K und φ können über das betätigte Schaltglied
326 unter Steuerung der Taktsignale für |si|, |S2 | , ... ,
|S6| umlaufen. Das Signal für J SX j veranlaßt die übertragung der
zum (j-5)-ten möglichen Signal gehörenden Daten vom Register des Speichers 327 in das Register 1 und die übertragung des im
Phasenteil des Registers 1 enthaltenen Wertes des Parameters φ,. ... über die Leitung 108'; der Wert für den Parameter K. c
wird gleichzeitig in den Speicher 129 übertragen; um dort einen Speicherbereich zu definieren, in dem die Werte des Signales
K._5 . (sin x)/x gespeichert sind. Während des Signales
für |S2| stehen die zum (j-4)-ten Signal gehörenden Daten im Register 1. In ähnlicher Weise stehen beim Signal für |S6| die
zum j-ten Signal gehörenden Daten im Register 1. Um zu bestimmen, wann und wie die Signale für j Sl|, ..., |S6| im vorliegenden
Beispiel anstehen, muß erklärt werden, wie der Abtastwert der Funktion (sin x)./x oder K. (sin x)/x für jedes der sechs
.Signale abgerufen wird. Die Ai-Signale sind bekanntlich die
K. (sin x)/x-Terme und die Si-Signale die cos (2π.Fet + φΐ)-Terme
der Signalelemente. 2q Abtastwerte werden für jede der sechs Möglichkeiten der Funktion (sin x)/x benutzt. Da je ein
Wert eines Si-Signales mit je einem Wert eines Ai-Signales
korrelevant gehalten werden muß, sind die die Tastzeitpunkte definierenden CL2-Impulse gegeben durch 2g Abtastungen pro Tb-Zeitbasisabschnitt.
In diesem Beispiel ist Tb=T und daher ·
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liegen 2q Impulse CL2 zwischen zwei Zeitpunkten wie t6 und t7.
Zum Tastzeitpunkt t zwischen t6 und t7 sind die nachfolgend
aufgeführten Werte von Ai-Signalen zu benutzen:
P | Kj | (sin | χ)/χ = | Α·-ι |
(p+2q) | Kj | -!-(sin | χ) /χ = | Aj-2 |
(p+4q) | j | ~2 | X)/x - | |
(p+10q) K. 5(sin X)/x= A.
Dies kann auch geschrieben werden:
{Ο χ 2q+p} K., (sin x)/x = A.
{(N-2)2q+p> . . K. 4(sin x)/x = A.
{ (N-I) 2q+p} K. 5(sin x)/x = Ä.
(In diesem Beispiel ist N=6)
Der Inhalt des Akkumulators 103 des Generators lOOÄ wird unter
Steuerung durch Impulse CLl laufend erhöht, die wesentlich
schneller aufeinanderfolgen als die Impulse CL2. Die Abgabe des Inhaltes des Akkumulators 103 für einen Tastpunkt t liefert,
wenn ein Impuls CL2 auftritt, einen Wert, der wie bereits gesagt, im Register R1O3 des Generators lOOA gespeichert steht und dem
Abtastwert entspricht, der für diesen Tastpunkt den Wert der
Funktion cos (2ir.Fc.t + φο) darstellt. Etwa 4000 Abtastungen
sind z.B. einer Periode der Sinuswelle 41 der Fig. 1 zuzuordnen, um sicherzustellen, daß hinreichende Genauigkeit gegeben wird.
Für diese Abtastungen sind jedoch nur etwa 100 bis 200 Werte,
gleichmäßig über die Periode der Sinuswelle verteilt, im Speicher
105 zu speichern..
Die einzelnen Abtastwertadressen, die den Wert der Funktion ·
cos (2-ir.Fc.t + φι) zum Zeitpunkt t angeben, erhält man für
jedes der Si-Signale durch Addition des Wertes des Parameters φι
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zu dem im Register R1O3 gespeicherten Wert.
Die TaktabSchnittssignale für |si|, ..., |S6| werden unmittelbar
nach einem Tastpunkt wie dem Tastpunkt t ab dem nächsten Impuls CL2 erzeugt.
Wie bereits ausgeführt wurde, wird durch das Signal für |Sl| der Wert des Parameters φ . ._5^ im£a& Register 1 des Speichers 327
übertragen und auf die Leitung 108' gegeben. Beim Anlegen des
Signales für |Sl| an die Schaltglieder 1Ο7' und 1Ο9 wird dieser
Wert im Addierer 108 zu dem Wert im Register R1O3 addiert. Daraus
resultiert zum Tastpunkt t die Adressierung des Bereichs im Speicher 105, in dem der Wert des .Signales S.=cos (2π.Fet + φ.)
gespeichert ist. Wenn gleichzeitig im Speicher. 129 unter Steuerung durch das Signal für |si| gemäß späterer Erklärung ein
Bereich adressiert wird, in dem der Abtastwert (N-I)2q+p des
Signales A-^=K.- (sin x)/x gespeichert ist, erzeugt der Multiplizierer
121 über die Leitung 105" das Produkt der Abtastwerte von S._5 und A. 5, welches gleich dem Wert des Signales A. ,-.S._5
zum Zeitpunkt t oder in diesem Beispiel dem Wert des (j~5)rten Signalelementes ist. Da das Signal für |si| auch an die Leitung
lll-c angelegt wird, wird dieser Wert in den Akkumulator 115
eingegeben.
Während des Taktabschnitts |S2j werden, die das (j-4)-te Signalelement umfassenden Elemente ebenso behandelt, und das Verfahren
läuft weiter bis zum Abschnitt |S6|, in dem das j-te Signalelement an der Reihe ist.
Nach dem Abschnitt |S6| enthält der Akkumulator 115 die codierte
Darstellung des Signalwertes zum Tastpunkt t und zwar eines Signales, welches die Summe der sechs Signalelemente
A..S. +A. ,.S. , + ...ta, C.S. c darstellt. Dieser Wert wird
3 D 3-1 D-I 3~5 3-5
dann zum nächsten CL2-Tastpunkt an den Konverter 118 über das Schaltglied 116 geleitet, welches durch die an die Leitung 117 gelegten CL2-Signale gesteuert wird.
dann zum nächsten CL2-Tastpunkt an den Konverter 118 über das Schaltglied 116 geleitet, welches durch die an die Leitung 117 gelegten CL2-Signale gesteuert wird.
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Anschließend wird beschrieben, wie der Speicher 129 adressiert wird. Die Koeffizienten K._5, K. ,·, ..., K. definieren die
Speicherbereiche, in denen Werte eines Signales K.*(sin x)/x gespeichert sind, welche im "Am"-Teil der Register 1-6 des Speichers
327 gleichzeitig mit den Werten des Parameters φ! im Phasenteil
der Register umlaufen. Die Werte dieser Koeffizienten werden automatisch nach dem Tastpunkt t in.den Abschnitten'|si|, ...,
|S6| über die Leitung 328 weitergeleitet. In der Praxis ist die Anzahl der möglichen Werte von K beschränkt. Wenn die reine
Phasenmodulation benutzt wird, sind alle Werte von K gleich 1.
In einem mit definierten Werten von K gegebenen Fall wird jeweils die variierende K-Adresse über die Leitung 329 zum Speicher 12 9
geleitet.
Mit den beiden Zählern Δ und N der Fig. 13B kann man die
einzelnen Abtastfolgenummern der Ai-Signale gewinnen. Der Zähler Δ zählt die Impulse CL2 und der Zähler N zählt die Abschnitte |Sij
ab (in diesem Beispiel i=l, 2, ..., 6)* Zum Tastpunkt JT, z.B. dem Tastpunkt t6, wird der Zähler Δ gelöscht und mit jedem CL2-Impuls
der Zähler N mit dem Wert von N (in diesem Beispiel N=6)
geladen. Da der Tastpunkt t hinter dem p-ten CL2-Impuls nach dem
Tastpunkt t6 liegt, ist die vom Zähler Δ erreichte Zahl p. Wenn
das Signal für |sij ansteht, ist die vom N-Zähler erreichte Zahl
N-l=5. Wenn der Ausgang des N-Zählers mit 2q gewichtet wird, wird der Wert (N-I)2q+p, der die Folgenummer des Wertes des Signales
A._5 darstellt, im Block 330,. zur Zeit des Signals für |Sl|
empfangen. In ähnlicher Weise erhält man den Wert (N-2)2q+p, wenn das Signal für |S2| ansteht usw. Den Wert ρ erhält man, wenn das
Signal für |S6| ansteht. Beim Auftreten des nächsten CL2-Impulses zum Tastpunkt t +1 ist der vom Zähler Δ gelieferte Wert
p+1. Während der neuen Folge der Signale für |si|....|S6| werden
die Werte (N-I)2q+p+l, (N-2)2q+p+l «„. p+1 im Block 330 empfangen.
Der Zähler Δ wird nach dem Tastpunkt t7 gelöschte wenn das Signalelement j-5 bearbeitet ist und das Signalelement j+1 wirksanv wird.
Beim p-ten CL2-!mpüls nach dem Tastpunkt t7 erhält man die Abtastfolgenummer (N-I)2q+p für das Signal j-4 usw. Beginnend mit
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t7 werden die Werte der Funktion (sin x)/x für die Signalelemente j+1 ... j-4 zusammen mit den Werten der
Funktion cos (21Γ· Fc · t + φ!) für alle Signalelemente verarbeitet.
Nach dem Signal für |S6| in der Folge der Signale für |Sl| ... |S6|, zwischen den Tastpunkten t6 und t7, stehen
die Werte der Parameter φ und K, die zum Signalelement j gehören,
im Register 1 des Speichers 327 und die zum Signalelement j-5 gehörenden im Register 6. Beim Anstehen des
Impulses für (j+l)T nach dem Tastpunkt t7 wird der Umlauf des Inhaltes des Speichers 32 7 unterbrochen und die Werte
der Parameter Κ·+1 und φ·,, über das Schaltglied 325 in das
Register 1 des Speichers 327 eingegeben, dessen Register 2-6 dann die Werte K. und φ., ..., ^. . und φ.« enthalten. Dann
ist die Anordnung für den nächsten Zyklus bereit.
Anschließend wird eine vervollständigende Information über den Ursprung der Werte der Parameter K und φ gegeben, die sich auf
die Sigrialelemente beziehen und für jeden Tastpunkt jT in das Register 1 des Speichers 327 über "das Schaltglied 325 eingegeben
werden. Wenn ein gegebener Wert der Frequenz Fc mit dem Wahlschalter 315 oder gegebenenfalls mit 316 festgelegt wird,
wird auch die Folgegeschwindigkeit der Eingabedaten über die Leitung 134 durch den Wahlschalter 317 festgelegt. Aus den so definierten
Bedingungen kann man mit einfachen Verknüpfungsschaltkreisen 318 folgendes ableiten:
1. Die Anzahl der über die Leitung 134 gegebenen Eingabedaten,
die je ein zu sendendes Informationselement bilden, sowie die Anzahl möglicher Werte für jedes
dieser Informationselemente;
2. die Informationselementübertragungsfolgegeschwindigkeit l/T.
Die Anzahl der in Gruppen zusammenzufassenden Eingabedaten wird
dem Block 133 genannt, der die Gruppierung vornimmt, und der
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Wert der Folgegeschwindigkeit l/T wird dem Taktgeber 332 mitgeteilt. Die Anzahl möglicher Werte, die die Informationselemente
einnehmen können, wird den Schaltgliedern 321-323 angegeben. Wenn
z.B. die Differentialphasen-Modulationssteuerung P betätigt wird, wird diese Zahl"durch den Block 324 in die Zahl der in der Funktion
cos (2ir· Fc · t + φ) zu verwendenden Phasen umgewandelt.
Der Wert des in den Block 324 über die Leitung 135 gelangenden
Informationselementes entspricht dabei einer gegebenen Phasenvariation
Δφ. Einfache Verknüpfungsschaltungen gestatten aus
diesem Wert die Ableitung der entsprechenden Variation Ah für
den Paramter φ, dessen Wert h. für das j-te Signalelement
h. I+ Ah. ist. Der. Wert h".^ bleibt im Teil a des Blockes 324,
bis das Informationselement j empfangen wird. Zu diesem Zeit- '
punkt wird der Wert durch den ebenso errechneten Wert h. ersetzt. Der Wert K. der Signalelementamplitude wird in den Teil b des
Blockes 324 gesetzt. Wenn' reine Phasenmodulation Anwendung findet,
bleibt dieser Wert K immer gleich 1. Bei Phasen- und Amplitudenmodulation
ist K. ebenso wie die Phase vom Wert des jeweiligen Informationselementes abhängig.
Anschließend wird die Arbeitsweise der Anordnung bei einer andereri
Übertragungsart, nämlich der Restseitenband-Modulation, beschrieben.
Bei dieser Betriebsart Werden Signalelemente von der :
Form K(sin x)/x· cos (2π· Fc · t + φ) verwendet. Wie im vorhergehenden
Fall sind Verschiedene Signalelemente zu einem gegebenen
Zeitpunkt gleichzeitig zu betrachten. Die Operationen laufen ähnlich wie bei der Phasenmodulation ab. Der Inhalt der Register des
Speichers 327 wird gemäß der früheren Erklärung umlaufen gelassen und das Register 1 empfängt zu jedem folgenden Zeitpunkt jT neue
Werte. Die einzelnen Abtastwertfοlgenummern werden dem Speicher
129 über die Leitung 329 von den. Schaltkreisen 330 geliefert,
denen die Ausgäbewerte der Zähler Δ und N zugeführt werden.
Einige Unterschiede bestehen jedoch trotzdem.
Wie bereits im Zusammenhang mit den allgemeinen Gesichtspunkten der kurz als VSB-Modulation bezeichneten Restseitenbandmodulation
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beschrieben wurde, ist der Wert des j-ten Signalelementes gegeben
durch die Formel (6):
K. -. cos {27rFc . t + . π
U/2T) · (t-jT)
q ist gegeben durch 2Fc=q/2T,
ist gegeben durch den Wert
sendenden Informationselementes.
ist gegeben durch den Wert
sendenden Informationselementes.
K. ist gegeben durch den Wert des jeweils zu
Die bei der VSB-Modulation verwendeten Signalelemente weisen ähnliche
Formen auf wie die in den Fign. 11 und 12 dargestellten.
Es wird die Phase des Signales cos (2ir· Fc · t + φ) systematisch
um den Wert (Δφ)' von einem Signal zum anderen erhöht. Im betrachteten
Beispiel ist (Δφ) ' = 5π/2 = ττ/2. Der Schrittwert h
im Block 324 wird bei jedem Impuls jT um einen Wert (Ah)' erhöht,
der Δφ entspricht. Dies ist der einzige Unterschied zwischen dem VSB-Verfahren und der Phasenmodulation soweit der Term
cos (2tp Fc . t + φ) betroffen ist. Die den Term (sin x)/x des
Signalelementes betreffenden Unterschiede v/erden anschließend beschrieben.
Aus der Formel (6) und Figur 12 ist zu ersehen, daß die Zeitbasis Tb des Signales (sin x)/x sich über ein Zeitintervall erstreckt,
welches 2T ist und nicht T wie im vorhergehenden Fall. Somit
/die werden die 2q Abtastungen sämtlicher Teilern'dxe Funktion
(sin x)/x aufgeteilt wurde, während des Zeitintervalles 2T abgerufen, so daß zwischen zwei Tastpunkten iT und (i+l)T q Abtast-Impulse
CL2 anstelle von 2q wie bei der Phasenmodulation liegen. Die sechs Teile der Funktion (sin x)/x, die im vorhergehenden
Fall benutzt wurden, erstrecken sich demzufolge jetzt über ein doppelt so langes Zeitintervall. Wenn diese sechs Teile, deren
Abtastwerte im Speicher 129 gespeichert sind, benutzt v/erden, dann überlappen sich gemäß Formel (5) N=12 Signalelemente. Im betrachteten
Fall werden nur vier Teile benutzt, so daß sich acht
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Signalelemente überlappen. Dieses sind die vier Teile (2), (3),
(4) und (5) der gespeicherten Funktion (sin x)/x. Damit sind einige Änderungen beim Betrieb der Zähler Δ und N verbunden,
die anschließend im Zusammenhang mit Fig. 14 erklärt werden, in der die zu den einzelnen Signalelementen gehörenden Teile
der Funktion (sin x)/x schematisch durch Segmente dargestellt sind.
Zuerst wird.der Fall betrachtet, daß sechs Teile der Funktion
(sin x)/x benutzt werden. Zum Tastzeitpunkt t1 , wenn der p-te
Wert für das Signalelement j' ansteht, steht der Wert
p+q für das Element j'-l an, darin der Wert p+2q für j'-2 ...
und der Wert p+llq für j-11. Für den in Fig. 13B gezeigten
Aufbau wären 12 Taktabschnitte |si|...|si2| erforderlich. Wenn
also der Zähler Δ wie vorher durch die CL2-Impulse gesteuert und
zum Zeitpunkt iT gelöscht wird, liefert er den Wert ρ beim p-ten CL2'-Impuls. Sein Inhalt wird nacheinander von 1 auf 9
zwischen dem Tastpunkt iT und dem Tastpunkt (i+1)T erhöht. Wenn
der Zähler N jetzt mit der Signalzahl N=12 bei jedem CL2-Impuls geladen wird, nimmt sein Inhalt über N-I bis auf Null unter
Steuerung der N Signale für |Sl|. ..|S12J ab. Wenn die Ausgabe des
Zählers N mit dem Wert q gewichtet wird (anstelle von 2q bei der
Phasenmodulation), liefert der Zähler N beim Anstehen des Signales für |Sl| nach dem nach t1 erzeugten CL2-Impuls den
Wert (N-I)q (in diesem Beispiel llq) und der Zähler Δ den Wert
p, so daß der Wert llq+p, der die Abtastwertfolgenummer für das Element j'-11 darstellt, durch die Schaltkreise 330 abgegeben
wird. Ähnlich erhält man die Werte q+p und p, die die Abtastwertfolgenummern
der Elemente j'-l und j· darstellen, entsprechend mit den Signalen für -[SIl| bzw. |S12|. Somit arbeitet der Zähler
Δ unter Steuerung der Tastimpulse CL2 und wird zu den Zeitpunkten
iT gelöscht. Der Zähler N wird jeweils mit der Signalzahl N geladen und arbeitet unter Steuerung der Signale für |Si|, deren
Zahl gleich dem Wert N ist. Der einzige Unterschied besteht darin,
daß die Ausgabe des Zahlers N jetzt mit q gewichtet werden muß.
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Wenn nur vier Teile (2) - (5) benutzt werden, benötigt man die
in Fig. 14 gestrichelt gezeichneten Linien nicht mehr und der Bereich, in dem die acht Signalelemente j'-4 ... j'-Il sich überlappen,
ist der durch die vertikalen Linien A und B definierte Bereich. Zum Tastpunkt t , wenn der p-te CL2-Impuls ansteht,
wird der p-te Wert des ersten für das Element j'-4 geltenden
Teiles verwendet. Dieser erste Teil ist der Teil (2), der zur insgesamt gespeicherten Funktion (sin x)/x gehört. Demzufolge
wird jetzt die Wertnummer 2q+p für den gespeicherten Teil der Funktion benutzt. In ähnlicher Weise gilt für das Signalelement
j'-5 die Nummer 3q+p ... und für das Signalelement j'-11 die
Wertnummer 9q+p. Um diese Abtastwertfolgenummern durch die Schaltkreise 330 bilden zu können, braucht nur der Zähler N bei
jedem CL2-Impuls mit dem Wert N+2 geladen zu werden, wobei der N-Wert wiederum der Anzahl der überlappenden Signale (in diesem
Fall 8) entspricht. Dieser Zähler N und der Zähler δ müssen ebenso arbeiten wie im vorhergehenden Fall, als alle sechs Teile
benutzt wurden. Somit wird der Δ-Zähler weiter durch die CL2-Impulse gesteuert und zu jedem Zeitpunkt iT gelöscht, während
der N-Zähler wie vorher unter Steuerung der Si-Signale arbeitet.
Da sich 8 Signalelemente überlappen, gibt es jetzt 8 derartige Signale. Seine Ausgabe wird mit dem Wert q gewichtet. Die Tatsache,
daß sich 8 Signalelemente überlappen, erfordert die Benutzung der 8 Register des UmlaufSpeichers 327.
Der Koeffizient K kann auch vom vordefinierten Wert 1 abweichende Werte annehmen. In einem solchen Falle würde der dem Wert K=I
im Speicher 129 entsprechende Speicherbereich weiter adressiert und dazu die vom vordefinierten Wert 1 abweichenden K-Werte
direkt über die Leitung 3281 (Fig. 13A) in den Multiplizierer
eingegeben, der den über die Leitung 105' empfangenen Abtastwert mit dem über die Leitung 123 vom besagtem Speicherbereich empfangenen
Abtastwert für 1 multiplizieren und dann das Produkt mit der codierten Darstellung des zusätzlichen Faktors von K multiplizieren
würde. Dieser Fall trifft z.B. bei der VSB-Modulation
zu, wenn die Modulations-Daten über die Leitung 134 (Fig. 13B)
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aus Abtastwerten analoger Signale bestehen.
Bisher wurde ein spezielles Ausführungsbeispiel eines variierbaren
Senders beschrieben, der die Verwendung von Signalelementen gestattet.
In diesem Sender wird gemäß der Beschreibung und Darstellung in den Figuren 7A-7C die Sendebetriebsart manuell über
z.B. Tasten gewählt. Die automatische Auswahl der geeignetsten
Sendeart und Frequenz Fc sowie der Art zur Bildung der Informationselemente in der Steuerschaltung 130 als Funktion von externen
Parametern wie Eingabefolgegeschwindigkeit und charakteristik des Übertragungsnetzwerkes ist mit geeigneten Vorrichtungen ohne
weiteres möglich. Diese automatische Auswahl kann z.B. durch
Vorkehrung einfacher Verknüpfungsschaltungen erfolgen.
Die Figuren 15 - 20 zeigen, die allgemeinen Prinzipien der übertragungstechnik
mit Signalelementen. Obwohl diese bekannte Technik als solche keinen Teil der vorliegenden Erfindung bildet, soll die
anschließendßergänzende Information das Verständnis der spezifischen
Anwendung der Erfindung erleichtern.
Die übertragung digitaler Information und insbesondere binärer
Information von einem Computer erfordert die übertragung entsprechender
Impulse. Das wirft eine Anzahl von Problemen auf, da
theoretisch ein unbegrenzter Allpaß zur übertragung eines Impulses
erforderlich ist, aber andererseits das Spektrum eines zu übertragenden Signales eingeschränkt werden muß, z.B. wenn sein
Spektrum innerhalb des Durchlaßbereiches der übertragungsleitungen
liegen soll. ■
Das Spektrum a gemäß Fig. 15 entspricht theoretisch dem in
Fig. 16 gezeigten Signal. Dieses Signal, welches die Reaktion eines Tiefpaßfilters auf einen Impuls darstellt, ist durch periodische
Nullübergänge gekennzeichnet. Die Dauer Tb der Teile dieses
Signales ist eine Funktion der Einschwingfrequenz des Filters. Die
Dauer des Signales auf jeder Seite seines Mittel-Zeitpunktes
ist theoretisch unbegrenzt. Wenn anstelle eines Impulses das
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Signal nach Fig. 16 gesendet würde, wäre der erforderliche Bandpaß
mit dem in Fig. 15 bei a gezeigten identisch. Das ist jedoch praktisch'reaixsierbar. Da der Einfluß der weit außen liegenden
Signalteile vernachlässigbar ist, kann gegf. nur sein Teil R übertragen werden, dessen Spektrum bei a1 in Fig. 15 gezeigt ist.
Je langer.dieser Teil R des Signales ist, desto dichter liegt
das Spektrum a' am Spektrum a. In der Praxis braucht R nicht über sechs Teile hinauszugehen.
Beide Spektren enthalten jedoch eine Gleichstromkomponente, die die übertragung des Signals nach Fig. 16 kompliziert. Diese
Schwierigkeit kann unter Verwendung dieses Signales oder genauer gesagt seines Teils R zur Modulation eines Trägers mit der
Frequenz Fc überwunden werden. Die Form des resultierenden Signales hängt dabei von der gegenseitigen Beeinflussung
der Frequenz Fc und der Länge der Zeitintervalle Tb und R ab.
Das ist in den Figuren 17A und 17B gezeigt, in denen verschiedene •«te* Frequenzen Fc benutzt werden, und in Figur 18, die an einem
Beispiel drei verschiedene Relationen von R und Fc zeigt. In all diesen Fällen resultiert das in Figur 19 gezeigte Frequenzspektrum
von Signalelementen R . Fc.
Das Signalelemente darstellende Produkt R . Fc kann in einer
allgemeineren Form folgendermaßen geschrieben werden:
R . Fc = m cos (2π. Fc . t + φ) (I)
TTt/Tb
Der BezugsZeitpunkt t=O ist der Mittelzeitpunkt des Signales R=
(sin x)/x. φ kann definiert werden als die Phasenlage des Signals
mit der Frequenz Fc in Bezug auf den genannten Signalmittelzeitpunkt.
•Grundsätzlich kann jeder BezugsZeitpunkt benutzt werden. Der
Mittelzeitpunkt von R liegt dann an einem Zeitpunkt τ relativ zum BezugsZeitpunkt. Aus der Formel I wird dann:
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R . Fc =
. COS£2T. Fc . (t_T) + φ} (ΙΙι)
Um digitale Informationen übertragen zu können, sollte jedem
ihrer Informationselemente je ein Signalelement zugeordnet werden.
Das am Ausgang des Senders abgegebene Signal wird von aufeinanderfolgenden
Signalelernenten abgeleitet. Wie die Figuren zeigen, erstreckt sich ein Signalelement über ein relativ langes Zeitintervall.
Nach dem Senden eines gegebenen Signalelementes müßte daher dieses Zeitinvervall verstreichen gelassen werden, bevor das
nächste Element gesendet wird. Diese.Schwierigkeit kann man durch eine Überlappung der Signalelemente bis zu einem gewissen Grade
überwinden. In Figur 20 ist ein Beispiel dafür gezeigt. Das gesendete
Signal ist das resultierende Signal Σ, dessen Wert EL zu einem gegebenen Zeitpunkt ti die Summe der Abtastwerte der sich
zu diesem Zeitpunkt überlappenden Signalelemente ist. *
Das Signal Σ ist ein Analogsignal und zeigt in allen Fällen die
Charakteristika eines Signales, das man durch Modulation einer .
Trägerfrequenz Fc mit aufeinanderfolgenden Signalelementen R erhält. Sein Spektrum ist daher dasselbe wie das eines jeden
seiner Signalelemente (siehe Fig. 19).
Die weiteren Eigenschaften des Signales Σ hängen von den Arten der
betroffenen Signalelemente und den Zeitintervallen T zwischen den
Mittelzeitpunkten dieser Signalelemente ab.
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Claims (6)
1. Digitalsignalgenerator zur Erzeugung von Produktsignalen Ai.Si,
wobei Si ein Signal mit der Phase <j>i und mit der Frequenz
Fi und Ai ein Multiplikatorsignal ist, gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden Merkmale
:
a) Mindestens ein Akkumulator (103, 203) und ein Speicher (105) zur Speicherung codierter Sinusfunktions-Abtastwerte;
eine Grundfolge solcher Sinusfunktions-Abtastwerte ist aus einem Bereich des Speichers (105) abrufbar,
dessen Adressen zu vorgegebenen Abtastzeitpunkten 1 unter Auslesen des Akkumulatorinhalts für aufeinanderfolgende
Abtastwerte bestimmbar sind; der Akkumulatorinhalt ist unter Steuerung durch ein
erstes Taktsignal (CLl) laufend um einen Schrittwert Xi, dessen Größe von der abzugebenden Frequenz Fi
abhängt, veränderbar;
die Abtastzeitpunkte sind durch ein zweites Taktsignal (CL2) bestimmbar.
die Abtastzeitpunkte sind durch ein zweites Taktsignal (CL2) bestimmbar.
b) Mittels eines Addierers (1O8) zwischen dem/den Akkumulator
(en) (103, 203) und dem Speicher (105) sind zu den Abtastzeitpunkten der Grundfolge die Speicheradressen
einer zweiten Folge codierter Abtastwerte eines Sinussignals Si bestimmbar, das dieselbe Frequenz Fi wie die
Grundfolge von Sinusfunktions-Abtastwerten aufweist, jedoch um <j>i gegenüber der Grundfolge phasenverschoben
ist;
ein Phasendifferenzwert für φ! ist dazu jeweils zu
dem aus dem/einem Akkumulator (103, 203) heraustretenden Adreßwert hinzuaddierbar.
c) Eine Multiplikationseinheit (120), bestehend aus mindestens einer Multiplikatorsignalquelle (122) und
einem mit dem Ausgang des Speichers 105 verbundenen
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Multiplizierer (121),
dessen Eingängen einerseits ein codierter Sinusfunktions-Abtastwert
vom jeweils durch das .Ausgangssignal vom Addierer (108) adressierten Speicherbereich
und gleichzeitig andererseits ein Abtastwert des von der/einer Multiplikatorsignalquelle (122) abgegebenen
Multiplikators! gn,als Ai unter Bildung eines Produktsignals
Ai.Si zuführbar sind, d) Ein Digitalanalogkonverter (110), dem das digitale
Produktsignal Ai.Si vom Muliplizierer (121) zuführbar
und an dessen Ausgang ein entsprechendes Analogsignal
abnehmbar ist.
2. Digitalsignalgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß unter multiplexer Erzeugung voneinander unabhängiger
Produktsignäle Ai-.Si dem/den Akkumulator (en) (103, 203)
Folgen von Schrittwerten Xi allein oder in Verbindung dazu
dem Addierer (1O8) Phasendifferenzwerte für φϊ und/oder dem
Multiplizierer (121) Multiplikatorsignaläbtastwerte Ai
zuführbar sind,
wobei mittels der Schrittwerte Xi der/die im/in den Akkumulator
(en) (103, 203) stehende(h) Wert(e) laufend veränderbar ist/sind, und daß eine Folge von multiplexen Ai.Si-
Signalwerten.abnehmbar ist.
-am Ausgang des Multiplizierers (121)
3. Verwendung eines Digitalsignalgenerators nach einem der beiden vorgenannten Ansprüche für einen Sender, dadurch
. gekennzeichnet,
daß mindestens ein Produktsignal Ai.Si je einer zu überträgenden
Information zuordenbar ist/ wobei mindestens ein Parameter, nämlich der Schrittwert Xi,
der Phasendifferenzwert für <jri"oder das Multiplikatorsignal
Ai, von den zu übertragenden informationswerten funktional abhängig ist. ·'
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4. Sender nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß unter gleichzeitiger Übermittlung mehrerer Informationen mindestens ein Produktsignal Ai.Si jeder einzelnen
Information zuordenbar ist.
5. Sender nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,
daß unter Erzeugung von Signalelementen der Form K (sin x/x) · cos Uir-Fc't + φ) der Faktor K (sin x/x) und
der Faktor cos (2u-Fc«t + φ) als Multiplikator Ai und
Multiplikand Si verwendbar sind,
wobei mindestens eine der vorgesehenen Multiplikatorsignalquellen aus einer Vielzahl von Speicherbereichen
eines zweiten Speichers (122) besteht, in dem codierte Darstellungen von Abtastwerten des Faktors K (sin x/x)
gespeichert sind und diese Abtastwerte jeweils in einem den einzelnen K-Werten zugeordneten Speicherbereich stehen;
daß sich jeweils N Signalelemente zu jedem gegebenen Zeitpunkt überlappen,
wobei die Koeffizientenwerte K des Terms (sin x/x) und
die Phasendifferenzwerte φ des Terms (2ir.Fc«t + φ) in
einem dritten Speicher (327) mit N Bereichen speicherbar sind, und
daß aufeinanderfolgend die vorgenannten Werte K der Multiplikationseinheit (120) und φ dem Addierer (108)
zuführbar sind, indem für jedes Informationselement
dessen kennzeichnende Parameter ebenfalls aufeinanderfolgend dem dritten Speicher (327) eingebbar sind.
6. Sender nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Eingabe des Koeffizienten K in die Multiplikationseinheit (12O) ein Speicherbereich im zweiten Speicher
(122) konstant bestimmbar ist, wenn der Koeffizient K ein fest vorgegebener Wert ist, oder
daß ein K'=const. entsprechender Speicherwert und dazu
ein varlfierbarer K-Faktor in den Multiplizierer (121)
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der Multiplikationseinheit (120) eingebbar sind, wenn K
nicht einem fest vorgegebenen Wert entspricht.
Sender nach einem der Ansprüche 3 bis 6, gekennzeichnet
durch
Schaltkreise zur Eingabe äußerer Funktionsparanieter
wie Eingabedatenwert und von den Übertragungskanalcharakteristiken abhängige Größen und
Schaltkreise mittels derer unter Steuerung durch die
vorgenannten Schaltkreise nach den eingegebenen äußeren Parametern die internen Parameter gemäß Anspruch 3 oder 4
bestimmbar sind und ferner bestimmbar ist, welche dieser internen Parameter gegebenenfalls veränderbar sein sollen,
und mittels derer des weiteren festlegbar ist, welcher Eingabedatenkombination
welches Informationselement entsprechen soll und welche Werte diese Informationselemente
und welche Werte die variierbaren Parameter einnehmen können.
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Hg
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Family Applications (1)
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DE (1) | DE2358009A1 (de) |
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GB (1) | GB1404559A (de) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2542474A1 (de) * | 1974-11-21 | 1976-05-26 | Ibm | Mehrbetriebsarten-modulator mit verringerter bandbreite fuer digitale frequenzumtastung und differentielle phasenumtastung |
DE2638314A1 (de) * | 1975-08-29 | 1977-03-10 | Cit Alcatel | Digitale vorrichtung zur erzeugung einer durch ein datensignal phasenmodulierten und gefilterten welle |
DE2644478A1 (de) * | 1975-10-03 | 1977-04-21 | Motorola Inc | Differential-phasenumtast-modulator |
DE2836696A1 (de) * | 1977-08-22 | 1979-03-08 | Texas Instruments Inc | Digitale signalsyntheseschaltung |
DE2831734A1 (de) * | 1978-06-26 | 1980-01-03 | Landis & Gyr Ag | Signalgenerator zur erzeugung sinusfoermiger ausgangssignale mit vorbestimmter phasenlage |
DE3048155A1 (de) * | 1980-12-19 | 1982-07-01 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Funksystem |
DE3829985A1 (de) * | 1988-09-03 | 1990-03-15 | Fraunhofer Ges Forschung | Digitaler synthesizer |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4061886A (en) * | 1975-09-29 | 1977-12-06 | Mostek Corporation | Dual tone multiple frequency generator |
JPS52127740A (en) * | 1976-04-19 | 1977-10-26 | Chubu Nippon Housou Kk | Phase modulating system |
JPS5586250A (en) * | 1978-12-25 | 1980-06-28 | Fujitsu Ltd | Carrier generator |
GB2118384A (en) * | 1982-03-26 | 1983-10-26 | Plessey Co Plc | Digital amplitude modulator |
USRE34481E (en) * | 1982-12-17 | 1993-12-21 | Casio Computer Co., Ltd. | Electronic musical instrument |
DE3345656A1 (de) * | 1982-12-17 | 1984-06-28 | Casio Computer Co., Ltd., Tokio/Tokyo | Elektronisches musikinstrument |
US4620294A (en) * | 1983-09-09 | 1986-10-28 | Cts Corporation | Digital signal processor modem |
JP2785821B2 (ja) * | 1983-10-07 | 1998-08-13 | ソニー株式会社 | デイジタル信号発生回路 |
JPS60113556A (ja) * | 1983-11-24 | 1985-06-20 | Fujitsu Ltd | ディジタルfsk信号発生装置 |
US4881190A (en) * | 1986-09-02 | 1989-11-14 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Digitally programmable signal generator and method |
GB2239140B (en) * | 1989-12-16 | 1993-12-22 | Motorola Israel Ltd | A signal generator |
-
1972
- 1972-11-29 FR FR7243278A patent/FR2208584A5/fr not_active Expired
-
1973
- 1973-10-23 JP JP11862173A patent/JPS4984712A/ja active Pending
- 1973-11-15 GB GB5299173A patent/GB1404559A/en not_active Expired
- 1973-11-21 DE DE19732358009 patent/DE2358009A1/de active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2542474A1 (de) * | 1974-11-21 | 1976-05-26 | Ibm | Mehrbetriebsarten-modulator mit verringerter bandbreite fuer digitale frequenzumtastung und differentielle phasenumtastung |
DE2638314A1 (de) * | 1975-08-29 | 1977-03-10 | Cit Alcatel | Digitale vorrichtung zur erzeugung einer durch ein datensignal phasenmodulierten und gefilterten welle |
DE2644478A1 (de) * | 1975-10-03 | 1977-04-21 | Motorola Inc | Differential-phasenumtast-modulator |
DE2836696A1 (de) * | 1977-08-22 | 1979-03-08 | Texas Instruments Inc | Digitale signalsyntheseschaltung |
DE2831734A1 (de) * | 1978-06-26 | 1980-01-03 | Landis & Gyr Ag | Signalgenerator zur erzeugung sinusfoermiger ausgangssignale mit vorbestimmter phasenlage |
DE3048155A1 (de) * | 1980-12-19 | 1982-07-01 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Funksystem |
DE3829985A1 (de) * | 1988-09-03 | 1990-03-15 | Fraunhofer Ges Forschung | Digitaler synthesizer |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS4984712A (de) | 1974-08-14 |
GB1404559A (en) | 1975-09-03 |
FR2208584A5 (de) | 1974-06-21 |
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