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Anordnung zur Verteilung von verschiedenen Übertragungskanälen angehörenden
Pulsen auf die einzelnen Kanäle und zu ihrer gleichzeitigen Demodulation Richtverbindungen
für die Übertragung von I Nachrichten benutzen modulierte Pulse, mit denen Hochfrequenz,
meistens des Dezimeter- und Zentimeterwellengebiets, getastet wird. Um eine Verbindung
mehrfach auszunutzen, werden die von verschiedenen Nachrichtenkanälen stammenden
Pulse bei der Tastung der Hochfrequenz zeitlich gegeneinander verschoben, so daß
die Zeitlücken zwischen zwei zum gleichen Kanal gehörenden Impulsen von den Impulsen
der anderen Kanäle ausgefüllt werden. Haben also die Pulse der einzelnen Kanäle
eine Folgefrequenz von z. B. 8 kHz, so ergibt sich bei der Übertragung von z. B.
zwölf Kanälen auf dem gemeinsamen Übertragungsweg die zwölffache Folgefrequenz,
also 96 kHz. Jeweils der erste, dreizehnte, fünfundzwanzigste, siebenun-ddreißigste
usw. Impuls gehören dem ersten, der zweite, vierzehnte, sechsundzwanzigste, achtunddreißigste
usw. Impuls dem zweiten Kanal an usw. Im folgenden wird die zeitliche Ineinanderlagerung
der verschiedenen Einzelpulse auf dem Übertragungsweg im vorliegenden Beispiel also
der 96-kHz-Puls als Pulsreihe bezeichnet, während mit der Bezeichnung Puls der einem
einzelnen Kanal angehörende Puls, im vorliegenden Beispiel also der 8-kHz-Puls,
gemeint ist.
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Im Empfänger müssen die einzelnen Pulse aus der Pulsreihe herausgelöst
und für sich den einzelnen Kanälen zugeführt werden. Es sind bereits Vorrichtungen
vorgeschlagen, die gleichzeitig mit dieser Verteilung der Pulse auf die einzelnen
Kanäle auch als Demodulatoren wirken, das heißt also eine
tonfrequente
Ausgangsspannung liefern, die über Verstärker einem Wiedergabegerät (Telefon) zugeführt
werden kann.
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Dazu ist es zweckmäßig, daß die zugeführten Pulse in amplitudenmodulierter
Form vorliegen. Auf dem Übertragungsweg .dagegen benutzt man bevorzugt phasen- oder
längenmodulierte Pulse, weil diese weniger störungsanfällig sind als amplitudenmodulierte.
Es muß also eine Umwandlung der Pulse in amplitudenmodulierte vorgesehen werden.
Auch solche Umwandlungsvorrichtungen sind bereits vorgeschlagen worden. Schließlich
ist, um die zeitlich versetzten Pulse jeweils zur rechten Zeit erfassen und dem
richtigen Kanal zuleiten zu können, ein Taktpuls erforderlich, der seinerseits nicht
phasenmoduliert sein darf, sondern zweckmäßig amplitudenmoduliert oder derart längenmoduliert
ist, daß wenigstens eine seiner Flanken in stets gleichmäßigen Zeitabständen wiederkehrt.
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Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Verteilung der Pulse auf
die einzelnen Kanäle und zu ihrer gleichzeitigen Demodulation. Bei einer Anordnung
gemäß der Erfindung ist für jeden der vorhandenen Kanäle ein Demodulator vorgesehen,
dem einerseits alle empfangenen, in amplitudenmodulierte umgewandelten, ursprünglich
phasenmodulierten Pulse, andererseits eine gegenüber den für die anderen Demodulatoren
vorgesehenen Spannungen phasenverschobene Sinusspannung einer der Pulsreihenfolgefrequenz
subharmonischen, aus einem phasenstarr mit dem Taktpuls der empfangenen Pulse gekoppelten
Puls (Hilfspuls) durch Frequenzteilung gewonnenen Frequenz und dieser Puls (Hilfspuls)
selbst einander überlagert, zugeführt werden.
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Zur Erzeugung der den verschiedenen Demodulatoren zugeführten, gegeneinander
phasenverschobenen Sinusspannungen ist dabei in weiterer Ausgestaltung der Erfindung
ein Frequenzteiler vorgesehen, der außer. der sinusförmigen Grundspannung für die
durch Phasenschieber daraus gewonnenen verschiedenen Sinusspannungen eine rechteckförmige
Spannung gleicher Frequenz liefert, deren Nulldurchgänge (Umschläge) zur Synchronisierung
der dem Frequenzteiler zugeführten Pulsspannung mit dem Taktpuls der empfangenen
Pulsreihe verwendet wird. Zur Synchronisierung ist dann ferner noch eine den Taktpuls
aus der Pulsreihe ausblendende Vorrichtung vorgesehen, in der auch eine Gleichspannung
erzeugt wird, die in ihrer Polarität und Höhe vom Abstand des Taktpulses von den
Nulldurchgängen der Rechteckspannung abhängig ist. Die aus dieser Taktpulsblende
entnommene Gleichspannung ist also, je nachdem ob der Taktpuls früher oder später
als eine Flanke der Rechteckschwingung kommt, positiv oder negativ und von um so
größerer Höhe, je größer diese Zeitdifferenz wird; fällt die Mitte der Taktimpulse
mit den Nulldurchgängen der Rechteckspannung zusammen, so ist diese Gleichspannung
Null. Sie wird in einer Reaktanzröhre ausgewertet, die parallel zum frequenzbestimmenden
Schwingkreis des Generators liegt, der die Ausgangsspannung für den Frequenzteiler
liefert. Bei Phasenabweichungen, also beim Auftreten einer positiven oder negativen
Spannung, wird der Generator entsprechend nachgestellt. Auf diese Weise ist die
phasenstarre Verbindung der im Empfänger auftretenden Schwingungen und Pulse mit
dem Taktpuls der empfangenen Pulsreihe gesichert. Der so nachgestellte Generator
für den Hilfspuls erzeugt zweckmäßig zwei gegeneinander um i8o° phasenverschobene
Pulse der halben Folgefrequenz der empfangenen Pulsreihe, die durch Trennstufen
voneinander getrennt werden. Sie werden jeder für sich den in zwei Gruppen geteilten
Demodulatoren zugeführt, wobei in der ersten Gruppe z. B. die ungeradzahligen Kanäle,
in der zweiten Gruppe die zwischen ihnen liegenden geradzahligen Kanäle angeschlossen
werden. Auf einen für den ersten Kanal bestimmten und daher dem ersten Demodulator
der einen Gruppe zugeführten Impuls folgt zeitlich ein für den zweiten Kanal bestimmter
Impuls, der dein ersten Demodulator der zweiten Gruppe zugeführt werden muß, hierauf
ein für den dritten Kanal bestimmter Impuls, der dem zweiten Demodulator der ersten
Gruppe zugeführt wird usw. Auf diese Weise wird verhindert, daß den einzelnen Demodulatoren
Impulse zugeführt werden, die zeitlich zu nahe an den von ihnen zu verarbeitenden
Impulsen liegen. Da bei der Umwandlung von phasenmodulierten in amplitudenmodulierte
Pulse unter Umständen ein Hilfspuls der Frequenz der empfangenen Pulsreihe erforderlich
ist, können die beiden Pulse, die der Generator erzeugt, parallel geschaltet und
dem Impulswandler zugeführt werden. Die Folgefrequenz des so entstandenen Pulses
ist gleich der Folgefrequenz der empfangenen Pulsreihe.
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Eine Anordnung nach der Erfindung ist in der Zeichnung an Hand eines
Ausführungsbeispiels erläutert. Die empfangene Pulsreihe wird bei E zugeführt und
gelangt zur Taktpulsblende B und zum Impulswandler W. Der Hilfspuls wird im Generator
G erzeugt und in zwei um 18o° verschobenen Pulsen p' und p" den Trennstufen
T1 und TZ zugeführt. Aus der Trennstufe T1 wird noch der Frequenzteiler F gespeist,
der einerseits die sinusförmige Spannung der Frequenz f dem Phasenschieber P, andererseits
eine Rechteckspannung der gleichen Frequenz f (fR) der Taktpulsblende
B zu-
führt. Die Taktpulsblende B liefert die Nachstellspannung e an den Generator
G. Die Demodulatoren für die einzelnen Kanäle (im Beispiel sind zwölf Kanäle angenommen)
sind in zwei Gruppen aufgeteilt, deren erste die Demodulatoren Dl, D3, D5,
D 7 ,
D9 und D11 und deren zweite die Demodulatoren
D2, D4, D6, De, Dlo und D,= umfaßt. Der ersten Gruppe werden vom Impulswandler
W über einen Kathodenverstärker VK die in amplitudenmodulierte Impulse umgewandelten
Impulse der empfangenen Pulsreihe (pa), von der Trennstufe T, die Impulse des Teilhilfspulses
p' und vom Phasenschieber P die Sinusspannungen f1, f3, f5, f7, fs und f11 zugeführt.
Die Demodulatoren der zweiten Gruppe erhalten ebenfalls p:i, ferner von der
Trennstufe
T. den zweiten Teilhilfspuls Q" und vom Phasenschieber P die Sinusspannungen f2,
f4, f6, f8, f,2. Die demodulierten Niederfrequenzspannungen werden über Kanalverstärker
V den Ausgängen Ni bis N12 zugeführt.
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In den Fig. 2 bis 5 sind Einzelheiten der Anordnung nach Fig. i gezeichnet.
Diese Einzelheiten stellen an sich keine Merkmale der Erfindung dar, sie sind vielmehr
als beispielsweise Ausführungsformen einzelner Teile der erfindungsgemäßen Anordnung
anzusehen und können auch in anderer Weise ausgebildet sein.
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In Fig. 2 ist der Impulswandler W der Fig. i im Prinzip dargestellt.
Die dargestellte Anordnung wandelt phasenmodulierte Pulse in amplitudenmodulierte
um, wobei als Zwischenstufe längenmodulierte Pulse entstehen. Die ankommenden Impulse
der Pulsreihe pE werden bei El dem Gitter der Röhre hl zugeführt, die in Multivibratorschaltung
mit der Röhre V2 zusammen arbeitet. Bei E2 werden die phasenstarren Impulse p zugeführt,
die dem Impulsgenerator G (Fig. i) entnommen werden. Ein über El ankommender Impuls
bewirkt die Umschaltung der Multivibratorschaltung in der einen, ein über E2 ankommender
Impuls ihre Umschaltung in der anderenRichtung. Da dieImpulsep phasenstarr, die
Impulse pE aber phasenmoduliert sind, so entstehen am Ausgang E3 des Multivibrators
Spannungsimpulse unterschiedlicher Länge, je nachdem ob ein der Pulsreihe pE angehörender
Impuls früher oder später ankommt. Die längenmodulierten Impulse werden von E3 über
den Kondensator Cl einer Anordnung zugeführt, die aus einem Gleichrichter Gl und
zwei Widerständen R1 und R2 sowie einem Kondensator G besteht. Die Widerstände sind
so bemessen, daß durch den Gleichrichter Gl ein im wesentlichen durch den Widerstand
R. bestimmter Strom fließt, während der Durchlaßwiderstand des Gleichrichters selbst
praktisch keine Rolle spielt. Durch die bei E3 zugeführten längenmodulierten Impulse
wird für die Impulsdauer der Gleichrichter G1 jeweils gesperrt. Während dieser Zeit
lädt sich also der Kondensator C auf eine Spannung auf, die bei genügender Größe
von C der Länge der Impulse proportional ist. Am Ende der Impulse wird die Sperrung
des Gleichrichters Gl wieder aufgehoben, und der Kondensator C entlädt sich dann
sehr rasch über den geringen Durchlaßwiderstand des Gleichrichters und den gegen
R2 kleinen Widerstand R1. Bei A wird die so am Kondensator C gewonnene Spannung,
also eine amplitudenmodulierte Pulsspannung, abgenommen.
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In Fig. 3 ist eine Demodulatoranordnung dargestellt, wie sie in Fig.
i mit Dl, D2 usw. bezeichnet ist. Die amplitudenmodulierte Pulsspannung, und zwar
alle Impulse der gesamten Pulsreihe, werden bei J der Mittelanzapfung eines Übertragers
Ü zugeführt, wobei noch Gleichspannungsquellen S1 und S2 für die Vorspannung der
Gleichrichter Gll und G12 vorgesehen sind, die aber auch durch eine Kombination
aus Kondensatoren und Widerständen zur automatischen Gewinnung der Vorspannung ersetzt
werden können. Bei H wird außer einem der Teilpulse, die im Generator G (Fig. i)
erzeugt werden, auch noch eine der vom Phasenschieber P stammenden Sinusspannungen
fs zugeführt. Die Anordnung arbeitet in folgender Weise: Durch die Vorspannung aus
S1 und S2 sind die Gleichrichter Gll und G12 so lange gesperrt, bis über
H eine solche Gesamtspannung liegt, daß über den Gleichrichter G13 nur der
durch das Frequenzteilverhältnisgegebene Teil der Impulse des Pulses p' an den L`bertrager
Ü kommt und sekundärseitig die Gleichrichteranoidnung Gll, G12 für die Dauer des
Vorhandenseins dieser Impulse geöffnet wird. An dem Kondensator Cy bildet sich ferner
eine Gleichspannung aus, die durch Ry eingestellt werden kann, und die so groß gemacht
wird, daß nur der auf der Kuppe einer Sinusschwingung sitzende Impuls durch den
Gleichrichter Gl. an Ü gelangt. In dieser Zeit kann ein bei J zugeführter Impuls
durch die Gleichrichteranordnung durchtreten und den Kondensator CD aufladen. Durch
die aus dem Phasenschieber P stammenden Spannungen f, und die diesen Spannungen
überlagerten Impulse des Pulses p' wird erreicht, daß die Sperrspannung der Gleichrichter
Gll und G12 nur dann überwunden wird, wenn ein Impuls über J zugeführt wird, der
dem Kanal des vorliegenden Demodulators zuzuleiten ist. Der Kondensator CD wird
dabei so groß gemacht, daß er seine Ladung bis zum Eintreffen des nächsten Impulses
annähernd unverändert beibehält, und die an ihm entstehende Spannung wird über K
abgenommen und einem der Kanalverstärker V zugeführt.
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In Fig.4 ist eine Anordnung zur phasenstarren Verbindung des Generators
G (Fig. i) mit dem Taktpuls pT der Pulsreihe pE dargestellt. Sie besteht aus einer
Röhre Rö zur Verstärkung des über E ankommenden Taktpulses pT, einem Übertrager
Ü', den Gleichrichtern GI' und Gl" und den Kondensatoren C und C",
denen Widerstände W' und W"
parallel geschaltet sind, sowie einem Kondensator
Ce, an dem über M die Spannung e abgenommen wird. Bei FR wird die aus der
Trennstufe T1 und dem Frequenzteiler F .der Fig. i kommende Rechteckspannung fR
zugeführt und auf die Mjttelanzapfung der Sekundärwicklung des Übertragers Ü' gegeben.
Die Wirkungsweise der Anordnung ist die folgende: Durch die über die Röhre Rö auf
den Übertrager Ü' kommenden Taktpulse wird die Gleichrichteranordnung Gl' und Gl"
jeweils für die Dauer eines Taktimpulses geöffnet. In dieser Zeit kann die Spannung
fR mit ihrem augenblicklichen Wert durch die Gleichrichteranordnung zum Kondensator
C, durchtreten. Wenn also einTaktimpuls gerade in dem Augenblick auftritt, in dem
eine Flanke der Spannung fg vorliegt, so wird auf den Kondensator C, keine Spannung
gelangen. Bei früherem oder späterem Auftreten einer Flanke der Spannung f R kommen
positive oder negative Spannungsstöße auf den Kondensator Ce, die als Spannung e
an M abgenommen werden können. Sie werden dann einem frequenzbestimmenden Glied
des Generators G (Fig. i) zugeführt, der die Frequenz
der Spannung
fR so lange ändert, bis die Flanken dieser Spannung wieder mit der Mitte der Impulse
des Taktpulses pr zusammenfallen. Als Nachstimmglied wird vorzugsweise eine an sich
bekannte Schaltung mit einer Reaktanzröhre verwendet, die an den frequenzbestimmenden
Schwingkreis des Generators G über einen Übertrager angekoppelt sein kann.