DE935613C - Verfahren zur Nachrichtenuebertragung mittels Pulszeitmodulation - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Nachrichtenübertragung mittels Impulszeitmodulation und hat zum Ziel, das Maß der Zeitauslenkung (Zeithub) regelbar zu machen.

Das Verfahren ist z. B. in einem Nachrichtenübertragungssystem dann mit Vorteil anwendbar, wenn sendeseitig und betreffs des Übertragungsweges Anforderungen an das Maß des Zeithubs bzw. an die Grenzen der maximalen Zeitmodulation gestellt werden, die den empfangsseitig vorliegenden Bedürfnissen widersprechen.

Dieser Fall liegt z. B. hinsichtlich der Störanfälligkeit eines Übertragungssystems vor. Es ist bekannt, daß der Störabstand mit der Größe der Zeitausladung wächst. Mit dem Auseinanderrücken der Zeitmodulationsgrenzen des einzelnen Nachrichtenimpulses verringern sich aber naturgemäß die »übertragungsfreien« Intervalle zwischen den Modulationszeiträumen. Dies wiederum verringert die Wirkung der zweiten bekannten Methode der Störverminderung, die darin besteht, den Empfänger in den übertragungsfreien Zeiträumen (im folgenden kurz »Pausen« genannt) durch Blockierungsimpulse zu sperren.

Hat die Erfindung die Aufgabe gelöst, die maximalen Zeitmodulationsgrenzen, d. h. den Zeithub, von Impulsen proportional in gewünschter Weise zu vergrößern oder zu verkleinern, dann bietet sie die Möglichkeit, beide obengenannten Methoden zur Störverminderung wirkungsvoll zu kombinieren; sendeseitig und auf dem Übertragungsweg arbeitet man mit großem Zeithub und kleinen Pausen

zwischen den Modulationszeiträumen, empfangsseitig verkleinert man die Zeithübe proportional und vergrößert damit die Pausen, in denen nun Blockierungsimpulse größerer Breite angewendet werden können.

Für gewisse Arten von Demodulationsschaltungen kann jedoch auch eine proportionale Vergrößerung der Zeithübe am Empfänger von Interesse sein.

ίο Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, daß die ankommenden, innerhalb bestimmter Grenzen zeitmodulierten Impulse zur Gewinnung der Signalenergie demoduliert werden und daß die gewonnene Signalenergie zur Zeitmodulierung der

!5 ankommenden zeitmodülierten Impulse zwecks proportionaler Änderung, insbesondere Verkleinerung der ursprünglichen Zeithübe (Änderung der maximalen Zeitmodulationsgrenzen), verwendet werden.

ao Eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens kann dadurch gekennzeichnet sein, daß die ankommenden Impulse über einen Gleichrichterkreis und einen Zeitmodulations-Veränderungskreis einer Ausgangs-Demödulationsschaltung zugeführt

as werden und daß der Zeitmodulations-Veränderungskreis durch die vom Ausgang der Demodulationsschaltung zurückgeführte Signalenergie gesteuert wird.

Es handelt sich also in der Praxis um eine Art Rückkopplung. Sollen die ursprünglichen Zeithübe verkleinert werden, so muß die Phase der rückgeführten Signalenergie so umgekehrt werden, daß sie die zeitmodulierten Impulse in zur ursprünglichen Modulation entgegengesetzter Richtung moduliert. Wird dagegen eine Vergrößerung der Hübe angestrebt, so muß die Signalenergie in gleicher Phase mit der ursprünglichen Modulation rückgekoppelt werden. Der Betrag der Änderung kann durch Steuerung der Amplitude der rückgekoppelten Energie bestimmt werden.

Der Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens und des Beispiels für eine zugehörige Anordnung sei ein Übertragungssystem zugrunde gelegt, bei dem zur Störungsverminderung eine Kombination der beiden bekannten Methoden (großer Zeithub sendeseitig — Blockierungsimpulse empfangsseitig) angewendet werden soll. Die Zeithübe müssen demnach am Empfänger proportional verkleinert werden. Die Blockierungsimpulse müssen dabei — wie ohne weiteres klar ist — in fester Beziehung zu den empfangenen Impulsen stehen. Der Blockierimpulsgenerator wird daher von den empfangenen Impulsen gesteuert.

Die Erläuterung wird nun an Hand der Zeichnungen vorgenommen:

Fig. ι ist eine schematische Schaltung einer Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;

Fig. 2 ist eine graphische Darstellung, die zur Erläuterung der Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens benötigt wird;

Fig. 3 ist eine schematische Schaltung einer abgeänderten Anordnung.

In Fig. ι ist ein Hochfrequenzempfänger und Detektor 1 zum Empfang von impulsmodulierter Trägerenergie vorgesehen. Die Antenne ist mit 2 bezeichnet, 3 ist ein Sender, in welchem die Impulse mit einem genauen Takt in Übereinstimmung mit Nachrichtensignalen zeitmoduliert werden. Die Zeithübe im Sender 3 seien groß, so daß ein verbesserter Störabstand geschaffen ist.

In Fig. 2 zeigt die Schaulinie A eine sinusförmige Signalwelle 4, die die Modulationsenergie darstellt. Die Schaulinie B zeigt eine Blockierungswelle 5 und eine Folge von zeitmodulierten Im- pulsen 6 bis 14, die vom Sender 3 ausgesandt und in ι gleichgerichtet sind; die Impulse sind entsprechend der Wellenenergie 4 moduliert.

Die gleichgerichteten Impulse 6 bis 14 sind zeitverschoben gezeigt zwischen den Modulationsgrenzen 15-16. Die Impulse 6 und 14 stellen das maximale negative Modulationssignalpotential dar, und der Impuls 10 stellt die Zeitlagen nach der Modulation in Übereinstimmung mit dem maximalen positiven Signalpotential dar. Die anderen Impulse stellen variierende Zeitverschiebungen zwischen diesen Grenzen dar, die Impulse 8 und 12 z.B. stellen eine Nullmodulation vor. Die Welles zeigt ein Blockierungspotential, das zur Auslöschung von Störimpulsen und anderer Energie _go verwendet werden kann, die während der Zeitintervalle zwischen den Grenzen 15 und 16 von benachbarten Impulsen auftritt.

Die Impulse 6 bis 14 werden über eine Leitung 17, Fig. i, an einen Zeitmodulations-Veränderungskreis 18 geführt, der aus irgendeiner Impulszeitmodulationsschalrung bestehen kann, abhängig natürlich von der besonderen Impulszeitmodulation, die verwendet wird. Die gezeigte Form besteht aus einer Verzögerungsschaltung mittels Induktivität, wodurch die Eingangsimpulse mehr oder weniger verzögert werden, abhängig von der Amplitude des über die Leitung 19 zugeführten Potentials. Die Schaltung schließt eine Induktionsspule 20 ein, die einen Eisenkern2i hat. Die Eingangsvefbindung 17 wird über einen Koppelkondensator 22 zugeführt, und die Enden der Spule 20 sind über Kondensatoren 23 und 24 mit Erde verbunden.

Der Ausgang des Modulatorkreises 18 wird vorzugsweise an einen Verstärker 25 geführt und dann an einen Zeitmodulations-Demodulator 26, wodurch die Zeitverschiebungen der Impulse in Amplitudenänderungen übertragen werden, die an ein Tiefpaßfilter 27 geführt sind, um die Impulskomponente zu entfernen. Dadurch wird eine Tonsignalwelle erzeugt, die direkt an einen Kopfhörer 28 oder andere Verbraucher angelegt werden kann; Die Tonsignahvelle wird auch über die Leitung 29 an einen Phasenumkehrer 30 und eine Amplitudensteuervorrichtung 31, deren Verstärkung eingestellt werden kann, und dann über die Leitung 19 an den Modulator 18 angelegt.

In Fig. 2 ist in der Schaulinie C die Tonsignalwelle 32 dargestellt, nachdem die Phase und Amplitude derselben wie gewünscht in 30 und 31 gesteuert worden ist. Die dargestellte Zeitbeziehung

der verschiedenen Schaulinien in Fig. 2 können in der tatsächlichen Praxis von den gezeigten natürlich variieren. Wenn die Welle 32 an den Modulator 18 geführt wird, werden die Impulse 6 bis 14, die über die Leitung zugeführt werden, weiter verschoben entsprechend dem Potential der Welle 32, deren Amplitude in 31 gesteuert wird. Diese weitere Modulation verändert die Zeitlagen der Eingangsimpulse wie mit 6' bis 14' in der Schaulinie D prak- tisch gezeigt ist. Betrachtet man besonders den Impuls 6, so stimmt die Zeitstellung desselben mit dem maximalen negativen Potential der ursprünglichen Modulationswelle 4 überein, und die neue Stellung, mit 6' bezeichnet, ist um einen Betrag t_t versetzt, der praktisch gleich der Hälfte des Betrages der maximalen Verschiebung, bezeichnet durch die Grenzen 15 und 16, ist. Der Impuls 10, der mit dem maximalen positiven Potential des Signals übereinstimmt, wird theoretisch durch die Modulationswirkung des Kreises 18 nicht verschoben. Tatsächlich wird eine Modulation auftreten, veranlaßt durch die Verschiebungsbeziehung des Impulses 10 im Hinblick auf den maximalen positiven Potentialpunkt der Kurve 32, aber dies ist nur ein kleiner Betrag verglichen mit der Modulation des Impulses 6. Die Impulse 7, 8 und 9 zwischen diesen zwei Grenzen werden in der Zeit verschoben um Beträge t₂, t_s und respektive i₄, die mit der Amplitude und Phase der Rückkopplungsenergie 32 übereinstimmen.

Zur Vereinfachung der Darstellung ist eine feste Verzögerung vernachlässigt worden, die durch den Kreis 18 zur Modulierung der Energie erzeugt wird, übereinstimmend mit dem negativen Maximum der Signalwelle 32. Andre Arten von Modulationskreisen, die für den maximalen negativen Potentialwert eine Null- oder irgendeine andere Modulationswirkung haben, können an Stelle des besonderen Modulators 18 verwendet werden.

Die Schaulinie E stellt die Signalimpulse dar, wie sie im Ausgang des Kreises 18 erscheinen, die neuen Modulationsgrenzen sind mit 15' und 16' bezeichnet. Es wird klar sein, daß die Intervalle T₁, die zwischen den Modulationsgrenzen benachbarter Eingangsimpulse, Schaulinie B, auftreten, beträchtlich enger als die Intervalle T₂ sind, die zwischen den Modulationsgrenzen der Ausgangsimpulse des Kreises 18 auftreten. Durch Zuführung der Signalimpulse über die Verbindung 33 an einen abge- stimmten Kreis eines bekannten Wellenerzeugers 34 kann eine geeignete Blockierungswelle erhalten werden, die eine Frequenz hat, die mit der mittleren Wiederholungsfrequenz der Signalimpulse übereinstimmt. Durch Verformung und Phasenverschiebung der Welle in 35 wird eine praktisch rechteckige Blockierungswelle 36 erzeugt, die als Kontrollpotential für den Verstärker 25 dient, wodurch Störungen oder andere Energien, die in den Intervallen zwischen den Impulsen auftreten, ausgelöscht werden. Es wird klar sein, daß die Verkleinerung der Zeitverschiebung der Impulse in dem Empfänger das Auslöschen eines viel größeren Zeitintervalles möglich macht als es vor der Verschiebungsverkleinerung möglich war, wie aus einem Vergleich der Blockierungswellen 5 und 36 klar wird.

In Fig. 3 ist eine Schaltung gezeigt, die ähnlich der in Fig. 1 ist, ausgenommen, daß die Rückkopplungsenergie in gleicher Phase im Hinblick auf die Phase der ursprünglichen Modulationssignalenergie zurückgeführt wird. Der Phasenumkehrer 30 ist in diesem Ausführungsbeispiel deshalb weggelassen worden. Die andern Elemente sind dieselben und zeichnen sich durch dieselben Eigenschaften aus, ausgenommen, daß der Verstärker 25 vor dem Eingang zum Modulator 18 angeordnet ist, wie bei 2$_a angegeben ist. Es wird klar sein, daß die Rückkopplung der Tonwellenenergie vom Filter 27 zum Modulator 18 in Phase ist mit der ursprünglichen Modulation der zeitmodulierten Impulse, die dem Modulator 18 zugeführt werden und dadurch eine positive Rückkopplung bewirken und weiterhin die Zeitverschiebungen der zeitmodulierten Impulse vergrößern. Wie bereits eingangs bemerkt, kann eine vergrößerte Zeitverschiebung manchmal für gewisse Formen von Demodulatorkreisen wünschenswert sein. Bei solch einer Schaltung wird die Blockierungsoperation vorzugsweise vor der Zeitverschiebungsveränderungsoperation ausgeführt. So- wird der Verstärker 2ζ_α durch die Blockierungswelle vom Generator 34 gesteuert, um irgendwelche Störung auszulöschen, die in den Intervallen zwischen den Eingangsimpulsen auftritt.

Es sind viele Abänderungen der Erfindung mög-Hch, ohne sich vom Erfindungsgedanken zu entfernen. Zum Beispiel können sowohl im Gegentakt zeitmodulierte Impulse, eine unterschiedliche Art des Modulators und auch eine unterschiedliche Art des Demodulators verwendet werden, und es kann sogar wünschenwsert sein, andere Schaltungen in Verbindung mit der modulierenden Rückkopplungswirkung zu verwenden.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Nachrichtenübertragung mittels Pulszeitmodulation, bei der die Nachrichtenimpulse insbesondere mit großem Zeithub übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die ankommenden, innerhalb bestimmter Grenzen zeitmodulierten Impulse zur Gewinnung der Signalenergie demoduliert werden und daß die gewonnene Signalenergie zur Zeitmodulierung der ankommenden zeitmodulierten Impulse zwecks proportionaler Änderung, insbesondere Verkleinerung der ursprünglichen Zeithübe (Änderung der maximalen Zeitmodulationsgrenzen) verwendet werden.

2. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ankommenden Impulse über einen Gleichrichterkreis und einen Zeitmodulations-Veränderungskreis einer Ausgangs-Demodulationsschaltung zugeführt werden und daß der Zeitmodulations - Veränderungskreis

durch die vom Ausgang der Demodulationsschaltung zurückgeführte Signalenergie gesteuert wird.

3. Anordnung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Phasenumkehrschaltung im Rückführungsweg.

4. Anordnung nach Anspruch 2 und/oder 3, gekennzeichnet durch einen Verstärker im Rückführungsweg.

5. Anordnung nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Generator zur Erzeugung von Blockierungsimpulsen vorgesehen ist, der insbesondere von den ankommenden Impulsen gesteuert wird, und daß die Blockierungsimpulse die Anordnung (die insbesondere der Empfänger eines Nachrichtenübertragungssystems sein kann) vor der Demodulationsschaltung, z. B. am Ausgang des Zeitmodulations - Veränderungskreises, in den Pausen zwischen den Modulationszeiträumen sperren.

6. Anordnung nach Anspruch 2 und S, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit dem Zeitmodulations-Veränderungskreis ein Verstärker liegt und daß die Blpckierungsimpulse ein Steuerelement dieses Verstärkers beeinflussen.

7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker zwischen dem Gleichrichterkreis und dem Zeitmodulations-Veränderungskreis -liegt.

8. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker auf den Zeitmodulations-Veränderungskreis folgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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