DE1007808B

DE1007808B - Nachrichtenuebertragungsverfahren mit Impulscodemodulation

Info

Publication number: DE1007808B
Application number: DEI6781A
Authority: DE
Inventors: Emile Labin; Pierre R R Aigrain
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: International Standard Electric Corp
Priority date: 1951-10-26
Filing date: 1952-10-25
Publication date: 1957-05-09
Also published as: FR64646E; US2759998A; GB713614A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Nachrichtenübertragungsverfahren, die mit Impulscodemodulation arbeiten.

Es sind schon zahlreiche Übertragungsverfahren beschrieben worden, die den binären Standardcode benutzen. Man versteht darunter einen Code, bei dem jedem der aufeinanderfolgenden Codeelemente das Doppelte oder die Hälfte des Wertes des vorhergehenden Elementes zugeordnet ist. Wenn z. B. das erste Codeelement einen Wert von η Einheiten darstellt, dann beträgt der des zweiten 2n, der des dritten An, der des vierten 8 η usw. Die Zuordnung der Werte kann auch umgekehrt erfolgen. Wenn dann das erste Element den Wert η hat, haben die folgenden die Werte n/2, n/A, nß usw. Es hat sich jedoch gezeigt, daß für bestimmte Verwendungszwecke auch andere Codes ihnen individuell eigene Vorteile besitzen.

Weiterhin ist ein Verfahren bekannt, bei dem ein aus einem Fernschreibcode abgeleiteter Code verwendet wird, von dem nur gewisse Elemente in stets gleicher Anzahl zur Codesignalbildung herangezogen werden, und zwar lediglich zu dem Zweck, bei Radioübertragung der Codesignale, die selbstverständlich mittels einer Trägerwelle erfolgt, die zu übertragenden Codesignale vor für die Radioübertragung typischen Störungen zu schützen. Die Übertragung der Codesignale erfolgt unter Verwendung einer Trägerwelle.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Nachrichtenübertragungsverfahren mit Impulscodemodulation, bei dem sendeseitig aus den durch Abtastung der Signalwelle gewonnenen Momentanamplituden durch iterativen Amplitudenvergleich Codeimpulsgruppen erzeugt und auf den Übertragungsweg gegeben werden. Bei diesem Verfahren wird empfangsseitig aus den übertragenen Codeimpulsgruppen die Signalwelle durch sukzessiven Amplitudenaufbau reproduziert.

Gemäß der Erfindung werden die Codeimpulsgruppen unter Verwendung eines an sich bekannten Codes, gemäß dem die Anzahl der Codeimpulse konstant und kleiner als die Anzahl der Codeelemente ist, bei dem iterativen Amplitudenvergleich unmittelbar erzeugt und derart direkt über einen Übertragungsweg, dessen obere Grenzfrequenz verhältnismäßig niedrig, beispielsweise bei 50 kHz liegt, geleitet, so daß das Hauptübertragungsband in einen für die Übertragung besonders günstigen, hauptsächlich oberhalb der Wiederholungsfrequenz der Codesignale gelegenen Frequenzbereich verlagert wird.

Der besondere Vorteil, der sich bei einer Direktübertragung eines derartigen Codesignals über ein Kabel mit verhältnismäßig tiefliegender Grenzfrequenz ergibt, liegt in der unmittelbaren Erzeugung des Codes mit der in der Beschreibung angegebenen speziellen Schaltungsanordnung und in dessen direkt, d. h. ohne Verwendung einer Trägerfrequenz erfolgender Übertragung sowie

Nachrichtenübertragungsverfahren
mit Impulscodemodulation

Anmelder:

International Standard Electric
Corporation, New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Ciaessen, Patentanwalt,
Stuttgart-Zuffenhausen, Hellmuth-Hirth-Str. 42

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 26. Oktober 1951

Emile Labin, New York, N. Y. (V. St. A.),

und Pierre R. R. Aigrain, Paris,

sind als Erfinder genannt worden

außerdem darin, daß die Übertragung bei Verwendung dieses an sich bekannten Codes über ein Kabel niedriger Grenzfrequenz in einen Bereich verschoben wird, der für die Übertragung besonders günstig ist. Die zur Übertragung benötigte Frequenzbandbreite ist ungefähr die gleiche wie bei einem normalen Binärcode.

Als Beispiel sei hier ein Code mit sieben Elementen gewählt, bei dem immer drei Impulse auftreten. Dieser Code kann 35 verschiedene Amplitudenwerte darstellen, wie es in der folgenden Tabelle gezeigt ist.

	1110000	25	Tabelle I	16	0110001	7	0011001
34	1101000	24	1001100	15	0101100	6	001011c
33	1100100	23	1001010	14	0101010	5	0010101
40 32	1100010	22	1001001	13	0101001	4	0010011
31	1100001	21	1000110	12	0100110	3	000111c
30	1011000	20	1000101	11	0100101	2	0001101
29	1010100	19	1000011	10	0100011	1	0001011
28	1010010	18	0111000	9	0011100	0	0000111
45 27	1010001	17	0110100	8	0011010
26		0110010

Die Anwendung dieses Codes ist, wie bereits betont,

besonders vorteilhaft bei einem Übertragungsmittel, das sich nur für die Übertragung tiefer Frequenzen (z. B.

unter 50 kHz) eignet, wofür ein wichtiges Beispiel eben das Kabel ist.

Bei der Übertragung mit einem binären Code liegen die niedrigsten Frequenzen der übertragenen Signale in

709 508/151

der Größenordnung der niedrigsten Frequenz der zu übertragenden Nachricht, z. B. 300 Hz bei Sprache. Das rührt daher, daß sich bei einem binären Code die Anzahl der in einer Codeperiode auftretenden Impulse ändert, z. B. zwischen 0 und 5. Daher ist es zur Erzielung einer guten Wiedergabe notwendig, alle Frequenzen bis hinunter zu 300 Hz zu übertragen. Bei der Übertragung mit einem Code konstanter Impulszahl treten dagegen mit Ausnahme der Gleichstromkomponente nur schwache Komponenten der Frequenzen unterhalb der Wiederholungsfrequenz der Codesignale auf. Für Sprache beträgt diese z. B. 8000 Hz · N, N ist dabei die Anzahl der Übertragungskanäle.

Wenn auch ein binärer Code mit nur fünf Elementen bereits 32 Ämplitudenwerte, der Code konstanter Impulszahl dagegen -mit immerhin sieben Elementen nur 35 Amplitudenwerte darstellen kann, so ist doch nahezu dieselbe Bandbreite zur Erzielung dieser einander ähnlichen Ergebnisse erforderlich. Dies ist in Tabelle II gezeigt.

Tabelle II
Vergleich zwischen einem binären Code und einem Code konstanter Impulszahl (35 Amplitudenwerte)

Code	Anzahl der Codeelemente	Anzahl der Impulse in einer Codeperiode	Erforderliches Frequenzband	Frequenzband- breite
Binärer Code (32 Amplitudenwerte)... Code konstanter Impulszahl (35 Amplitudenwerte)	5 7	0 bis 5 3	300 bis 20 000 Hz 8 000 bis 28 000 Hz	19 700 Hz 20 000 Hz

Die Wirkung des Codes konstanter Impulszahl besteht also darin, daß das für die Übertragung erforderliche Frequenzband in eine Frequenzlage verschoben wird, die sich für die Übertragung gut eignet.

Die Codierung geht bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wie folgt vor sich: Zur Erzeugung einer Codegruppe für einen gegebenen Abtastwert wird der Abtastwert zunächst mit einer ersten Welle bestimmter Form in regelmäßigen Zeitabständen verglichen. Die Art und Weise, in der sich die Werte der Welle in Abhängigkeit von der Zeit ändern, wird weiter unten beschrieben. Dieses Vergleichen mit den Momentanwerten der Welle wird so lange wiederholt, bis sich eine bestimmte Beziehung herausstellt, z. B. daß der Abtastwert größer ist als der bei dem Vergleich auftretende Momentanwert der Vergleichswelle. Wenn diese Beziehung auftritt, wird ein Codeimpuls zum Empfänger übertragen. Der Abtastwert wird dann um den Betrag des betreffenden Momentanwertes dieser Vergleichswelle vermindert. Der verminderte Abtastwert wird nun mit einer zweiten Vergleichswelle so lange verglichen, bis zwischen dem verminderten Abtastwert und dem betreffenden Momentanwert der zweiten Vergleichswelle dieselbe Beziehung auftritt. Daraufhin wird ein zweiter Codeimpuls übertragen, und der verminderte Abtastwert wird nochmals um den betreffenden Momentanwert der zweiten Vergleichswelle vermindert. Der weiter verminderte Abtastwert wird wiederum mit einer dritten Vergleichswelle verglichen, bis die obige Beziehung wieder auftritt. Daraufhin wird ein dritter Codeimpuls übertragen. Die Anzahl der Vergleiche ist gleich der Anzahl der Codeelemente. Wenn der Code z. B. sieben Elemente besitzt, wird siebenmal verglichen. Die Anzahl der Vergleichswellen verschiedener Größe und Form hängt von der Anzahl der Impulse ab, die immer übertragen werden. Bei dem hier benutzten Code konstanter Impulszahl mit drei Impulsen werden drei Vergleichswellen benutzt.

Nach der Erzeugung einer Codegruppe wird ein neuer Abtastwert zuerst mit der ersten, dann mit der zweiten und schließlich mit der dritten Vergleichswelle in der obenerwähnten Weise verglichen. Wie sich die verschiedenen Wellenformen ändern, hängt von der benutzten Codierung ab. Ein Beispiel eines Satzes von Vergleichswellen für einen Code konstanter Impulszahl mit sieben Elementen und drei Impulsen wird weiter unten beschrieben.

Im allgemeinen besteht die Decodierungseinrichtung für einen Code der oben beschriebenen Art aus einer Additionsschaltung. Diese addiert die ausgewählten Momentanwerte. Die Auswahl findet gemäß der Zeitlage der empfangenen Impulse jeder Codegruppe statt. Die vorgeschriebenen Vergleichswellen sind dieselben wie die am Sender.

An Hand der Zeichnungen wird nun ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben und die Erfindung selbst dabei näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Übertragungsanlage, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitet; sie enthält sowohl eine Codierungs- als auch eine Decodierungseinrichtung,

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Anordnung zur Erzeugung der vorgeschriebenen Vergleichswellen, Fig. 3 eine graphische Darstellung von Vergleichs wellen.

In Fig. 1 ist ein Sender 1 für Impulscodemodulation gezeigt. Er ist durch eine Übertragungsleitung 2, die z. B. ein Kabel sein kann, mit einem Empfänger 3 für Impulscodemodulation verbunden. Der Sender enthält eine Quelle 4 einer durch ihre Amplitudenwerte gekennzeichneten Nachricht. Diese Nachrichtenwelle wird in gegebenen Zeitabschnitten in der Abtastschaltung 5 abgetastet und dann in der Vergleichsschaltung 6 mit Spannungen von einem ersten Vergleichswellengenerator 7 verglichen. Wenn bei einem dieser Vergleiche der Abtastwert größer als der momentan vom Generator 7 gelieferte Wert ist, wird ein Impuls vom Ausgang der Vergleichsschaltung 6 abgegeben und übertragen. Der Abtastwert wird um diesen Momentanwert der Spannung des Generators 7 verringert. Dann wird der Generator 8 der nächsten Vergleichswelle zum Vergleich seiner Spannung mit dem verringerten Abtastwert angeschaltet. Das Vergleichen zwischen der Spannung vom Generator 8 und dem verringerten Abtastwert wird in regelmäßigen Zeitabschnitten so lange fortgesetzt, bis der verringerte Abtastwert größer als der momentan auftretende Wert der Vergleichsspannung ist. Dann wird ein weiterer Impuls von der Vergleichsschaltung 6 abgegeben und übertragen. Der Abtastwert wird in der Abtastschaltung 5 weiterhin um einen Betrag gleich dem betreffenden Momentanwert der Spannung vom Generator 8 verringert. Alsdann wird der Generator 9 an die Vergleichsschaltung zum Vergleich seiner Spannung mit dem weiter verringerten Abtastwert angeschlossen. Das Vergleichen zwischen der Spannung des Generators 9 und der des weiter verringerten Abtastwertes wird so lange fortgesetzt, bis die Spannung des Generators 9 den Rest des Abtastwertes unterschreitet. Die Höchstzahl der Vergleiche, die stattfinden können,

beträgt in diesem Beispiel sieben. Die nun noch von dem Abtastwert übrigbleibende Spannung wird vernichtet, und es wird eine neue Abtastung vorgenommen.

Die zeitliche Einteilung der verschiedenen Vorgänge kann mit einer Welle von einer Synchronisierungsquelle 10 gesteuert werden. Die Quelle 10 wird zur Steuerung eines Taktimpulsgenerators 11 benutzt. Die Ausgangsspannung des Generators 11 wird in regelmäßigen Zeitabständen einer Torschaltung 13 in der Abtastschaltung 5 zugeführt. Die Torschaltung 13 ist normalerweise geschlossen. Wenn sie aber von einem Impuls des Generators 11 geöffnet wird, verbindet sie die Nachrichtenquelle 4 mit einem Speicherkondensator 14. Dabei wird der momentan auftretende Wert der Nachrichtenwelle zur Aufladung des Kondensators benutzt. Die Kondensatorspannung, die sich so ergibt, ist dem Momentanwert der Nachrichten-, welle proportional. Der Speicherkondensator 14 ist mit der Vergleichsschaltung 6 verbunden. An diese ist ebenfalls der Generator 7 über eine Torschaltung 15 angeschlossen. Die Vergleichsschaltung ist normalerweise gesperrt und liefert nur dann an ihrem Ausgang eine Vergleichsspannung, wenn sie einen Impuls vom Generator 11 über eine Laufzeitkette 16 erhält. Die Laufzeitkette 16 ist mit einer Anzahl von Anzapfungen, die in regelmäßigen Abständen angeordnet sind, versehen. Diese Anzapfungen sind alle mit der Vergleichsschaltung verbunden. Die Vergleichsschaltung wird so periodisch erregt. In dem vorliegenden Beispiel sind sieben Anzapfpunkte vorgesehen, so daß sieben Vergleiche stattfinden können.

Die Vergleichsschaltung 6 ist vorzugsweise so beschaffen, daß sie einen scharfen Impuls aussendet, wenn ein Abtastwert auftritt, der größer als der betreffende Momentanwert der Vergleichswelle ist. Der Impuls von der Vergleichsschaltung 6 wird dann auf das Übertragungsmittel gegeben. Gleichzeitig betätigt er zwei andere Schaltungen, und zwar eine Subtraktionsschaltung 17 und eine Ringzählerschaltung 18. Die Subtraktionsschaltung 17 kann von üblicher, bekannter Bauart sein und ist an die den Eingang der Vergleichsschaltung 6 und den Kondensator 14 verbindende Leitung angeschlossen. Sie subtrahiert von der Spannung des Kondensators 14 eine Spannung gleich dem Momentanwert der von dem gerade angeschlossenen Generator gelieferten Vergleichsspannung. Sie erzeugt so den obenerwähnten verringerten Abtastwert. Die Ringzählerschaltung 18 dient zur Steuerung der Torschaltungen 15, 19 und 20. Sie schaltet damit die Wellengeneratoren 7, 8 und 9 jeweils an die Vergleichsschaltung an. Die Torschaltung 15 ist zu Beginn der Codeperiode geöffnet. Sobald ein Impuls von der Vergleichsschaltung 6 abgegeben wird, betätigt er die Ringzählerschaltung 18, und zwar so, daß die nächste Torschaltung 19 geöffnet wird, während die Torschaltung 15 geschlossen wird und die Torschaltung 20 geschlossen bleibt. Nach den Vergleichen mit der Welle des Generators 8 und der Aussendung eines Impulses durch die Vergleichsschaltung 6 wird die Ringzählerschaltung wiederum betätigt; sie öffnet dann die Torschaltung 20 und schließt die Torschaltung 19. Dabei wird der Generator 9 an die Vergleichsschaltung angeschlossen. Unmittelbar vorher ist jedoch der Abtastwert weiter verringert worden; denn der Ausgangsimpuls von der Vergleichsschaltung 6 ist auch der Subtraktionsschaltung 17 zugeführt worden. Nach dem dritten Vergleich gibt die Vergleichsschaltung 6 einen Impuls auf das Übertragungsmittel 2 und über ein Laufzeitglied 21 auf die Ringzählerschaltung 18. Diese schließt die Torschaltung 20 und öffnet die Torschaltung 15. Die Torschaltungen befinden sich jetzt wieder in dem gleichen Zustand wie zu Beginn der Codeperiode. Damit die Ringzählerschaltung nicht zu früh betätigt wird, d. h. bevor die Subtraktion stattgefunden hat, wird dem der Ringzählerschaltung zugeführten Impuls eine kleine Verzögerung durch das Laufzeitglied 21 erteilt. Nach sieben Vergleichen unter Steuerung des Impulses, welcher der Laufzeitkette 16 entlang läuft, und nachdem die Vergleichsschaltung 6 die drei Impulse abgegeben hat, erreicht der Impuls auf der Laufzeitkette schließlich die letzte Anzapfung 22 und wird von dort aus zur Betätigung der Entladungsschaltung 23 auf die Abtastschaltung 5 gegeben. Er setzt die Spannung des Kondensators 14 auf einen gegebenen Bezugswert herab.

Ein spezielles Rechenbeispiel soll die Wirkungsweise dieses Systems näher erläutern. In Fig. 3 sind drei Vergleichswellen von den Generatoren 7, 8 und 9 gezeichnet und entsprechend mit F₇, F₈ und F₉ bezeichnet. Diese Wellen haben die Form von abfallenden Sägezahnkurven. Die Spannungen F₇, F₈ und F₉ sind in der Abhängigkeit von der Zeit aufgetragen. Die beim Vergleichen auftretenden Werte sind durch kleine Kreise markiert. Die folgende Übersicht zeigt dasselbe in Form einer Tabelle.

J^^{7 8}

]· Vergleich ZU —

²V Vergleich IU IU

' Vergleich 4 ο

*' ^.^er^ ^e!^cJ| i. ^r

~ Vergleich. U 1

*■ Jjg ₌ ^

4 2.

Als Beispiel soll die Codierung des Wertes 16,2 betrachtet werden.

1.	Vergleich ..	. F₇ =	20	F =	16,2	kein Impuls
2.	Vergleich ..	• F₇ =	10	F =	16,2	Impuls
3.	Vergleich ..	• F₃ =	6	F =	6,2	Impuls
4.	Vergleich ..	. F₉ =	3	F =	"to	kein Impuls
5.	Vergleich ..	• F₈ =	2	F =	,2	kein Impuls
6.	Vergleich ..	• F₉ =	1	F =	,2	kein Impuls
7.	Vergleich ..	• F₉ =	0	F =	,2	Impuls

Man sieht, daß der Code (0 110 001), der sich so ergibt, wie verlangt, dem Wert 16 entspricht.

Eine ähnliche Einrichtung kann zur Decodierung benutzt werden. Sie unterscheidet sich von der Codierungseinrichtung zunächst dadurch, daß an Stelle der Subtraktionsschaltung eine Additionsschaltung vorgesehen ist. Drei Generatoren 24, 25 und 26 erzeugen Wellen gleich denen der Generatoren 7, 8 und 9. Die Generatoren 24, 25 und 26 werden durch eine Synchronisierungsquelle27gesteuert. Diese erzeugt eine Welle gleich der von der Synchronisierungsquelle 10.

Die Synchronisierungsquelle 27 selbst wird durch ein Eingangssignal vom Übertragungsmittel 2 gesteuert und kann auf irgendeine geeignete Weise mit der Synchronisierungsquelle 10 in Gleichlauf gehalten werden. Dies kann z. B. entweder mit einer gesondert vorgesehenen Welle oder einem speziell ausgebildeten Impuls erfolgen. Wenn es sich bei den von der Quelle 4 gelieferten Signalen um Vielkanalnachrichten handelt, kann auch ein besonderer Übertragungskanal zur Synchronisierung vorgesehen werden. Es kann aber auch irgendein anderes bekanntes geeignetes Synchronisierungsverfahren Anwendung finden.

Die Ausgangswellen der Generatoren 24, 25 und 26 werden Torschaltungen 28, 29 und 30 gleich denen 15, 19 und 20 zugeführt. Diese Torschaltungen 28, 29 und 30 werden von einer Ringzählerschaltung 31 gesteuert. Die

Ringzählerschaltung 31 wird von den ankommenden Impulsen betätigt. Der erste Impuls, der über das Übertragungsmittel 2 ankommt, veranlaßt die Ringzählerschaltung 31, die Torschaltung 28 mit einem Impuls kurzzeitig zu öffnen und dann wieder zu schließen. Der nächste Impuls von dem Übertragungsmittel 2 bewirkt die Aussendung eines Impulses, um die Torschaltung 29 kurzzeitig zu öffnen und dann wieder zu schließen. Der dritte ankommende Impuls vom Übertragungsmittel 2 bewirkt über die Ringzählerschaltung 31 das Öffnen und kurz darauf das Schließen der Torschaltung 30. Jede dieser Torschaltungen verbindet in geöffnetem Zustand den zugehörigen Generator mit einer Additionsschaltung 32. Dort werden die auftretenden Momentanwerte der Spannungen dieser Generatoren addiert. Die Additionsschaltung 32 kann irgendeine geeignete Form annehmen, so z. B. die, welche in Fig. 1 gezeigt ist. Die Additionsschaltung besteht hier aus drei in Reihe geschalteten Kondensatoren 33, 34 und 35. Jeder dieser Kondensatoren ist für sich an eine der Torschaltungen 28, 29 und 30 über sperrende Gleichrichter 36, 37 bzw. 38 angeschlossen. Man sieht, daß jeder Generator für sich einen Kondensator auflädt und die Spannung der Kondensatoren 33 bis 35 dann addiert wird; denn sie sind ja in Reihe geschaltet. Die Endpunkte dieser Kondensatorenreihenschaltung sind über eine normalerweise geschlossene Torschaltung 39 mit einem Kondensator 40 verbunden. Wenn die Kondensatoren 33, 34 und 35 am Ende jeder Codegruppe auf die ihnen zugehörige Spannung aufgeladen sind, öffnet ein Impuls eines Generators 41, welcher von der Synchronisierungsquelle 27 gesteuert wird, die Torschaltung 39. Die Summe der Spannungen der Kondensatoren wird dann einem Ausgang zugeführt, welcher zur Glättung seiner Spannung mit dem Kondensator 40 versehen ist. An den Ausgang wiederum ist irgendein geeigneter Verbraucher 42 angeschlossen. Dies kann z. B. eine Anordnung zum Verteilen der Nachrichten auf die zugehörigen Kanäle und eine Niederfrequenzstufe zur Wiedergabe der in ihrer Amplitude veränderlichen Nachricht sein.

Ein Rechenbeispiel soll die Wirkungsweise der Decodierungseinrichtung näher erläutern. Die Decodierung des Wertes 16 z. B. geht wie folgt vor sich:

45 Verstärkerintegrator 45. Dieser Integrator erzeugt folgende Spannung:

37 *
V SVdt

Die Ausgangsspannung des Integrators 45 wird einem Laufzeitglied 46 zugeführt und dort einer Verzögerung gleich einer Vergleichsperiode von einer Zeiteinheit unterzogen. Dann wird ihr von einer Spannungsquelle 47 eine Vorspannung gleich ¹Z₂₄ einer Spannungseinheit zugefügt. Es ergibt sich so die Welle F₈, die in Fig. 3 gezeigt ist. Die Ausgangsspannung des Integrators 45 wird auch direkt dem Wellengenerator 7 zugeführt. Dieser enthält einen ähnlichen Verstärkerintegrator 48. Dieser Verstärkerintegrator arbeitet nach dem Gesetz

F₇ = 20 ■

■fV_adt. 0

1. Impuls ....	fehlt	10
2. Impuls ....	vorhanden F₂₄ =	6
3. Impuls ....	vorhanden F₂₅ =
4. Impuls ....	fehlt
5. Impuls ....	fehlt
6. Impuls ....	fehlt	0
7. Impuls ....	vorhanden F₂₆ =	16
	Summe =

Die Generatoren 7 bis 9 und 24 bis 26 können, wie an Hand der Fig. 2 und 3 erläutert wird, wie folgt gebaut sein: Der Generator 9 besteht aus einem Sägezahngenerator 43. Dieser erzeugt fortwährend eine Welle wie die Welle F₉ in Fig. 3. In Fig. 3 ist die Welle F₉ jedoch verzögert dargestellt. Diese Verzögerung um zwei Zeiteinheiten ist gleich der Zeit zwischen zwei Vergleichen. Um dies zu erreichen, ist am Ausgang des Sägezahngenerators 43 ein Laufzeitglied 44 eingefügt und erzeugt die erforderliche Verzögerung von zwei Zeiteinheiten. Die Spannung F₉ ändert sich gemäß der Formel F₉ = 5 — t. t stellt dabei den Zeitpunkt jedes Vergleiches dar. Beim Zeitpunkt des ersten Vergleiches ist t = 1, beim zweiten Vergleich = 2 usw. Die unverzögerte Ausgangsspannung des Sägezahngenerators 43 wird auch auf den Generator 8 gegeben, und zwar insbesondere auf einen 70 Die Ausgangsspannung F₇, die sich so ergibt, ist in Fig. 3 gezeigt. Die Ausgangsspannung des Integrators 48 wird nicht verzögert, sondern direkt ihrer Torschaltung zugeführt. Die Integrierverstärker 45 und 48 können von bekannter Bauart sein. Es können z. B. solche vom Typ der Miller-Verstärker-Integratoren benutzt werden. Diesen wird je ein Widerstandsspannungsteiler nachgeschaltet, von dem ein Ende an eine Vorspannungsquelle angeschlossen ist. Die Größe der Vorspannung und des Spannungsteilerverhältnisses bestimmen den Wert der Integrationskonstanten.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Nachrichtenübertragungsverfahren mit Impulscodemodulation, bei dem sendeseitig aus den durch Abtastung der Signalwelle gewonnenen Momentanamplituden durch iterativen Amplitudenvergleich Codeimpulsgruppen erzeugt und auf den Übertragungsweg gegeben werden, und bei dem empfangsseitig aus den übertragenen Codeimpulsgruppen die Signalwelle durch sukzessiven Amplitudenaufbau reproduziert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Codeimpulsgruppen unter Verwendung eines an sich bekannten Codes, gemäß dem die Anzahl der Codeimpulse konstant und kleiner als die Anzahl der Codeelemente ist, bei dem iterativen Amplitudenvergleich unmittelbar erzeugt und derart direkt über einen Übertragungsweg, dessen obere Grenzfrequenz verhältnismäßig niedrig, beispielsweise bei 50 kHz liegt, geleitet werden, daß das Hauptübertragungsband in einen für die Übertragung besonders günstigen, hauptsächlich oberhalb der Wiederholungsfrequenz der Codesignale gelegenen Frequenzbereich verlagert wird.

2. Nachrichtenübertragungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Momentanamplitude nacheinander mit mehreren Vergleichswellen verschiedener Amplitudencharakteristik verglichen wird, derart, daß die Momentanamplitude zu aufeinanderfolgenden, äquidistanten Zeitpunkten mit einer ersten Vergleichswelle verglichen wird, bis die Momentanamplitude die Vergleichswelle überschreitet und dabei ein Codeimpuls entsteht, daß die Momentanamplitude sodann um den Augenblickswert der ersten Vergleichswelle bei Erzeugung des Codeimpulses vermindert wird, daß die verminderte Momentanamplitude wieder zu aufeinanderfolgenden, äquidistanten Zeitpunkten mit einer zweiten Vergleichswelle so lange verglichen wird, bis in gleicher Weise ein zweiter Codeimpuls gebildet wird, worauf der verminderte Momentanwert um den Augenblickswert der zweiten Vergleichswelle beim Entstehen des

zweiten Codeimpulses vermindert wird, und daß dieses Verfahren des Amplitudenvergleichs mit weiteren Vergleichswellen fortgesetzt wird, bis die Codegruppe mit η Elementen mit konstanter Anzahl der Codeimpulse erzeugt ist, die unmittelbar übertragen wird.

3. Nachrichtenübertragungsverfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem übertragenen Codesignal empfangsseitig durch Verwendung der gleichen Anzahl von Vergleichswellen mit jeweils entsprechender Amplitudencharakteristik im Zusammenwirken mit einer Additionsschaltung das ursprüngliche Signal wiederhergestellt wird.

4. Schaltungsanordnung zur unmittelbaren Erzeugung eines Codesignals für ein Nachrichtenübertragungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sendeseitig eine der Anzahl der Codeimpulse entsprechende Anzahl von Vergleichswellengeneratoren (7, 8, 9) vorgesehen sind, deren Vergleichswellen, durch einen Ringzähler (18) ge- ao steuert, nacheinander zugleich mit der Momentanamplitude, die aus einer Signalquelle (4) in den Abtastzeitpunkten mittels einer Torschaltung (13) periodisch an einen Speicher (14) gelegt wird, einem Vergleichskreis (6) zugeführt werden, daß bei Tasterfolg der Augenblickswert der jeweiligen Vergleichs welle in einer Subtraktionsschaltung (17) von der jeweiligen Momentanamplitude abgezogen wird, daß weiterhin die derart verminderte Momentanamplitude zu einem weiteren, gleichartigen Amplitudenvergleich mit der nächsten Vergleichswelle verwendet wird und daß nach dem letzten Vergleich der Speicher (14) über eine von einem Taktimpulsgenerator (11) über eine Verzögerungsleitung (16) gesteuerte Entladeschaltung (23) entladen wird.

5. Schaltungsanordnung zur unmittelbaren Decodierung eines Codesignals für ein Nachrichtenübertragungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß empfangsseitig eine der sendeseitigen Anordnung entsprechende gleiche Anzahl von durch einen Taktimpulsgenerator (27) synchronisierten Vergleichswellengeneratoren (24, 25, 26) vorgesehen sind, deren Vergleichswellen durch ein jeweils kurzzeitiges, durch einen Ringzähler (31) gesteuertes, zu den Auftrittszeitpunkten der Codeimpulse erfolgendes öffnen von Torschaltungen (28, 29, 30) über Entkopplungsgleichrichter (36, 37, 38) an in Reihe geschaltete, als Additionskreis arbeitende Kondensatoren (33, 34, 35) angelegt werden, so daß die Augenblickswerte der Vergleichswellen zu den Auftrittszeitpunkten der aufgenommenen Codeelemente sich addieren, und daß aus der derart ermittelten Summenamplitude über eine normalerweise gesperrte Torschaltung (39) die durch Torimpulse aus einem von dem Taktimpulsgenerator (27) synchronisierten Impulsgenerator (41) am Ende jeder Codegruppe geöffnet wird sowie über ein Glättungsglied (40) die ursprüngliche Signalwelle wiederhergestellt wird, die einem geeigneten Verbraucher (42) zugeführt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 812 441;
britische Patentschrift Nr. 632 795;
Fernmeldetechnische Zeitschr., 1950, Heft 5, S. 161 bis 163.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

1 709 508/151 4.