DE1258457B - Asynchrone Frequenzmultiplex-UEbertragungsanlage - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

H03k

Deutsche KL: 21 al - 36/00

Nummer: 1 258 457

Aktenzeichen: W 33518 VIII a/21 al

Anmeldetag: 13. Dezember 1962

Auslegetag: 11. Januar 1968

Die Erfindung betrifft eine asynchrone Frequenzmultiplex-Übertragungsanlage für Informationsimpulsfolgen, die im wesentlichen gleiche Frequenzspektren haben, mit einer Vielzahl von den Impulsfolgen individuell zugeordneten ersten Filtern, die getrennte Durchlaßbänder aufweisen, mit einer an die Ausgänge der ersten Filter angeschalteten gemeinsamen Übertragungsstrecke und mit einer Vielzahl weiterer Filter, die an das andere Ende der Übertragungsstrecke angeschaltet sind und deren Durchlaßbänder den Durchlaßbändern der ersten Filter individuell entsprechen, um Signale mit den Frequenzbändern der ersten Filter abzuleiten.

Zur Zeit gibt es drei Klassen von Impuls-Multiplexsystemen. Das bekannteste ist die synchrone Zeitmultiplexübertragung, bei der sämtliche Impulssender dieselbe Grundwiederholungsfrequenz aufweisen und die Übertragung durch zeitliches Ineinanderschachteln der Impulsfolgen durchgeführt wird. Um die dazu erforderlichen komplizierten Verteilungseinrichtungen im Empfänger zu vermeiden, wurde das sogenannte halbsynchrone System entwickelt, bei dem die Impulssignale jedes Senders ihre eigene Adresse aufweisen und die Sortierung im Empfänger mit Hilfe geeigneter Erkennungseinrichtungen durchgeführt wird. Die Sortierung kann dabei nach der Frequenz vorgenommen werden. Bei der dritten Klasse sind die Sender unabhängig voneinander. Jeder Sender muß eine verhältnismäßig komplizierte zusätzliche Information übertragen, um die Signale der Sender empfangsseitig identifizieren zu können. Üblicherweise erzeugt dazu jeder Sender eine vorbestimmte Anzahl von Impulsen in vorbestimmten Zeitintervallen und mit einer vorbestimmten Amplitudenverteilung. Empfangsseitig sind dann wieder verhältnismäßig komplizierte Einrichtungen notwendig, um die von den verschiedenen Sendern ausgehenden Signale zu trennen.

Bei einem bekannten Nachrichtenübertragungssystem nach Art eines Trägerfrequenzsystems werden sendeseitig die einzelnen Nachrichten zeitlich nacheinander abgetastet, und von den bei der Abtastung entstehenden Frequenzspektren jeder Nachricht wird wenigstens ein Seitenband dem Übertragungsweg zugeführt. Empfangsseitig sind Mittel zur Wiedergewinnung der ursprünglichen Nachrichten aus den übertragenen Seitenbändern vorhanden. Ein synchroner Betrieb ist hierbei grundsätzlich Voraussetzung, und es erfolgt wohl eine frequenzmäßige als auch eine zeitliche Trennung der Nachrichten. Bei diesem System sind insbesondere wegen der erforderlichen Abtastung wiederum komplizierte Einrichtungen nötig.

Asynchrone Frequenzmultiplex-Übertragungsanlage

Anmelder:

Western Electric Company, Incorporated,

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

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Fecht, Patentanwalt,

6200 Wiesbaden, Hohenlohestr. 21

Als Erfinder benannt:
Marvin Robert Aaron, Whippany, N. J.;
Hansjürgen Hermann Henning,
Summit, N. J. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 20. Dezember 1961
(160 807)

Die Erfindung will eine asynchrone Frequenzmultiplex-Übertragungsanlage für Informationsimpulsfolgen schaffen, die gegenüber den bekannten Anlagen wesentlich verbessert ist und insbesondere keine komplizierte Einrichtungen zur sende- und empfangsseitigen Identifizierung der Signale benötigt.

Die Erfindung geht dazu aus von einer Anlage der eingangs genannten Art und empfiehlt, daß die getrennten Durchlaßbänder der ersten Filter innerhalb des gemeinsamen Frequenzspektrums der Impulsfolgen liegen und daß Impulsregeneratoren individuell an die Ausgänge der zweiten Filter angeschaltet sind und die individuellen Impulse der an die zugeordneten ersten Filter angelegten Impulsfolgen reproduzieren. Erfindungsgemäß ist also sendeseitig keine Frequenzumwandlung erforderlich, sondern die Impulsfolgen werden direkt an die ihnen zugeordneten

ersten Filter angelegt, ohne daß zuerst eine getrennte Trägerfrequenzquelle moduliert werden muß. Da auf der Sendeseite keine Modulation erforderlich ist, werden auch auf der Empfangsseite keine Demodulationseinrichtungen benötigt, und folglich entfallen auch besondere Synchronisationsschaltungen und die Übertragung von Pilotimpulsen. Abtastanordnungen sind ebenfalls nicht erforderlich.

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Die Erfindung empfiehlt in ihrer weiteren Ausbil- modulierten Sender bestehen, den die Ausgänge der dung, daß die ersten Filter Bandpaßfilter mit sich Filter 12 und 13 modulieren. In der Empfangsendgegenseitig ausschließenden Durchlaßbändern und stelle gewinnt ein frequenzmodulierter Empfänger 11 die zweiten Filter Bandpaßfilter mit den Durchlaß- die von den Filtern 12 und 13 ausgehenden kombibändern der ersten Filter entsprechenden Durchlaß- 5 nierten Signale wieder und führt sie einem Tiefpaßbändern sind, daß die vorgebrachten Signale eine filter 14 und einem Bandpaßfilter 15 zu. Der Ausgang Impulshüllkurve aufweisen und daß ein Hüllkurven- des Tiefpaßfilters ist mit dem Eingang eines Impulsdetektor zwischen jedes zweite Filter und den ihm regenerators 16 verbunden, der z. B. aus einem einzugeordneten Impulsregenerator geschaltet ist. fachen Sperrschwinger bestehen kann. Den Grenz-

Nach einer Weiterbildung der Erfindung besteht io wert des Eingangssignals, bei dem der Regenerator auch die Möglichkeit, daß eines der ersten Filter ein 16 einen Ausgangsimpuls erzeugt, kann man experi-Tiefpaßfilter und die anderen ersten Filter Bandpaß- mentell erhalten, indem man einen Impuls des Senfilter sind und daß dasjenige der zweiten Filter, das ders A sendet, die Ausgangsamplitude des Tiefpaßdem Tiefpaßfilter der ersten Filter zugeordnet ist, ein filters 14 mißt und den Grenzwert dann auf die Tiefpaßfilter und die anderen zweiten Filter Band- 15 Hälfte dieser Amplitude einstellt. Der Grenzwert paßfilter mit etwa linearer Phasenkennlinie sind. kann selbstverständlich auch auf andere Werte als

Die Erfindung sieht in ihrer weiteren Ausgestaltung die Hälfte der gemessenen Amplitude des Ausgangs daneben vor, daß eines der ersten Filter ein Hoch- des Filters 14 eingestellt werden, wenn ein Impuls paßfilter und das andere ein Tiefpaßfilter ist, daß die des Senders A übertragen wurde, jedoch liefert bei Grenzfrequenz des Tiefpaßfilters niedriger als die 20 einem verhältnismäßig einfachen Regenerator diese niedrigste Frequenz des Übertragungsbandes des Amplitude eine maximale Regenerierungsgenauigkeit. Hochpaßfilters ist und daß die zugeordneten zweiten Wenn dementsprechend der Sender A einen Impuls Filter ein Bandpaßfilter mit etwa linearer Phasen- erzeugt, erzeugt der Regenerator 16 einen Ausgangskennlinie bzw. ein Tiefpaßfilter sind. impuls an der Klemme 17.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der 25 Der Ausgang des Empfängers 11 geht ferner zum

Zeichnungen noch näher beschrieben. Es zeigt Eingang des Bandpaßfilters 15, dessen Bandpaß-

Fig. 1 das Blockschaltbild einer asynchronen Fre- Frequenzübertragungsband derart ist, daß das Fre-

quenzmultiplex-Übertragungsanlage nach der Erfin- quenzspektrum des Ausgangs des Filters 13 innerhalb

dung zur Übertragung der Informationsimpulsfolgen dieses Übertragungsbands liegt, wobei die Kennlinie

von zwei Impulssendern, 3° des Bandpaßfilters 15 für einen Einfachimpuls in

Fig. 2A und 2B die Kennlinien eines Bandpaßfil- Fig. 2A und für einen Impuls in Fig. 2B darge-

ters für einen Einfachimpuls und einen Dipuls, stellt ist. Das Filter 15 hat eine Kosinus-Quadrat-

F i g. 3 das Blockschaltbild einer asynchronen Fre- Amplitudenkennlinie, zu der eine etwa lineare Pha-

quenzmultiplex-Übertragungsanlage nach der Erfin- Senkennlinie gehört, doch besteht nur die Forderung,

dung zur Übertragung der Informationsimpulsfolgen 35 daß ein Bandpaßfilter benutzt wird, dessen Phasen-

von drei oder mehr Impulssendern. kennlinie etwa linear ist. Wie sich aus der in F i g. 2 A

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbei- dargestellten Kennlinie des Filters ergibt, hat der spiel der Erfindung werden die vom Sender^! und Ausgang des Bandpaßfilters eine starke Ähnlichkeit vom Sender B ausgehenden Impulssignale über das mit einem amplitudenmodulierten Zweiseitenband-Übertragungsmedium, das aus dem Sender 10 und 40 signal, das durch einen Impuls moduliert ist. In diedem Empfänger 11 besteht, übertragen. Die Impuls- sem Fall ist die »Trägerfrequenz« die Mittelfrequenz sender A und B sind insofern vollständig unabhängig des Bandpasses des Filters 15.
voneinander, als die Geschwindigkeit, mit der jeder Da der Ausgang des Bandpaßfilters 15 amplituden-Sender Impulse erzeugt, die Arbeitsweise des Systems modulierten Zweiseitenbandsignalen so sehr ähnelt, nicht beeinflußt und diese Impulse weder zeitlich 45 erhält man die Impulse des Senders B, indem man noch frequenzmäßig getrennt sind. Die Impulse des den Ausgang des Filters 15 einem Hüllkurvendetektor Senders A werden einem Tiefpaßfilter 12 zugeführt, 18 zuführt, um die Hüllkurve der Impulse des Sendas die hochfrequenten Komponenten der Impulse ders B zu erhalten. Diese Hüllkurve wird dann einem dämpft, wobei der Ausgang des Tiefpaßfilters 12 un- Tiefpaßfilter 19 zugeführt, um die hierbei erzielte mittelbar zum Sender 10 geht. Die Impulse des Sen- 50 Hüllkurve zu glätten, und dann einem Regenerator ders B werden einem-Hochpaßfilter 13 zugeführt, das 20, dessen Ausgang der Klemme 21 zugeführt wird, die niederfrequenten Komponenten der Impulse des Der Regenerator 20 kann z. B. aus einem einfachen Senders B dämpft und die hochfrequenten Kompo- Sperrschwinger bestehen, dessen Grenzwert auf die nenten durchläßt. Die einzige zwischen den Filtern Hälfte der Amplitude des Ausgangs des Tiefpaß-12 und 13 notwendige Beziehung besteht darin, daß 55 filters 19 eingestellt ist, wenn der Sender B einen Imdie Grenzfrequenz des Tiefpaßfilters geringer als die puls erzeugt, wobei man, wie im Fall des Regeneraniedrigste Frequenz des Übertragungsbandes des tors 16, diesen Wert dadurch erhalten kann, daß der Hochpaßfilters ist und daß ein endlicher Teil des Sender B zunächst einen Ausgangsimpuls erzeugt, Frequenzspektrumsr der Impulse des Senders A in das daß dann der Ausgang des Filters 19 gemessen wird Übertragungsband;-des Tiefpaßfilters und ein end- 60 und schließlich der Grenzwert des Regenerators 20 licher Teil des Erequenzspektrums der Impulse des auf die Hälfte dieser Amplitude eingestellt wird. Wie-Sendersß in dast)tertragungsband des Hochpaßfil- derum können auch andere Grenzwerte verwendet ters 13 fällt. Der Ausgang des Hochpaßfilters 13 geht werden.

zum Sender 10, so |aß die Ausgänge beider Filter 12 Mit Hilfe der Erfindung können die von drei oder

und 13 unmittelbar-übertragen werden. Die sich er- 65 mehr Impulssendern ausgehenden Impulssignale

gebenden Signale-sind somit frequenzmäßig getrennt nach dem Multiplexsystem verarbeitet und übertra-

und werden als getrennte Signale übertragen. gen werden. F i g. 3 zeigt die Art und Weise, wie dies

Der Sender 10 ka^in: z. B. aus einem frequenz- geschehen kann. Sie enthält nur einen wichtigen

Unterschied gegenüber einer Erweiterung der Fig. 1. In F i g. 3 ist im Gegensatz zu F i g. 1 das Hochpaßfilter 13 durch ein Bandpaßfilter 23 am Ausgang des Senders B ersetzt, wobei sämtliche nachfolgenden Impulssender, z. B. der Sender C, Bandpaßfilter 24 usw. verwenden, die mit ihren Ausgängen verbunden sind. Die Übertragungsbänder der Bandpaßfilter 23, 24 usw. stimmen nicht überein, so daß die Ausgänge der Bandpaßfilter frequenzmäßig getrennt sind. In jeder anderen Hinsicht gleicht die in F i g. 3 dargestellte Schaltung der Schaltung der F i g. 1, selbstverständlich abgesehen davon, daß weitere Kanäle vorgesehen sind. Die Notwendigkeit zur Verwendung von Bandpaßfiltern am Sendeende des Systems, wenn drei oder mehr Kanäle nach dem Multiplexsystem verarbeitet werden sollen, ergibt sich selbstverständlich daraus, daß die Ausgänge der Impulssender frequenzmäßig getrennt werden müssen. Da der Ausgang eines Hochpaßfilters von einer gegebenen Frequenz bis unendlich reicht, wäre eine derartige Trennung nicht möglich, wenn eine Reihe von Hochpaßfiltern verwendet würde. Es sei hervorgehoben, daß auch in der Schaltung der F i g. 1 ein Bandpaßfilter an Stelle des Hochpaßfilters 13 verwendet werden könnte. Es könnten mit Hilfe der Erfindung wiederum drei oder mehr von den Impulssendern A, B, C usw. ausgehende bipolare Impulszüge nach dem Multiplexsystem verarbeitet und übertragen werden, wobei die einzige zusätzliche Forderung, wie oben beschrieben wurde, darin besteht, daß die Ausgänge der Regeneratoren 16 und 20 in die bipolare Form umgewandelt werden müssen.

Somit wird mit Hilfe der Erfindung eine Vielzahl von Impulszügen, die von einer Vielzahl von Impulssendern ausgehen, nach dem Multiplexsystem verarbeitet, ohne daß komplizierte Schaltungen notwendig sind. Einer der Impulszüge wird im Grundband übertragen (in der obigen Beschreibung der Ausgang des Senders A), während die anderen Impulszüge mit höheren Frequenzen übertragen werden. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß keine Notwendigkeit besteht, einen der Impulszüge im Grundband zu übertragen. Sämtliche Sender können mit Bandpaßfilter verbunden werden, bevor die Übertragung mit höheren Frequenzen als das Grundband stattfindet, und ihre Signale können nach dem Empfang durch die oben beschriebenen Verfahren in amplitudenmodulierte Zweiseitenbandsignale umgewandelt werden. In jedem Fall sind trotz der Tatsache, daß eine Vielzahl von Sendern nach dem Multiplexverfahren behandelt und im Empfänger durch herkömmliche Amplitudenmodulationsverfahren festgestellt werden kann, keine Modulatoren in der Einrichtung notwendig, und es werden nur passive Filternetzwerke verwendet, so daß nur äußerst wenig komplizierte Schaltungen mit entsprechend geringen Kosten notwendig sind.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Asynchrone Frequenzmultiplex-Übertragungsanlage für Informationsimpulsfolgen, die im wesentlichen gleiche Frequenzspektren haben, mit einer Vielzahl von den Impulsfolgen individuell zugeordneten ersten Filtern, die getrennte Durchlaßbänder aufweisen, mit einer an die Ausgänge der ersten Filter angeschalteten gemeinsamen Übertragungsstrecke und mit einer Vielzahl zweiter Filter, die an das andere Ende der Übertragungsstrecke angeschaltet sind und deren Durchlaßbänder den Durchlaßbändern der ersten Filter individuell entsprechen, um Signale mit den Frequenzbändern der ersten Filter abzuleiten, dadurch gekennzeichnet, daß die getrennten Durchlaßbänder der ersten Filter innerhalb des gemeinsamen Frequenzspektrums der Impulsfolgen liegen und daß Impulsregeneratoren individuell an die Ausgänge der zweiten Filter angeschaltet sind und die individuellen Impulse der an die zugeordneten ersten Filter angelegten Impulsfolgen reproduzieren.

2. Asynchrone Frequenzmultiplex-Übertragungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Filter Bandpaßfilter (12, 23, 24) mit sich gegenseitig ausschließenden Durchlaßbändern und die zweiten Filter Bandpaßfilter (14, 15, 25) mit den Durchlaßbändern der ersten Filter entsprechenden Durchlaßbändern sind, daß die hervorgebrachten Signale eine Impulshüllkurve aufweisen und daß ein Hüllkurvendetektor (18) zwischen jedes zweite Filter und den ihm zugeordneten Impulsregenerator (20) geschaltet ist.

3. Asynchrone Frequenzmultiplex-Übertragungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eines der ersten Filter ein Tiefpaßfilter (12) und die anderen ersten Filter Bandpaßfilter (23, 24) sind und daß dasjenige der zweiten Filter, das dem Tiefpaßfilter der ersten Filter zugeordnet ist, ein Tiefpaßfilter (24) und die anderen zweiten Filter Bandpaßfilter (15, 25) mit etwa linearer Phasenkennlinie sind.

4. Ansynchrone Frequenzmultiplex-Übertragungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eines der ersten Filter ein Hochpaßfilter (13) und das andere ein Tiefpaßfilter (12) ist, daß die Grenzfrequenz des Tiefpaßfilters (12) niedriger als die niedrigste Frequenz des Übertragungsbands des Hochpaßfilters (13) ist und daß die zugeordneten zweiten Filter ein Bandpaßfilter (15) mit etwa linearer Phasenkennlinie bzw. ein Tiefpaßfilter (14) sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 023 801.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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