DE1145667B

DE1145667B - Method for recognizing and eliminating the unstable phase position in the receiving device of synchronously operated telegraph systems

Info

Publication number: DE1145667B
Application number: DES75663A
Authority: DE
Inventors: Hans Rudolph
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1961-09-08
Filing date: 1961-09-08
Publication date: 1963-03-21

Description

Verfahren zum Erkennen und Aufheben der labilen Phasenlage bei der Empfangseinrichtung von synchron betriebenen Telegrafiersystemen In synchron betriebenen Telegrafiersystemen wird im allgemeinen auf die Mitübertragung einer eigenen Synchronisierfrequenz zum Herstellen und Aufrechterhalten des Synchronismus zwischen der Sende- und Empfangseinrichtung verzichtet. In bekannter Weise können von den Schrittumschlägen der empfangenen Telegrafierzeichen Synchronisierimpulse abgeleitet werden, deren zeitliche Lage mit der Phasenlage einer mit der Umlaufgeschwindigkeit des Empfangsverteilers synchronen und phasenstarren Rechteckspannung verglichen wird. Bei Phasendifferenzen wird eine Regelspannung gebildet, die zur Nachregelung der Phasenlage des Empfangsverteilers im Sinne einer Beseitigung des Phasenfehlers ausgenutzt wird. Neben der stabilen richtigen Phasenlage, auf die sich der Empfangsverteiler in der vorbeschriebenen Weise bei anfänglichen kleinen Phasenfehlern automatisch einstellt, gibt es aber auch noch eine labile falsche Phasenlage, die in einem kleinen Bereich stabil sein kann und insbesondere bei hochkonstanten Antrieben des Sende- und Empfangsverteilers lange Zeit unbemerkt bestehenbleiben kann.Method for recognizing and eliminating the unstable phase position in the Receiving device of synchronously operated telegraph systems In synchronously operated Telegraph systems are generally based on the transmission of their own synchronization frequency to establish and maintain synchronism between the transmitting and receiving device waived. In a known manner, from the step envelopes of the received Telegraphic synchronization pulses are derived, their temporal position with the phase position of a synchronous with the rotational speed of the receiving distributor and phase-locked square wave voltage is compared. If there are phase differences, a Control voltage is formed, which is used to readjust the phase position of the reception distributor is used in the sense of eliminating the phase error. In addition to the stable correct phase position to which the receive distributor is in the above-described Way automatically adjusts in the event of initially small phase errors, but there are also an unstable incorrect phase position that can be stable in a small area can and especially with highly constant drives of the transmit and receive distributor can go unnoticed for a long time.

Es ist bereits ein Verfahren zum Erkennen und Aufheben der labilen falschen Phasenlage in derartigen Synchrontelegrafiersystemen bekannt. Hierbei wird das Tastverhältnis dieser Rechteckspannung periodisch stufenweise oder kontinuierlich geändert. Dabei wird die eine Flanke der Rechteckspannung, die der stabilen richtigen Phasenlage entspricht, konstant gehalten und nur die andere Flanke der Rechteckspannung in ihrer relativen Lage zu der ersten Flanke geändert. Dadurch wird vermieden, daß sich eine labile falsche Phasenlage einstellen kann.There is already a method of recognizing and canceling the unstable incorrect phase position known in such synchronous telegraph systems. Here is the duty cycle of this square-wave voltage periodically, stepwise or continuously changed. One edge of the square-wave voltage becomes the correct one, that of the stable one Phase position corresponds, kept constant and only the other edge of the square wave voltage changed in their relative position to the first flank. This avoids that an unstable incorrect phase position can arise.

Auch bei dem Verfahren gemäß der Erfindung wird eine derartige Rechteckspannung mit umschaltbarem Tastverhältnis verwendet. Erfindungsgemäß wird durch die Synchronisierimpulse eine zu der Phasenlage der Empfangseinrichtung phasenstarre zweite Rechteckspannung gleicher Periode abgetastet, die zum Abtastpunkt bei der stabilen richtigen Phasenlage der Empfangseinrichtung eine bestimmte Polarität und bei der labilen falschen Phasenlage eine davon abweichende Polarität aufweist, und es wird bei Auftreten der abweichenden Polarität der zweiten Rechteckspannung das Tastverhältnis der ersten Rechteckspannung geändert und damit das Aufheben der labilen falschen Phasenlage bewirkt. Ein periodisches Umtasten bzw. Verändern der Phasenlage der ersten Rechteckspannung ist also bei dem Verfahren gemäß der Erfindung nicht mehr notwendig. Mit der Umschaltung des Tastverhältnisses der ersten Rechteckspannung wird vorteilhaft eine Phasenverschiebung der zweiten Rechteckspannung bewirkt.Such a square-wave voltage is also produced in the method according to the invention used with switchable duty cycle. According to the invention, the synchronization pulses a second square-wave voltage phase-locked to the phase position of the receiving device sampled with the same period that corresponds to the sampling point with the stable correct phase position the receiving device has a certain polarity and the unstable wrong phase position has a different polarity, and it is when the different Polarity of the second square wave voltage is the duty cycle of the first square wave voltage changed and thus causes the cancellation of the unstable incorrect phase position. A periodic one Keying or changing the phase position of the first square wave voltage is therefore at the method according to the invention is no longer necessary. With the switching of the Duty cycle of the first square wave voltage is advantageously a phase shift the second square wave voltage causes.

Einzelheiten der Erfindung werden an Hand der Zeichnung erläutert.Details of the invention are explained with reference to the drawing.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, werden aus den Schrittumschlägen der in Zeile a dargestellten empfangenen Telegrafierzeichen kurze Rechteckimpulse abgeleitet und gleichgerichtet, die als Synchronisierimpulse dienen und in Zeile b dargestellt sind.As can be seen from Fig. 1, the crotch envelopes are the received telegraph characters shown in line a derived short rectangular pulses and rectified, which serve as synchronization pulses and are shown in line b are.

Die die Phasenlage der Empfangseinrichtung charakterisierende erste Rechteckspannung ist in Zeile c dargestellt. Das Tastverhältnis dieser Rechteckspannung ist derart umschaltbar, daß nur die Rückflanken (absteigende Flanken) zeitlich verschoben werden. Die umgetastete erste Rechteckspannung mit um der Zeit t1 verschobenen Rückflanken ist in Zeile e gezeigt. Bei richtiger Phasenlage des Empfangsverteilers und damit dieser Rechteckspannung treffen die Synchronisierimpulse nach Zeile b stets in den Bereich der ansteigenden Flanken der Rechteckspannung nach Zeilen c bzw. e (schraffierter Bereich).The first characterizing the phase position of the receiving device Square wave voltage is shown in line c. The duty cycle of this square wave voltage can be switched in such a way that only the trailing edges (falling edges) are shifted in time will. The keyed first square-wave voltage with the trailing edges shifted by the time t1 is shown in line e. With the correct phase position of the reception distributor and thus this square wave voltage always hit the synchronization pulses according to line b in the Area of the rising edges of the square-wave voltage according to lines c or e (hatched Area).

Wird die Rechteckspannung nach Zeile c an den Eingang einer Integrierschaltung gemäß Fig. 2 gelegt und wird der vorzugsweise elektronische Schalter S in Fig.2 jeweils nur während der Dauer der Synchronisierimpulse geschlossen, so wird dem Kondensator C über den Widerstand R stets zuerst negative und dann positive Ladung zugeführt, und über längere Zeit gemittelt bleibt der Kondensator C ohne Ladung. Bei einem kleinen Phasenfehler des Empfangsverteilers und der damit verbundenen zwar geringen, aber ständigen Verschiebung der Rechteckspannung nach Zeile e in vor- oder nacheilendem Sinn treffen -die Synchronisierimpulse überwiegend oder ganz mit Zeitabschnitten negativer bzw. positiver Spannung zusammen, und auf dem Kondensator C summieren sich negative oder positive Ladungsstöße zu einer Ladespannung, die in bekannter Weise als Regelspannung zur Phasenkorrektur des Empfangsverteilers benutzt werden kann.If the square wave voltage according to line c is applied to the input of an integrating circuit placed according to FIG and becomes the preferably electronic switch S in FIG. 2 is only closed during the duration of the synchronization pulses, so the capacitor C via the resistor R always first negative and then positive Charge is supplied, and averaged over a longer period of time, the capacitor C remains without Charge. In the event of a small phase error in the receive distributor and the associated small but constant shift of the square wave voltage according to line e in leading or lagging sense - the synchronization pulses predominantly or entirely with periods of negative and positive voltage, respectively, and on the capacitor C, negative or positive charge surges add up to a charge voltage that in a known way as a control voltage for phase correction of the reception distributor can be used.

Neben der ersten, in Zeile c dargestellten Rechteckspannung; die die Phasenlage der Empfangseinrichtung charakterisiert, ist Eine zweite Rechteckspannung zur Phasenüberwachung vorgesehen. Hat die erste Rechteckspannung die in Zeile c dargestellte Form, so hat die zweite Rechteckspannung die Form und Phasenlage gemäß Zeile d. Hier überwiegen in ihrer zeitlichen Dauer die Intervalle positiver Spannung; die Intervalle negativer Spannung sind vorzugsweise von einer Dauert 2, die der Verschiebung t 1 der rückwärtigen Flanke der ersten Rechteckspannung bei der Umschaltung von der Form nach Zeile c in die Form nach Zeile e entspricht. Die Lage des negativen Intervalls der zweiten Rechteckspannung ist symmetrisch zur rückwärtigen Flanke der ersten Rechteckspannung. Wird die erste Rechteckspannung von der Form nach Zeile c in die Form nach Zeile e umgeschaltet, so wird, wie in Zeile f dargestellt ist, gleichzeitig auch die zweite Rechteckspannung nach Zeile d in ihrer Phasenlage derart geändert, daß die Intervalle negativer Spannung wieder symmetrisch zur rückwärtigen Flanke der umgeschalteten ersten Rechteckspannung nach Zeile e liegen.In addition to the first square wave voltage shown in line c; the the Characterized phase position of the receiving device is a second square wave voltage intended for phase monitoring. Does the first square wave voltage have the same values as in line c The shape shown, the second square wave voltage has the shape and phase position according to Line d. Here the intervals of positive tension predominate in their duration; the intervals of negative voltage are preferably of a duration 2 that of the Shift t 1 of the trailing edge of the first square-wave voltage when switching from the form according to line c to the form according to line e. The location of the negative The interval of the second square wave voltage is symmetrical to the trailing edge the first square wave voltage. Becomes the first square wave voltage of the shape after line c is switched to the form according to line e, as shown in line f, at the same time also the second square wave voltage according to line d in its phase position in such a way changed that the intervals of negative voltage again symmetrically to the backward Edge of the switched first square wave voltage after line e.

Auch aus der zweiten Rechteckspannung nach einer der Zeilen d oder f werden mit Hilfe der Synchronisierimpulse nach Zeile b die schraffiert gezeichneten Spannungsteile herausgetastet. Wie ersichtlich, sind diese bei der hier zugrunde gelegten Phasenlage des Empfangsverteilers stets positiv.Also from the second square wave voltage after one of the lines d or f, with the help of the synchronizing pulses according to line b, the hatched ones are drawn Tension parts felt out. As can be seen, these are the basis for this here The phase position of the reception distributor is always positive.

Es wird nunmehr angenommen, daß sich beispielsweise bei der Inbetriebnahme des Systems zufällig die gegenüber der Phasenlage nach Zeile e um 180° verdrehte falsche Phasenlage nach Zeile g eingestellt hat. Wie ersichtlich, verteilen sich die durch die Synr chronisierimpulse herausgetasteten, schraffiert dargestellten Flächenstücke ebenfalls gleichmäßig auf positive und negative Spannungen, so daß bei Integrierung mittels derSchaltung nachFig. 2 keine Lade-bzw. Regelspannung entstehen kann; es können also auch keine Phasenkorrekturen stattfinden, die den Fehlerzustand beseitigen würden. Aus Zeile h ist aber ersichtlich, daß aus derzweiteu Rechteckspannungnunmehr negative Spannungen herausgetastet werden; die ein eindeutigesKennzeichen für diefalschePhasenlage sind. Bereits der erste dieser herausgetasteten negativen Impulse kann zur Umschaltung des Tastverhältnisses der Synchronisierrechteckspannung nach Zeile g bei gleichzeitiger Phasenverschiebung der Phasenüberwachungsrechteckspännung nach Zeile h benutzt werden. Damit stellen sich sofort die in den Zeilen i und k dargestellten Verhältnisse ein. Durch die in Zeile i schraffiert gezeichneten, aus er ersten Rechteckspannung herausgetasteten Flächenstücke positiver Spannung lädt sich der Integrierkonden Bator C nach Fig. 2 sehr bald so weit positiv auf, so daß die Phasenkorrekturvorgänge in bekannter Weise einsetzen, die die Phase so lange verschieben, bis die der Zeile e entsprechende richtige Phasenlage erreicht ist. Auch aus der zweiten Rechteckspannung werden nun positive Spannungsteile herausgetastet, so daß kein. Anlaß zur nochmaligen Umschaltung des Tastverhältnisses vorliegt.It is now assumed that, for example, during commissioning of the system happened to be rotated by 180 ° with respect to the phase position according to line e has set the wrong phase position according to line g. As can be seen, distribute the chronisierimpulse sampled out by the Synr, shown hatched Patches also equally to positive and negative voltages, so that with integration by means of the circuit according to Fig. 2 no loading or Control voltage arise can; so no phase corrections can take place that would cause the error state would eliminate. From line h, however, it can be seen that the second square-wave voltage is now negative voltages are sampled out; which is a clear indicator of the wrong phase position are. The first of these sampled negative impulses can be used to switch of the pulse duty factor of the synchronizing square wave voltage according to line g with simultaneous Phase shift of the phase monitoring rectangular voltage according to line h can be used. This immediately sets the conditions shown in lines i and k. By the hatched drawn in line i, out of the first square-wave voltage The integrating capacitor Bator C according to Fig. 2 very soon so far positive, so that the phase correction processes in well-known Insert ways that shift the phase until the one corresponding to line e correct phase position is reached. The second square wave voltage now also becomes positive voltage parts sensed out, so that no. Reason to switch over again the duty cycle is present.

In analoger Weise wird eine labile, falsche Phasenlage aufgehoben, wenn sich diese zu Beginn bei zufälligem Vorhandensein des Tastverhältnisses nach den Zeilen e und feingestellt hat. Auch in. diesem Fall werden aus der zweiten Rechteckspannung negative Teile herausgetastet, die in der bereits beschriebenen Weise die Umtastung der ersten Rechteckspannung und die Phasenverschiebung der zweiten Rechteckspannung bewirken:An unstable, incorrect phase position is canceled in an analogous manner, if this is at the beginning with the random presence of the duty cycle after has fine-tuned the lines e and. In this case, too, the second square-wave voltage negative parts are keyed out, the keying in the manner already described of the first square wave voltage and the phase shift of the second square wave voltage cause:

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Method of recognizing and overriding the possible unstable, incorrect phase position in the receiving device of synchronously operated Telegraph systems in which, by comparing the telegraph characters transmitted derived or additionally transmitted synchronization pulses with one to the Phase position of the receiving device due to phase-locked first square-wave voltage Period duration and convertible duty cycle Criteria for regulating the phase position the receiving device are derived, characterized in that by the Synchronization pulses a phase-locked to the phase position of the receiving device second square-wave voltage of the same period is sampled at the sampling time with the stable, correct phase position of the receiving device a certain polarity and with the unstable; incorrect phase position adopts a different polarity, and that when the different polarity of the second square wave voltage occurs Duty cycle of the first square wave voltage changed and thus the cancellation of the unstable, incorrect phase position is caused.

2. The method according to claim 1, characterized characterized in that with the switching of the duty cycle sec of the first square-wave voltage a phase shift of the second square wave voltage is effected.

3: Procedure according to claim 2, characterized in that the .received from the crotch envelopes of the Telegraph characters derived synchronization pulses in the stable, correct Phasing of the receiving device on the leading edges and in the unstable, wrong The phase position meets the trailing edges of the first square wave voltage.

4. Procedure according to claim 3, characterized in that when switching over the pulse duty factor only the trailing edges of the first square wave voltage are switched.

5. Procedure according to claim 4, characterized in that the during the scanning by the synchronization pulses present first and second square wave voltage to a first and fed to a second integrator, the first exceeding at of a threshold value in a manner known per se to regulate the phase position of the receiving device towards the stable, correct phase position and the second at exceed of a threshold value, the switching of the duty cycle of the first square-wave voltage causes.