DE1158573B

DE1158573B - Method for setting orthogonal equalizers for attenuation and delay equalization, in particular cosine equalizers, for multi-channel carrier frequency transmission systems

Info

Publication number: DE1158573B
Application number: DET22725A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Johannes Halen; Erich Ellbogen
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1962-05-24
Filing date: 1962-09-11
Publication date: 1963-12-05
Also published as: CH449713A; CH425902A; DE1209605B; DE1242705B; DE1183954B; DE1209604B; GB1037929A; DE1170013B; GB1010313A; DE1210459B; DE1209607B; DE1172319B; DE1209606B

Description

Verfahren zur Einstellung von Orthogonal-Entzerrern zur Dämpfungs- und Laufzeitentzerrung, insbesondere von Cosinus-Entzerrern, für Vielkanal-Trägerfrequenz-übertragungssysteme Zusatz zum Patent 1143 236 Das Hauptpatent 1143 236 betrifft ein Verfahren zur Einstellung von Orthogonal Entzerrern zur Dämpfungs- und Laufzeitentzerrung, insbesondere von Cosinus-Entzerrern, für Vielkanal-Trägerfrequenz-Übertragungssysteme, bei dem die Gewinnung des Einstellkriteriums durch Übertragung ständig gesendeter Pilotspannungen erfolgt, deren Frequenzen über den Frequenzbereich des übertragungssystems verteilt sind und deren empfangsseitige Pegel ausgewertet und zur Einstellung der Orthogonal-Entzerrer benutzt werden. Die Einstellung der einzelnen Entzerrerglieder wird dabei nacheinander automatisch schrittweise, von einem Taktgeber gesteuert, durchgeführt derart, daß nach dem ersten Regelschritt automatisch geprüft wird, ob dieser Schritt zu einer Verminderung oder Vergrößerung der Verzerrung geführt hat und daß gegebenenfalls bei Größerwerden der Verzerrung die Richtung der Regelung automatisch umgekehrt wird, so daß vom zweiten Regelschritt an eine fortlaufende Verkleinerung der Verzerrung erreicht wird bis zu einer Mindestregelabweichung, wonach dann die Umschaltung auf das nächste Entzerrerglied ebenfalls automatisch erfolgt.Method for setting orthogonal equalizers for attenuation and transit time equalization, in particular cosine equalizers, for multi-channel carrier frequency transmission systems Addition to patent 1 143 236 The main patent 1143 236 relates to a method for setting orthogonal equalizers for attenuation and transit time equalization, in particular of cosine equalizers, for multi-channel carrier frequency transmission systems, in which the setting criterion is obtained by transmitting constantly transmitted pilot voltages, the frequencies of which are distributed over the frequency range of the transmission system and whose levels on the receiving side are evaluated and used to set the orthogonal equalizer. The setting of the individual equalizer elements is automatically step-by-step, controlled by a clock, carried out in such a way that after the first control step it is automatically checked whether this step has led to a reduction or increase in the distortion and that, if the distortion increases, the direction of the Control is automatically reversed, so that from the second control step onwards, a continuous reduction in the distortion is achieved up to a minimum control deviation, after which the switchover to the next equalizer element also takes place automatically.

Im Ausführungsbeispiel des Hauptpatents werden die einzelnen Pilotspannungen empfangsseitig jeweils über ein Filter ausgesiebt und einem Kettenschalter zugeführt, der die Pilotspannungen nacheinander von der tiefsten zur höchsten Frequenz und umgekehrt im Rhythmus einer niederfrequenten Wiederholungsfrequenz (z. B. 400 Hz) periodisch auf einen gemeinsamen Hochfrequenzverstärker mit nachgeschaltetem Gleichrichter schaltet. Die Zeitkonstante der Gleichrichtung ist so gewählt, daß am Ausgang des Gleichrichters die niederfrequente Hüllkurve der getasteten Pilotspannungen, d. h. die Wiederholungsfrequenz (z. B. 400 Hz) und deren Oberwellen, erscheint. Diese Hüllkurve stellt einen zeitlich periodischen Spannungsverlauf dar, der den zu entzerrenden Dämpfungsverlauf der Übertragungsstrecke nachbildet und dessen Spektralamplituden den Amplituden einer Reihe von Orthogonal-Funktionen, insbesondere einer Cosinus-Reihe, entsprechen. Diese niederfrequente Spannung wird auf die Eingänge von sechs Bandpaßfiltern gegeben, die die ersten sechs Komponenten des Niederfrequenzspektrums aussieben. Die ausgesiebten Niederfrequenzkomponenten werden über einen impulsgesteuerten Ringschalter nacheinander auf einen gemeinsamen Niederfrequenzverstärker mit nachgeschaltetem Gleichrichter gegeben. Um ein Kriterium für die Richtung der Regelschritte zu erhalten, wird die gleichgerichtete Niederfrequenzspannung einem Differenzierglied zugeführt, das die Amplitudenänderungen der Niederfrequenzspannung, d. h. die Sprünge der Gleichspannung, in Spannungsimpulse umformt, die je nach der Polarität der Gleichspannungssprünge entweder positiv oder negativ werden. Diese Impulse werden direkt einem Schmitt-Trigger zugeführt, der nur auf positive, nicht aber auf negative Impulse anspricht und beim Ansprechen über eine bistabile Kippschaltung die Richtung der Regelung dadurch umsteuert, daß die Einstellvorrichtungen für die einzelnen Entzerrerglieder eine andere Vorspannung erhalten.In the embodiment of the main patent, the individual pilot voltages At the receiving end each sieved out via a filter and fed to a chain switch, which the pilot voltages successively from the lowest to the highest frequency and vice versa in the rhythm of a low-frequency repetition frequency (e.g. 400 Hz) periodically to a common high-frequency amplifier with a downstream rectifier switches. The time constant of the rectification is chosen so that at the output of the Rectifier the low-frequency envelope of the sampled pilot voltages, d. H. the repetition frequency (e.g. 400 Hz) and its harmonics appear. These Envelope curve represents a temporally periodic voltage curve, which is to be equalized Simulates the attenuation curve of the transmission path and its spectral amplitudes the amplitudes of a series of orthogonal functions, in particular a cosine series, correspond. This low-frequency voltage is applied to the inputs of six bandpass filters which sift out the first six components of the low frequency spectrum. The low-frequency components are filtered out via a pulse-controlled ring switch one after the other to a common low-frequency amplifier with a downstream Given rectifier. To get a criterion for the direction of the control steps, the rectified low-frequency voltage is fed to a differentiating element, that the amplitude changes of the low frequency voltage, d. H. the jumps in DC voltage, converted into voltage pulses, depending on the polarity of the DC voltage jumps be either positive or negative. These impulses are sent directly to a Schmitt trigger fed, which only responds to positive, but not to negative impulses and at Response via a bistable trigger circuit reverses the direction of the control, that the adjustment devices for the individual equalizer elements have a different bias obtain.

Diese direkte Ansteuerung des Schmitt-Triggers durch die vom Differenzierglied kommenden Impulse ist nun aber aus folgenden Gründen unzweckmäßig. Sollen maximal n Regelschritte durchgeführt werden, so ist die theoretisch ereichbare Größe des Spannungssprunges, der durch einen Regelschritt am Ausgang des Niederfrequenzverstärkers hervorgerufen wird und als Kriterium der Regelrichtung dient, maximal der h-te Teil der Versorgungsspannung UB dieses Verstärkers, wenn keine zusätzlichen Maßnahmen, wie etwa die Einschaltung eines Transformators, vorgesehen werden können. Bei Verwendung eines Transistorverstärkers der Nachrichtentechnik beträgt UB allgemein 24 V. Bei beispielsweise n = 100 ist also die Größe eines Spannungssprunges von vornherein auf maximal 0,24V begrenzt. Die volle Amplitude dieses differenzierten Spannungssprunges kann für die Steuerung des Schmitt-Triggers nicht ausgenutzt werden, da sonst der von diesem abzugebende Rechteckimpuls zu einem Nadelimpuls zusammenschrumpfen bzw. der Schmitt-Trigger gar nicht erst ansprechen würde, wenn sein oberer Schwellwert nicht mit Sicherheit überschritten wird. Die Schwellwerte des Schmitt-Triggers müßten also entsprechend tiefer gelegt werden. Die Dimensionierung eines zuverlässigen transistorisierten Schmitt-Triggers mit derart niedrig liegenden Schwellwerten bereitet aber erhebliche Schwierigkeiten, zumal in der Praxis die Anzahl der Regelschritte n auch größer als 100 sein kann und außerdem die Betriebsspannung praktisch nicht voll ausgesteuert wird.This direct control of the Schmitt trigger by the pulses coming from the differentiating element is, however, inexpedient for the following reasons. If a maximum of n control steps are to be carried out, the theoretically achievable size of the voltage jump, which is caused by a control step at the output of the low-frequency amplifier and serves as a criterion for the control direction, is a maximum of the h-th part of the supply voltage UB of this amplifier, if no additional measures, such as switching on a transformer, can be provided. When using a transistor amplifier from communications engineering, UB is generally 24 V. With n = 100, for example, the size of a voltage jump is limited to a maximum of 0.24V from the outset. The full amplitude of this differentiated voltage jump cannot be used to control the Schmitt trigger, since otherwise the square pulse to be emitted by it would shrink into a needle pulse or the Schmitt trigger would not respond in the first place if its upper threshold value was not definitely exceeded . The threshold values of the Schmitt trigger would therefore have to be set lower accordingly. The dimensioning of a reliable transistorized Schmitt trigger with such low threshold values causes considerable difficulties, especially since in practice the number of control steps n can also be greater than 100 and, moreover, the operating voltage is practically not fully controlled.

Dieser Nachteil wird erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß statt eines einfachen Differenziergliedes ein transistorisierter Impulsverstärker vorgesehen ist, dessen Eingang durch ein Differenzierglied gebildet wird und der eine Kollektoreingangsstufe und mindestens eine Emitterstufe enthält, die im AB-Betrieb arbeitet.This disadvantage is avoided according to the invention that instead of a simple differentiating element, a transistorized pulse amplifier is provided whose input is formed by a differentiating element and which is a collector input stage and contains at least one emitter stage that operates in AB mode.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines in der Figur dargestellten Ausführungsbeispieles des erfindungsgemäßen Impulsverstärkers in Verbindung mit dem Schmitt-Trigger näher erläutert.The invention is illustrated below using one in the figure Embodiment of the pulse amplifier according to the invention in connection with the Schmitt trigger explained in more detail.

Die bei Regelschritten auftretenden Sprünge der gleichgerichteten Ausgangsspannung des Niederfrequenzverstärkers gelangen an die Eingangsklemme 1 des Impulsverstärkers und werden über ein Differenzierglied, bestehend aus einer Kapazität C, Widerständen R1, R2, R3, R4 und einem Heißleiter R5, als Impulse auf die Basis des ersten Transistors Ts1 des Impulsverstärkers gegeben. Dieser erste Transistor ist in Kollektorschaltung betrieben, um einen hohen Eingangswiderstand R zu erzielen. Dieser Eingangswiderstand in Verbindung mit der Kapazität C bestimmt die Zeitkonstante R - C des Differenziergliedes. Ein Widerstand Re sowie die Widerstände R2, R3, R4 und der Heißleiter R5 bilden den Basisspannungsteiler der Kollektorstufe, wobei das Netzwerk aus den Widerständen R2, R3, R4 und dem Heißleiter R5 den Arbeitspunkt der Stufe gegenüber Schwankungen der Umgebungstemperatur stabilisiert. Eine zum Eingang parallel liegende Zenerdiode D dient als Überlastungsschutz des Transistors Ts 1 für den Moment des Einschaltens der Versorgungsspannung. R7 ist der Emitterwiderstand dieses Transistors. Da nur ein positiver Spannungssprung zum Umsteuern der Regelrichtung dienen soll, folgen der Kollektorstufe zwei Emitterstufen mit den Transistoren T3 2 und Ts 3. Zum Transistor Ts 2 gehören dabei der Kollektorwiderstand R8 und der Emitterwiderstand R9 und zum Transistor Ts3 der Kollektorwiderstand Rio und der Emitterwiderstand R11. Die Emitterstufen sorgen für die Verstärkung und die richtige Polarität. Sie liegen mit der Kollektorstufe auf gleichem Potential und sind daher direkt gekoppelt, wobei die letzte im AB-Betrieb arbeitet, wodurch die Amplitude negativer Impulse wesentlich kleiner wird als die der positiven Impulse. Der Impulsverstärker bewirkt also neben der Verstärkung auch die richtige Polarität der Spannungsimpulse, wodurch der auf die letzte Emitterstufe folgende Schmitz Trigger richtig angesteuert wird. Die Anschaltung desselben an die letzte Emitterstufe erfolgt über einen Spannungsteiler, bestehend aus den Widerständen R12, R13, R14, R15 und einem Heißleiter R16. Das Netzwerk aus den Widerständen R13, R14, R15 und dem Heißleiter Ris dient zur Stabilisierung der Schwellwerte des Schmitt-Triggers gegenüber Schwankungen der Umgebungstemperatur. Der Schmitt-Trigger besteht aus den beiden Transistoren Ts 4 und Ts 5 sowie den Widerständen R17, R18, R19, R 2o und R21. Am Ausgang 2 des Schmitt-Triggers liegt der für die Steuerung der folgenden bistabilen Kippstufe aufbereitete Ausgangsimpuls.The jumps in the rectified output voltage of the low-frequency amplifier that occur during control steps reach input terminal 1 of the pulse amplifier and are transmitted as pulses to the base of the first transistor via a differentiator consisting of a capacitance C, resistors R1, R2, R3, R4 and a thermistor R5 Ts1 of the pulse amplifier given. This first transistor is operated in a collector circuit in order to achieve a high input resistance R. This input resistance in connection with the capacitance C determines the time constant R - C of the differentiating element. A resistor Re as well as the resistors R2, R3, R4 and the thermistor R5 form the base voltage divider of the collector stage, the network of the resistors R2, R3, R4 and the thermistor R5 stabilizing the operating point of the stage against fluctuations in the ambient temperature. A Zener diode D lying parallel to the input serves as overload protection of the transistor Ts 1 for the moment the supply voltage is switched on. R7 is the emitter resistance of this transistor. Since only a positive voltage jump is intended to reverse the control direction, the collector stage is followed by two emitter stages with the transistors T3 2 and Ts 3. The transistor Ts 2 includes the collector resistor R8 and the emitter resistor R9 and the transistor Ts3 has the collector resistor Rio and the emitter resistor R11 . The emitter stages take care of the amplification and the correct polarity. They are at the same potential as the collector stage and are therefore directly coupled, with the last one working in AB mode, which means that the amplitude of negative pulses is significantly smaller than that of the positive pulses. In addition to the amplification, the pulse amplifier also effects the correct polarity of the voltage pulses, so that the Schmitz trigger following the last emitter stage is correctly controlled. It is connected to the last emitter stage via a voltage divider, consisting of resistors R12, R13, R14, R15 and a thermistor R16. The network of resistors R13, R14, R15 and the thermistor Ris serves to stabilize the threshold values of the Schmitt trigger against fluctuations in the ambient temperature. The Schmitt trigger consists of the two transistors Ts 4 and Ts 5 and the resistors R17, R18, R19, R 2o and R21. The output pulse prepared for the control of the following bistable multivibrator is at output 2 of the Schmitt trigger.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Method for setting orthogonal equalizers for attenuation and delay equalization, especially of cosine equalizers, for Multi-channel carrier frequency transmission systems in which the setting criterion is obtained by transmitting constantly sent pilot voltages whose frequencies exceed the frequency range of the transmission system are distributed and their receiving side Level evaluated and used for successive, automatic step-by-step Adjustment of the individual equalizer elements are used in such a way that after the first control step it is automatically checked whether this step leads to a reduction or an increase in the distortion, and that as the distortion has increased the direction of the regulation is automatically reversed, the criterion for the Direction of a control step is obtained by a differentiator, according to claim 6 of the patent 1143 236, characterized in that instead of a simple differentiator a transistorized pulse amplifier is provided, the input of which is through a Differentiator is formed and the one collector input stage and at least contains an emitter stage that works in AB mode.

2. The method according to claim 1, characterized in that the input transistor of the pulse amplifier through a zener diode is protected from overloads.