DE1170013B

DE1170013B - Method and circuit for setting orthogonal equalizers for multi-channel carrier frequency transmission systems

Info

Publication number: DE1170013B
Application number: DET23741A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Joel Korn
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1962-05-24
Filing date: 1963-03-29
Publication date: 1964-05-14
Also published as: CH449713A; CH425902A; DE1209605B; DE1242705B; DE1158573B; DE1183954B; DE1209604B; GB1037929A; GB1010313A; DE1210459B; DE1209607B; DE1172319B; DE1209606B

Description

Verfahren und Schaltung zur Einstellung von Orthogonal-Entzerrem für Vielkanal-Trägerfrequenz-Übertragungssysteme Zusatz zum Patent: 1143 236 Das Hauptpatent 1143 236 betrifft ein Verfahren zur Einstellung von Orthogonal-Entzerrem zur Dämpfungs- und Laufzeitentzerrung, insbesondere von Cosinus-Entzerrem, für Vielkanal-Trägerfrequenz-Übertragungssysteme. Hierbei erfolgt die Gewinnung des Einstellkriteriums durch Übertragung ständig gesendeter Pilotspannungen, 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 mittels durch Diodento:re gesteuerter Einstellvorrichtungen schrittweise durchgeführt. Dies erfolgt so, daß nach dem ersten Regelschritt automatisch geprüft wird, ob dieser Schritt zu einer Verminderung oder Vergrößerung der Verzerrung geführt hat. Gegebenenfalls wird bei Größerwerden der Verzerrung die Richtung der Regelung automatisch umgekehrt, 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 and circuit for setting orthogonal equalizers for multi-channel carrier frequency transmission systems Addition to patent: 1 143 236 The main patent 1 143 236 relates to a method for setting orthogonal equalizers for attenuation and delay equalization, in particular cosine equalizers, for multi-channel Carrier frequency transmission systems. 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 adjustment of the individual equalizer elements is carried out automatically one after the other by means of adjustment devices controlled by Diodento: re. This is done 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. If necessary, as the distortion increases, the direction of the control is automatically reversed, so that from the second control step onwards, the distortion is continuously reduced down to a minimum control deviation, after which the switch to the next equalizer element also takes place automatically.

Im Ausführungsbeispiel des Hauptpatentes 1143236 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 Orthogonalfunktionen, 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 Dif ferenzierglied zugeführt, das die Amplitudenänderungen der Niederfrequenzspannungen, d. h. die Sprünge der Gleichspannung, in Spannungsimpulse umformt, die je nach der Polaritätsrichtung 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 in diesem Falle über eine bistabile Kippschaltung die Richtung der Regelung dadurch umsteuert, daß die Diodentare der Einstellvorrichtungen für die einzelnen Entzerrerglieder eine andere Vorspannung erhalten.In the embodiment of the main patent 1143236 the individual Pilot voltages are screened out on the receiving side via a filter and a chain switch fed to the pilot voltages one after the other 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. This envelope curve represents a temporally periodic voltage curve that the simulates the attenuation curve of the transmission path to be equalized 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 differential element, that the amplitude changes of the low frequency voltages, d. H. the leaps of the DC voltage, converted into voltage pulses, depending on the direction of polarity the DC voltage jumps are either positive or negative. These impulses will be fed directly to a Schmitt trigger, which only points to positive, but not to negative Impulse responds and in this case the direction via a bistable multivibrator the control is reversed by the fact that the diodes of the adjustment devices for the individual equalizer elements receive a different bias.

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 erreichbare Größe des Spannungssprunges, der durch einen Regelschritt am Ausgang des Niederfrequenzverstärkers hervorgerufen wird und als Kriterium der Regelrichtung dient, maximal der n-te Teil der Versorgangsspannung U,3 dieses Verstärkers, wenn keine zusätzlichen. Maßnahmen, wie etwa die Einschaltung eines Übertragers, vorgesehen werden können. Bei Verwendung eines Transistorverstärkers mit einer Betriebsspannung von etwa 20 V und einer maximalen Regelschrittzahl von. n = 100 ist die Größe eines Spannungssprunges von vornherein auf maximal 0,2 V begrenzt. Durch das nachgeschaltete Differenzierglied wird der Spannungsimpuls nochmals verkleinert, und mit solch kleinen Impulsen ist eine sichere Durchsteuerung eines Schmitt-Triggers nicht immer gewährleistet.This direct control of the Schmitt trigger by the differentiator coming impulse is now inexpedient for the following reasons. Should be maximum n control steps are carried out, the theoretically achievable size of the Voltage jump caused by a control step at the output of the low-frequency amplifier is caused and serves as a criterion for the control direction, at most the nth part the supply voltage U, 3 of this amplifier, if no additional. Measures, such as switching on a transformer, can be provided. Using a transistor amplifier with an operating voltage of about 20 V and a maximum Control step number from. n = 100 is the size of a voltage jump from the start limited to a maximum of 0.2 V. By the downstream differentiator the voltage pulse is reduced again, and with such small pulses it is safe control of a Schmitt trigger is not always guaranteed.

Die Auswertung dieses Spannungsimpulses mittels eines Schmitt-TYiggers und eines nachgeschalteten bistabilen Multivibrators ist außerdem relativ aufwendig.The evaluation of this voltage pulse by means of a Schmitt-TYigger and a downstream bistable multivibrator is also relatively expensive.

Diese Nachteile werden bei dem eingangs erwähnten Verfahren erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß hinter dem Differenzierglied ein Transistorverstärker als Impulsverstärker vorgesehen ist, dessen Ausgangsspannung mittels einer transistorisierten Kippschaltung ausgewertet wird, welche die Eigenschaften eines Schmitt-Triggers und eines bistabilen Multivibrators vereinigt, und daß vorzugsweise jeweils vor dem Auswerten des ersten Regelschrittes eines Entzerrergliedes mit Hilfe eines Voreinstellimpulses der Schmitt-Trigger in seine Anfangslage gebracht wird, in der der erste Transistor des Schmitt-Triggers leitend und der zweite Transistor des Schmitt-Triggers gesperrt ist.These disadvantages become according to the invention in the method mentioned at the beginning avoided that behind the differentiator a transistor amplifier as Pulse amplifier is provided, the output voltage of which by means of a transistorized Toggle switching is evaluated, which has the properties of a Schmitt trigger and a bistable multivibrator combined, and that preferably in front of each the evaluation of the first control step of an equalizer element with the aid of a preset pulse the Schmitt trigger is brought to its initial position in which the first transistor of the Schmitt trigger conductive and the second transistor of the Schmitt trigger blocked is.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines in der Figur dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert.The invention is illustrated below using one in the figure Embodiment explained.

Die bei Regelschritten auftretenden Sprünge der gleichgerichteten Ausgangsspannung des Niederfrequenzverstärkers gelangen an die Eingangsklemme 1 des Differenziergliedes, das aus der Kapazität C und den Widerständen R1 und R2 besteht. Der Widerstand R2 ist gleichzeitig der Basisableitwiderstand der Impulsverstärkerstufe, der zusammen mit dem Widerstand R3 den Basisspannungsteiler zur Einstellung des Arbeitspunktes des Impulsverstärkertransistors Tsl bildet. Als Emittervorwiderstand dieses Transistors dient die Zenerdiode Dl, deren Durchbruchspannung zweckmäßigerweise einen entgegengesetzt gleichen absoluten Temperaturkoeffizienten wie die Basis-Emitter-Spannung des Transistors Tsl besitzt und somit die Temperaturkompensation des Impulsverstärkers gewährleistet. über den Widerstand R4 wird der Arbeitspunkt: Gleichstrom der Zenerdiode Dl eingestellt. Die am Kollektorwiderstand RS auftretende, verstärkte Impulsspannung wird über den Spannungsteiler Rs/R7 und die Diode DL an die Eingangsklemme 2 eines bistabilen Schmitt-Triggers gelegt. Der an sich bekannte Schmitt Trigger, der aus den Transistoren Ts2 und Ts3 und den Widerständen R", R11, R12, Rls und R14 besteht, wird hier mit einem großen Schwellwertabstand versehen und mit Hilfe des Spannungsteilers Rs/R9 so vorgespannt, daß die an der Eingangsklemme 2 des Schmitt-Triggers bei fehlendem Impuls vorhandene Spannung etwa in der Mitte zwischen den zwei Schwellwerten des Schmitt-Triggers liegt. Die am Ausgang des Spannungsteilers RB/R7 bei fehlendem Impuls auftretende Spannung ist etwas größer als die Spannung an der Eingangsklemme 2 des Schmitt-Triggers, so daß die Diode D2 gesperrt ist.The jumps in the rectified ones that occur in control steps The output voltage of the low-frequency amplifier is sent to input terminal 1 of the differentiating element, which consists of the capacitance C and the resistors R1 and R2 consists. The resistor R2 is at the same time the basic leakage resistance of the pulse amplifier stage, which, together with resistor R3, forms the base voltage divider for setting the Forms the operating point of the pulse amplifier transistor Tsl. As an emitter series resistor this transistor is used by the Zener diode Dl, whose breakdown voltage is expedient an oppositely equal absolute temperature coefficient as the base-emitter voltage of the transistor Tsl and thus the temperature compensation of the pulse amplifier guaranteed. The operating point is via the resistor R4: direct current of the Zener diode Dl set. The amplified pulse voltage occurring at the collector resistor RS is connected to input terminal 2 via the voltage divider Rs / R7 and the diode DL bistable Schmitt trigger. The well-known Schmitt Trigger, which consists of the transistors Ts2 and Ts3 and the resistors R ", R11, R12, Rls and R14, is provided here with a large threshold distance and with the help of the voltage divider Rs / R9 biased so that the signal at input terminal 2 of the Schmitt trigger in the absence of Pulse voltage present approximately in the middle between the two threshold values of the Schmitt triggers. At the output of the voltage divider RB / R7 if there is no The voltage occurring on the pulse is slightly higher than the voltage at the input terminal 2 of the Schmitt trigger, so that the diode D2 is blocked.

Führt der erste Regelimpuls zu einer Verminderung der Verzerrung, so tritt am Eingang des Impulsverstärkers ein differenzierter Impuls solcher Polarität auf, daß die Kollektorspannung des Transistors Ts 1 größer wird, die Diode D2 noch mehr sperrt und den Impuls zum Schmitt-Trigger nicht durchläßt. Der Schmitt-Trigger, der die Vorspannung für die Diodentore der Einstellvorrichtungen und damit die Regelrichtung bestimmt, bleibt in seiner Anfangslage und gewährleistet ein richtiges Ausregeln der Verzerrung.If the first control pulse leads to a reduction in the distortion, a differentiated pulse of such polarity occurs at the input of the pulse amplifier that the collector voltage of the transistor Ts 1 increases, the diode D2 blocks even more and does not let the pulse to the Schmitt trigger pass. The Schmitt trigger, which determines the bias voltage for the diode gates of the adjustment devices and thus the control direction, remains in its initial position and ensures correct correction of the distortion.

Führt der erste Regelimpuls zu einer Vergrößerung der Verzerrung, so tritt am Eingang des Impulsverstärkers ein differenzierter Impuls entgegengesetzter Polarität auf, so daß- die Kollektorspannung des Transistors Ts 1 kleiner wird. Dadurch wird die Diode D2 leitend, die Eingangsspannung des Schmitt-Triggers wird ebenfalls kleiner und der Abfallschwellwert des Schmitt-Triggers unterschritten, so daß der Schmitt-Trigger in die andere Lage kippt und die Regelrichtung umkehrt. Die Rückstellung des Schmitt-Triggers in seine Anfangslage erfolgt durch einen Voreinstellimpuls, vorzugsweise vor dem Auswerten des ersten Regelschrittes des nächsten Entzerrergliedes.If the first control pulse leads to an increase in the distortion, a differentiated pulse of opposite polarity occurs at the input of the pulse amplifier, so that the collector voltage of the transistor Ts 1 becomes smaller. As a result, the diode D2 becomes conductive, the input voltage of the Schmitt trigger is also lower and the threshold value of the Schmitt trigger falls below, so that the Schmitt trigger switches to the other position and reverses the control direction. The Schmitt trigger is reset to its initial position by means of a presetting pulse, preferably before the evaluation of the first control step of the next equalizer element.

Claims

Claims: 1. Method for setting Orthogvüal 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 Evaluated level and used for successive automatic, step-by-step Adjustment of the individual equalizer elements by means of diode gates controlled Adjusting devices are used in such a way that after the first control step automatically It is checked whether this step leads to a reduction or an increase in the distortion and that when the distortion has become larger, the direction of the regulation is automatic is reversed by using a Schmitt Triggex. and. a downstream bistable Multivibrator control the diode gates of the adjustment devices accordingly, whereby the criterion for the direction of a control step through a differentiator obtained according to claim 6 of patent 1143236, characterized in that a transistor amplifier is provided behind the differentiating element, the output voltage of which is evaluated by means of a transistorized flip-flop which the properties a Schmitt trigger and a bistable multivibrator combined, and that preferably before evaluating the first control step of an equalizer element with the help a presetting pulse the Schmitt trigger is brought to its starting position, in which the first transistor of the Schmitt trigger is conductive and the second transistor of the Schmitt trigger is blocked.

2. Circuit for carrying out the procedure according to claim 1, characterized in that the pulse amplifier consists of a transistor (Tsl), a base voltage divider (R "/ R.) For setting the operating point of this Transistor, a collector series resistor (R5), a Zener diode (Dl) as an emitter series resistor and a resistor (R4) for setting the operating point of the Zener diode (Dl) consists.

3. Circuit for performing the method according to claim 1, characterized in that that the amplified pulse voltage via a voltage divider (R./R7) and a diode (Dz) to the input terminal (2) of a bistable Schmitt trigger is placed, which has a large threshold distance and with the help of another Voltage divider (R "/ R9) is biased so that the input terminal (2) of the Schmitt trigger when there is no pulse, the voltage present approximately in the middle between lies between the two threshold values of the Schmitt trigger.