DE1290982B

DE1290982B - System zur Daempfungsentzerrung fuer eine Signaluebertragungseinrichtung

Info

Publication number: DE1290982B
Application number: DEW41494A
Authority: DE
Inventors: Graham Robert Shiels
Original assignee: Western Electric Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1965-05-07
Filing date: 1966-05-05
Publication date: 1969-03-20
Also published as: GB1149652A; SE336378B; BE680069A; US3368167A; NL6604064A

Description

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Die Erfindung betrifft ein System zum Entzerren ,., dadurch gekennzeieiraet, daß die Versfärkerstation des Dämpfungsverlaufs in Abhängigkeit von der Fre- " " eine Steuer'anordnurig mit einem Dekodierer aufweist, quenz für eine Signalübertragungseinrichtung mit der die in kodierter Form gespeicherten Kommandoeiner Hauptstation, einem an die HauptstätiÖh atige- signale in ein Analogsignal umwandelt und; an den schalteten Übertragungskanal und mit wenigstens 5 Entzerrer gibt, welcher ein variables Impedanzelement einer Verstärkerstation, die wenigstens einen in den aufweist, das auf das angelegte Analogsignal anspricht Übertragungskanal eingeschalteten Entzerrer enthält, und den frequenzabhängigen Dämpfungsverlauf des wobei die Hauptstation einen Kommandogenerator Entzerrers einstellt, daß die Verstärkerstation ferner zur Übertragung von kodierten Kommandosignalen zu eine Prüfoszillatorschaltung aufweist, die wahlweise der Verstärkerstation aufweist und die Verstärker- xo über Schalter durch den Kommandoempfänger bei station einen Kommandoempfänger zum Empfang , Empfang des entsprechend kodierten Kornmandoder Kommandosignale vom Kommandogenerator so- signals von der Hauptstation an den Eingang oder wie eine Speicherschaltung enthält, die unter Steue- den Ausgang des Entzerrers anschaltbar ist, und daß rung des Kommandoempfängers die ampfangenen die Hauptstation einen an den Übertragungskanal Kommandosignale speichert und die Einstellung des 15 angeschalteten Signalanalysator zur Messung des Entzerrers veranlaßt. Einflusses enthält, den die Einfügung des Entzerrers

Es ist bekannt, Breitband-Signalübertragungsein- auf das Ausgangssignal der Prüfoszillatorschaltung richtungen durch Einsatz von festen Entzerrern in hat.

Haupt- und Zwischenverstärkerstationen entlang der Damit läßt sich schnell und automatisch feststellen,

Übertragungsstrecke zu entzerren. Es ist außerdem 20 ob eine durchgeführte Änderung der Entzerrereinstelbekannt, Temperatureffekte und das Altern von Bau- lung zu einem befriedigenden Ergebnis geführt hat. teilen dadurch zu kompensieren, daß variable Entzer- In der Zeichnung zeigt

rer in den Haupt- und Zwischenverstärkerstationen F i g. 1 das Blockschaltbild eines erfindungsgemä-

eingesetzt und in geeigneter Weise manuell in vorbe- ßen Ausführungsbeispiels des Entzerrungssystems, stimmten Zeitabständen eingestellt werden. Weiterhin 25 F i g. 2 eine mehr ins einzelne gehende Darstellung ist es bekannt, einen automatischen Ausgleich durch eines Ausführungsbeispiels für die Ausrüstungen in kontinuierliche Übertragung von Pilotfrequenzen in- einer entfernten Verstärkerstation, nerhalb der Bandbreite der Übertragungseinrichtung F i g. 3 eine graphische Darstellung zur Erläute-

und durch automatische Einstellung der entsprechen- rung, auf welche Weise der Dämpfungsverlauf in Abden Entzerrer an Hand der gemessenen Pilotampli- 30 hängigkeit von der Frequenz für den Entzerrervertuden zu erreichen (deutsche Patentschrift 1143 236). stärker nach F i g. 2 eingestellt wird,

Das bekannte manuelle Einstellungsverfahren ist F i g. 4 in schematischer Form das Ausführungsunbefriedigend, weil es sowohl ungenau als auch un- beispiel einer Kombination von Kommandoempfänbequem ist. Auch das automatische Verfahren befrie- ger und Speicher, der bei der praktischen Verwirkdigt nicht, weil unvermeidbare Nichtlinearitäten der 35 Iichung der Erfindung benutzt werden kann. Anlage zu einer Wechselwirkung der Pilotfrequenzen Das in dem Blockschaltbild nach F i g. 1 gezeigte

mit den über die Einrichtung übertragenen Signalen Ausführungsbeispiel der Erfindung soll den Fref uhren und damit Kreuz- undlntermodulationsstörun- quenzgang des Ost-Kanals 12 (nach Osten gerichteter gen entstehen. Weiterhin sind die Einrichtungen für Kanal) einer Zweigwege-Nachrichtenübertragungsdie automatische Einstellung kompliziert und bieten 4° einrichtung verbessern. Zwischen den Hauptstationen sich nicht für den Einsatz in kleineren, unbemannten 16 und 17 liegt ein Entzerrerverstärker 14 im Ost-Stationen an. Dadurch wird wiederum das Signal- Kanal 12. Im Entzerrerverstärker 14 sind ein Ver-Rausch-Verhältnis der Übertragungseinrichtung ver- stärker 19 und ein Entzerrer 20 in Reihe in den Kanal schlechten. 12 geschaltet. Der West-Kanal 22, der einen Ent-

Es sind auch schon automatische Entzerrersysteme 45 zerrerverstärker 24 enthält, ist ebenfalls zwischen die bekannt, bei denen eine Hauptstation einen Korn- Hauptstationen 16 und 17 geschaltet. Die Entzerrermandogenerator zur Übertragung kodierter Signale verstärker 14 und 24 bilden zusammen die Verstärzu mehreren Verstärkerstationen aufweist. Diese be- kerstation 18.

sitzen jeweils einen Kommandoempfänger, der die Zur Einstellung des Frequenzverlaufs des Entzer-

von der Hauptstation übertragenen Signale dekodiert. 5° rers 20 und damit zur Verbesserung der Eigenschaften Die dekodierten Signale werden in einer Speicher- des Kanals 12 werden Kommandosignale von der schaltung aufgenommen und betätigen eine Steuer- Hauptstation 17 über den West-Kanal 22 zur Hauptanordnung, welche die automatische Einstellung des station 16, über ein Bandpaßfilter 26 zum Ost-Kanal Entzerrers in der Verstärkerstation auslöst. Ein sol- und zurück zum Entzerrerverstärker 14 ausgesendet, ches System ist beispielsweise aus der deutschen Pa- 55 Diese Kommandosignale werden vom Kommandotentschrift 1159 033 bekannt. generator 28 erzeugt und an den Eingang des Ver-

Bei diesen bekannten Systemen ergibt sich jedoch stärkers 29 angelegt, der in den Kanal 22 eingeschaltet das Problem, daß in der den Kommandogenerator ist. Beim Eintreffen im Verstärker 14 werden die Sienthaltenden Hauptstation gegebenenfalls nur schwer gnale durch einen Kommandoempfänger 30 in eine festzustellen ist, ob die automatisch durchgeführten 60 geeignete Form umgewandelt und zur Neueinstellung Änderungen der Übertragungskennlinie der Entzerrer einer Speichereinheit 32 an diese angelegt. Die Speiwirklich die optimalen Änderungen sind. Hierzu ist chereinheit 32 steuert wiederum die Einstellung des vielmehr eine Auswertung der die Entzerrer in den Entzerrers 20. Durch Erzeugung von Kommando-Verstärkerstationen einstellenden Pilotsignale in der Signalen in der Hauptstation 17 kann also der Ententsprechenden Hauptstation erforderlich. 65 zerrer 20 in der entfernten Station 18 so eingestellt Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, diese werden, daß die Übertragungseigenschaften des Ka-Schwierigkeiten zu beseitigen. Sie geht dazu aus von nals 12 verbessert werden, einem System der eingangs genannten Art und ist Andere vom Generator 28 erzeugte Kommando-

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signale werden benutzt, um ein Prüfsignal in der ent- der erste Entzerrer 43 so eingestellt werden, daß er fernten Station 18 auszulösen und an den. Kanal 12 Entzerrungskenrilimen zwischen den Grenzen liefört, zu legen, um damit festzustellen, weiche Korrektur- die Fig. 3 in Form der ausgezogenen und gestiieinstellungen des Entzerrers 20 durchgeführt werden chelten Kurve mit einer Mittenfrequenz bei etwa Z₁ sollen. Der Oszillator 35 stellt die Prüfsignalquelle 5 zeigt. Auf entsprechende Weise lassen sich der zweite dar. In Abhängigkeit von entsprechenden Korn- bis fünfte Entzerrer so einstellen, daß sich Entzermandosignalen kann dieses Prüfsignal wahlweise ent- rungskennlinien zwischen den sich überlappenden weder an den Eingang des Verstärkers 19 durch Kurven mit Mittenfrequenzen bei etwa /₂ bis Z₅ er-Schließen eines Schalters 36 oder an den Ausgang geben. Durch Änderung des relativen Widerstandsdes Entzerrers 20 durch Schließen eines Schalters 37 ίο wertes der verschiedenen Thermistoren kann der angelegt werden. Wenn das Prüfsignal am Ausgang Gesamtdämpfungsverlauf in Abhängigkeit von der des Entzerrers 20 liegt, mißt ein Signalanalysator 38, Frequenz für den Entzerrerverstärker nach F i g. 2 der in der Hauptstation 17 an den Kanal 12 ange- so eingestellt werden, daß sich eine Entzerrung "für schaltet ist, den Dämpfungsverlauf des rechten Ab- das gesamte interessierende Band ergibt. Falls nötig, Schnitts des Kanals 12, der den Entzerrerverstärker 15 kann eine große Zahl von Entzerrungsgliedern be-14 und die Hauptstation 17 verbindet. Wenn der nutzt werden, um eine Entzerrung komplizierterer Schalter 36 geschlossen und der Schalter 37 geöffnet Dämpfungsverzerrungen zu ermöglichen.
ist, erhält man eine Messung für den kombinierten Der Widerstandswert jedes der fünf Thermistoren

Dämpfungsverlauf des oben angegebenen Abschnitts 58 bis 62 in F i g. 2 wird durch eine von einer und des Entzerrerverstärkers 14. Der Dämpfungsver- 20 Gruppe von fünf reversiblen Binärzähler-Speichereinlauf bzw. Verstärkungsverlauf der Kombination aus heiten 64 bis 68 gesteuert. An die Speiehereinheiten Verstärker 19 und Entzerrer 20 entspricht der Diffe- 64 bis 68 sind Dekodierer 71 bis 75 angeschaltet, renz zwischen diesen beiden gemessenen Dämpfungs- Jeder Dekodierer wandelt den in der angeschalteten verlaufen. Speichereinheit gespeicherten digitalen Zählwert in

Unter Anwendung des für einen einzigen Kanal in 25 einen analogen Strom um, dessen Größe indirekt den Verbindung mit dem Ausführungsbeispiel nach Widerstand des zugeordneten Thermistors bestimmt. F i g. 1 beschriebenen Systems können beide ankom- Beispielsweise erscheint der Zählwert im Binärzähler menden Kanäle jeder gegebenen Hauptstation von 65 in paralleler Digitalform auf den Leitungen 77. dieser Hauptstation aus eingestellt werden. Jeder Ein- Der Dekodierer 72 enthält eine Gruppe von binär begangskanal kann mehrere Entzerrerverstärker enthai- 30 werteten Widerständen, von denen jeder eine der ten. Alle Entzerrer in dem rechts von der Hauptstation Leitungen 77 mit der Leitung 78 verbindet. Das Heiz-17 gelegenen Teil des West-Kanals 22 würden also element des Thermistors 59 ist zwischen die Leitung von der Hauptstation 17 eingestellt, während die Ent- 78 und Erde geschaltet. In Abhängigkeit davon, zerrerverstärker im Kanal 22 zwischen den Stationen welche der fünf Leitungen 77 erregt sind, geht also 16 und 17 von der Hauptstation 16 aus eingestellt 35 eine von 32 (oder 2⁵) bestimmten Stromstärken durch werden. Zur Vereinfachung der in F i g. 1 darge- das Heizelement des Thermistors 59 und bestimmt stellten Anordnung ist jedoch nur die Ausrüstung in den Widerstandswert des Thermistors. Die übrigen der Hauptstation 17 dargestellt, die zur Einstellung Thermistoren werden auf gleiche Weise gesteuert,
der Entzerrer im Kanal 12 zwischen den Stationen 16 In der Anordnung nach F i g. 2 kann der Zählwert

und 17 erforderlich ist. 40 jeder der Biiiärzähler-Speichereinheiten 64 bis 68 auf

F i g. 2 zeigt genauer einen Entzerrerverstärker, der Befehl der Hauptstation entweder erhöht oder erdem Grundgedanken der Erfindung entspricht. Er niedrigt werden. Die über den Ost-Kanal laufenden enthält in typischer Weise fünf getrennte Entzerrer- Kommandosignale gehen vom Punkt A über einen einheiten, von denen jede so eingestellt werden kann, Widerstand 79 zum Eingang des Kommandoempfändaß sich eine Dämpfungskorrektur über einen ver- 45 gers 80. Der Empfänger 80 wandelt diese Kommandohältnismäßig kleinen Frequenzbereich ergibt. signale in eine Form um, die zur Erhöhung oder Er-

Die ankommenden Signale für den Entzerrerver- niedrigung des Zählwertes in der gewählten Speicherstärker werden zunächst an den Anschluß 39 gelegt, einheit geeignet ist. Weitere Steuersignale vom Komder über einen Gabelübertrager 40 mit dem Eingang mandoempfanger 80 können außerdem zur wahlweieines Verstärkers 41 verbunden ist. 50 sen Betätigung von zwei Schaltern 81 und 82 benutzt

An diesen ist ein erster Entzerrer 43 angeschaltet. werden. Wenn der Schalter 81 geschlossen ist, wird Die Signale am Ausgang des Verstärkers 41 gehen ein Prüfton von jedem der fünf Oszillatoren 84 bis 88 über einen zweiten Entzerrer 45 zu einem weiteren an einen Eingang des Gabelübertragers 40 angelegt. Verstärker 47. An diesen ist ein dritter Entzerrer 48 Entsprechend werden, wenn der Schalter 82 geschlosangeschaltet, und ein vierter Entzerrer 50 liegt zwi- 55 sen ist, die fünf Prüftöne an einen Eingang des sehen dem Ausgang des Verstärkers 47 und dem Ein- Gabelübertragers 55 gegeben. Die beiden Gabelgang eines Verstärkers 52. An diesen ist ein fünfter übertrager 40 und 55 geben die Möglichkeit, die Entzerrer 53 angeschaltet. Die Ausgangssignale des Prüftöne in den abgehenden Kanal einzuführen, Verstärkers 52 gehen über einen Gabelübertrager 55 während gleichzeitig die Kopplung zwischen den zum Ausgangsanschluß 56. 60 beiden Eingängen der Gabelübertrager möglichst

Jeder Entzerrer weist ein variables Widerstands- klein gehalten ist.

element zur Steuerung des Übertragungsfaktors in Es sei darauf hingewiesen, daß die fünf Oszillator-

einem kleinen Bereich des gesamten Frequenzbandes frequenzen Z₁ bis Z₅ denjenigen Frequenzen entspreauf. Zu diesem Zweck sind die Thermistoren 58 bis chen, die etwa die Mittenfrequenzen der fünf Ent-62 mit den Entzerrern 43, 45, 48, 50 und 53 entspre- 65 zerrerkurven nach F i g. 3 darstellen. Unter Verwenchend verbunden. F i g. 3 zeigt den Bereich mög- dung des in Verbindung mit F i g. 1 erläuterten Prüflicher Einstellungen. Durch Änderung des Wider- Verfahrens kann die Richtung und Größe der erforstandswertes des Thermistors 58 kann beispielsweise derlichen Korrektureinstellung für jeden der fünf

Entzerrer bestimmt werden. Diese Einstellungen werden dann durch Übertragung von Kommandosignalen durchgeführt, die die Speichereinheiten 64 bis 68 auf neue Werte einstellen.

Ein Kommandoempfänger, der zur Abgabe geeigneter Steuersignale für die verschiedenen Speichereinheiten und Schalter geeignet ist, ist in F i g. 4 dargestellt. Es werden insgesamt dreizehn verschiedene Kommandos benötigt, um die Anordnung nach Fig. 2 zu betreiben. Zehn werden benutzt, um den Zählwert in den fünf Speichereinheiten entweder zu erhöhen oder zu erniedrigen. Das elfte wird benutzt, um alle Speichereinheiten auf einen mittleren Zählwert zurückzustellen, und das zwölfte und dreizehnte werden verwendet, um die Prüfoszillatoren wunschgemäß anzuschalten. Jedes von der Hauptstation übertragene Kommando ist in Form von zwei Tonfrequenzen kodiert. Als Schutz gegen eine fehlerhafte Betätigung, die durch Störsignale verursacht wird, müssen beide Tonfrequenzen empfangen werden, damit ein Korn- ao mando ausgeführt wird.

In der Hauptstation moduliert das aus zwei Tonfrequenzen bestehende Kommando einen Träger. Es besteht zwar die Möglichkeit, diesen Träger vor der Übertragung zu unterdrücken, aber es hat sich für diese Anwendung als wirtschaftlicher herausgestellt, den Träger mitzuübertragen und damit einen genauen örtlichen Oszillator zur Demodulation des Signals zu vermeiden. Das Kommandosignal wird in einem Kommandokanal übertragen, der von den Frequenzen für die normale Nachrichtenübertragung getrennt ist. Wenn mehrere Entzerrer in die gleiche Leitung eingeschaltet sind, ist die Trägerfrequenz für jeden Entzerrer unterschiedlich. In der Entzerrerverstärkerstation 18 wird das empfangene Kommandosignal zuerst von den anderen Frequenzen durch das Kommandokanal-Bandpaßfilter 89 gemäß F i g. 4 getrennt. Das Filter 89 führt die Kommandosignale mit der richtigen Trägerfrequenz einem Demodulator 90 zu, der das hochfrequente Kommandosignal in die ursprünglichen Tonfrequenzen umwandelt. Diese Töne werden dem Eingang einer Anzahl von Ton-Bandpaßfiltern und Spitzendetektoren 91 bis 98 zugeführt, die immer dann Gleichspannungen erzeugen, wenn die entsprechenden Tonfrequenzen vorhanden sind. Jedes von dreizehn UND-Gattern 101 bis 113 ist zur Anzeige eines bestimmten Kommandos mit einem bestimmten Paar der Filter 91 bis 98 verbunden. Beispielsweise sind die Eingänge des UND-Gatters 101 (welches das Kommando zur Erhöhung des Zählwertes für den ersten Entzerrerzähler 64 um eine Einheit anzeigt) mit den Filtern 91 und 95 verbunden, die Signale mit 697 bzw. 1209 Hz durchlassen. Der Ausgang des Gatters 101 ist mit dem Erhöhungs-(INCREASE)Eingang des Zählers 64 verbunden. Nur wenn Töne mit 697 und 1029 Hz am Ausgang des Demodulators 90 erscheinen, wird der Zählwert des Zählers 64 erhöht. Auf die gleiche Weise wird das an die Filter 93 und 97 angeschaltete UND-Gatter 111 nur dann zur Rückstellung aller Zähler auf einen mittleren Wert erregt, wenn Töne mit den Frequenzen 852 und 1477Hz am Ausgang des Demodulators 90 vorhanden sind. Die Ausgänge der UND-Gatter 112 und 113 sind mit den in F i g. 2 gezeigten Schaltelementen 81 bzw. 82 verbunden, um die Signale der Prüfoszillatoren entweder vor oder hinter dem Entzerrerverstärker einzuführen.

Claims

Patentansprüche:

1. System zum Entzerren des Dämpfungsverlaufs in Abhängigkeit von der Frequenz für eine Signalübertragungseinrichtung mit einer Hauptstation, einem an die Hauptstation angeschalteten Übertragungskanal und mit wenigstens einer Verstärkerstation, die wenigstens einen in den Übertragungskanal eingeschalteten Entzerrer enthält, wobei die Hauptstation eine Kommandogenerator zur Übertragung von kodierten Kommandosignalen zu der Verstärkerstation aufweist und die Verstärkerstation einen Kommandoempfänger zum Empfang der Kommandosignale vom Kommandogenerator sowie eine Speicherschaltung enthält, die unter Steuerung des Kommandoempfängers die empfangenen Kommandosignale speichert und die Einstellung des Entzerrers veranlaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkerstation (18) eine Steueranordnung mit einem Dekodierer (z. B. 71) aufweist, der die in kodierter Form gespeicherten Kommandosignale in ein Analogsignal umwandelt und an den Entzerrer (43) gibt, welcher ein variables Impedanzelement (58) aufweist, das auf das angelegte Analogsignal anspricht und den frequenzabhängigen Dämpfungsverlauf des Entzerrers einstellt, daß die Verstärkerstation ferner eine Prüfoszillatorschaltung (84 bis 88) aufweist, die wahlweise über Schalter (81,82) durch den Kommandoempfänger (80) bei Empfang des entsprechenden kodierten Kommandosignals von der Hauptstation (17) an den Eingang oder den Ausgang des Entzerrers anschaltbar ist, und daß die Hauptstation (17) einen an den Übertragungskanal (12) angeschalteten Signalanalysator (38) zur Messung des Einflusses enthält, den die Einfügung des Entzerrers auf das Ausgangssignal derPrüfoszillatorschaltunghat(Fig. 1 und 2).

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur kontinuierlichen Einstellung des frequenzabhängigen Dämpfungsverlaufs des Entzerrers (20) das variable Impedanzelement aus einem Thermistor (z. B. 58) mit einem temperaturabhängigen Widerstand und einem diesem dichtbenachbarten Heizdraht besteht, daß der Widerstand elektrisch in den Entzerrer (43) eingeschaltet ist und daß der Heizdraht das Analogsignal zugeführt erhält, derart, daß bei einer Änderung des Analogsignals durch die vom Kommandogenerator (28) übertragenen Kommandosignale die Temperatur Ties Heizdrahtes sich entsprechend ändert und den Wert des temperaturabhängigen Widerstandes und damit die Übertragungskennlinie des Entzerrers (20) ändert (Fig. 1 und 2).

3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Entzerrer (20) eine Mehrzahl von Entzerrergliedern (43, 45, 48, 50, 53) aufweist, von denen jedes einen Teil des zu entzerrenden Gesamtfrequenzbandes entzerrt und dessen Übertragungskennlinie jeweils eine bei einer bestimmten unterschiedlichen Frequenz (Z₁ bis /₅) innerhalb des Gesamtfrequenzbandes liegende Mittenfrequenz hat, daß jedem Entzerrerglied ein Thermistor (58 bis 62) zur Einstellung des frequenzabhängigen Dämpfungsverlaufs des jewei-

ligen Gliedes zugeordnet ist, daß die Speicherschaltung eine der Anzahl der Entzerrungsglieder entsprechende Zahl von Binärzählern (64 bis 68) aufweist, die die Einstellung der jeweiligen Entzerrerglieder veranlassen, und daß die Prüfoszillatorschaltung eine Anzahl individueller Oszillatoren (84 bis 88) enthält, deren Frequenzen (Z₁ bis /₅) den Mittenfrequenzen (f_t bis /₅) der Ent-

zerrerglieder (43, 45, 48, 50, 53) entsprechen (Fig. 1 bis 3).

4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Signale vom Kommandogenerator (28) im wesentlichen außerhalb des Durchlaßbandes für die über die Übertragungseinrichtung zu übertragenden Nachrichtensignale liegen (F i g. 1).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

909 512/1152