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DE1762644C - Verfahren und Schaltungsanordnungen zur Umsetzung nicht synchroner, binarer Datensignale in nichtsynchrone Datensi gnale mit mehreren Pegelwerten - Google Patents

Verfahren und Schaltungsanordnungen zur Umsetzung nicht synchroner, binarer Datensignale in nichtsynchrone Datensi gnale mit mehreren Pegelwerten

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Publication number
DE1762644C
DE1762644C DE1762644C DE 1762644 C DE1762644 C DE 1762644C DE 1762644 C DE1762644 C DE 1762644C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
signals
signal
data signals
level
synchronous
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
Other languages
English (en)
Inventor
Rochester Perreault Donald Arthur Pittsford N Y Mack Donald Edward (V St A )
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xerox Corp
Original Assignee
Xerox Corp
Publication date

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Description

Die Erfindung beirilli em Verfanren und Schaltungsanordnungen zur Umsetzung nicht synchroner Datensignale mit zwei Pegelwerten in nicht synchrone Datensignale mit mehreren Pegelwerten bei iier Datenübertragung.
Übertragungskanäle zeichnen sich durch zwei Eigenschaften aus, die die Übertragungsgeschwindigkeit für Daten bestimmen, nämlich die »Breite« des Frequenzoereichs in Hertz, d. h. die Bandbreite, und die »Höhe« der Leistung, die normalerweise durch das »Signal-Rausch-Verhältnis« angegeben wird. Bekanntlich kann die Datenübertragungsgeschwindigkeit eines Kanals über den für binäre Daten möglichen Wert hinaus erhöht werden, wenn die Daten mit mehr als zwei Signalpegeln kodiert werden, wodurch die »Höhe« des Signals vergrößert und die »Höhe« des Kanals ohne weitere VergrÖÜerung der Bandbreite des Signais ausgenutzt wird. Dieses Verehren wurde in jüngerer Zeit allgemein angewendet, da die Anforderungen an die Datenübertragungsgeschwindigkeit über diejenige der Binärwerte hinausgingen.
Ein bekanntes Verfahren, das als Nyquist-Kodierung bekannt ist, besteht darin, daß η Bits in 2* Signalpegel umgewandelt werden. Jeder Pegel stellt so eine BinärzifFer dar, und der übertragene Pegel ist dadurch im Empfänger einheitlich dekodierbar. Durch Umwandlung der binären Datensignale in nicht binäre Datenzeichen ist es auch möglich, auf L Signalpegel zu kodieren, wobei L nicht gleich 2n ist. Diese Verfahren haben normalerweise einen Wirkungsgrad von weniger als ICO°/0, da im allgemeiner, keine ganzen Zahlen m und /i existieren, für die 2" gleich Rra und R eine andere Basis als 2 ist. Ein drittes Verfahren besteht darin, eine Korrelation zwischen den übertragenen Symbolen herbeizuführen, indem der übertragene .Signaipegel nicht nur von dem oder den während eines vorgegebenen Zeitraumes zu übertragenden Bits, sondern auch \on dem oder den während eines vorhergehenden Zeitraumes oder mch'crcr Zeiträume übertragenen Bits abhängig gemacht wird. In diesen: Falle können die übertragenen Signaipegel im allgemeinen im Empfänger eirheitlich dekodiert werden, jedoch müssen sie gespeichert und mit nachfolgenden Symbolen verglichen werden. In einigen Fällen können sich Jurch richtige Vorkodiening von binär auf binär einheitlich dekodierbare Symbole mit mehreren Signalpcgclii ergeben. Ein bekanntes Ausführungsbeispiel dieses letzteren Verfahrens ist das kürzlich entwickelte •duobinärc Datenübertragungssystenu. das von Adam !.ender in Communications and Electronics, Mai 1%3, S. 214 bis 21 ti, beschrieben ist.
Alle vorstehend genannten Verfahren benötigen eine taktweisc Unterteilung der binären Daten in diskrete Zeitclcincnte, d. h. in Bits, so daß die Information entsprechend den Zuständen der individuellen Bits verarbeitet und kodiert werden kann, wozu die üblichen Verknüpfungsschaltung^! verwendet werden. Bisher wurde noch kein Verfahren zur Kodierung nicht getaktcter, d. h. nicht synchroner Zweipegelsignale, wie sie beispielsweise in Schwarz-Weiß-Faksimilcsystemen auftreten, entwickelt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, die Datenübertragung derart zu verbessern, daß eine Kodierung ungctakteter Zwcipegelsignale in Signale mit mehreren Pegeln möglich ist und angewendet wer' den kann. Ferner soll die Erfindung eine Konzentration der spektralen Leistungsdichte nicht synchroner elektricher Sienale bei niedrigeren Frequenzen ermöglichen, um eine Annäherung an die Grenzwerte der Bandbreite eines Ubertragungsmediums zu vermeiden. Für ein Verfahren zur Umsetzung nicht synchruuer Datensignale mit zwei Pegelwerten in nicht synchrone ä Datensignale mit mehreren Pegelwerten bei der Datenübertragung löst die Erfindung diese Aufgabe dadurch, daß Komplementärsignale der Zweipegeldmensignale erzeugt werden und daß diese und die Zweipsgeldaiensignale wahlweise unter Zugrundelegung eines vorbestimmten Wahrscheinlichkeitsfaktors übertuen werden.
Zur Durchführung dieses Verfahrens dient eine Schaltungsanordnung, welche sich auszeichnet durch einen nicht synchrone Zweipcgel-Datensignali: abgebenden Signalsender, durch eine Einrichtung zur Erzeugung der diesen Datensignalen kompiememäicu Datensignale und durch eine Einrichtung zur wahlweisen Übertragung beider Datensignale unier Zugrundelegung eines vorbestimmten Wahrscheiniicii-
ao keitsfaktors als Dreipegel-Datensignale mit einem vorbestimmten Leistungsdichtespektrum, welches in direktem Zusammenhang mit dem Leisiungsdichtespektrum der Zweipegel-Datensignale stein.
Zum besseren Verständnis wird die Erfindung im folgenden an Hanc der Figuren beschrieben. Es zeigt F i g. 1 das Blockschaltbild einer Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
F i g. 2 ein Funkiionsdiagramm zum Verständnis der in F i g. 1 gezeigten Anordnung,
F i g. 3 die Kurven für die relative Leistung verschiedener Datenübertragungssysteme,
F i g. 4 die Kurven für die zu erwartende relative
Leistung von Zweipegel- und Dreipegel-Datensignalen, F i g. 5 Signalverläufe für verschiedene nicht synchrone Datensignale mit mehreren Signatpegein,
Fig. 6 ein besonderes Ausfiihrungsbeispiel einer Anordnung zur Durchführung des erhndungsgemäüen Verfahrens,
Fig. 7 das Blockschaltbild zur Dekodierung der mit der Anordnung gemäß F ι g. 6 erzeugten Signale, Fig. 8 und 9 weitere Ausführungsbeispieie von Anordnungen /ur Durchführung des erlindungsgemäOen Verfahrens.
In Fig. 1 ist die Schaltung zur Erzeugung eines nicht synchronen »dibinären« Dreipegelsignals aus einem nicht synchronen Zwcipegelsignal dargestellt. Das Zweipegel-Eingangssignal und sein Negativbild, welches nicht lediglich die logische Invertierung darstellt, sondern durch den Inverter und jpannungsverlagcrer 12 erzeugt wird, werden den Übertragungsgaltern 14 und 16 zugeführt, die durch die Entscheidungslogi'' 10 gesteuert werden. Bei jedem Übergang des ursprünglichen Datensignalverlaufs in positive Richtung bestimmt die Entsdieidungslugik 10 mit einer willkürlichen Wahrscheinlichkeit von ζ. Β. 50°/Ό das jeweils anzusteuernde Ubertragungsgaiitcr. Dadurch ergibt sich, daß jeder positive Teil des ursprünglichen Signalverlaufs mit gleicher Wahrscheinlichkeit positiv oder auch negativ übertragen werden kann.
Die Teile mit dem Signalpegel Null bleiben unverändert. Das Ausgangssignal besteht daher aus drei Signalpegeln, deren von Null verschiedene Teile in gleicher Weise positiv oder negativ sein können.
In F i g. 2 sind die an verschiedenen Punkten der Schaltung gemäß F i g. 1 auftretenden Signalverläufe dargestellt. Fig. 2A zeigt den Signalverlauf am Eingang der Schaltung. F i g. 2 B zeigt das Ausgangssignal des Inverters und Spannungsverlagerers 12, welches
3 I 4
Uith Kumpleineniärsignal gegenüber F i g. 2Λ, jedoch Verzerrungen ergibt. In vielen Ubertragungskitnälen nicht lediglich die logische Invertierung ist. F i g. 2D feilt der Leistungswert jedoch in den Bereich B, der und 2 b zeigen die Ausgangssignaleder Entscheidung»- zeigt, dall Dreipegelsignale bei ansteigender Bändern·· r 1 cnlsP[.cc 1 hend der vorstehend beschriebenen kantenvcrzerrung eine bessere Leistung ermöglichen. willkürlichen Wahrscheinlichkeit. Diese Signale wer- 5 Vorstehend wurde der Zusammenhang der Basisdeii den Ubertragungsgatlern 14 und 16 wahlweise zu- bandkodierung mit TieFpaQspektren und FiefpaU-gclühri und erzeugen das in F ig.2C dargestellte nicht kanälen beschrieben. Diese Zusammenhänge übersyncnrone Dreipegel-Datensignal. tragen sich auf Bandpaßspektren und Bandpaßkanäle, In F ig. 3 sind die Spektren beliebiger Signalver- wenn die Basisband-Signalverläufe zur Modulation laufe von Signalen mit verschiedenen Pegelwcrten dar- io eines Trägers verwendet werden. Allgemein ergeben stellt. 1 laben die Signalübergänge des Eingangs- sich dieselben Vorteile, d. h. die Informationsleisiung Mgnals eine l'oisson-Verteilung, so ist das Leistungs- ist stärker abhängig von dei Trägerfrequenz, die analog diehiespckirum des Eingangssignal: der Gleichstrom-Bezugsfrequenz des Basisbandsignals
ι / a fungiert, womit die schädlichen Auswirkungen be-
S{(t>) = '(■- \, is stimmler Bandkantenverzerrungen verringert werden.
4 i ni |_ ω~ j (Ij Ein Dreipegelsignal kann auch erzeugt werden, in-
\ 4 / dem die Polarität eines binären Signalverlaufs bei
jedem Übergang in positiver Richtung wahlweise um-
vvoDci α die durchschnittliche Zahl der Übergänge pro gekehrt wird. Diese Art ,on Signalverlauf kann bei-Zeiieinheii und ω die Winkelgeschwindigkeit 2 π / ist. 20 spieisweise als »erzwungener Wechsel« bezeichnet werteter denselben Bedingungen kann gezeigt werden, den. Haben die Übergänge des Eingangssignals eine ti aIi üas Leistungsdichuspektrum des Ausgangs- Poisson- Verteilung, so ergibt sich dar. Leistungsdichie- »ignals ist: Spektrum des Dreipegelsignals aus:
Ξ{ω) a ( - a 2 V (T> 25 c/ » ! fl(2«2 f <"*>
4 \ ο- λ fi)2 / *■* S(ω) =
Die Gleichung (1) enlspricht einem Zweipegelsignal, /■,»
«as symmetrisch zur Null-Linie verläuft. Für ein Zwei-
pilotsignal, das nicht symmetrisch zur Null-Linie ver- wobei die Parameter den bereits beschriebenen entläuft^ würde 111 der Gleichung noch ein Gleichstrom- 30 sprechen. Dieses Spektrum, das gleichfalls in F i g. 4 anteil auftreten. Dieser Anteil bleibt im folgenden der gezeigt ist, weist eine Energieverschiebung in Richtung Einfachheit halber unberücksichtigt, da er für die der Frequenz Null auf, jedoch ein Maximum bei etwa tigebnisse nicht von Wichtigkeit ist. 0,145 der mittleren Übergangsrate, statt bei Fre-Nul., Voraussetzung hat das Dreipcgelsignal keine qucnzen nahe Null. Der Vorteil der Vermeidung von Gleichstromkomponente. Die Gleichungen (1) und (2) 35 Bandkantenvcrzerrungen ist daher wahrscheinlich {,ind in ί i g. 3 in normierter Form dargestellt, um die nicht so groß, jedoch ist die Verwirklichung des Signalrelati', in Leistungsdichtespektren von Zweipegel-Ein- Verlaufs einfacher.
gangssignalen und Dreipegel-Ausgangssignalen zu Ein Signalverlauf mit mehr als drei Pcgelwerten kann
zeigen. Obwohl keines dieser Spektren theoretisch erzeugt werden, wenn jeder positive Übergang eine
Jemals die Leistung Null erreicht, kann man erkennen, 4" Pegeländerung verursach« und jeder negative Über-
daß das »dibiiiäie« Dreipegelsignal bei jedem gegebenen gang eine Änderung zum nächsten Pegel treppen-
Leistungswcrt die halbe Bandbreite des Zweipegel- förmig verursacht, bis ein Grenzwert erreicht ist, bei
signals beansprucht. Diese Verringerung der Band- dem die Richtung der Änderung umgekehrt wird.
nreitc verbessert theoretisch die Leistungsfähigkeit Dieser Vorgang setzt sich fort, bis der entgegengesetzte
eines Übertragungskanals bei vorgegebener Daten- 45 Grenzwert erreicht ist, und wird dann wieder umge-
geschwindigkcit oder ermöglicht eine Erhöhung der kehrt usw. Zwei Beispiele sind in den F i g. 5B und 5C
Datengeschwindigkeii bei vorgegebener Leistung. Da für ein in. Fig. 5A gezeigtes nicht synchrones Zwei-
jedooh bei Lihöhiing de! Anzahl der Signalpegel die pegelsignal dargestellt. In Fig. 5B ist ein nicht syn-
LtKitungsrtscrve gegen Rauschen und Verzerrungen chrones Fünfpegelsignal und in Fig. 5C ein nicht
verringert wirci, ist bei Signalen mit von Spitze zu Sj synchrones Siebcnpegelsignal dargestellt. E^s ist xv cr-
Spiize glcicner Amplitude auch zu erwarten, daß unter Nennen, daß die ungeraden Pegelwcrte den positiven
bestimmter. Bedingungen hinsichtlich des übcrtra- Teilen des ursprünglichen Binarsignals entsprechen,
giingskanalM i!L Lc.stiii.yiähigkeit, d. h. die mögliche während die geraden Pegelwertc den Nullwerten des-
UcitcngeschwmdigKeil, u.ii!rchtcr wird. Dieser Fall ist ursprünglichen Signals entsprechen.
m i- i g. 1 daigestellt. 55 Die i.i F i g. 6 gezeigte Schaltung dient zur Erzeu-
iii F 1 g. 4 gilt der ßt.u^h Λ fui einen Kanal, in dem gung des durch die oben angegebene Gleichung 2 vor-
kcin Spektrum verzerr; wird. Die Leistung für Zwei- gegebenen Spektrums. Das Zweipegel-Eingangssignal
pegclsignale ist wegen üfs, gröCercn Rauschabstandes wird im Inverter 61 invertier» und den nachfolgenden
besser. Dci -Bereich B gilt für einen Kanal mit merk- Schaltungen über den Emitterfolger 62 zugeführt.
Ikher Bandkaiilenveiztriung, die sich auf das Zwei- 60 Hat das Fingangssignal den Wert Null, so ist das inver-
pcgelsignal, jedoch nicht auf das Dreipegelsignal aus- tierte Signal positiv, und der Multivibrator 63 schwingt
wirkt, da diese ein schmaleres» Spektrum hat. Das mit seiner natürlichen Frequenz von z.B. 5OkHr.
Dreipcgelsignal ergibt somit eine bessere Leistung. 1st das Eingangssignal positiv, so ist das invertierte
Der Bereich C gilt für unen Kanal, bei dem die Band- Signal Null, und der Multivibrator 63 ist abgeschaltet,
kantenverzerruiib :;υ Wuή ist, daß er beide Signalarten 65 Das Flip-Flop 64 wird durch den Multivibrator 63 ge-
beeinträchtigl. Die Leistung des Zweipegelsignals ist steuert und ist für ungerade Zählschritte eingeschaltet,
wegen des grül-ercn Raiischabstandes wiederum besser, für gerade Zählschritte ausgeschaltet. Am Ende eines
weshalb sich auch ein größerer Absland gegenüber Teiles des Eingangssignals mit dem Wert Null bleibt
das Flip-Flop 64 ein- oder ausgeschaltet, was davon abhängt, ob der Zählschritt ungerade oder gerade war. Das obere Gatter 65 erzeugt ein positives Ausgangssignal, wenn beide Eingänge mit dem Wert Null angesteuert werden, d. h. wenn das Eingangssignal positiv und das Flip-Flop 64 eingeschaltet ist. Das untere Gatter 66 cr/eugt ein positives Ausgangssignal, wenn das Eingangssignal positiv und das Flip-Flop 64 ausgeschaltet ist.
Das Ausgang.-.signal des unteren Gatters 66 wird dann im Inverter 67 invertiert. Beide Ausgangssignale werden in einer nicht dargestellten Summierungsschaltung zur Erzeugung eines Dreipegel-Signals zusammengesetzt, welches beispielsweise einen Mittelwert von ' 9.5 Voll, einen positiven Wert von f 14VoIt und einen negativen Wert von t- 5 Volt hat. Das Ergebnis ist ein Ausgangssignal von · 14 Volt für ein positives Eingangssignal und einen ungeraden Zählschritt, angefangen vom Aus-Zustand, ein Ausgangssignal von ; 9.5 Volt für ein Eingangssignal Null und ein Ausgangssignal von - 5 Volt für ein positives Eingangssignal und einen geraden Zählschritt, angefangen vom Aus-Zustand. Diese Spannungen stellen lediglich Beispiele dar, und es können auch andere Werte verwendet werden, ohne das Grundprinzip der Erfindung zu verlassen.
Diese lx>gik kann durch die folgende Tabelle dargestellt werden:
I ogische Zustände O t 14 t 5 O
Eingangssignal τ \
Invertiertes Eingangssignal .. O Ein
Multivibrator 63 Aus Ein/Aus
Ilin-Hop64 Ein Aus O
Oberes Ciatier 65 Ausgang . . . t O O
Unteres Gatter 66 Ausgang O
in\cricr 67
Zusammengesetztes t 9.5
Ausgangssigniil
t s «ei bemerkt, daß die erforderliche Wahrscheinlichkeit für die Entscheidung der Polarität durch die Verwendung eines langen Zählschrittcs bei hoher Tnktgcschwindigkeit erreicht wird, d. h. bei ausreichend langem Zählen ist die Wahrscheinlichkeit für einen geraden Zählschrill gleich der Wahrscheinlichkeit für einen ungeraden Zählschritt. Es ist nicht erforderlich, das Flip-Flop für jeden Zählvorgang zurückzustellen, da bei ausreichend langem Zählen der Anfangszustand unwichtig ist.
F ι g. 7 zeigt die zur Dekodicrung der nicht synchronen Drcipcgcl'-.gnalc erforderliche Schaltung, wenn diese Signale als Eingangssignalc verwendet werden. Die Schmitt-Trigger 71 und 73 mit der bei der Datenübertragung verwendeten Spannung entsprechenden Pcgclwcr'.en. die im vorliegenden Falle 9.5 Volt betragen, dienen zur Umsetzung der Dreipcgcl-lnformationssignalc in ein Zwripcgcl-Informationssignal. Der Schmitt-Trigger 71 erzeugt ein Signal für jeden Signalwert, der geringer als 9.5 Voll ist, während der Schmitt-Trigger 73 ein Signal für jeden F'ingangssignalwcrt erzeugt, der gröOcr als 9,5 Voll ist. Das Ausgangssignal des ODER-Gattcrs 75 is; daher das ursprüngliche Zwcipcgcl-Binärsignal.
Fs sei jedoch bemerk;, daf1 bei nicht willkürlicher Verteilung der Fingangsdatcn. d. h. bei einer Frequenz der (!Hergänge mit bcMimmtcn Zusammenhang zur Taktfrequenz., die Entscheidung für die Polarität nich willkürlich 'wird und sich das erwartete Spektrum nicht ergibt. Dien kann bei der Faksimileübertragung iuftreten, wenn eine Reihe vertikaler Zeilen mit g'eichmäßigem Abstand horizontal abgetastet wird. ">tes·: Erscheinung ist zu beobachten, wenn aeuktete rjten als Eingangsdaten verwendet werden, fs ist uruewii3. ob das Ausgangssignal eines Abtaster;. 'K-r gr.itWbe Zeilen abtastet, zur Erzeugung dicsrr Fr.*.,' "nun?, vis to reichend regelmäßig ist Sie kann iod« t-:i ■·, >Nric.ie-·;ν lieh verringert oder vermieden werden md'.-m dte Faktgeschwindiigkeit über das Genaui«keiis.s>rmj gen J·?- Abtastcrs iliinaus ernoht')iler der T.aki ία eine1"» »"I-kürlich verteilten Rauschen vermis» it a ,-.; In F 1 g. 8 ist eine weiter·: Ausiu1"· nj;forTi ner Anordnung z.ur Durchführung o<-s erinti'ingsai-rri jik;: Verfahren» dargestellt, ciie für bestaunte "■ g:iai muster nicht empfindlich ist. Ein Rauschgenerator 80. dessen Ausgangssignal mit gleicher W.ihr>i_hein!ichkeu xo positiv oder negativ ist. dient zum Setzen oder zur Rückstellung eines Flip-Flops85, wenn em übergang des Eingangssignals in positiver Richtung auftritt. Dies bedeutet, daß das Ausgangssignal des Rauschgenerators 80 ü6»?r den Begrenzer 81 dem U N D-Gatter 83 »5 und über den Inverter 82 dem UND-Gaiter84 z.ugcführt wird. Ein nicht synchrones Zweipegel-Eingangssignal wiird den Eingangen der UND-Gatter 83 und 84 wahlweise zugeführt, wobei diese (JND-Gatter entsprechend den Rauschsignalen durchgeschaltet werden. Das Flip-Flop 85 wird entsprechend gesetzt und zurückgestellt. Das nicht synchrone Zwei pe ge I-E in gangssignal wird dem UND-Gatter 87 und über den Inverter und den Spannungsverlagcrcr 86 dem Gatter 88 zugeführt, wobei diese Gatter wahlweise durchgeschaltei werden und damit die nicht synchronen Dreipcgcl-Ausgani;ssignale erzeugen, wie sie bereits an Hand von F i g, 6 beschrieben wurden.
In F 1 g. 9 ist die zur Erzeugung des Spektrums entsprechend der Gleichung (3) erforderliche Schaltung für erzwungenen Wechsel dargestellt. Sie entspricht der in F 1 g. 6 gezeigten Schaltung mit dem Unterschied, daß der astabile Multivibrator fehlt und die Umkehrung der Eingangsdaten direkt auf d.is Flip-Flop93 geführt wird. Das Zweip;gcl-Eingang5Signal wird dem Ιην«1ετ9Ι und über den F.mitterfolgcr 92 der- Eingang des NOR-Gatter» 94, dem Eingang des Flip-F1ops93 und einem Eingang des NOR-Gatters 95 zugeführt. Die Wirkungsweise entspricht der Schaltung aus F" i g. 6 mit dem Unterschied, daß das Flip-Flop 93 seinen Zustand bei Beginn eines jeden Signalteils des Eingangssignals mit dem Wert Null ändert. Die den positiven Teilen des Eingingssignals entsprechenden Teile des Ausgangssignals ändern ihre Polarität, während der Nullpegel unverändert bleibt. Das Ausgangssignal des NOR-Gatters 95 wird über den I η vener 9i zusammen mit dem Ausgangssignal des NOR-Gatters 94 einem Summierungsnetzwerk zugeführt Es ergibt sich das nicht synchrone Drcipcgclsignal mit einen-Lcistungsdichtespektrurn entsprechend der oben ange gcbencn Gleichung (3).
Vorstehend wurden Verfahren und Anordnunger zur Verschiebung des Lcistungs.1ic!itcsp;ktrumi aul niedrigere Frequenzen beschrieben, woliich ein ir seiner Bandbreite begrenzter Kanal mit größeren Wirkungsgrad ausgenutzt werden kann. Die beschric bcncn Schaltungen sind aus bestimmten logischen Vcr knüpfungseinheitcn aufschaut, die jedoch lediglich al Beispiel genannt wurden. Andere Sc^allunicn und An
(ο
)rdniingcn können gleichfalls zur Durchführung der leschricbcnen Funktionen verwendet werden.

Claims (14)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Umsetzung nicht synchroner Datensignal mit zwei Pcgehverten in nicht synchrone Datensignale mit mehreren Pegelwcrlen bei der Datenübertragung, d a d u r ν h gekennleichnet, daß Komplemcnlärsignalc der Zweifiegel-Datcnsignalc erzeugt werden und daß diese Und die Zwcipcgel-Datensignale wahlweise unter Zugrundelegung eines vorbestimmten Wahrscheinlichkeilsfaktors übertragen werden.
2. Verfahren nach Anspruch I. dadurch gekennfeichnet, daß ein Wahrscheinlichkeitsfaktor von l>.5 verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß ein Wahrscheinlichkeitsfaktor entiprechcnd statistischer Wahrscheinlichkeit verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Zweipegcl-Datcnsignale und die Komplemcntärsignale abwechselnd mit dem Wahrichcinlichkeitsfaklor 0.5 übertragen werden.
5. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4. gekennzeichnet durch einen nicht synchrone Zweipcgcl-Datensignale abgebenden Signalscnder. durch einen Inverter und Spanniingsverlagcrer (12) zur Lrzcugung der diesen Datcnsignalen komplemenlären Datensignale und durch ('hcrtragungsgaltcr (14. 16) zur wahlwcisen Übertragung beider Datensignale unter Zugrundelegung eines vorbestimmten Wahrschcinliclikcitsfaktors als Drcipegel-Datensignalc mit einem vorbestimmten Leistungsdichtespektrum. welches in direktem Zusammenhang mit dem l.eislungsdichtcspektrum derZweipcgcl-Dalcnsignalc steht.
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß der Wahrscheinlichkeitsfaktor 0.5 betragt.
7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß ferner eine Entschcidungslogik (10) zur dem vorbestimmten Walirschcinlichkcitsfaktor entsprechenden Ansteuerung der Ühertragungsgatlcr (14. 16) vorgesehen ist.
K. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7. dadurch gekennzeichnet, daß die Hnlschcidungslogik (10) einen Rauschgenerator (80) zur Urzeugung von Ratisehsignalcn mit mit gleicher Wahrscheinlichkeit auftretenden positiven oder negativen Anteilen, tlurch die Rauschsignale und die Zweipcgel-LiingangsMgnalc angesteuerte (lattcrschallungen (83. 84) zur Urzeugung von Steuersignalen für jeden in positiver Richtung verlaufenden Übergang der Zweipcgcl-fiingangssignale und eine mit den (jatterschaltungcn (83. 84) verbundene I lip-Flop-Schaltung (85) enthält, die abhängig von den Steuersignalen gesetzt und zurückgestellt wird und die Ansteucrsignalc für die Übertragimgsgatler (87. 88) erzeugt.
9. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4. gekennzeichnet durch einen nicht svnchrone Zwcipecel-Datensignale abgegehenden Signalsender. durch eine bistabile Schaltung (93) zur Urzeugung erster und zweiter AnstciierMcnale abhiumie von den Zweipegel-Datcnsignalen, und durch eine Anordnung logischer Schallungen (94. 95, 96) zur wahlweise!! Übertragung der Zweipegel-Datensignale abhängig von den ersten und zweiten Ansteuersignalcn als Dreipegel-Datensignale mit einem vorbestimmten l.eistungsdichtespektrum. welches in direktem Zusammenhang mit dem Lcislungsdichtespcklrum der Zweipegel-Dalensignale steht.
10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9. dadurch gekennzeichnet, daß die bistabile Schaltung (93) auf den Nullpegcl der nicht synchronen Zwcipegcl-Datensignale anspricht und daß die Anordnung logischer Schaltungen (94, 95. 96) aus mit den nicht synchronen Zweipegel-Datensignalcn angesteuerten und mit der bistabilen Schallung (93) verbundenen Gatterschaltungen (94. 95) sowie einem Inverter (96) besteht und die positiven Teile des Zwcipegel-Datensignals mit wechselnder Polarität überträgt.
11. Schaltungsanordnung nach Anspruch 10. dadurch gekennzeichnet, daß das Drcipegcl-Datensignal das folgende Leistungsdichtcspektrum hat:
wobei α die mittlere Anzahl der Übergänge pro Zeiteinheit und <·> die Winkelgeschwindigkeit ist. wenn die Übergänge der Zveipcgel-Dalensignale eine Poisson-Verteilung besitzen.
12. Schaltungsanordnung nach Anspruch 0. dadurch gekennzeichnet, daß die bislabile Schaltung zur Frzeuguivgdererstcn und zweiten Ansteuerungssignalc einen mit den Zwcipcgel-Daiensignalen angesteuerten, mit dem Nullpegel gesetzten und mit positivem Pegel gesperrten Multivibrator (f.1) sowie eine mit diesem verbundene Schaltung (64) zur Fr-7CUgUiIg eines Signals einer ersten Polarität bei einem ungeraden Zählschritl des Mullivibrators(63) und eines Signals einer zweiten Polarität bei einem geraden Zählschritt des Multivibrators (63) umfait und daß die Anordnung logischer Schaltungen (65. 66. 67) mit dem Signalsender und der Schaltung (64) zur F rzcugung der genannten Signale verbunden isi und die positiven Ieile der Zweipegel-Datcnsignale mit wechselnder Polarität überträgt.
13. Schaltungsanordnung nach Anspruch 12 dadurch gekennzeichnet, daß die Dreipegcl-Dalensignale ein ! eistungsdichlcspeklrum der folgender Gleichung haben:
wobei α die midiere Anzahl der Übemängc pn Zeiteinheit und r> die Winkcigeschwiiuligkeil ist wenn die Übergänge der Zwcipegel-DateiiMmali eine Poisson-Vcrtcilung besitzen.
14. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekenn zeichnet, daß zunächst nacheinander der Pesiel de Mchrpegei-Datcnsignale für jeden positiven uiu negativen Üherenng der Zweipegcl-Datensienali treppenförnii» bis zu einem Pegclgrenzwerl uc ändert wird und daß dann nacheinander der iVge der Mehrpegel-Dalcnsignale für jeden positiven um negativen übergang der Zweipege'i-DaloiiMsin.di treppenförmig Ims zu einem zweiten Pegelerenzwer der Mehrpegel-Dalensignale geänden wird.
1 liei/.u 2 Blatt Zeichnungen 1 r\n JjO^-.

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1925978A1 (de) * 1968-05-22 1969-11-27 Southern Pacific Company System zur Herabsetzung der fuer eine Signaluebertragung erforderlichen UEbertragungsbandbreite
US4213155A (en) 1978-05-04 1980-07-15 Dr. Ing. Rudolf Hell Gmbh Process for improving image quality in picture telegraphy

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