DE1791173B1 - Entzerrerschaltung fuer linear verzerrte impulsfolgen - Google Patents

Description

registers und einer Summierschaltung Hegen, und mit io Schaltung in gewissem Umfang bedampft und somit einem Rückkopplungszweig, über den der Ausgang weitgehend unschädlich gemacht werden. Handelt es der Summierschaltung mit dem Eingang der Ent- sich jedoch bei den der bekannten Entzerrerschaltung zerrerschaltung verbunden ist (deutsche Patentschrift zugeführten Signalen um verhältnismäßig stark ver-1 157 677). zerrte Signale, so ist es infolge der Rückkopplung auf

Die bekannte Schaltung soll nachstehend an Hand 15 die Summierschaltung möglich, daß die Entzerrerder Fig. 1 der Zeichnung näher erläutert werden. schaltung instabil wird und damit ihre Aufgaben Zuvor soll jedoch noch kurz auf die grundlegende nicht mehr erfüllen kann. Das Bestreben, auch über Problematik der Impulsverzerrung in linear ver- 'nicht ideale Kanäle mit verhältnismäßig hohen Gezerrenden Systemen eingegangen werden. schwindigkeiten Impulsfolgen zu übertragen, was ent-Wird auf den Eingang eines nicht idealen über- 20 sprechend größere lineare Verzerrungen zur Folge tragungssystems ein Impuls gegeben, so tritt am hat, hat dazu geführt, daß die angestrebten Ziele mit Ausgang dieses Systems infolge linearer Verzerrungen der bekannten Schaltung nicht mehr erreicht werden ein Signal auf, das gegenüber dem Eingangssignal können.

um eine Laufzeit verzögert ist und außerdem im all- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auch

gemeinen einen verformten Hauptimpuls, Vorläufer 25 bei schnellen Übertragungen und bei starken linearen und Schleppimpulse aufweist. Diese Verzerrungen Verzerrungen eine stabile Arbeitsweise der empfangsversuchte man zunächst mit den sogenannten Transversalfiltem auszugleichen. Ein Transversalfilter besteht aus einem Verzögerungselement, das Anzapfungen aufweist, an denen das Eingangssignal jeweils um 30
eine Taktzeit verzögert auftritt. Mit dem bekannten
Transversalfilter gelingt es, durch Bewertungsglieder,
die zwischen die Anzapfungen und eine Summierschaltung eingeführt sind, einen gewissen Bereich vor
und hinter den Hauptimpulsen von Vorläufern und 35
Schleppimpulsen freizuhalten. Es ist mit dieser Schaltung jedoch nicht möglich, eine völlige Unterdrükkung der Vorläufer bzw. der Schleppimpulse herbeizuführen. In der genannten deutschen Patentschrift

ist nun eine Entzerrerschaltung beschrieben, mit der 4° Entzerrerschaltung wird nach Anspruch 3 erreicht, durch ein Rückkopplungsnetzwerk eine völlige Unter- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an

drückung der Schleppimpulse erreicht werden kann.
Die bekannte Entzerrerschaltung ist im einzelnen
wie folgt aufgebaut. Hinter dem Eingang E, dem das
verzerrte Signal y{t) zugeführt wird, liegen Verzöge- 45
rungsglieder 1 und 2, die das ihnen zugeführte Signal
jeweils um eine Taktzeit verzögern. Die Ausgänge der
Verzögerungsglieder und der Eingang der Schaltung
sind über Bewertungsglieder 3 bis 5 mit einer Summierschaltung 6 verbunden. Am Ausgang der Sum- 5° zerrerschaltung.

mierschaltung 6 liegen hintereinander weitere Ver- Die in F i g. 2 der Zeichnung dargestellte Ent-

zögerungsglieder 7 und 8, deren Ausgänge über weitere Bewertungsglieder 9 und 10 ebenfalls mit dem
Eingang der Summierschaltung 6 verbunden sind,
über ein weiteres Bewertungsglied 11 ist ferner der 55 gemäß Fig. 1. In ihrer Arbeitsweise unterscheidet Ausgang der Summierschaltung 6 direkt mit deren sie sich jedoch von der bekannten grundsätzlich. Eingang verbunden. Die entzerrte Impulsfunktion z(t) Während dem Eingang der bekannten Schaltung

wird vom Ausgang der Summierschaltung abgegriffen. das verzerrte kontinuierliche Signal y(t) zugeführt Mit einer Entzerrerschaltung gemäß F i g. 1 ist es - wird, liegen am Eingang der erfindungsgemäßen Entmöglich, die Schleppimpulse vollständig zu unter- 6° zerrerschaltung die Abtasthaltewerte y„ des Signals drücken, ohne daß hierfür mehr Laufzeitglieder bzw. ,+■, , , , c· 1 _fJ.\ · j, ■ ·,. , ^_n ■, .* 1

Bewertungsglieder erforderüch wären, als ein ver- Xi), d.h., das Signal j(t) wird mit der Taktfrequenz _γ,

zerrter Eingangsimpuls Schleppimpulse hat. Zweck- mit der die Impulse sendeseitig ausgesendet werden,

mäßigerweise wird man die Entzerrerschaltung gemäß abgetastet, und die abgetastete Amplitude wird bis

Fig. 1 so einrichten, daß mit den Laufzeitgliedern 65 _ZUm nächsten Abtastvorgang, also für eine Taktzeit T,

vor dem Summierglied die Vorläuferimpulse beseitigt gehalten.

bzw. vorverlegt und gedämpft werden und daß mit Die von den störenden Einflüssen der Vorläufer-Hilfe der Laufzeit- und Bewertungsglieder hinter der impulse mit Hilfe der Verzögerungsglieder 1 und 2

seifig angeordneten Entzerrerschaltung zu erreichen. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß durch eine Quantisierung der der Verzögerungsschaltung bzw. dem Schieberegister zugeführten Signale auch bei starker Rückkopplung die Stabilität einer Entzerrerschaltung erzwungen werden kann.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung, insbesondere im Hiriblick auf eine automatische Einstellung der Bewertungsglieder der Entzerrerschaltung, wird die Schaltung nach Anspruch 2 aufgebaut.

Eine technisch besonders einfache Realisierung der

Hand der Fig. 2 bis 4 näher erläutert. Es zeigt

Fig. 2 ein Prinzipschaltbild der Entzerrerschaltung,

F i g. 3 eine Entzerrerschaltung mit automatischer Einstellung der Bewertungsglieder als Blockschaltbild und

Fig. 4 die technische Realisierung eines automatisch einstellbaren Bewertungsgliedes in der Entzerrerschaltung unterscheidet sich rein äußerlich nur durch die in den Rückkopplungszweig eingefügte Quantisierungsstufe 12 von der bekannten Schaltung

und der Bewertungsglieder 3 bis 5 weitgehend befreite Signalfolge y_v gelangt hinter der Summierschaltung 6 auf die Quantisierungsstufe 12. Am Ausgang der Quantisierungsstufe 12 treten nur noch diskrete Amplitudenwerte x_v auf. Die Zahl der Amplitudenstufen ist gleich der Zahl der sendeseitig verwendeten Amplitudenstufen, also im einfachsten Fall zwei, d.h. Impuls oder kein Impuls. Man erkennt, daß infolge der Tatsache, daß eine bestimmte Größe der der Entzerrerschaltung über den Rückkopplungszweig zugeführten Amplitudenwerte x_v nie überschritten werden kann und daß damit eine Instabilität der Entzerrerschaltung, wie sie infolge ungünstiger Einstellung der Bewertungsglieder bei den bekannten Anordnungen auftreten konnte, wirksam verhindert wird. Darüber hinaus bringt die Verwendung der Quantisierungsstufe 12 und die Entzerrung der Abtasthaltewerte y_v an Stelle des Signals y(t) weitere Vorteile mit sich, die nachstehend an Hand der F i g. 3 erläutert werden sollen.

Bei dem Ausführungsbeispiel für die Entzerrerschaltung, wie sie in F i g. 3 dargestellt ist, soll davon ausgegangen werden, daß störende Einflüsse der Vorläuferimpulse entweder nicht vorhanden oder bereits mit den eingangs beschriebenen bekannten Mitteln soweit als möglich ausgeschaltet sind.

Ferner sollen der Entzerrerschaltung an ihrem Eingang E wiederum die Abtasthaltewerte y_v des linear verzerrten und lediglich Schleppimpulse aufweisenden Signals y(t) zugeführt werden.

Die Abtasthaltewerte y_v gelangen vom Eingang £ der Entzerrerschaltung über eine Summierschaltung 6 zu einer Quantisierungsstufe 12 und von dort in ein analoges Schieberegister 13, dessen einzelne Stufen, im Ausführungsbeispiel sind η Stufen angenommen, den Verzögerungsgliedern 7 und 8 in F i g. 2 entsprechen. Die Amplitudenwerte x_v, die vom Ausgang der Quantisierungsstufe 12 kommen, werden in dem analogen Schieberegister 13, das als Speicherglieder beispielsweise Kondensatoren enthalten möge, mit 4°·

der Taktfrequenz -ψ weitergesehoben, mit dem auch die Gewinnung der Abtasthaltewerte y_v erfolgt. Der Ausgang der Quantisierungsstufen 12 und die Ausgänge der Schieberegister liegen an Bewertungsgliedem b₀ bis b_n, die den Bewertungsgliedern 9 bis 11 in F i g. 2 entsprechen. Die Ausgangsspannungen der Bewertungsglieder b₀ bis b„ werden in der Summierschaltung 6 zu den Abtasthaltewerten y_v addiert.

Es soll nunmehr kurz erläutert werden, auf welche Weise bei der Entzerrerschaltung gemäß F i g. 3 eine automatische Einstellung der Bewertungsglieder b₀ bis b„ erfolgt.

Wie man der Zeichnung entnimmt, besteht in F i g. 3 jedes der Bewertungsglieder, von denen der Einfachheit halber nur die Bewertungsglieder b₀, ^₁ und b„ dargestellt und die übrigen, ebenso wie die zugehörigen Anzapfungen bzw. Stufenausgänge des Schieberegisters 13, durch Punkte angedeutet sind, aus drei Elementen, und zwar aus zwei Multiplikatoren M, M' und einer Integrationsschaltung I. Jeweils ein Eingang der Multiplikatoren M, M' liegt am Ausgang der zugehörigen Schieberegisterstufe bzw. im Falle des Bewertungsgliedes b₀ am Ausgang der Quantisierungsstufe 12. Der Ausgang des Multiplikators M' ist mit dem zweiten Eingang des Multiplikators M über die Integrationsschaltung I verbunden. In einer Subtraktionsschaltung 14 wird das Ausgangssignal X₀ der Quantisierungsstufe 12 von deren Eingangssignal z„ abgezogen. Die hierbei am Ausgang der Subtraktionsschaltung 14 auftretende Spannung Δζ_ν wird dem zweiten Eingang des Multiplikators M' aller Bewertungsglieder zugeführt.

Für die Erklärung des automatischen Einstellvorganges für die Bewertungsglieder b₀ bis b„ geht man zweckmäßig davon aus, daß bei Fehleinstellung der Koeffizienten b_r die Ausgangssignale z„ sich von den quantisierten Signalen x„ etwas unterscheiden. Das ankommende, linear verzerrte Signal y_v enthält die Überlagerungen der Schleppimpulse der vorher gesendeten Sendezeichen x_v-_r, r = 0, 1 ... η ■ (n Nachschwinger). Dann ist

a_rx_v-_r

das verzerrte Empfangssignal und

r=0

r=0

das bereits durch die Koeffizienten b_r beeinflußte, aber noch nicht korrekt eingestellte entzerrte Signal. Die Differenz zwischen z„ und dem quantisierten Signal x„ ist dann wegen (2)

Δ z_v =

-1) x_v

0.

(3)

Sind alle Ab_r, also alle Fehleinstellungen der Koeffizienten Null, so ist wegen dz„ = 0 der Entzerrer korrekt eingestellt, denn es ergibt sich

z_v - x„ = dz, = 0 z„ = x_v.

(4)

Diese korrekte Einstellung findet der Entzerrer in folgender Weise:

Für einen beliebig gewählten Einstellkoeffizienten b_r = Jb₁ (z. B. r = 1) wird das quantisierte Signal x_v-_x multipliziert mit Δζ_ν. Das Ausgangssignal des Multiplizierers M[, die Spannung U₁', ist dann wegen (3)

U₁' = x_v__x · Δ z_v

—2_ Δ b_rx_v—_r ■

(5)

Setzt man jetzt voraus, daß alle Nachrichtensignale x_v voneinander statistisch unabhängig sind, d. h., beliebige diskrete Werte und Polaritäten zueinander haben, so heben sich, wenn U₁ zeitlich gemittelt wird, alle Produkte im Mittel heraus bis

auf diejenigen, bei denen x„_! · x_v-_t auftreten. Dieses Produkt ist stets positiv. Damit wird der Mittelwert

(5)

(6)

= Ab₁X²

x² ist dabei der quadratische Mittelwert der gesendeten Sendesignale.

Diese Korrekturspannung ist also nach (6) direkt ein Maß für die Ferneinstellung des Koeffizienten b_x und führt am Ausgang des Integrators I₁ zur Kor~ rektur des Koeffizienten so lange, bis Ab₁ = 0 und damit CZ₁' = 0 wird und am Ausgang des Integrators die Spannung konstant bleibt. Der Koeffizient O₁ ist jetzt korrekt abgeglichen.

Hier zeigt sich ein wesentlicher Vorteil der Quantisierung. Alle Koeffizienten b_v stellen sich unabhängig voneinander korrekt ein.

Die Entzerrerschaltung gemäß F i g. 4 weist einen Eingang E auf, dem die Abtasthaltewerte y_v zugeführt werden. Wie bei der Entzerrerschaltung gemäß F i g. 3 und in der gleichen gegenseitigen Verschaltung sind ferner vorhanden eine Additionsschaltung, eine Substraktionsschaltung, eine Quantisierungsstufe und ein Schieberegister sowie ein Bewertungsglied b_r, das stellvertretend für die Bewertungsglieder b₀ bis b„ dargestellt ist, was durch mehrere unbeschaltete Anzapfungen des Schieberegisters 13 sowie durch unbeschaltete Leitungsenden an den Punkten α bis d der Schaltung angedeutet ist.

Das Bewertungsglied b_r, das von. einem gestrichelten Rahmen umgeben ist, enthält als wesentliche Elemente zwei Feldeffekttransistoren, die die Funktion der Multiplikatoren M, M' der Bewertungsglieder gemäß Fig. 3 erfüllen und mit T und T bezeichnet sind, sowie einen Verstärker V, der zusammen mit einer parallelgeschalteten Kapazität C die technische Realisierung der Integrationsschaltungen in F i g. 3 darstellt. Die Ausgangsspannung der zugeordneten Stufe des Schieberegisters 13 wird dem Feldeffekttransistor T" über eine Diode D als Gatespannung zugeführt. Die Spannung Δζ_ν wird diesem Feldeffekttransistor T' über eine Inversionsschaltung Iv' und einen Widerstand R als Drainspannung und über einen Widerstand 2R, der, wie die Bezeichnung andeutet, den doppelten Widerstandswert besitzt wie der Widerstand R als Sourcespannung. Das transistorseitige Ende des Widerstandes 2 R liegt ferner an dem einen Eingang des als Differenzverstärker ausgebildeten Verstärkers V. Zwischen diesem Eingang und dem Ausgang des Verstärkers V liegt die Kapazität C. Der zweite Eingang des Verstärkers V liegt an Bezugspotential. Dieses Bezugspotential liegt über Widerstände auch an der Gateelektrode des Feldeffekttransistors T' und an der Drainelektrode des zweiten Feldeffekttransistors T; an dieser Elektrode liegt ebenfalls über einem Widerstand die Ausgangsspannung der zugeordneten Stufe des Schieberegisters 13. Die Gateelektrode des zweiten Feldeffekttransistors T liegt am Ausgang des Verstärkers V, seine Sourceelektrode ist über eine Inversionsschaltung Iv und einen Widerstand mit der Summierschaltung 6 verbunden, der außerdem die Ausgangsspannung der dem Bewertungsglied b_r zugeordneten Stufe des Schieberegisters über einen Widerstand zugeführt wird. Die unbeschalteten Leitungsenden an den Punkten α bis d der Entzerrerschaltung gemäß F i g. 4 deuten an, daß hier die entsprechenden Spannungen der übrigen Bewertungsglieder zugeführt bzw. abgegriffen werden.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Entzerrerschaltung für linear verzerrte Impulsfolgen aus Signalen mit beliebig vielen diskreten Amplitudenstufen mit einem Schieberegister, dessen Eingang eine von der verzerrten Impulsfolge abgeleitete Eingangsfunktion zugeführt wird und das mehrere Ausgänge aufweist, an denen die Eingangsgröße mit unterschiedlicher Verzögerung auftritt, mit in Polarität und Amplitude regelbaren Bewertungsgliedern, die zwischen den Ausgängen des Schieberegisters und einer Summierschaltung liegen, und mit einem Rückkopplungszweig, über den der Ausgang der Summierschaltung mit dem Eingang der Entzerrerschaltung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Eingang (E) der Entzerrerschaltung, dem die Abtasthaltewerte (y_r) der verzerrten Impulsfolge zugeführt werden, und dem Eingang des Schieberegisters (13) eine Quantisierungsstufe (12) für die gesendeten diskreten Amplitudenstufen liegt.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Bewertungsglied aus zwei Multiplikatoren und einer Integrationsschaltung besteht, daß je ein Eingang der beiden Multiplikatoren mit dem zu dem betreffenden Bewertungsglied gehörigen Ausgang des Schieberegisters verbunden ist, daß die Integrationsschaltung den Ausgang des einen Multiplikators mit dem zweiten Eingang des anderen Multiplikators verbindet, dessen Ausgang mit der Summierschaltung verbunden ist, und daß der zweite Eingang des anderen Multiplikators an jedem Bewertungsglied an einem Glied (14) zur Bildung der Differenz zwischen dem Eingangssignal und dem Ausgangssignal der Quantisierungsstufe liegt (Fi g. 3).

3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Multiplikatoren Feldeffekttransistoren sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen