DE2021953C3

DE2021953C3 - Zeitmultiplexübertragungssystem mit einem Sender und einem Empfänger zur Übertragung von Signalen mittels Pulscodemodulation

Info

Publication number: DE2021953C3
Application number: DE2021953A
Authority: DE
Inventors: Malcolm John Lockeys Kay
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1969-05-16
Filing date: 1970-05-05
Publication date: 1981-06-19
Also published as: GB1317481A; FR2042682A1; BE750441A; CA933682A; JPS5527490B1; US3646272A; NL7006807A; CH518041A; AU422242B2; AU5511069A; DE2021953A1; DE2021953B2; SE355916B

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Übertragungssystem nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs I.

Aus der DE-AS 12 54 715 ist ein derartiges Übertragungssystem bekannt, bei dem ein Synchronisiersignal in Form eines periodischen Kettencodes unter Verzicht auf einen zusätzlichen Kanal dadurch übertragen wird, daß auf vorbestimmte Weise Impulse sämtlicher Signalkanäle periodisch durch Synchronisierimpulse des Kettencodes ersetzt werden, so daß das Synchronisiersignal eine für alle Signalkanäle gleiche Störung bildet Dabei wird das Ausgangssignal des Impulsmusterwandlers im empfangsseitigen Synchronismusdetektor unmittelbar zur Steuerung des Kanalverteilers benutzt, so daß bei einem sehr hohen Störungsgrad mit Störungschancen in der Ordnung von 1:10 der Synchronismus der Kanalverteiler im Sender und Empfänger sehr häufig verlorengeht

Ferner ist aus der DE-PS 12 14 727 ein Verfahren zur Synchronisation von PCM-Übertragungssystemen bekannt, bei dem in einem bestimmten Kanal des Rahmens eine bestimmte Synchronisierzeichengruppe mit der Breite einer Kanalinformation und zusätzlich für jeden Kanal ein Synchronisierzeichen übertragen wird. Durch Überwachung einer Anzahl Kanal-Synchronisierzeichen während duz Synchronisation wird festgelegt, welche aufeinanderfolgenden Impulse zu einer zusammenhangenden Kanalinformation bzw. zu einer Synchronisierzeichengruppe gehören können. Die Rahmensynchronisation mitteis der Synchronisierzeichengruppe erfolgt in üblicher Weise.

Dabei wird eine Kanalinformation in einem Schieberegister darauf untersucht, ob es sich um die Synchronisierzeichengruppe handelt Ist es eine Synchronisierzeichengruppe, wird zur Bestätigung die im Rahmenabstand folgende Synchronisierzeichengruppe abgewartet, und erst wenn diese auch richtig erkannt ist, wird die Verteilung der empfangenen Information über die Kanäle begonnen. Nach der Herstellung der Synchronisation in dieser Weise ist das Fehlen mehrerer aufeinanderfolgender Synchronisierwörter notwendig, was durch einen Fehlerzähler geprüft wird, bis eine fehlende Synchronisation signalisiert und ein neuer Synchronisiervorgang ausgelöst wird. Demgegenüber wird bei der vorliegenden Erfindung ein Prüfimpulsgenerator verwendet, der in spezieller Weise den Fehlerzähler und insbesondere den Ablauf des Synchronisiervcgangs in mehreren Phasen steuert, wobei die Übergänge zwischen den Phasen von bestimmten Kombinationen von Bedingungen abhängen.

In dem älteren Patent 19 06 076 ist ein Übertragungssystem der obengenannten Art geschützt, bei dem zum Erreichen einer besonders zuverlässigen Synchronisation ein integrierendes Netzwerk für die Impulse des Impulsmusterwandlers und ein Prüfimpulsgenerator sowie eine Inhibitor-Gatterschaltung verwendet wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Zeitmultiplex-Übertragungssystemen der eingangs erwähnten Art eine Synchronisierungsart zu schaffen, die auch bei einem sehr hohen Störungsgrad der Multiplexsigna-Ie im Übertragungsweg, beispielsweise mit Störungschansen von 1:10, und bei abnormalen Bctriebszuständen der Signalkanäle, beispielsweise Kanalausfall oder längere Kanalübersteuerung, außer einer zuverlässigen Synchronisierung eine sehr kurze Suchzeit bei der Synchronisierung und insbesondere bei einem vorübergehenden Verlust der Synchronisation ermöglicht

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst

Gegenüber dem älteren Patent wird hier ein Prüfimpulsgenerator mit einer genau definierten Wiederholungszeit der Prüfimpulse in Verbindung mit den übrigen Merkmalen des Synchronismusdetektors verwendet

Für die Erzeugung der dabei verwendeten Synchronisierimpulsmuster sind verschiedene Möglichkeiten bekannt, insbesondere die Erzeugung von Quasi-Zufallsimpulsfolgen mittels Schieberegister.

Wenn das Syrichronisiermuster mit s(t), seine Periode mit Tund ein willkürliches Impulsmuster aus der Menge von Signalimpulsmustern der Signalkanäle mit a(t) bezeichnet wird, muß für eine fehlende Korrelation zwischen s(t) und a(t) das Integral

s(t) a(t - τ) df

für alle Werte τ gleich 0 sein, d. h., daß die Wahrscheinlichkeit, daß das Synchronisierimpulsmuster s(t) in der Menge von Signalimpulsmustern \a(tft vorkommt, äußerst gering ist.

Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Übertragungssystems sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung Werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 ein Übertragungssystem nach der Erfiadung und

Fig.2 im Detail eine Ausführungsform des Steuerkreises im Synchronismusdetektor des Empfängers.

Fig. 1 zeigt sin Zeitrnultiplexübertragungssystem zur Übertragung von 15 Gesprächssignalen mit Hilfe der besonderen Form von Impülsködeffiedutätion, die unter der Bezeichnung »Deltamodulation«! bekannt ist.

Der Sender ist zu diesem Zweck mit 16 in Zeitmultiplex wirkenden Kanälen O bis Ge, und zwar 15 Sprechkanälen Q bis Os und einem Synchronisationskanal Ci6, versehen. In den Sprechkanälen Ci bis Ci5 werden die von Informationsquellen 1, 2,...

herrührenden Gesprächssignale Analog-Digital-Wandlern in Form von Deltamodulatoren 3, 4,... zugeführt und darin in Signalimpulse umgewandelt, die in einer von den zu übertragenden Gesprächssignalen abhängigen Folge an- bzw. abwesend sind, während der Synchronisationskanal Ge einen Synchronisierimpulsgenerator 5 enthält, der Synchronisierimpulse liefert. Die von den Sprechkanälen G bis Gs herrührenden Signalimpulse sowie die von dem Synchronisationskanal Ge herrührenden Synchronisierimpulse werden mittels eines Kanalverteilers 6 zyklisch über einzelne Intervalle jedes Signalzyklus verteilt, der in 16 Intervalle gleicher Größe unterteilt ist, von denen 15 als Signalintervalle und eines als Synchronisationsintervall dienen. Der Kanalverteiler 6 weist eine übliche Bauart auf und enthält in der dargestellten Ausführungsform einen Kommutator 7 mit 16 einzelnen Eingängen für die 15 Sprechkanäle G bis Ci5 und den Synchronisationskanal Gs, welche Kommutatoreingänge nacheinander mit dem Kommutatorausgang wahrend der den einzelnen Kanälen zugewiesenen Intervalle unter der Steuerung der Ausgangssignale eines Verteilungskreises 8 verbunden werden. Der Verteilungskreis 8 hat z. B. die Form von 16 in Fig. 1 nicht näher dargestellten Und-Gattern, die mit ihren Eingängen derart an die Stufen eines 16-Zählers 9, dem von einem Taktimpulsgenerator 10 herrührende Taktimpulse zugeführt werden, angeschlossen sind, daß jedes Und-Gatter nur bei einer bestimmten Lage des Zählers 9 ein Ausgangssignal zum Verbinden des zu dem Und-Gatter gehörigen Kommutatoreinganges mit dem Kommutatorausgang liefert. Alle am Kommutatorausgang auftretenden Impulse sind einander gleich und fallen mit verschiedenen Impulsen aus der Reihe von Taktimpulsen des Taktimpulsgenerators 10 zusammen; die Taktimpulsfrequenz beträgt z. B. 320 kHz. Zur Steuerung der Deltamodulatoren 3, 4... in den Sprechkanälen G bis C\-> und des Synchronisierimpulsgenerators 5 im Synchronisationskanal C\i> werden dem Zähler 9 gleichfalls Kanaltaktimpulse entnommen; die Kanaltaktimpulsfrequenz sowie die Signalzyklusfrequenz betragen dann 20 kHz.

Die vom Sender ausgesandten Multiplexsignale werden über einen Übertraeuneswee 11 auf den Empfänger übertragen und darin einem Impulsgenerator 12 zur Regeneration nach der Form und dem Auftrittszeitpunkt der empfangenen Signalimpulse zugeführt. Der Empfänger ist zu diesem Zweck mit einem Taktfrequenzextraktor 13 zur Wiedergewinnung der Reihe von Taktimpulsen aus den empfangenen Multiplexsignalen versehen. In der dargestellten Ausführungsform enthält der Taktfrequenzextraktor 13 einen Begrenzer l'i, dem sich ein Differenzierungsnetzwerk 15 fürdie begrenzten Signalimpulse und ein Doppelweggleichrichter 16 anschließen, an einen Etngang eines Phasendiskriminators 17 angeschlossen ist. Der andere Eingang des Phasendiskriminators 17 ist mit einem örtlichen Taktimpulsgenerator 18 verbunden, während der Ausgang an ein Glättungsfilter in Form eines integrierenden Netzwerks 19 angeschlossen ist, dessen Ausgangsspannung als Regelspannung einem z. B. als ■ veränderliche Reaktanz ausgebildeten Frequenzkorrektor 20 zur automatischen Phasenstabilisierung des örtlichen Taktimpulsgenerators 18 auf den senderseitigen Taktimpulsgenerator 10 zugeführt wird Die auf diese Weise erhaltenen örtlichen Taktimpulse werden an einen Eingang des Impulsregenerators 12 gelegt

Der Empfänger enthält ferner, gieich wie der Sender, 16 Kanäle, und zwar 15 Sprechkanäle G bis Gs und einen Synchronisationskanal Ot, wobei die empfangenen und regenerierten Multiplexsignale zyklisch über die einzelnen Kanäle mittels eines Kanalverteilers 21 verteilt werden, dessen Bauart und Steuerung denen des senderseitigen Kanalverteilers 6 entsprechen und der gleichfalls einen Kommutator 22, einen Verteilungskreis 23 und einen 16-Zähler 24 enthält, wobei dem Zähler 24 die örtlichen Taktimpulse zugeführt werden. An den Kommutatorausgängen treten die zu den verschiedenen

ίο Kanälen G bis Ot gehörigen Impulse auf, die in sämtlichen Kanälen Kanalimpulsregeneratoren 25, 26,... XJ zugeführt werden, welche von den dem Zähler entnommenen Kanaltaktimpulsen gesteuert werden.

In den Sprechkanälen G bis Gs werden die

regenerierten Signalimpulse an Digital-Analog-Wandler in Form zu den Deltamodulatoren gehöriger integrierender Netzwerke 28, 29,... gelegt, deren Ausgangsspannung nach Filterung in Tiefpässen 30, 31,... einzelnen Verbrauchern 32, 33,... zugeführt wird, im Syncnronisaiionskacia! Ge werden die regenerierten Synchronisierimpulse an einen Synchronismusdetektor 34 gelegt, der einen Einstellkreis 35 im Kanalverteiler 21 steuert. In der dargestellten Ausführungsform enthält der Einstellkreis 35 ein Und-Gatter 36, dem einerseits die örtlichen Taktimpulse und andererseits ein vom Synchronismusdetektor 34 erzeugtes Regelsignal zugeführt werden. Bei Synchronismus der Kanalverteiler 6 und 21 im Sender und im Empfän^ir, d. h. bei entsprechenden Lagen der Kommutatoren 7, 22, wobei die Impulse jedes senderseitigen Kanals gerade dem zugehörigen empfangsseitigen Kanal zugeführt werden, ist der Einstellkreis 35 gesperrt, was bedeutet, daß das dann erzeugte Regelsignal einen unbehinderten Durchgang der örtli chen Taktimpulse durch das Und-Gatter 36 ermöglicht. Wenn das Multiplexsystem zum ersten Mal in Betrieb gesetzt oder wenn der Synchronismus verlorengegangen ist, verhindert das dann erzeugte Regelsignal den Durchgang der örtlichen Taktimpulse durch das Und-Gatter 36, wodurch der empfangsseitige Kanalverteiler 21 gegenüber dem senderseitigen Kanalverteiler 6 nacheilt und sich so stets auf ein anderes Intervall des empfangenen Signalzyklus einstellt, bis der Synchronismus wiederhergestellt ist.

Um eine unter allen Betriebsbedingungen zuverlässige, d. h. durch Signalimpulse oder Störimpulse nahezu nicht beeinflußte. Synchronisation zu erzielen, ist bei dem dargestellten Deltamodulations-Zeitmultiplexsystem in den Synchronisationskanai Gh des Senders ein Iinpulsmustergenerator 37 zum Erzeugen eines periodischen Synchronisierimpulsmusters aufgenommen, das bereits über seine e ^ene Periode und unter allen Betriebsbedingungen der Signalkanäle C\ bis Gs mit den von diesen Signalkanä-

SS len herrührenden Signalimpulsen unkorreliert ist

Bei der in F i g. 1 gezeigten Ausführungsform ist der Impulsmustergenerator 37 als ein rückgekoppeltes Schieberegister 38 mit einer Anzahl von Schieberegisterelementen 39, 40, 41 ausgebildet deren Inhalt mit einer konstanten Schiebeperiode D unter der Steuerung der vom Zähler 9 herrührenden Kanaltaktimpulse fortgeschoben wird, während weiter ein Modulo-2-Summenerzeuger 42 vorgesehen ist von dem ein Eingang an den Ausgang des Schieberegisterelements

6s 39 angeschlossen und der andere Eingang mit dem Ausgang des Schieberegisters 38 verbunden ist während der Ausgang dieses Modute-2-Surnrnenerzcugers 42 mit einem an den Eingang des Schieberegisters

angeschlossenen zweiten Modulo-2-Summenerzeuger 43 verbunden ist, an den außerdem eine Quelle 44 konstanten Signalwertes angeschlossen ist. Wenn nun beim Einschalten des Impulsmustergenerators 37 die Quelle 44 ein konstantes Signal mit einer Amplitude gleich der eines Impulses am Schieberegister 38 abgibt, wird das Schieberegister 38 infolge der Rückkopplung eine Reihe von Impulsen mit einer stets wiederholten Periode: T erzeugen. Es läßt sich mathematisch nachweisen, daß das auftretende Impulsmuster bei Verwendung von η Schieberegisterelementen und bei passender Wahl der Stelle der Modulo-2-üummener zeuger eine Periode (2" - I)D aufweist, wobei D die Länge der Schiebeperiode ist. In der dargestellten Ausführungsform, in der η = 3 ist, beträgt die Periode T ι s des Synchronisierimpulsmusters

(2¹ - I)D= 7D, während das Synchronisierimpulsmuster am Ausgang

generator 37 im Zeitdiagramm 45 dargestellte Form aufweist.

Um bei der praktischen Ausführungsform des Impulsmustergenerators 37 der Fig. 1 eine unter besonderen Bedingungen mögliche Neigung zur unerwünschten Erzeugung einer ununterbrochenen Impulsreihe zu verhindern, ist zwischen dem Ausgang des Schieberegisters und der Rückkopplungsleitung ein normalerweise geöffnetes Inhibitgatter 46 angebracht, dessen Inhibiteingang mit einem Und-Gatter 47 \o verbunden ist, an das die Ausgänge sämtlicher Schieb registerelemente 39 bis 41 angeschlossen sind. Wenn sich nämlich der Impulsmustergenerator 37 in dem Zustand befinden würde, in dem eine ununterbrochene Impulsreihe erzeugt wird, tritt an den Ausgängen sämtlicher Schieberegisterelemente 39 bis 41 gleichzeitig ein Impuls auf, wodurch am Ausgang des Und-Gatters 47 ein Impuls erscheint, der das Inhibitgatter 46 sperrt und auf diese Weise diesem unerwünschten Zustand des Impulsmustergenerators 37 sofort ein Ende macht.

Im Empfänger ist in den Synchronismusdetektor 34 ein Impiilsmusterwandler 48 aufgenommen, der mit einem Schieberegister 49 versehen ist, dessen Inhalt unter der Steuerung der wiedergewonnenen Taktimpulse fortgeschoben wird, welcher Impulsmusterwandler 48 das empfangene Synchronisierimpulsmuster in eine Reihe äquidistanter Impulse umwandelt.

F i g. 1 zeigt einen besonders geeigneten Impulsmusterwandler 48, wobei die Tatsache, daß das Synchroni- sierimpulsmuster s(t) mit einem beliebigen anderen Signalimpulsmuster ofrjunkorreliert ist, auf zweckmäßige Weise zum Aufbau des Impuismusterwandlers 48 ausgenutzt wird.

Der dargestellte Impulsmusterwandler 48 enthalt ein Schieberegister 49, das mit einer der Anzahl von Kanaltaktimpulsperioden im Synchronisierimpulsmuster angepaßten Anzahl von Schieberegisterelementen versehen ist, welche Anzahl um 1 geringer als diese Anzahl von Kanaltaktimpulsperioden, in diesem Falle somit 6, ist, wobei der Inhalt dieser Schieberegisterelemente unter der Steuerung der örtlichen Kanaltaktimpulse fortgeschoben wird; der Deutlichkeit halber ist diese Steuerung in Fig. 1 nicht naher dargestellt. Die Ausgänge sämtlicher Schieberegisterelemente sind fiber ein Widerstandsnetzwerk 50 mit untereinander gleichen Widerständen an eine ZusssHseriSgungsvorrichtung in Form eines Widerstandes 51 angeschlossen, wobei die Widerstände derart mit den Schieberegisterelementen verbunden sind, daß das Widerstandsnetzwerk 50 eine Schablone für das Synchronisierimpulsmuster s(l) in einer bestimmten Phase, z. B. in F i g. 1 eine Schablone für die im Zeitdiagramm 45 beim Impulsmustergenerator 37 angegebene Phase des Impulsmusters s(t), bildet. Zu diesem Zweck ist jedes Schieberegisterelement, in dem bei einem Schieberegisterinhalt, der dem Synchronisierimpulsmuster in dieser Phase entspricht, ein Impuls vorhanden ist, mit seinem Ausgang direkt an seinen zugehörigen Widerstand angeschlossen, während jedes Schieberegisterelement, in dem dann ein Impuls fehlt, mit seinem Ausgang über einen Inverter an seinen zugehörigen Widerstand angeschlossen ist. Bei der Verwendung bistabiler Kippschaltungen als Schieberegisterelemente können die Inverter aber fortgelassen werden, weil Schieberegisterelementen dieser Art sowohl die Impulse als auch die invertierten Impulse entnommen werden können. Firner ist auch der

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unmittelbar) mit einem solchen Widerstand verbunden.

Die Zufuhr des Synchronisierimpulsmusters an diesen Impulsmusterwandler 48 ergibt dann ein Ausgangssignal der Zusammenfügungsvorrichtung 51, das einen Höchstwert aufweist, wenn das Synchronisierimpulsmuster in der gewünschten Phase im Schieberegister 49 vorhanden ist, während es einen konstanten Mindestwert aufweist, wenn das .Synchronisierimpulsmuster in einer anderen Phase im Schieberegister 49 vorhanden ist. Wenn die Zeitverschiebung des empfangenen Synchronisierimpulsmusters in bezug auf das Synchronisierimpulsmuster in der gewünschten Phase mit τ angedeutet wird, hat das Ausgangssignal der Zusammenfügungsvorrichtung 51 als Funktion von r den unter dem Impulsmustergenerator 37 im Zeitdiagramm 52 dargestellten Verlauf. Am Ausgang der Zusammenfügungsvorrichtung 51 erscheint dann eine Reihe äquidistanter Impulse mit einer Amplitude gleich dem Höchstwert und mit einer Periode T gleich der des Synchronisierimpulsmusters. Bei Zufuhr eines beliebige anderen Signalimpulsmusters wird dagegen am \usgang der Zusammenfügungsvorrichtung 51 ein sich schrittweise änderndes Signal auftreten, das auf Grund der latsacne, aaü es mit dem Synchronisierimpuismuster unkorreliert ist, weit unterhalb des Höchstwertes bleibt.

An die Zusammenfügungsvorrichtung 51 ist eine Schwellenvorrichtung 53 angeschlossen, deren Schwellwert, unter Berücksichtigung der gegebenen Störmöglichkeit, auf z. B. das 0,8fache des Höchstwertes des Ausgangssignals der Zusammenfügungsvorrichtung 51 eingestellt ist Nur bei Zufuhr des Synchronisierimpulsmus.ers (oder einer sehr guten Annäherung desselben) an den Impulsmusterwandler 48 tritt dann am Ausgang 54 der Schwellenvorrichtung 53 eine Reihe äquidistanter Impulse mit einer Periode Tauf.

in diesem Zusammenhang dürfte es einleuchten, daß das empfangene Synchronisierimpulsmuster infolge von Störungen im Übertragungsweg kleine Abweichungen aufweisen kann. Im dargestellten Ausführungsbeispiel, in dem der Schwellwert auf das 0,8fache des Höchstwertes des Ausgangssignals der Zusammenfügungsvorrichtung 51 eingestellt ist, tritt gleichfalls eine Reihe äquidistanter Impulse bei Impulsmustern auf, die um nur einen Impuls von dem Synchronisierimpulsmuster verschieden sind.

Ferner ist die SchweUenvorrichtung 53 derart ausgebildet daß am Ausgang 55 das inverse Signal des

130 225/20

Ausgangs 54 auftritt; ist z. B. am Ausgang 54 ein Impuls vorhanden, so fehlt am Ausgang 55 ein Impuls, und umgekehrt.

Der Synchronismusdetektor 34 enthält als zweites Element einen Prüfimpulsgenerator 56, der Prüfimpulse mit einer Wiederholungszeit gleich einem ganzen Vielfachen der Periode T des Synehronisierimpulsmusters liefert.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Synchronismusdetektor 34 ist der PrUlimpulsgenerator 56 als ein Zähler ausgebildet, der von den Kanaltaktimpulsen des 16-Zählers 24 gespeist wird und der nach Zufuhr einer Anzahl von Kanaltaktimpulsen gleich der Anzahl von Kanaltaktimpulsperioden im Synchronisierimpulsmuster, in diesem Falle also 7. seine Endlage erreicht und dann einen PrUfimpuls einer Dauer gleich einer Kanaltaktimpulsperiode an den Ausgang 57 abgibt. Außerdem ist der Zähler 56 mit einem Ausgang 58 versehen, an dem ein Prüfimpuls auftritt, wenn der

Zähler sciiic Aii'ungSiägc έϊΓιιΊίϊιΊΓΡιί.

Als drittes Element enthält der Synchronismusdetektor 34 einen Fehlerzähler 59, der nur zu durch die Prüfimpulse des Prüfimpulsgenerators 56 bestimmten Zeitpunkten Änderungen in seiner Lage gestattet und der lediglich beim Fehlen einer vorher bestimmten Anzahl unmittelbar aufeinanderfolgender Impulse aus der Reihe äquidistanter Impulse des Impulsmusterwandlers 48 einen Fehlerimpuls abgibt.

In der gezeigten Ausführungsform ist an den Rückstelleingang des Fehlerzählers 59 ein Und-Gatter 60 und an den Zählereingang ein Und-Gatter 61 angeschlossen, wobei an diese Und-Gatter 60, 61 die vom Ausgang 57 des Prüfimpulsgenerators 56 herrührenden Prüfimpulse gelegt sind. Wie noch näher beschrieben wird, fällt bei Synchronismus die Reihe äquidistanter Impulse am Ausgang 54 der Schwellenvorrichtung 53 im Impulsmusterwandler 48 mit der Reihe von Prüfimpulsen am Ausgang 57 des Prüfimpulsgenerators 56 zusammen. Wenn nun bei Synchronismus ein Impuls aus der Reihe äquidistanter Impulse am Ausgang 54 der Schwellenvorrichtung 53 gleichzeitig mit einem Prüfimpuls auftritt, wird dieser Impuls vom Und-Gatter 60 durchgelassen und als Rückstellimpuls dem Fehlerzähler 59 zugeführt, wodurch der Fehlerzähler 59 seine Anfangslage einnehmen wird. Wenn aber bei Synchronismus infolge von Störungen ein Impuls aus der Reihe äquidistanter Impulse am Ausgang 54 der Schwellenvorrichtung 53 fehlt, tritt am Ausgang 55 der Schwellenvorrichtung 53 wohl ein Impuls gleichzeitig mit einem Prüfimpuls auf, der vom Und-Gatter 61 durchgelassen und im Fehlerzähler'59 gezählt wird. Die Anzahl von Stufen des Fehlerzählers 59 ist, unter Berücksichtigung der gegebenen Störmöglichkeit, derart gewählt, daß der Fehlerzähler 59, z. B. erst beim Fehlen von acht aufeinanderfolgenden Impulsen aus der Reihe äquidistanter Impulse seine Endlage erreicht und dann einen Fehlerimpuls abgibt Der Fehlerzähler 59 wirkt also wie ein Integrator für die Reihe äquidistanter Impulse, dessen Inhalt bei Zufuhr der Reihe äquidistanter Impulse konstant bleibt, aber dessen Inhalt nach dem Fehlen von acht aufeinanderfolgenden Impulsen aus dieser Reihe äquidistanter Impulse verlorengeht, wobei die Endlage des Fehlerzählers 59 eine Schwelle zur Anzeige dieses Fehlens bildet

Nach der Erfindung enthält der Synchronismusdetek- tor 34 als viertes Element einen an den EmsteUkrtis 35 des Kanaiverteiiers 21 angeschlossenen Steuerkreis 62, der mit einem Speicher 63 versehen ist der vier verschiedene Zustände aufweist, die je nur einer der folgenden Synchronisatäonsphasen entsprechen:

a) fehlender Synchronismus,
b) Untersuchungsphase,

c) Kontrollphase,

d) Synchronismus.

Dabei erfolgen alle Übergänge zwischen diesen ίο Synchronisationsphasen unter der Steuerung der augenblicklichen Zustände des Speichers 63, während ferner

der Übergang von der Phase a) in die Phase b) durch den ersten in der Phase a) auftretenden Prüfimpuls des Prüfimpulsgenerators 56 bewirkt wird,

der Übergang von der Phase b) in die Phase ?) durch einen Impuls aus der Reihe äquidistanter Impulse des Impulsmusterwandlers 48, der vor oder :g zu at~. Zeitpunkt des nächstfolgenden Prüfimpu! ses des Prüfimpulsgenerators 56 in der Phase b) auftritt, bewirkt wird, während dieser Prüfimpuls beim Fehlen eines Impulses aus dieser Reihe äquidistanter Impulse während des obenerwähnten Zeitintervalls die Rückkehr von der Phase b) in die Phase a) bewirkt,

der Übergang von der Phase c) in die Phase d) durch einen Impuls aus der Reihe äquidistanter Impulse des Impulsmusterwandlers 48, der zum Zeitpunkt des ersten in der Phase c) auftretenden Prüfimpulses des Prüfimpulsgenerators 56 erscheint, bewirkt wird, während dieser Prüfimpuls beim Fehlen eines Impulses aus dieser Reihe äquidistanter Impulse zu dem obenerwähnten Zeitpunkt die Rückkehr von der Phase c) in die Phase a) bewirkt,

die Rückkehr von der Phase d) in die Phase a) durch einen Fehlerimpuls des Fehlerzählers 59 bewirkt wird.

Außerdem gibt der Steuerkreis 62 bei jeder Rückkehr in die Phase a) einen Steuerimpuls zur Entsperrung des Einstellkreises 35 des Kanalverteilers 21 und ferner bei jedem Übergang von der Phase b) in die Phase c) einen Rückstellimpuls zum Zurückversetzen des Prüfimpulsgenerators 56 in seine Anfangslage ab.

Bei dem in F i g. 1 dargestellten Empfänger ist der

Speicher 63 aus zwei bistabilen Kippschaltungen 64, 65 aufgebaut deren Zustände auf eindeutige Weise die unterschiedlichen Synchronisationsphasen anzeigen.

Wenn nun die Betriebslage jeder der bistabilen Kippschaltungen 64, 65 mit »1« und ihre Ruhelage mit »0« bezeichnet wird, kann bei der dargestellten Ausführungsform die Beziehung zwischen den Kippschaltungszuständen und den Synchronisationsphasen in der nachstehenden Tabelle angegeben werden.

Synchronisationsphase

Zustand

Kippschaltung 64 Kippschaltung 65

a) Fehlender
Synchronismus

b) Untersuchungsphase

c) Kontrollphase

d) Synchronismus

0 0

In FI g. I ist der Aufbau des Steuerkreises 62 nicht näher dargestellt, aber letzterer wird noch ausführlich an Hand eines detaillierten Ausfuhrungsbeispiels nach F i g. 2 beschrieben.

Infolge der Wirkung des Impulsmusterwandlers vfird lediglich bei Zufuhr des Synchronisierimpulsinusters eine Reihe äquidistanter Impulse mit einer Periode Tarn Ausgang 54 der Schwellenvorrichtung 53 auftreten. Wenn sich nun die Kanalverteiler 6,21 im Sender und im Empfänger im synchronisierten Zustand und sich somit die bistabilen Kippschaltungen 64, 65 in dem dem Synchronismus [der Phase d)] entsprechenden Zustand (1,1) befinden, so wird der Fehlerzähler 59 unter dem Einfluß der ununterbrochenen Zufuhr der äquidistanten Impulsreihe von den Prüfimpulsen des Prüfimpulsgenerators 56 in seiner Anfangslage gehalten. Dabei gibt der Fehlerzähler 59 somit keinen Fehlerimpuls ab, so daß der Steuerkreis 62 in dem Zustand (1,1) bleibt, in dem dieser Steuerkreis 62 kein Regelsignal erzeugt und der 21 dann wieder unter der Steuerung der örtlicher Taktimpulse weiterschaltet, bis ein folgender Steuerimpuls von dem Steuerkreis 62 abgegeben wird, wobei sich der beschriebene Einstellvorgang des Kanalverteilers 21, in diesem Falle: Verzögerung über ein Intervall des Signalzyklus, wiederholt. Diese Änderungen der Einstellung des Kanalverteilers 21 wiederholen sich so lange, bis der Synchronismus der Kanälverteiler 6, 21 im Sender und im Empfänger erhalten ist, wobei infolge der

ίο ununterbrochenen Zufuhr des Synchronisierimpulsmusters an den Impulsmusterwandler 48 verhindert wird, daß der Steuerkreis 62 Steuerimpulse an den Einstellkreis 35 abgibt, so daß der dann gesperrte Einstellkreis 35 keine weitere Einstellung des Kanalverteilers 21

is bewirkt. Der Steuerkreis 62 wirkt also wie ein Inhibitgatter für den Prüfimpuls am Ausgang 58 des Prüfimpulsgenerators 56, aus dem der kurzzeitige Steuerimpuls hergeleitet wird, wobei das Inhibitgatter nur in dem Zustand (0,0) der bistabilen Kippschaltungen

Eif!s!s!!krsis 35 dss Kanslverteüers 2! gesperrt bleibt. '" ***. fiS und somit nur in der Phase a) geöffnet ist.

Bei Zufuhr beliebiger von dem erforderlichen Synchronisieiimpulsmuster verschiedener Impulsmuster oder einer sehr guten Annäherung desselben, z. B. von einem Signalkanal herrührender Impulsmuster, erscheint am Ausgang 54 der Schwellenvorrichtung 53 keine äquidistante Impulsreihe. Am Ausgang 55 der Schwellenvorrichtung 53 ist dann aber stets ein Signal vorhanden, das das Und-Gatter 61 für die Prüfimpulse des Prüfimpulsgenerators 56 geöffnet hält, welche Prüfimpulse im Fehlerzähler 59 gezählt werden, wodurch dieser Fehlerzähler 59 seine Endlage erreicht und an den Steuerkreis 62 einen Fehlerimpuls abgibt. Dieser Fehlerimpuls bewirkt dann eine Rückkehr der bistabilen Kippschaltungen 64,65 in den dem fehlenden Synchronismus [der Phase a)] entsprechenden Zustand (0,0). Wenn die Kippschaltungen 64, 65 unter dem Einfluß dieses Fehlerimpulses, der stets mit einem Prüfimpuls zusammenfällt, in diesen Zustand (0,0) zurückkehren, gibt der Steuerkreis 62 während des nächstfolgenden Signalzyklus einen Steuerimpuls zur Entsperrung des Einstellkreises 35 des Kanalverteilers 21 ab. Zu diesem Zweck wird der in der Anfangslage des Prüfimpulsgenerators 56 am Ausgang 58 auftretende Prüfimpuls dem Steuerkreis 62 zugeführt, so dali der Steuerkreis 62 nur während des ersten Signalzyklus in diesem Zustand (0,0) der Kippschaltungen 64, 65 einen Steuerimpuls abgeben kann, der über einen Impulserzeuger 66 zur Erzeugung eines kurzzeitigen Impulses (kürzer als ein örtlicher Taktimpuls des Taktimpulsgenerators 18) an den Einstellkreis 35 weitergeleitet wird. Diese kurzzeitigen Steuerimpulse dienen im Einstellkreis 35 als Rückstellimpulse für eine bistabile Kippschaltung 67, an die die örtlichen Taktimpulse als Stellimpulse gelegt sind. Beim Fehlen der Steuerimpulse halten die örtlichen Tdctimpulse die bistabile Kippschaltung 67 in ihrer Betriebslage, in der die Kippschaltung 67 ein Regelsignal liefert, das das Und-Gatter 36 für die örtlichen Taktimpulse geöffnet hält, während dagegen ein Steuerimpuls die bistabile Kippschaltung 67 in ihre Ruhelage zurückversetzt, in der die Kippschaltung 67 kein Regelsignal liefert und das Und-Gatter 36 für die örtlichen Taktimpulse geschlossen wird Der empfangsseitige Kanalverteiler 21 bleibt dann in einer bestimmten Lage stehen, während der senderseitige Kanalverteiler 6 zu einer folgenden Lage weiterschaltet Der dem Steuerimpuls unmittelbar folgende örtliche Taktimpuls führt die bistabile Kippschaltung 87 wieder in ihre Betriebslage, so daß der empfangsseitige Kanalverteiler Der Wiedersynchronisationsvorgang von fehlendem Synchronismus [Phase a)] zu vollständigem Synchronismus [Phase d)] verläuft nun wie folgt.

Wenn die beiden bistabilen Kippschaltungen 64, 65

2S unter dem Einfluß eines Fehlerimpulses, der stets mit dem bsi der Endlage des Prüfimpulsgenerators 56 am Ausgang 57 auftretenden Prüfimpuls zusammenfällt, in dem der Phase a) entsprechenden Zustand (0,0) zurückkehren, stellt der Einstellkreis 35 unter der Steuerung des bei der Anfangslage des Prüfimpulsgenerators 56 am Ausgang 58 auftretenden Prüfimpulses den Kanalverteiler 21 während des nächstfolgenden Signalzyklus in der Phase a) auf ein neues Intervall des empfangenen Signalzyklus ein. Die diesem neuen Intervall entnommenen Impulse werden nun während sechs aufeinanderfolgender Kanaltaktimpulsperioden in die sechs Elemeptedes Schieberegisters49eingeschoben, während der Prüfimpulsgenerator 56, der gerade beim Auftreten des sechsten Kanaltaktimpulses seine Endla ge erreicht, dann einen Prüfimpuls an den Ausgang 57 abgibt, der in diesem Zustand (0,0) der bistabilen Kippschaltungen 64,65 als Stellimpuls an die Kippschaltungen 64 weitergeleitet wird und also den Übergang von fehlendem Synchronismus [r"nase aß Zustand: (0,0), in die Untersuchungsphase [Phase b)\ Zusta-.;', (1,0), bewirkt

Da das Synchronisierimpulsmuster mit einer Länge von 7 Impulsen in 7 verschiedenen Phasen auftreten kann, während nur in der durch das Widerstandsnetz werk 50 des Impulsmusterwandlers 48 bestimmten Phase am Ausgang 54 der Schwellenvorrichtung 53 ein Impuls auftreten kann, ist es in der Untersuchungsphase b) erforderlich, daß während 7 aufeinanderfolgender Kanahaktimpulsperioden, also über eine vollständige Peri- ode T des Synchronisierimpulsmusters, in jeder Kanaltaktimpulsperiode geprüft wird, ob das neue Impulsmuster das gewünschte Synchronisierimpulsmuster ist oder nicht Wenn während dieses ganzen Zeitintervalls mit einer Länge Tarn Ausgang 54 kein Impuls auftritt, folgt die Entscheidung, daß dieses neue Impulsmuster nicht als das Svnchronisierimpulsmuster akzeptiert werden kann und daß ein folgendes Intervall des empfangenen Signalzyklus untersucht werden muß. Zu diesem Zweck wird der gerade am Ende dieses Zeitintervalls mit einer Länge Tarn Ausgang 57 des Prüfimpulsgenerators 56 auftretende Prüfimpuls, zusammen mit dem beim Fehlen eines Impulses am Ausgang 54 der Schweilerivorrichtung 53 gerade am Ausgang 55 wohl vorhandenen

Signal, dazu benutzt, bei diesem Zustand (1,0) der Kippschaltungen 64, 65 die Kippschaltung 64 in ihre Ruhelage zurückzuführen und auf diese Weise die Rückkehr von der Untersuchungsphase b) in die Phase a) des fehlenden Synchronismus (Zustand: 0,0) zu bewirken. Wenn üe Kippschaltungen 64, 65 in diesen Zustand (0,0) zurückkehren, gibt der Steuerkreis 62, wie oben bereits auseinandergesetzt wurde, einen Steuerimpuls zur Entsperrung des Einstellkreises 35 ab, welcher Einstellkreis den Kanalverteiler 21 auf ein neues Intervall des empfangenen Signalzyklus einstellt, wonach sich der bisher beschriebene Vorgang wiederholen kann.

Wenn aber in der Untersuchungsphase b) vor oder sonst jedenfalls zu dem Zeitpunkt des Prüfimpulses, der gerade am Ende dieses Zeitintervalls mit einer Länge T erscheint, am Ausgang 54 der Schwellenvorrichtung 53 wohl ein Impuls auftritt, folgt die Entscheidung, daß das neue Impulsmuster vorläufig als das Synchronisierimpulsmuster akzeptiert werden kann (bedingte Annah- me). Dieser Impuls am Ausgang 54 der Schwellenvorrichtung 53 wird nun dazu benutzt, bei diesem Zustand (1,0) der Kippschaltungen 64, 65 einerseits die Kippschaltung 64 in ihre Ruhelage zurückzuführen und andererseits die Kippschaltung 65 in ihre Betriebslage zu führen und auf diese Weise den Übergang von der Untersuchungsphase b) in die Kontrollphase c) (Zustand: 0,1) zu bewirken. Die Rückkehr der Kippschaltung 64 in ihre Ruhelage wird dabei auch dazu benutzt, einen Impuls zu erzeugen, der als Rückstellimpuls dem Prüfimpulsgenerator 56 zugeführt wird, so daß die Phase der Prüfimpulse am Ausgang 57 der Phase des neuen Impulsmusters entspricht, die durch das Widerstandsnetzwerk 50 im Impulsmusterwandler 48 bestimmt wird. Auf diese Weise ist gesichert, daß bei einer endgültigen Annahme des neuen Impulsmusters als das Synchronisierimpulsmuster die Reihe äquidistanter Impulse am Ausgang 54 der Schwellenvorrichtung 53 mit der Reihe von Prüfimpulsen am Ausgang 57 des Prüfimpulsgenerators 56 zusammenfallt

In der Kontrollphase c) (Zustand 0,1) wird nun geprüft, ob das vorläufig akzeptierte neue Impulsmuster tatsächlich die gleiche Periodizität wie das Synchronisierimpulsmuster aufweist, indem geprüft wird, ob nach einem Zeitintervall gleich der Periode Tdes Synchronisierimpulsmusters am Ausgang 54 der Schwellenvorrichtung 53 der beim Synchronisierimpulsmuster zu erwartende Impuls in der Tat auftritt Tritt der zu erwartende Impuls am Ausgang 54 auf, so folgt die Entscheidung, daß das neue Impulsmuster endgültig als das Synchronisierimpulsmuster akzeptiert werden kann. Dieser Impuls am Ausgang 54 wird dann, zusammen mit dem gerade auftretenden Prüfimpuls am Ausgang 57 des Prüfimpulsgenerators 56, dazu benutzt, bei diesem Zustand (0,1) der Kippschaltungen 64,65 die Kippschale tung 64 in ihre Betriebslage zu führen und auf diese Weise den Obergang vor) der Kontrollphase e) in die Phase d) des vollständigen Synchronismus (Zustand: 1,1) zu bewirken.

Tritt der zu erwartende Impuls am Ausgang 54 jedoch nicht auf, so folgt die Entscheidung, daß das vorlaufig akz( ptierte neue impulsmuster nicht als das Synchronisier mpulsmuster beibehalten werden kann und daß ein folf.endes Intervall des empfangenen Signalzyklus utr ersucht werden muß. Der Prüf impuls am Ausgang 57 des Prüfimpulsgenerators 56 wird nun, zusammen mit d( m dann am Ausgang 55 der Schwellenvorrichtung 53 wohl vorhandenen Signal, dazu benutzt, bei diesem Zustand (0,1) der Kippschaltungen 64,65 die Kippschaltung 65 in ihre Ruhelage zurückzuführen und auf diese Weise den Rückgang von der KontroUphase c) in die Phase a) des fehlenden Synchronismus (Zustand: 0,0) zu bewirken. Wie oben auseinandergesetzt wurde, ergibt diese Rückkehr in die Phase a) eine Änderung der Einstellung des Kanalverteilers 21, wonach sich der bisher beschriebene Vorgang wiederholen kann.

Befinden sich die bistabilen Kippschaltungen 64, 65 bei der Phase d) einmal im Zustand (1,1), so kann, wie oben bereits ausführlich beschrieben wurde, infolge der ununterbrochenen Zufuhr der äquidistanten Impulsreihe des Impulsmusterwandlers 48 dieser Zustand nicht geändert werden, da der Fehlerzähler 59 in seiner Anfangslage gehalten wird und keinen Fehlerimpuls abgeben kann, so daß der Steuerkreis 62 seinerseits in dem Zustand (1,1) bleibt, in dem kein Steuerimpuls abgegeben wird und der Einstellkreis 35 des Kanalverteilers 21 gesperrt bleibt

Auf diese Weise ist durch Anwendung der Maßnahmen nach der Erfindung in dem dargestellten Deltamoduiations-ZeitmuItiplexsystem eine unter allen Bedingungen zuverlässige Synchronisation erzielt, wobei unter Beibehaltung der Zuverlässigkeit eine sehr kurze Suchzeit erhalten wird, wie nachstehend näher erläutert wird. Bei dieser Erläuterung wird das Vorhandensein eines Impulses in einem Impulsmuster durch »1« und das Fehlen eines Impulses durch »0« angedeutet werden.

Das in diesem Zeitmultiplexsystem benutzte Synchronisierimpulsmuster, das in einem beliebigen Zeitintervall gleich seiner Periode die folgende Form hat (vgl. Zeitdiagramm 45 in Fi g. 1):

0001011

unterscheidet sich auf eindeutige Weise von den Signalimpulsmustern, dl·» unter allen Betriebsbedingungen der Sprechkanäle Ci bis Gs auf der Senderseite auftreten können und die bei Verwendung von Deltamodulation in die folgenden Typen unterteilt werden können:

a) Ruhemuster, die beim Fehlen eines Gesprächssignals, z. B. während einer Gesprächspause, auftreten und die folgenden Formen haben können:

...1010101010101010... ...1100110011001100...

b) Fehlermuster, die bei Ausfall eines der Kanäle Ci bis Cis oder bei Obersteuerung eines Deltamodulators 3, 4,... auftreten, in welchen Mustern die Impulse wahrend langer Zeitintervalle stets anwesend oder stets abwesend sind;

c) Gesprächsmuster, in denen die Impulse in einer völlig durch die Form des zu übertragenden Gesprächssignals bestimmten Abwechslung an- und abwesend sind.

Bei Betrachtung der obenbestehenden Signalimpuls· mutter stellt sich heraus, daß in allen bei Deltamodulation vorliegenden Fallen die Impulse in den Signalimpulsmustern in einer geordneten Abwechslung an- und abwesend sind, wahrend dagegen im Synchronisierimpulsmuster über ein beliebiges Zeitintervall gleich seiner Periode T die Impulse in ungeordneter Abwechslung an- und abwesend sind.

Auch auf der Empfangsseite unterscheidet sich aber das Synchronisierimpulsmuster auf eindeutige Weise von allen Signalimpulsmustern, in denen infoige von Störungen im übertragungsweg 11 Störimpulse auftreten, welche Störimpulse sich in den regenerierten

Signalimpulsmustern durch Unterdrückung oder Zusatz von Impulsen bemerkbar machen. Denn auch bei sehr hohen Störmöglichkeiten, z.B. 1:10, ist die mittlere Zeitspanne zwischen zwei aufeinanderfolgenden Störimpulsen in einem Signalimpulsmuster eines Sprechka- nals Q bis Qs erheblich größer als die mittlere Zeitspanne zwischen zwei aufeinanderfolgenden Signalimpulsen, so daß die Störimpulse den eigenen geordneten Charakter der Signalimpulse nur in sehr geringem Maße beeinflussen. Auch üben die Störimpul- to se nur einen sehr geringen Einfluß auf den ungeordneten Charakter des Synchronisierimpulsmusters aus, so daß der deutliche Unterschied zwischen dem¹ Synchronisierimpulsmuster und den unter allen Betriebsbedingungen auftretenden Signalimpulsmustern nur in sehr geringem Maße durch die Störungen im Übertragungsweg 11 herabgesetzt wird.

Die Verwendung dieses deutlichen Unterschiedes ermöglicht es, das Synchronisierimpulsmuster in dem Empfänger sehr schnell und mit großer Gewißheit mittels des Impulsmusterwandlers 48 zu erkennen, der lediglich bei Zufuhr des Synchronisierimpuismusters eine Reihe äquidistanter Impulse erzeugt Denn nach der Rückkehr in die Phase a) des fehlenden Synchronismus erfolgt bereits innerhalb einer Periode T des Synchronisierimpuismusters der Übergang in die Untersuchungsphase b). In der Phase b) wird dann während eines Zeitintervalls höchstens gleich T untersucht, ob das neue Impulsmuster vorläufig akzeptiert werden kann, oder verworfen werden muß, so daß diese Entscheidung bereits innerhalb eines Zeitintervalls 2T nach der Rückkehr in die Phase a) stattfindet Wenn sich das vorläufig akzeptierte Impulsmuster nach einer Periode Γ bei der Periodizitätskontrolle in der Phase c) als befriedigend erweist, erfolgt der Übergang in die Phase d) des vollständigen Synchronismus also innerhalb eines Zeitintervalls 3 T nach der Rückkehr in die Phase a).

Auf diese Weise wird durch Anwendung der Maßnahmen nach der Erfindung der Synchronismus der Kanalverteiler 6 und 21 im Sender bzw. im Empfänger sogar bei Störmöglichkeiten von 1:10 in kurzer Zeh mit großer Gewißheit erreicht Wenn die sehr hohe Störmöglichkeit und die Wahrscheinlichkeiten der Übergänge zwischen den unterschiedlichen Synchronisationsphasen berücksichtigt werden, stellt sich heraus, daß sogar im ungünstigsten Fall, in dein alle Intervalle eines Signalzyklus untersucht werden müssen, bevor das Synchronisierintervall gefunden wird, zum Erhalten des Synchronismus ein Zeitintervall gleich dem Vierfachen der mittleren zum Untersuchen eines vollständigen Signalzyklus erforderlichen Zeit reichlich genügend ist Bei der dargestellten Ausführungsform, bei der die Anzahl von Kanälen 16 beträgt und das Synchronisierimpulsmuster eine Periode T "7 D aufweist, wobei D die Kanaltaktimpulsperiode von 0,05 msec ist, bedeutet dies, daß Sogar bei einer Stöfrnöglichkeit von 1:10 nach ± 60 msec der Synchronismus erhalten ist, welche kurze Suchzeit reichlich innerhalb des für die Übertragung von Gesprichssignalen zulässigen Bereiches von etwa 1 to Sekunde liegt

Nun wird der in F ί g. ί nur schematisch dargestellte Steuerkreis 62 an Hand der Fig.2 im Detail beschrieben, wobei in F i g. 2 der Deutlichkeit halber die an den Steuerkreis 62 grenzenden Teile nochmals dargestellt und mit den gleichen Bezugsziffern wie in F i g. 1 versehen sind.

Wie bereits in F i g. 1 dargestellt ist, ist der Speicher

63 aus zwei bistabilen Kippschaltungen 64,65 aufgebaut, wobei in Fig.2 die Ausgänge, an denen in der Betriebslage ein Signal auftritt, mit »1«, und die Ausgänge, an denen in der Ruhelage ein Signal auftritt, mit »0« bezeichnet sind, während die Stelleingänge mit Sund die Rückstelleingänge mit R bezeichnet sind.

Oben wurde ausführlich beschrieben, daß alle Übergänge zwischen den unterschiedlichen Synchronisationsphasen, also zwischen den Zuständen der Kippschaltungen 64, 65, unter der Steuerung der augenblicklichen Zustände des Speichers 63 erfolgen. Bei dem Steuerkreis 62 nach Fig.2 sind zu diesem Zweck die Ausgänge »1« und »0« der Kippschaltungen 64,65 mit einem Zustandsanzeiger 68 verbunden, der in der dargestellten Ausführungsform durch eine Anzahl von Und-Gattern 69,70; 71,72; 73; 74,75, gebildet wird, wobei am Ausgang der Und-Gatter 69, 70 im Zustand (1,1) der Kippschaltungen 64, 65 im Speicher 63, am Ausgang der Und-Gatter 71, 72 im Zustand (1,0), am Ausgang des Und-Gatters 73 im Zustand (0,0) und am Ausgang der Und-Gatter 74, 75 im Zustand (0,1) ein Signal vorhanden ist Die an den Ausgängen der Und-Gatter 69-75 im Zustandsanzeiger 68 vorhandenen Zustandssignale werden nun als Gattersignale für eine Anzahl von Und-Gattern 76, 77, 78; 79, 80; 81, 82; 83 benutzt, die in dieser Folge Ober ein Oder-Gatter 84 an den Rückstelleingang R der Kippschaltung 64 bzw. über ein Oder-Gatter 85 an den Stelleingang 5 der Kippschaltung 64, über ein Oder-Gatter 86 an den Rückstelleingang R der Kippschaltung 65 und unmittelbar an den Stelleingang S der Kippschaltung 65 angeschlossen sind.

Die Ansteuerung der Kippschaltungen 64, 65 durch die Ausgangssignale der Schwellenvorrichtung 53 im Impulsmusterwandler 48, des Prüfimpulsgenerators 56 und des Fehlerzählers 59 wird nachstehend an Hand einer Wiedersynchronisation von vollständigem Synchronismus [Phase d)] Über fehlenden Synchronismus [Phase a)l Untersuchung [Phase b)J Kontrolle [Phase c)] zu vollständigem Synchronismus [Phase d)] näher beschrieben.

Wie oben bereits ausführlich beschrieben wurde, erreicht der Fehlerzähler 59 seme Endlage, wenn bei Synchronismus [Phase d)\ Zustand (1,1), die höchstzulässige Anzahl aufeinanderfolgender Fehler aufgetreten ist, wonach er einen Fehlerimpuls abgibt Dieser Fehlerimpuls wird dann als Rückstellimpuls dem Rückstelleingang R der beiden Kippschaltungen 64,65 über die Und-Gatter 76,82 und die Oder-Gatter 84,86 zugeführt Die Und-Gatter 76, 82 wenjen im Zustand (1,1) von den Und-Gattern 69,70 im Zustandsanzeiger 68 ,geöffnet gehalten. Die beiden Kippschaltungen 64,65 kehren nun in ihre Ruhelage zurück, wodurch der Speicher 63 den Zustand (0,0), der fehlendem Synchronismus [Phase a)] entspricht, annimmt Da, wie «1 Hand der Fig. t bereits erläutert wurde, der Steuerkreis 62 nur während des ersten Signalzyklus in der Phase a) über den Impulserzeuger 66 einen kurzzeitigen Steuerimpuls zur EntSperrung des Einstellkreises 35 des Kanalverteilers 21 abgeben soll, wird der Ausgang »0« der beiden Kippschaltungen 64,65 mit einem Und-Gatter 87 verbunden, das somit nur im Zustand (Ö,Ö) für den gleichfalls diesem Und-Gatter 87 zugefUhrten Prüfimpuls am Ausgang 58 des Prüfimpulsgenerators 56 geöffnet ist.

Wenn sich der Kanalverteiler 21 auf die oben angegebene Weise auf ein neues Intervall des empfangenen Signalzyklus eingestellt und der Prüfim-

pulsgenerator 56 nach 6 Impulsen dieses neuen Intervalls gerade seine Endlage erreicht hat, wird der Prüfimpuls am Ausgang 57 als Stellimpuls dem Stelleingang S der Kippschaltung 64 fiber das Und-Gatter 79 zugeführt, das im Zustand (0,0) vom Und-Gatter 73 im Zustandsanzeiger 68 geöffnet gehalten wird. Die Kippschaltung 64 nimmt nun ihre Betriebslage an, wodurch der Speicher 63 sich im Zustand (1,0), der der Untersuchungsphase [Phase b)] entspricht, befindet,

In dieser Untersuchungsphase [Phase b)] wird auf die an Hand der Fig. 1 bereits beschriebene Weise während eines Zeitintervalls mit einer Länge T untersucht, ob das neue Impulsmuster vorläufig akzeptiert werden kann. Wenn in diesem Zeitintervall '5 keine vorläufige Annahme stattfindet, wird, wie auseinandergesetzt wurde, am Ende dieses Zeitintervalls der Prüfimpuls am Ausgang 57 zusammen mit dem Signal am Ausgang 55 der Schwellen vorrichtung 53 dazu benutzt, die Kippschaltung 64 in ihre Ruhelage zu »> fahren. Zu diesen» Zweck werden dieser der am Ausgang 57 auftretende PrOfimpuIs und das am Ausgang 55 auftretende Signal einem Und-Gatter 88 zugeführt, dessen Ausgangssignal über das Und-Gatter 78, das im Zustand (1,0) von dem Und-Gatter 71 im *5 Zustandsanzeiger 68 geöffnet gehalten wird, als Rückstellimpuls dem Rückstelleingang R der Kippschaltung 64 zugeführt, so daß letztere in ihre Ruhelage zurückkehrt. Dadurch nimmt der Speicher 63 wieder den Zustand (0,0) an, der fehlendem Synchronismus [Phase a)] entspricht, wonach sich der beschriebene Vorgang wiederholen kann.

Wenn aber vor oder sonst jedenfalls am Ende dieses Zeitintervalls in der Untersuchungsphase b) eine vorläufige Annahme des neuen Impulsrausters stattfindet, wird wie oben bereits erwähnt wurde, die Kippschaltung 64 in ihre Ruhelage und gleichzeitig die Kippschaltung 65 in ihre Betriebslage geführt Zu diesem Zweck wird der am Ausgang 54 der Schwellenvorrichtung 53 auftretende Impuls einerseits Ober das Und-Gatter 77, das im Zustand (1,0) gleichfalls von dem Und-Gatter 71 im Zustandsanzeiger 68 geöffnet gehalten wird, als Rückstellimpuls dem Rückstelleingang R der Kippschaltung 64 zugeführt und andererseits Ober das Und-Gatter 83, das im Zustand (1,0) von dem Und-Gatter 72 im Zustandsanzeiger 68 gleichfalls geöffnet gehalten wird, als Stellimpuls dem Stelleingang S der Kippschaltung 65 zugeführt Der Obergang der Kippschaltungen 64, 65 in ihre Ruhelage bzw. Betriebslage bewirkt also den Obergang des Speichers so 63 in den Zustand (0,1), der der Kontrollphase c) entspricht Dabei wird, wie auseinandergesetzt wurde, die Rückkehr der Kippschaltung 64 in ihre Ruhelage dazu benutzt, über einen Impulserzeuger 89 am Ausgang »0« der Kippschaltung 64 einen Impuls zu ss erzeugen, der als Rückstellimpuls dem Prüfimpulsgenerator 56 zugeführt wird, so daß die Prüfimpulse am Ausgang 57 und das vorlaufig akzeptierte Impulsmuster gleichphasig sind.

Wie oben auseinandergesetzt wurde, wird in der Kontrollphase c) das vorläufig akzeptierte Impulsmuster einer Periodizitätskontrolle unterworfen. Wenn sich am Ende des ersten Zeitintervalls mit einer Länge T in der Phase c) bei dieser Periodizitätskontrolle das vorläufig akzeptierte Impulsmuster als befriedigend erweist, wird die Kippschaltung 64 in ihre Betriebslage geführt Zu diesem Zweck wird der Impuls am Ausfang 54 der Schwellenvorrichtung 53 mit dem Prüfimpuls am Ausgang 57 einem Und-Gatter 90 zugeführt, dessen Ausgangssignal über das Und-Gatter 80, das im Zustand (0,1) von dem Und-Gatter 74 im Zustandsanzeiger 68 geöffnet gehalten wird, als Stellimpuls dem Stelleingang 5 der Kippschaltung 64 zugeführt wird. Die Kippschaltung 64 nimmt dann ihre Betriebslage an, wodurch der Speicher 63 in den Zustand (1,1) gelangt, der vollständigem Synchronismus [Phase d)] entspricht wonach die Wiedersynchronisierung vollendet ist

Wenn sich dieses vorläufig akzeptierte Impulsmuster bei der Periodizitätskontrolle nicht als befriedigend erweist, wird die Kippschaltung 65 in ihre Ruhelage zurückversetzt Zu diesem Zweck wird das Signal am Ausgang 55 der Schwellenvorrichtung 53 zusammen mit dem Prüfimpuls am Ausgang 57 einem Und-Gatter 91 zugeführt, dessen Ausgangssignal über das Und-Gatter 81, das im Zustand (0,1) von dem Und-Gatter 75 im Zustandsanzeiger 68 gleichfalls geöffnet gehalten wird, als Rückstellimpuls dem Rückstelleingang R der Kippschaltung 65 zugeführt wird. Die Kippschaltung 65 kehrt dann in ihre Ruhelage zurück, wodurch der Speicher 63 wieder den Zustand (0,0) annimmt der fehlendem Synchronismus [Phase a)] entspricht wonach sich der oben beschriebene Vorgang so lange wiederholen wird, bis vollständiger Synchronismus [Phase d)] erreicht ist

Aus der obenstehenden Erläuterung geht nochmals hervor, daß der Wiedersynchronisationszyklus völlig aus den Zuständen des durch die bistabilen Kippschaltungen 64, 65 gebildeten Speichers 63 ^«steuert wird wobei der Zustandsindikator 68 dieses Speichers die Ansteuerung dieser Kippschaltungen $4, 65 durch die Ausgangssignale der Schwellenvorrichtung 53, des Prüfunpulsgenerators 56 und des Fehlerzahlers 59 derart regelt, daß unerwünschte Übergänge zwischen den unterschiedlichen Synchronisationsphasen verhindert werden.

Auf diese Weise wird ein Synchronismusdetektor erhalten, der das empfangene Synchronisierimpulsmuster sehr schnell erkennt, wodurch in den unterschiedlichen Synchronisationsphasen schnell der Obergang in eine folgende Synchronisationsphase bestimmt werden kann, so daß eine besonders kurze Suchzeit erzielt werden kann, wobei der Synchronismusdetektor trotz dieser kurzen Suchzeit auch bei sehr hohen Störmöglichkeiten einen sehr zuverlässigen Synchronismus sichert

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

t. Übertragungssystem mit einem Sender und einem Empfänger zur Übertragung einer Anzahl von Signalen nach dem Zeitmultiplexverfahren mittels Pulscodemodulation, insbesondere Deltamodulation, wobei der Sender eine Anzahl Signalkanäle und mindestens einen Synchronisierungskanal enthält, deren Signalimpulse bzw. Synchronisierimpulse in jedem Signalzyklus, in dem eine Anzahl Signalintervalle und ein Synchronisierungsintervall in zyklischer Reihenfolge auftreten, mittels eines Kanalverteilers zyklisch Ober die einzelnen Inter- ι.', valle verteilt werden, wobei alle ausgesendeten Impulse mit einer Reihe äquidistanter Taktimpulse zusammenfallen, und der Synchronisierungskanal einen Impulsmustergenerator zur Erzeugung eines periodischen Synchronisierimpulsmusters enthält, das bereits über eine eigene Periode gesehen und für alle Betriebszustände der Signalkanäie mit den von diesen Signalkanälen herrührenden Signalimpulsen unkorreliert ist und sich über mehr als einen Signalzyklus erstreckt, und der Empfänger mit einem ²S Taktfrequenzextraktor zur Wiedergewinnung der Reihe von Taktimpulsen a^is den empfangenen Multiplexsignalen und weiter mit einer der Anzahl von Kanälen im Sender entsprechenden Anzahl von Kanälen versehen ist," die ebenfalls aus einer Anzahl von Signalkanälen und mindestens einem Synchronisierungsk^nal bestehen, wobei die empfangenen Multiplexsignale mittels eines Kanalverteilers unter Ansteuerung der wiedergewonnenen Impulse zyklisch über die einzelnen Kanäle verteilt werden und der Synchronisierungskanal im« einem Synchronismusdetektor versehen ist, der im Kanalverteiler einen Einstellkreis steuert, der bei Synchronismus der Kanalverteiler im Sender und Empfänger gesperrt ist und bei Unsynchronismus den Kanalver- teiler im Empfänger im Rhythmus der Impulse eines Prüfimpulsgeneralors immer auf ein anderes Intervall des empfangenen Signalzyklus einstellt, wotvsi der Synchronismusdetektor des Empfängers einen Impulsmusterwandler enthält, der mit einem Schieberegister versehen ist, dessen Inhalt unter An· steuerung der wiedergewonnenen Taktimpulse weitergeschoben wird, und der das empfangene Synchronisierimpulsmuster in eine Reihe äquidistanter Impulse umwandelt, dadurchgekennzeichnet, daß der Prüfimpulsgenerator (56) Prüfimpulse mit einer Wiederholungszeit gleich der Periode oder gleich einem ganzen Vielfachen der Periode des Synchronisierimpulsmusters liefert und der Synchronismusdetektor (34) weiter die folgenden EIe- mcnte enthalt:

einen Fehlerzähler (59), der nur ZU₁ durch die Prüfimpulse bestimmten Zeitpunkten Änderungen in ieiner Lage gestattet und der lediglich beim Fehlen einer vorher bestimmten Anzahl unmittelbar aufeinanderfolgender Impulse aus der Reihe äquidistanter Impulse des Impulsmusterwandlers (48) einen Fehlerimpuls abgibt; einen an den Einstellkreis (35) des Kanalverteilers (21) angeschlossenen Steuerkreis (62) mit einem ⁶S Speicher (63), der vier verschiedene Zustände aufweist, die je nur einer der folgenden Synchronisationsphasen entsprechen:

a) fehlender Synchronismus,

b) Untersuchungsphase,

c) Kontrollphase,

d) Synchronismus,

wobei alle Übergänge zwischen den Synchronisationsphasen unter der Steuerung der augenblicklichen Speicherzustände erfolgen und ferner

der Übergang von der Phase a) in die Phase b) durch den ersten in der Phase a) auftretenden Prüfimpuls bewirkt wird, der Übergang von der Phase b) in die Phase c) durch einen Impuls aus der Reihe äquidistanter Impulse des Impulsmusterwandlers bewirkt wird, der vor oder zu dem Zeitpunkt des nächstfolgenden Prüfimpulses in der Phase b) auftritt, wobei dieser Prüfimpuls beim Fehlen eines Impulses aus der Reihe äquidistanter Impulse während des obenerwähnten Zeitintervalls die Rückkehr von der Phase b) in die Phase a) bewirkt, der Übergang von der Phase c) in die Phase d) durch einen Impuls aus der Reihe äquidistanter Impulse des Impulsmusterwandlers (48) bewirkt wird, der zu dem Zeitpunkt des ersten Prüfimpulses in der Phase c) auftritt, wobei dieser Prüfimpuls beim Fehlen des Impulses aus dieser Reihe äquidistanter Impulse zu dem obenerwähnten Zeitpunkt die Rückkehr von der Phase c) in die Phase a) bewirkt, die Rückkehr von der Phase d) in die Phase a) durch einen Fehlerimpuls des Fehlerzählers (59) bewirkt wird und der Steuerkreis (62) bei jeder Rückkehr in die Phase a) einen Steuerimpuls zur Entsperrung des Einstellkreises (35) des Kanalverteilers (21) und ferner bei jedem Übergang von der Phase b) in die Phase c) einen Rückstellimpuls zum Zurücksetzen des Prüfimpulsgenerators (56) in seine Anfangslage abgibt.
2. System nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsmusterwandler (48) mit einer Schwellenvorrichtung (53) mit einem ersten Ausgang (54) für die Reihe äquidistanter Impulse und einem zweiten Ausgang (55) versehen ist, an dem ein zum Signal am ersten Ausgang (54) inverses Signal auftritt, wobei jeder der beiden Ausgänge mit einem Eingang eines gesonderten UND-Gatters (60, 61) verbunden ist, an den außerdem die Prüfimpulse des Prüfimpulsgenerators (56) gelegt sind, und wobei das mit dem erwähnten ersten Ausgang (54) verbundene Und-Gatter (60) an den Rückstelleingang des Fehlerzählers (59) und das mit dem erwähnten zweiten Ausgang (55) verbundene Und-Gatter (61) an den Zählereingang des Fehlerzählers (59) angeschlossen ist
3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (63) im Steuerkreis (62) durch zwei bistabile Kippschaltungen (64; 65) gebildet wird und daß jede bistabile Kippschaltung (64; 65) für jede ihrer beiden Lagen einen gesonderten Ausgang hat, an dem bei der betreffenden Lage ein Signal auftritt, wobei derjenige Ausgang der beiden Kippschaltungen (64; 65), an dem in der Phase a) ein Signal auftritt, mit einem Und-Gatter (87) verbunden ist, an das außerdem die PrUfimpulse des Prüfimpulsgenerators (56) gelegt sind und dessen Ausgang über einen Impulserzeuger (66) an den Einstellkreis (35) des Kanal Verteilers (21)

angeschlossen ist, während der Ausgang der beiden Kippschaltungen, (64; 65) an dem beim Übergang von der Phase b) in die Phase c) ein Signal erscheint, über einen Impulserzeuger (89) an den Prüfimpulsgenerator (56) zum Zurückversetzen dieses Prüfimpulsgenerator (56) in seine Anfangslage angeschlossen ist.
4. System nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß an den Speicher (63) im SteuerVreis (62) ein Zustandsanzeiger (68) ι ο angeschlossen ist, der für jeden Zustand des Speichers (63) einen gesonderten Ausgang aufweist, an welchem Ausgang lediglich in dem betreffenden Zustand des Speichers ein Signal auftritt, wobei die Ausgangssignale des Zustandsan- ' zeigers (68) mit Hilfe von diesen Ausgangssignalen gesteuerter Und-Gatter (76—83) die Zufuhr von Ausgangssignalen des Impulsmusterwandlers (48), des Prüfimpulsgenerators (56) und des Fehlerzählers (59) an den Speicher (63) zur Änderung seines Zustandes regeln.