DE2300762A1 - Dekommutator - Google Patents

Description

Die lirfindung betrifft das Gebiet der Funkverbindungen und insbesondere einen Fernsteuer- oder Analogdekommutator^der auf eine kodierte Nachricht anspricht, die aus einer Folge von in ihrer Dauer modulierten Impulsen besteht, d.h. von Impulsen. (die bits ü oder 1 oder Synchronisationssignale darstellen), deren Anfangsjpunivte zeitlich einen gleichmäßigen Abstand von einer Periode T ! ^aufweisen und deren Dauer sich in Abhängigkeit von dem Informations!· iinnalt (0 oder 1 oder "Syncnro") des jeweiligen Impulses ändert. i

Die im Vorstehenden in Klammern gesetzten Ausdrücke stellen nur Beispiele dar, um den Gegenstand der vorliegenden Anmeldung leichter verständlich zu «lachen. Bs muß daher unterstrichen werden, daß die Erfindung keinesfalls auf den Fall einer binären Darstellung jder Information beschränkt ist oder auf die Vermischung von Synciironisationssignalen mit den Informationssignalen, denn die Inforiaationssignale können genausogut getrennt übertragen werden, !sogar in nicnt scharfer Weise. Man kann diese beim Empfang aus-

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ORlGlNAL INSPECTED

gehend von den Anfangszeitpunkten der Impulsfolgen lokal wiedergewinnen.

Wie auch immer die Signale gestaltet sein mögen, so soll doch weiter unten die Erfindung zu» besseren Versläidnis anhand einer Naciiricht vom Typ TDCS beschrieben werden, die weiter unten ebenfalls genauer erläutert wird.

Bei der Realisierung eines für den üinsatz an Bord eines kaumfahr-

jzeuges vorgesehenen Dekommutators, der für die Wiedergewinnung von

Information nach dem Start ausgelegt ist, besteht eine große Schwierigkeit darin, daß die von den verschiedenen Ziffern aufgebaute Nutζinformation in thermisches Rauschen eingebettet ist, von dem man annehmen kann, daä es ein weißes und Gauß'sches· Rauschen ist. Darüberhinaus kann die empfangene Nutzleistung in ziemlich großen Gimzen schwanken, und zwar in Abhängigkeit von der Entfernung zwischen dem Sender auf der Erde und dem Raumfahrzeug und der Lage des Raumfahrzeuges.

Bei den bekannten Dekommutiervorrichtungen, die für die Bearbeitung einer Nachrichtung TDCS oder Analogtyp ausgelegt sind, weisen den Nachteil auf, bei der Erfassung der Informationsbits O und 1 eine ziemlich hohe Fehlerrate aufzuweisen. Dies ist zum Teil darauf zurückzuführen, daß sie gewöhnlicherweise mit Diodenanklammerungssystemen arbeiten, also nicht-linearen Elementen, die das Verteilungsgesetz· des Rauschens verändern, das dann nicht mehr ein Gauß'sches Gesetz ist. Damit wird aber ein Hindernis für die

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korrekte Arbeitsweise des Dekommutators aufgebaut, denn für ein gegebenes Signal -Raus ciiverhältnis am Eingang erhält man eine wesentliche Verschlechterung der bit-Fehlerwahrscheinlichkeit. Dies koisißt einer Vergrößerung der Sendeleistung des Senders in großem Ausmaße gleich, wenn ein gegebenes Ergebnis erreicht werden soll. Es ist klar, daß bei den Verbindungen zu Raumfahrzeugen die Frage des Arbeitsverüaltens des an Bord befindlichen Dekommutators von größter Wichtigkeit ist, wenn man die Größe der Entfernungen, die Änderungen und die Rauschbedingungen berücksichtigt, unter denen gearbeitet werden muß.

ßs ist die Aufgabe üer Erfindung, einen verbesserten Dekommutator zu schaffen.

Man hat nun gefunden, daß die EntfernungsSchwankungen im großen Ausmaße ausgeglichen werden können, wenn man neben dem Teil des Impulses, aer charakteristisch für die zugeordnete Information ist, aucii den nicht charakteristischen Teil mit Vorteil verwendet. Daher ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Auszug des einer Information entsprechenden Signals durch Vergleich des über einem seine Information cnarakterisierenden Teils seiner Dauer integrierten Impulses mit einer ßezugsgröße erfolgt, die lokal durch Integration des Impulses über einen nicht für seine Information ; cnarakteristisciien Teil seiner Dauer erhalten wird, wobei der Ver- j gleich mit hilfe von Einrichtungen erfolgt, die dem Aufbau der

iiezugsspaiinungsschwelIe ein Signal oder bit ausgehend von einem i «vert O dienen um ui e Art des letzteren zu bestimmen.

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jSomit ermöglicht der durchgeführte Vergleich schließlich ein gänzliches Freikommen von den Änderungen der Eingangssignal-dynamik.

Das Erfassen der "0" und "1" -Werte erfolgt in dieser Weise, ebenso der Wiederaufbau der Synchronisationssignale. Dies ist trotz des Rauschens möglich. Darüberhinaus ist es in diesem Zusammenhang von besonderem Vorteil^die Schwingungen des riilfsträgers durch eine kohärente Gleichrichtung der Hüllkurve zu demodulieren und nicht durch eine Diodengleichrichtung.

Bs muß in diesem Zusammenhang klargestellt werden, daß der erfindungsgemäße Dekommutator auch ohne einen kohärenten Gleichrichter für das angestrebte Ziel verwendet werden kann, jedoch sind die Ergebnisse dann weniger gut. Anstelle des kohärenten Gleichrichters könnte z.B. ein Dioden- oder Analogsystem verwendet werden. In der Tat wurde gefunden, daß daher ein Arbeiten so nahe wie möglich an den maximal theoretischen Betriebsbedingungen nur durch eine gut ausgelegte Kombination aus einer Dekommutatorbaugruppe, in der in der oben beschriebenen Weise ein Vergleich mit einer Bezugsgröße erfolgt, und aus einem Gleichrichter für kohärente Gleichrichtung der Hüllkurve erreichbar ist. Die Erfindung soll nun anhand der beigefügten Figuren näher beschrieben werden, wobei die gezeigten Ausführungsbeispiele die Erfindung nicht beschränken sollen. Von den Figuren zeigen:

Fig. 1 eine Nachricht im TDCS-Standard, Fig. 2 eine Prinzipanordnung des Dekommutators, Fig. 3 ein Blockschaltbild der Grundelemente des erfindungsgemäßen

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Dekommutators,

Fig. 4 Diagramme zur Erklärung der Arbeitsweise des Dekommutators _t Fig. 5 ein allgemeines Blockschaltbild des erfindungsgemäßen

Dekommutators und
Fig. ό Feiilerv/aiirscneinlichtkeitskurven, die mit einem erfindungs-t gemäßen Dekommutator erzielt worden sind.

In der Fig. 1 wird zum bessexn Verständnis der der Erfindung zuigrundeliegenden Ideen und zum Aufbau eines praktischen Anwendungsbeispieles eine riachriciit des Typs betrachtet, der TüCS (= Tone Digital Commande Standard) genannt wird und von der NASA und den europäiscnen Ländern zur Fernsteuerung ihrer wissenschaftlichen SateMt-en benutzt wird. Obwohl dieser "Standard" den Fachleuten gut bekannt ist, ist in der Fig. 1 ein "Wort" dargestellt, um die !charakteristischen Eigenschaften des Standards in Erinnerung zu [rufen. Das Wort ist (in einem Hertz'schen Kanal) gemäß folgender !Regel ausgestrahlt worden, die für den vorliegenden Fall ausgeswählt worden ist:

- eine Leerstelle E

- ein Synchronisationssignal S und

- eine Reihe von acnt Informationsbits 10011010

Die Anfangszeitpunkte der Signale oder bits und deren Abstände definieren die Taktfrequenz f; die aufeinanderfolgenden Zeitpunkte der betrachteten Anfangszeitpunkte sind zeitlich um eine Periode T - 1/f verschoben. In den Teilen, in denen nur Information ge-

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!sendet wird, sind die Signale durch eine Unterträgerfrequenz F moduliert, die gleich einem ganzzahligen Vielfachen der Taktfrequenz If ist. Bei dem betrachteten Standard ist F = 72 f ; aus der Fig. 1 kann man ersehen, daß ein bit 1 eine Länge von 36 Schwingungen aufweist, was einer Dauer von T/2 entspricht; in gleicher Weise weist e"n bit O eine Länge von 18 Schwingungen auf, was T/4 entspricht. Das Synchronisationssignal besitzt eine Länge von 54 Schwingungen, was einer Läigs von 3 T/4 entspricht. Wegen der großen Anzanl.der Schwingungen sind diese nicht alle in der Fig. 1 dargestellt. Man erkennt also, daß in einer in solcher Weise aus in ihrer Dauer modulierten Signalen oder bits aufgebauten Nachricht,

-bei Nichtberücksichtigung der Leerstellensignale- das erste Viertel der Periode nichts zum Inforniationsinhalt beiträgt; es ist nicht für die entsprechende Information (Art oder Größe) charakteristisch. Nur ausgehend von dem zweiten und/oder dritten Viertel der Periode T icann die in Frage stehende Information bestimmt werden.

Es soll nun der Fall eines Raumfahrzeuges beträchteherden, das von der hrde aus Fernsteuersignale empfängt, welche Signale in TDCS kodiert und auf einer geeigneten Trägerwellenamplituden moduliert sind. Zu diesem Zweck befinden sich an Bord des Raumfahrzeuges folgende Einrichtungen:

- eine Jbmpfangsantenne,

- ein an diese Antenne angeschlossener Empfänger, der die erste Demodulation (in der Amplitude) bewirken soll; da: Empfänger

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gibt ein Video- Frequenzsignal ab, das in das Rauschen der ;

\ Verbindung, d.h. in das thermische Rauschen oder Hintergrund-! rauschen oder elektronische Rauschen des Empfängers eingebettet ist, wobei das Empfangerrauscnen vorteilhafterweise auf

■ ein Minimum reduziert ist; \

- ein üekommutator, der das Video-Signal empfängt und es dekommutiert, d.n. Signale vom Binärtyp erzeugt, die nach Umwandlung in einer logischen Einheit dißskt die Betätigungsglieder wie z.B. Relais betätigen können; wie bereits gesagt worden ;

i i

ist bezient sicn die vorliegende Erfindung im wesentlichen ; auf den iJekommutator und nicht auf die anderen hier erwähnten

Einrichtungen. j

Der Dekommutator hat die Aufgabe die bits O und 1, die gemäß dem ! Standard TDCS kodiert und durch einen Hilfsträger gegebener ,Frequenz getragen werden, in eine Signalfolge vom Typ NRZ umzuwan-

Ideln, die vom Rauschen frei sind und die Hilfeträgerfrequenz nicht mehr aufweisen und somit direkt für die logische Einheit geeignet sind.

Es soll in Erinnerung gerufen werden, daß bei Signalen vom Typ viRZ ( = flo Return to Zero) die gesamte Periode eines bits den ■,Informationsträger stellt. Zum Beispiel ist eine 1 durch ein erstes .Niveau (hoch) und eine 0 durch ein zweites Niveau (niedrig) dargestellt und man erhält jedesmal dann dnen Übergang, wenn das bit [seinen Zustand ändert (von 0 nach 1 oder von 1 nach O).

jüas zusätzliche Rauschen in der Nachricht bringt eine Verschlech-

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:terung des Signals mit sich, das im Dekommutator "bit-Fehler" !(Transformationen einer O in eine 1 und umgekehrt) hervorruft. Es ist natürlich klar, daß es äußerst nützlich und wichtig ist, daß der Dekommutator in einer solchen Weise ausgelegt ist, daß diese Fehler auf ein Minimum gehalten werden und daß die Fehlerwahrscheinlichkeitskurve so gut wie möglich der mathematisch-theoretischen Kurve entspricht, die die verwendete Kodierungsart charakterisiert.

Eine Folge TDGS kann als Funktion der Zeit wie folgt geschrieben ,werden:

f (t) - VTF sinU)_Qt. m(t)

In der obigen Gleichung ist P die Leistung,(»1 die Kreisfrequenz des Hilfsträgers und m(t) eine Zeitfunktion, die ein Modulationssignal des Hilfsträgers darstellt; dieses Modulationssignal ist zumeinen Tei^periodisch und zum anderen Teil zufällig.

Um die bits O und 1 einer Folge TDCS zu dekodieren,- kann man wenigstens theoretisch eine Anordnung verwenden, die gemäß dem in der Fig. 2 gezeigten Schema ausgelegt ist. Die Eingangssignale f(t) werden auf einen Multiplikator M₁ gegeben, dessen anderen Eingang sinusförmige Taktsignale der Form V2 sin Ga t zugeführt werden. Man bewirkt so eine kohärente Gleichrichtung (detection coherente) der Umhüllenden der Eingangssignale und die aus dieser Gleichrichtung resultierenden bits werden einem "perfekten" Integrator I-zugeführt, der zwischen T/4 und T/2 integriert, d.h. über den für die Ziffer 1 charakteristischen Teil der Periode. Die Ausgangssignale werden einem Subtrahierer C. zugeführt, dem auch der Bezugs wert P.T/8 zugefünrt wird. Von dem Subtrahierer C₁ gelangen die

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Signale in einen bit-Detektor D. Die Einführung des Ausdruckes P.T/8 dient dem Zweck, in dem Falle des betrachteten Standards eine "tntscheidungs"-Schwelle zu definieren, die sicü als Mittelwert der die bits 0 und 1 darstellenden Spannungen am Ende der Integration aufDaut, und zwar in Abhängigkeit von der empfangenen : Leistung; damit dient die Einführung dieses Ausdrucks schließlich der üestimmung der bits.

jJiese DeKommutieranordnung erlaubt die Erreichung des tneoretisch maximal »öglicnen Arbeitsverhalten des Systems, weist aber den schweren Wacateil auf, daß sie von der Leistung P des empfangenen , Signals abhängt. Mit anderen V/orten arbeitet sie mit einer Dynamik ' des vollkommen bekannten Eingangssignals; dies ist aber bei den iiier in Aussicht genommenen Verbindungen Erde-Raumfahrzeug nicht ι der Fall.

erfindungsgemäße Vorrichtung, wie sie in der Fig. 3 dargestellt! und die allein von der zulässigen Hypothese ausgeht, daß die Dynamik des Eingangssignals nicnt genügend Zeit zu einer umfassenaeren Änderung in einer Zeit von der Größenordnung T/4 aufweist (die Praxis in der Größenordnung von rund zwei Millisekunden), erliiöglicnt die Überwindung des oben erwähnten .Nachteils.

kurz kann folgendes gesagt v/erden: während die Anordnung nach Fig.

2 mit einer festen Schwelle arbeitet, funktioniert die Anordnung j geiräß Fig. 3 mit einer gesteuerten und leicht rauschenden Schwelle. In der Anordnung gemäß Fig. 3 speist der Hultiplikator-Demodulator

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der das Eingangssignal empfängt, gleichzeitig zi\rei parallel geschaltete Ketten; die obere Kette besteht aus einem Integrator I₉,

ι ^L

j der von 0 bis T/4 integriert, und einem Speicher A₂ in Reihens ca al itung, welcher Speicher die integrierten Signale noch während eines

Viertels der Periode speichert. Die untere Kette besteht aus einem (Integrator L·, der von T/4 bis T/2 arbeitet und einem Verdoppeier iVD. Die Ausgangssignale des Speichers A₉ und des Verdoppelers VD !werden gleichzeitig dem Subtrahierer C₁ (Vergleicher) zugeführt, !dessen. Ausgang mit dem bit-Detektor D verbunden ist.

Bs ist soll niernochmals darauf hingewiesen werden, daß die in den ■Fig. 2 und 3 dargestellte Anordnungen nur theoretische Prinzipsche- !mata darstellen, in denen z.U. die Verbindungen zur Steuerung der |Integratoren nicht dargestellt worden sind.

! ZU ^x

!Um in dem Vergleicher einen Vergleich ermöglichen , arbeitet man

;mit Differenzbildung, d.h. der Vergleicher ist ein Addierer, dem

jdie Spannungen mit entgegengesetzter Polarität zugeführt werden. JÄnhand der Fig. 4 soll die Betriebsweise dargestellt werden. Auf der Linie I ist in ausgezogenen Linien ein bit a,b,c,d vom Viert Ί dargestellt; gleichzeitig ist in gestrichelten Linien ein bit ;a,b,cjd' vom Wert 0 dargestellt (diese bits sind durch f-L erfaßt worden). Auf der Linie II sind die sich nach der Integration einstellenden Spannungen dargestellt. Am Anfang des ersten Viertels !der Periode hat sich in der oberen Kette eine negative Spannung [vom Wert -V eingestellt, die während des folgenden Viertels der

Periode ohne großen Verlust in dem Speicher A₀ gespeichert wird.

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Für ein bit (1) findet auch eine Integration allein während des zweiten Viertels der Periode in der unteren Kette statt. Wegen des Verdoppelers VD erhält man so eine Spannung von + 2V; man erhält eine Spannung 0, wenn ein bit mit dem Wert 0 vorliegt. Im Ver- ^;gleicher C. erhält man dann, wenn es sich um ein bit vom Wert 1 Handelt eine Spannung von 2V-V = und eine Spannung von -V +0 = -V, wenn es sich um ein bit vom Wert 0 handelt.

Demnach erhält man unter dem Einfluß des nahen Rauschens, das in Praxis nur ungefähr im Verhältnis von 3dB wirkt, Spannungen von gMchem Viert und- entgegengesetzten Vorzeichen -was auch immer der Wert V sein mag, groß oder weniger groß- , also Spannungen die leicht durch den bit-Detektor D ausgewertet werden können.

In der Fig. 5 ist ein Zusammenbauschema des erfindungsgemäßen Dekommutators dargestellt. Er setzt sich im wesentlichen aus folgen- '■ Iden Baugruppen zusammen:

- eine phasenmäßig an die Frequenz des Hilfsträgers gekoppelte Schleife Bh, die Hoch-Schleife genannt wird und eine Baugruppe zur kohärenten Gleichrichtung für den Wiederaufbau der Umhüllen den m(t) bildet;

- eine Tief-Schleife B, für den Wiederaufbau der bit-Folge (la

i cadence de bit) und

- one Baugruppe EE, die die Ausgangssignale der beiden Schleifen Denutzt und die nach dem in der Fig. 3 dargestellten Prinzip arbeitet, um die Signale 0, 1 und die Synchronisationssignale der Impulsfolge TDCS wiederaufzubauen.

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309828/0458 oricim*. _lw

UHlGiNAL INSPECTE»

Wenn man nun die Hoch-Schleife betrachtet, so arbeitet diese wie eine klassische Anordnung, in der nach einem Multiplikator 2 ein Schleifenfilter F, und ein Oszillator 0„ vom spannungsgesteuerten Typ angeordnet sind, wobei letzterer den zweiten Eingang des Multiplikators M₂ steuert (möglicherweise unter Zwischenschaltung eines der Frequenz des Oszillators folgenden logischen Teilers). üiese Schleife B, ermöglicht die kohärente Gleichrichtung der Umhüllung des empfangenen Signals d.h. den Wiederaufbau der Impulsfolge. Die Schleife ist einem Multiplikator M. und einem5f/2-Phasenschieber zugeordnet um die Baugruppe der Tief-Schleife B, und den Analogteil JbE des Dekommutators zu speisen.

Die Tief-Schleife B, weist einen dem Aufbau der Hoch-Schleife B, vergleichbaren Aufbau auf (Multiplizierer M,, Filter F_ und Oszillator O_) : die Schleife \iird durch den periodischen Teil des Signals gesteuert, der für die bit-Folge charakteristisch ist.

man
Wenn sein Augenmerk auf die Zielrichtung der Erfindung richtet, findet man im Spektrum der Zufallsfolge diskrete Linien, die die Taktfrequenz der bits charakterisieren. Es ist daher die Ansteuerung ein'er Phasenschleife unter dieser zusammengesetzten fe-iode möglich^ ι um die verschiedenen Steuers-ignale für die Betätigung der Integratoren I₁₅I₉ und I_ zu geeigneten Zeitpunkten bereitzustellen.

1 t J

Die im Vorstehenden mit EE bezeichnete Dekommutatorbaugruppe weist wiederum die bereits im Zusammenhang mit der Fig. 3 beschriebenen beiden Ketten auf; die beiden Ketten steuern eine Triggerkippschaltung Τ., an, der eine Einrichtung R₁ für den logischen Wiederaufbau

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j " ¹³ " 2300782

jnachgeschaltet ist, die die Signale O und 1 abgibt. ^:

ium die Synchronisiersignale S, die die Form a,b,e,f auf Linie I in [der Fig. 4 aufweisen, zu erhalten, benutzt man die obere Kette I₂- ■A~ zusammen mit einer Ergänzungskette 1,-Vü', die analog der Kette I..-VD aufgebaut ist. Die obere Kette und die Ergänzungskette 'steuern einen Vergleicher C-, wobei der Integrator I₃ von T/2 bis 3T/4 integriert. Auf der Linie II in der Fig. 4 ist strichpunktiert die Veränderungefes Potential in der letzteren Kette dargestellt;

S ;

die Erzeugung der Synchronisationssignale ergibt sicii ohne Schwierigkeit aus dem Vergleich mit der Erzeugung der bits (0) und (1). Die ■Synchronisationssignale (S) werden unter Zwischenschaltung einer \

Triggerkippscnaltung T₇ und einer Hinrichtung R₀ für aen logischen

I !

Wiederaufbau erzeugt.

Schließlich sind in der Fig. 6 die Fehlerwahrscneinlichkeitskurven !dargestellt, die in einer solchen Vorrichtung relevant sind, die hier im Mittelpunkt des Interesses steht. In der Figur ist auf der Abszisse das Verhältnis E/N (dB) der pro bit abgestranlten mittleren ünergie Έ und der Spektraldichte des Rauschens N dargestellt, (wobei das Rauschen als ein weißes- Rauschen mit Gauß-Verteilung an- ι !genommen wird. Auf der Ordinate ist im logarithmischen Maßstab die fraiirscheinliciikeitp (b) für einen bit-Fehler aufgetragen. Es wird ι dabei angenommen, daß die bits gleichwahrscheinlich und voneinan-

der unabhängig sind.

Die Kurve 1 zeigt die Wahrscheinlichkeit für einen bit-Fehler bei 3inem Dekommutator gemäß der vorliegenden Erfindung,

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aber die Steuersignale für die Integratoren sind dabei ohne Rausehen (die Schleife B, weist ein unendlich schmales Band auf); die Kurve 2 wird unter den gleichen Bedingungen erhalten, aber mit rauschhaltigen Steuersignalen (signaux de commande bruites). Diese Kurve ist gezeichnet worden, indem der arithmetische Mittelwert der auf derselben Vertikalen der Kurven 3 und 4 liegenden Punkte berechnet wurde. Die Kurven 3 und 4 entsprechen der Wahrscheinlichkeit für "1" und "0", aber getrennt genommen.

^!Es ist.klar, daß die beschriebenen Realisierungsmöglichkeiten nur beispielhaft gewertet werden können und es durchaus möglicii ist, !Änderungen vorzunehmen, insbesondere äquivalente Techniken anzu-

j wenden, ohne von der Grundidee der Erfindung abzuweichen.

[Es sind viele verschiedne Realisierungsmöglichkeiten in der Tat möglich, die im Erfindungsbereich bleiben. Zum Beispiel ist es klar, daß man praktisch zum selben Ergebnis gelangt, wenn anstelle der Multiplikation mit dem Faktor 2 in der unteren Kette der Fig. 3 eine Division durch 2 in der oberen Kette durchführt. Oder es kann sehr wohl der Verdoppeier VD in Fortfall kommen und dieser in den Integrator I.. eingeschlossen sein, wenn man die Elemente des Integrators in geeigneter Weise wählt. Auch ist es möglicii den Verdoppler fortzulassen und im Integrator I₂ von T/8 bis T/4 zu integrieren (für die bits O und 1). Ganz allgemein ist man nicht gezwungen, über die Gesamtheit der entsprechenden Periodenteile Ü-T/4 und T/4-T/2 zu integrieren, vielmehr genügt es wenn man über eine Teilzeit integriert; es soll hier aber festgehalten werden, daß dies hinsichtlich des Wirkungsgrades von Nachteil ist.

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Weiterhin ist man nicht gezwungen sich auf eine Verdopplung in VU zu Deschränken. Allgemein ist nur erforderlich, daß der Auszug des dem ganzen l/ert oder der Art der Information entsprechenden Signals, -zu dem oben angegebenen Zweck- durch Vergleich des Impulses oder ; einer Reihe von gleichgerichteten Schwingungen mit einer Bezugs- ;

größe erfolgt. Dabei wird der Impuls über einen den Wert oder die JArt der Information des Impulses oder der Reihe charakterisierender} Teil seiner Dauer integriert und die Bezugsgröße wird lokal durch ' Integration des Impulses oder der gleichgerichteten Reihe von ücnwingungen über einen Teil seiner Dauer erhalten, die nicht charakteristisch für den Wert oder die Art der Information ist. Der Ver- ; gleich erfolgt mit Hilfe von Mitteln, deren Zweck ausgehend vom Wert

t i

iO der Aufbau einer Bezugs schwel Ie ist welche für eine Entscheidung : über die Art eines bits notwendig ist.

In gleicher Weise kann man die Realisierung eines erfindungsgemäßen tuekommutators vereinfachen, ohne sich auf den Standard TDCS zu be- ; scnränken. In diesem Fall ist die Nachricht nicht notwendigerweise

! ι

aus einer Folge von Impulsen aufgebaut, die durch einen Hilfsträger

I \

moduliert sind. Die Nachricht kann aleatorisch einen Wert der wenig¹-stens zwei Werte oder Arten umfassenden Information darstellen; diej-

ν I

se Impulse umfassen dann alle in einer Periode T einen nicht charak^· teristiscnen Teil der Dauer T/n; einer der Informationswerte umfaßt einen charakteristischen Teil der Dauer T/r (ohne Überdeckung mit jiem anderen Teil) und ein anderer Informationswert umfaßt einen charakteristischen Teil der Dauer 0. Djbei sind η und r Zahlen verscneiden sein können. In diesem Fall weist der erfindungsgeliekommutator zwei parallel gespeiste

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ORIGINAL INSPEGTEi

jKetten auf, von denen die eine einen Integrator einschließt, der in jeder Periode T während einer dem nicht charakteristischen Teil entsprechenden Dauer T/n integriert. Dieser Integrator gibt das integrierte Signal an ein Speicherelement weiter, das das integrierte Signal bis zum Ende der Dauer T/r speichert. Die andere Kette weist einen Integrator auf, der in jeder Periode T während der dem charakteristischen Teil entsprechenden Dauer T/r integriert. Weiterhin weist die Kette eine Einrichtung zur relativen Überhöhung des von dem letzteren Integrator eingespeisten Signals im Vergleich zu dem Signal des andereren Integrators auf. Diese beiden Ketten sind mit einem Vergleicher verbunden, in dem der oben erwähnte Vergleich durchgeführt wird.

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Claims (1)

1. ■ Patentanwälte

   Dr. ing, H. Negendank

   Dipl Inc. H. H-ic'i-DiplPhys. W.Schmitz

   ; Dipl. Ing. E. Gru3i · - CIpI. !ng. VV. Wahnert

   j 8 München 2, MozarfstraSe 25

   Telefon 5 38 05 86

   Centre National d¹Etudes Spatiales

   ■129, rue de L'Universite 5. Januar 1973

   Paris, Frankreich Anwaltsakte M-2478

   Patentansprüche

   ί 1.J Fernsteuerungs- oder Analog-Üekommutator, der auf eine kodierte anspricht, die aus einer Folge von in ihrer Dauer

   modulierten Impulsen besteht, d.h. von Impulsen deren ilnfangszeitpunkte zeitlich einen gleicümäßigen Abstand von einer Periode T aufweisen und deren Dauer sich in Abhängigkeit von dem Informationsinhalt des jeweiligen Impulses ändert, dadurch gekennzeichnet, daß der Auszug des einer Information entsprechenden logiscnen Signals durch Vergleich des über einem seiner Information charakterisierenden Teil seiner Dauer integrierten Impulses mit einer xJezugsgröße erfolgt, die lokal durch Integration des Impulses über einen nicht für seine Information charak-; teristischen Teil seiner Dauer erhalten wird, wobei" der Vergleich mit iiilfe von Einrichtungen erfolgt, die dem AuFoau der

   üezugsspannungsschwelle für ein Signal oder bit ausgehend von einem Viert U dienen, um die Art des Signals oder bits zu bestimmen.

   J2. Dekommutator nach Anspruch 1 zur Dekommutierung von Impulsfolgen,

   tolgen.

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   die aleatorisch den einen von mindestens zwei Werten oder Arten von Information darstellen, wobei alle Impulse in jeweils innerhalb einer Periode T ein-en nicht charakteristischen Teil der Dauer T/n umfassen, der eine der Informationswerte einen charakteristischen Teil der Dauer T/r ohne Überdeckung des vorstehenden Teils umfaßt, ein anderer Informationswert ein charakteristischen Teil von der Dauer O umfaßt und η und r unterschiedliche Zahlen sein können, dadurch gekennzeichnet, daß zwei pa-rallel gespeiste Ketten vorgesehen sind, von denen die erste einen Integrator^ I₂) aufweist, der innerhalb einer jeden Periode T wänrend der dem nicht charakteristischen Teil entsprecnenden Zeitdauer T/n integriert und ausgangsmäßig mit einem Speicherelement (aJ verbunden ist, der das Signal bis zum Hnde der Dauer T/x speichert, und von denen die zweite einen Integrator\lj aufweist, der innerhalb einer jeden Periode T während der dem cnarakteristischen Teil entsprecnenden Dauer T/r integriert, und eine Einricntung (VD) zur Überhöh-ung des von dem letzten Integrator (I₁) abgegebenen Signals relativ zu dem Ausgangssignal des andereren Intgrators vorgesehen ist und daß die Ausgänge der beiden Ketten mit einem Vergleicher\Cj verbunden sind, der den Vergleich durchführt.

   3. DeKommutator nach Anspruch 1 oder 2, für den Auszug der bits O und 1 aus einer Nachricht vom Typ TDCS, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer T/n dem Zeitintervall O - T/4 innerhalb der Periode T und die Dauer T/r dem Zeitintervall T/4 - T/2 innerhalb der Periode T entspricht und daß die Einrichtung zur relativen Über-

   höh-ung aus einem in der zweiten Kette eingeschalteten Verdopp-■ ler (vd) besteht.

   - I

   4. Dekommutator nach Anspruch 2 für den Auszug der Synchrones at ions!- signale aus einer Nachricht vom Typ TDCS, dadurch gekennzeichnet;,

   daß die Dauer T/n dem Zeitintervall O - T/4 innerhalb der ; ^; ■ I

   J Periode T und die Dauer T/r dem Zeitintervall T/2 - 3T/4 inner- :

   ! halb der Periode T entspricht und daß die Einrichtung zur rela- j j tiven Überhüllung aus einem in die zweite Kette eingeschalteten ^;

   Verdoppler(vd) besteht. ■

   5. Dekommutator nach den Ansprüchen 3 und 4 für den Auszug der bits O und 1 und der Synchronisationssignale einer Nachricht vom Tpy j ; TDCS, dadurch gekennzeichnet, daß drei parallel gespeiste Ketten ; vorgesehen sind, von denen die eine einen im Zeitintervall O T/4 integrierenden Integrator (I₂) aufweist, der mit jeder der beiden anderen Ketten zusammenarbeitet, von denen die eine einen im Zeitintervall T/4 - T/2 integrierenden Integrator (I₁) und einen Verdoppler (VD) aufweist und die andere einen im Zeitin-

   und tervall T/2 - 3T/4 integrierenden Integrator (I,)^v einen Verdoppler (VD*) aufweist, wobei die Zusammenarbeit der ersten Kette mit den beiden anderen Ketten über Vergleicher^C. bzw. C₂)erfolgt, die die Informationsbits bzw. die Synchronisationssignale erzeugen.

   6. Dekommutator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ι parallel

   Integratoren der beiden Ketten durch rythmische Impulse^vange- { j steuert werden, die aus einer dai Takt der bits wiederher- J

   309628/0458 "²°

   stellenden Phasenschleife abgeleitet sind.

   7. Dekommutator nach Anspruh 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder

   Impuls aus einer Reihe von Schwingungen besteht, und die Impulse j vor der Zuleitung zu den Integratoren hin mittels eines Synchron·

   gleichrichters (M₁) demoduliert werden.

   J8. Dekommutator nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet, daß jeder j Impuls aus einer Reihe von Schwingungen aufgebaut ist und die Impulse vo r der Zuleitung zu den Integratoren hin in einem asynchronen Gleichrichter z.B. vom Diodentyp demoduliert werden.

   9. Dekommutator nach Anspruch 2, für den Auszug der bits O und 1 aus einer Nachricht vom Typ TDCS, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer T/n dem Zeitintervall T/8 - T/4 innerhalb der Periode T und die Dauer T/r dem Zeitintervall T/4 - T/2 innerhalb der

   daß
   Periode T entspricht und die Integratoren identisch sind und daß die Einrichtung zur relativen Überhöhung dadurch realisiert worden ist, daß das Integrations Intervall des ersten Integrators auf eine Dauer T/8 beschränkt ist.

   10. Dekommutator nach Anspruch 2, für den Auszug der Synchronisationssignale aus einer Nachricht vom Typ TDCS, daduch gekennzeichnet, daß die Dauer T/n dem Zeitintervall T/8 -T/4 innerhalb der Periode T und die Dauer T/r dem Zeitintervall T/2 - 3T/4 innerhalb der Periode T entspricht und daß die Integratoren identisch sind und die hinrichtung zur relativen Überhönung dadurch realisiert ist, daß das Integrationsintervall des ersten Integrators eine Länge T/8 aufweist.

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