DE2300762B2

DE2300762B2 - Anordnung zur Wiedergewinnung der Information einer kodierten Nachricht

Info

Publication number: DE2300762B2
Application number: DE19732300762
Authority: DE
Inventors: Andre Auguste Toulouse Ribes (Frankreich)
Original assignee: Centre National dEtudes Spatiales CNES
Current assignee: Centre National dEtudes Spatiales CNES
Priority date: 1972-01-07
Filing date: 1973-01-08
Publication date: 1978-05-11
Also published as: DE2300762A1; JPS4875109A; FR2177455A1; JPS5212044B2; FR2177455B1; DE2300762C3

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Wiedergewinnung der Information einer kodierten Nachricht in Form einer Folge von in ihrer dauermodulierten Impulsen, deren Anfangszeitpunkte einen gleichmäßi-

bo gen Abstand aufweisen und deren Dauer sich in Abhängigkeit von dem Informationsgehalt des jeweiligen Impulses ändert. Eine solche Anordnung wird im folgenden kurz als »Dekommutator« bezeichnet
Aus der DE-OS 19 22 529 ist eine Anordnung zur

i>^r> Auswertung verschieden langer Impulsintervalle, die eine Binärkodierung darstellen, bekannt Es wird das Prinzip eines Vergleichens einer Mehrzahl von verschiedenen zeitlichen Intervallen zwischen aufeinander-

folgenden Impulsen einer Impulsfolge verwendet. Um das Vergleichsprinzip durchführen zu können, erfolgt eine Integration über die Impulsintervalle.

Aus der DE-AS 12 94 438 ist eine Anordnung zur Wiedergewinnung von in Richtungstaktschrift dargestellter Binärinformation bekannt. Die Richtungstaktschrift zeichnet sich dadurch aus, daß in jedem Spurelement eine Polaritätsumkehr etwa in der Mitte des Spurelements stattfindet. Die Anordnung gemäß der DE-AS 12 94 438 führt nun die Informationseingangssignale nicht nur auf zwei Integratoren, sondern auch auf einen Flankendetektor zur Ableitung einseitiger Nadelimpulse. Die beiden Integratoren werden mit den Nadelimpulsen angesteuert und wirken ihrerseits auf eine Kippschaltung ein. Wie auch bei der DE-OS 19 22 529 ist auch hier keine Pulsdauermodulation vorhanden.

Pulsdauermodulationen werden nicht nur zur binären Darstellung der Information verwendet Auch sind Synchronisationssignale nicht immer mit Intormationssignalen vermischt, denn die Informationssignale können getrennt von Informationssignalen übertragen werden.

Man kann die Informationssignale beim Empfang ausgehend von den Anfangszeitpunkten der Impulsfolgen lokal wiedergewinnen.

Bei der Realisierung eines für den Einsatz an Bord eines Raumfahrzeuges vorgesehenen Dekommutators, der für die Wiedergewinnung von Information nach dem Start des Raumfahrzeuges ausgelegt ist, besteht eine große Schwierigkeit darin, daß die von df.n verschiedenen Informationselementen aufgebaute Nutzinformation in thermisches Rauschen eingebettet ist, von dem man annehmen kann, daß es ein weißes oder Gaußsches Rauschen ist. Darüber hinaus kann die empfangene Nutzleistung in ziemlich großen Grenzen schwanken, und zwar insbesondere in Abhängigkeit von der Entfernung zwischen dem Sender auf der Erde und dem Raumfahrzeug und der Lage des Raumfahrzeugs. Bei den bekannten Dekommutier-Anordnungen, die für die Bearbeitung einer Nachricht TDCS oder eines analogen Typs ausgelegt sind, als nachteilig zu verzeichnen, daß sie bei der Erfassung der Informationsbits 0 und 1 eine ziemlich hohe Fehlerrate aufweisen. Dies ist zum Teil darauf zurückzuführen, daß sie gewöhnlicherweise mit Diodenklammerungssystemen arbeiten, also nichtlinearen Elementen, die das Verteilungsgesetz des Rauschens verändern, das dann nicht mehr ein Gaußsches Rauschen ist. Damit wird aber ein Hindernis für die korrekte Arbeitsweise des Dekommutators aufgebaut, denn für ein gegebenes Signal-Rauschverhältnis am Eingang erhält man eine wesentliche Verschlechterung der Bit-Fehlerwahrscheinlichkeit. Dieses kommt einer Vergrößerung der erforderlichen Sendeleistung des Senders in großem Ausmaße gleich, wenn ein vorgegebenes Ergebnis erzielt werden soll. Es ist klar, daß bei den Verbindungen zu Raumfahrzeugen die Frage des an Bord befindlichen Dekommwtators von größter Wichtigkeit ist, wenn man die Größe der Entfernungen, die Änderungen und die Rauschbedingungen berücksichtigt, unter denen gearbeitet werden muß.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Anordnung der oben angegebenen Art zu schaffen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß jeder Impuls der Impulsfolge einen für seinen Informationsgehalt nichtcharakteristischen Teil seiner Dauer und einen für seinen Informationsgehalt charakteristischen Teil seiner Dauer aufweist und daß die Wiedergewinnung des Informationsgehaltes eines jeden Impulses durch Vergleich des über seinen charakteristischen Teil integrierten Impulses mit einer Bezugsgröße erfolgt, die lokal durch Integration des Impulses über den nicht für seinen Informationsgehalt charakteristischen Teil erfolgt.
Bei einer solchen Anordnung zur Wiedergewinnung

ίο der Information ermöglicht der durchgeführte Vergleich ein gänzliches Freikommen von Änderungen der Eingangssignaldynamik, die von den vorstehend erwähnten Faktoren abhängig ist
Die Erfassung der »0«- und »1 «-Werte erfolgt in dieser Weise, ebenso der Wiederaufbau der Synchronisationssignale. Dies ist trotz des Rauschens möglich. Darüber hinaus ist es in diesem Zusammenhang bei einer einen Hilfsträger enthaltenden Nachricht von besonderem Vorteil, die Schwingungen des Hilfsträger durch eine kohärente Gleichrichtung der Hüllkurve zu demodulieren und nicht durch eine Diodengleichrichtung.

Es 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 analoges System verwendet werden. In der Tat wurde

jo gefunden, daß daher ein optimales Arbeiten nur durch eine gut ausgelegte Kombination bestehend 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.

Weitere Unteransprüche beziehen sich auf vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Anordnung. Wie auch immer die Signale gestaltet sein mögen, so soll doch die Erfindung zum besseren Verständnis nun

■40 anhand der Figur im Zusammenhang mit einer Nachricht vom Typ TDCS beschrieben werden. Von den Figuren zeigt

F i g. 1 eine Nachricht im TDCS-Standard,

F i g. 2 eine Prinzipanordnung des Dekommutators,

Fig.3 ein Blockschaltbild der Grundelemente des Dekommutators,

Fig.4 Diagramme zur Erklärung der Arbeitsweise des Dekommutators,

F i g. 5 ein allgemeines Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Dekommutators und

Fig. 6 Fehlerwahrscheinlichkeitskurven, die mit einem erfindungsgemäßen Dekommutator erzielt worden sind.
In der F i g. 1 wird zum besseren Verständnis der der Erfindung zugrundeliegenden Ideen und zum Aufbau eines praktischen Anwendungsbeispiels eine Nachricht des Typs betrachtet, der TDCS (= Tone Digital Command Standard) genannt wird und von der NASA und den europäischen Ländern zur Fernsteuerung ihrer

ho wissenschaftlichen Satelliten benutzt wird. Obwohl dieser »Standard« den Fachleuten gut bekannt ist, ist in der F i g. 1 ein »Wort« dargestellt, um die charakteristischen Eigenschaften des Standards in Erinnerung zu rufen. Das Wort ist gemäß folgender Regel ausgestrahlt

in worden, die für den vorliegenden Fall ausgewählt worden ist:

— eine Leerstelle E

— ein Synchronisationssignal Sund

— eine Reihe von acht 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-= Mf verschoben. In den Teilen, in denen nur Information gesendet wird, sind die Signale durch eine Unterträgerfrequenz F moduliert, die gleich einem ganzzahligen Vielfachen der Taktfrequenz /"ist. Bei dem betrachteten Standrad ist F- 72 · /| aus der F i g. 1 kann man ersehen, daß ein Bit 1 eine Länge von 36 Schwingungen aufweist, was einer Dauer von 772 entspricht; in gleicher Weise weist ein Bit 0 eine Länge von 18 Schwingungen auf, was 774 entspricht Das Synchronisationssignal besitzt eine Länge von 54 Schwingungen, was einer Länge von 3 774 entspricht. Wegen der großen Anzahl der Schwingungen sind diese nicht alle in der F i g. 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 Informationsinhalt beiträgt; es ist nicht für die entsprechende Information (Art oder Größe) charakteristisch. Nur ausgehend von dem zweiten und/oder dritten Viertel der Periode Tkann die in Frage stehende Information bestimmt werden.

Es soll nun der Fall eines Raumfahrzeuges betrachtet werden, das von der Erde 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 Empfangsantenne,

— ein an diese Antenne angeschlossener Empfänger, der die erste Demodulation (in der Amplitude) bewirken soll; der Empfänger gibt ein Frequenzsignal ab, das in das Rauschen der Verbindung, d. h. in das thermische Rauschen oder Hintergrundrauschen oder elektronische Rauschen des Empfängers eingebettet ist, wobei das Empfängerrauschen vorteilhafterweise auf ein Minimum reduziert ist;

— ein Dekommutator, der das Frequenzsignal empfängt und es dekommutiert, d. h. Signale vom Binärtyp erzeugt, die nach Umwandlung in einer logischen Einheit direkt die Betätigungsglieder wie z. B. Relais betätigen können; wie bereits gesagt worden ist bezieht sich die vorliegende Erfindung im wesentlichen auf den Dekommutator und nicht auf die anderen hier erwähnten Einrichtungen.

Der Dekommutator hat dieAufgabe die Bits 0 und 1, die gemäß dem Standard TDCS kodiert und durch einen Hilfsträger gegebener Frequenz getragen werden, in eine Signalfolge vom Typ NRZ umzuwandeln, die vom Rauschen frei sind und die Hilfsträgerfrequenz nicht mehr aufweisen und somit direkt für die logische Einheit geeignet sind.

Es soll in Erinnnerung gerufen werden, daß bei Signalen vom Typ NRZ ( — No 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 einen Übergang, wenn das Bit seinen Zustand ändert (von 0 nach 1 oder von 1 nach 0).

Das zusätzliche Rauschen in der Nachricht bringt eine Verschlechterung des Signals mit sich, das im Dekommutator »Bit-Fehler« (Transformationen einer 0 in eine 1 und umgekehrt) hervorruft. Es ist natürlich klar, daß es äußerst nützlich und wichtig ist, daß der Dekommutatot in einer solchen Weise ausgelegt ist, daß diese Fehler aul ein Minimum gehalten werden und daß die Fehlerwahrscheinlichkeitskurve so gut wie möglich der mathematisch-theoretischen Kurve entspricht, die die verwendete Kodierungsart charakterisiert. Eine Folge TDCS kann als Funktion der Zeit wie folgt

ίο geschrieben werden:

f(t)

m(t)

In der obigen Gleichung ist P die Leistung, ω₀ die Kreisfrequenz des Hilfstrilgers und m(t) eine Zeitfunk tion, die ein Modulationssignal des Hilf trägers darstellt dieses Modulationssignal ist zum einen Teil periodisch und zum anderen Teil zufällig.

Um die Bits 0 und 1 einer Folge TDCS zu dekodieren kann man wenigstens theoretisch eine Anordnung verwenden, die gemäß dem in der Fig.2 gezeigter Schema ausgelegt ist. Die Eingangssignale f(t) werdet auf einen Multiplikator M\ gegeben, dessen anderer Eingang sinusförmige Taktsignale der Form ]/7 sin ωο zugeführt werden. Man bewirkt so eine kohärente Gleichrichtung der Umhüllenden der Eingangssignale und die aus dieser Gleichrichtung resultierenden Bit; werden einem »perfekten« Integrator I] zugeführt, dei zwischen 774 und 772 integriert, d. h. über den für die Ziffer 1 charakteristischen Teil der Periode. Die Ausgangssignale werden einem Subtrahierer Q zugeführt, dem auch der Bezugswert P ■ T/S zugeführt wird Von dem Subtrahierer Ci gelangen die Signale in einer Bit-Detektor D. Die Einführung des Ausdruckes P ■ TIt. dient dem Zweck, in dem Falle des betrachteter

-S5 Standards eine »Entscheidungs«-Schwelle zu definieren die sich als Mittelwert der die Bits 0 und 1 darstellender Spannungen am Ende der Integration aufbaut, und zwar in Abhängigkeit von der empfangenen Leistung; damit dient die Einführung dieses Ausdrucks schließlich det

Bestimmung der Bits.

Diese Dekommutieranordnung erlaubt die Erreichung des theoretisch maximal möglichen Arbeitsverhalten des Systems, weist aber den schweren Nachteil auf, daß sie von der Leistung Pdes empfangenen Signals abhängt. Mit anderen Worten arbeitet sie mit einer

Dynamik des vollkommen bekannten Eingangssignals;

dies ist aber bei den hier in Aussicht genommenen

Verbindungen Erde-Raumfahrzeug nicht der Fall. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung, wie sie in der

Fig.3 dargestellt und die allein von der zulässigen Hypothese ausgeht, daß die Dynamik des Eingangssignals nicht genügend Zeit zu einer umfassenden Änderung in einer Zeit von der Größenordnung 774 aufweist (in der Praxis von der Größenordnung von

5^r> rund zwei Millisekunden), ermöglicht die Überwindung des obenerwähnten Nachteils.

Kurz kann folgendes gesagt werden: Während die Anordnung nach Fig.2 mit einer festen Schwelle arbeitet, funktioniert die Anordnung gemäß F i g. 3 mit

ι-" einer gesteuerten und mehr oder weniger rauschenden Schwelle. In der Anordnung gemäß Fig.3 speist der Multiplikator-Dernodulator M\, der das Eingangssignal empfängt, gleichzeitig zwei parallel geschaltete Ketten; die obere Kette besteht aus einem Integrator k, der von

<>'■< 0 bis 774 integriert, und einem Speicher Az in Reihenschaltung, welcher Speicher die integrierten Signale noch während eines Viertels der Periode speichert. Die untere Kette besteht aus einem

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Integrator /ι, der von 774 bis 772 arbeitet und einem Verdoppler VD. Die Ausgangssignalc des Speichers Ai und des Vcrdopplers VD werden gleichzeitig dem Subtrahieret- Q (Vcrglcichcr) zugeführt, dessen Ausgang mit dem Bit-Detektor /^verbunden ist. ^ri

Ks ist soll hier nochmals darauf hingewiesen werden, daß die in den F i g. 2 und 3 dargestellten Anordnungen nur theoretische Prinzipschemata darstellen, in denen z. H. die Verbindungen zur Steuerung der Integratoren nicht dargestellt worden sind. i<>

Um in dem Verglcichcr einen Vergleich zu ermöglichen, arbeitet man mit Differenzbildung, d. h., der Vcrglcicher ist ein Addierer, dein die Spannungen mit entgegengesetzter Polarität zugeführt werden. Anhand der Fig. 4 soll die Betriebsweise dargestellt werden. Auf i^r> der Tcilfigiir I ist in ausgezogenen Linien ein Bit a, />, c. d vom Wert 1 dargestellt; gleichzeitig ist in gestrichelten Linien ein Bit a, b. c', rf' vom Wert 0 dargestellt (diese Bits sind durch M\ erfaßt worden). Auf der Tcilfigiir Il 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 Vierteils der Periode ohne großen Verlust in dem Speicher Ai gespeichert wird. ?■>

I⁷Ur ein Bit 1 findet auch eine Integration allein während des zweiten Viertels der Periode in der unteren Kette statt. Wegen des Vcrdopplers VD erhält man so eine Spannung von +2 V; man erhält eine Spannung 0, wenn ein Bit mit dem Wert O vorliegt. Im Vcrglcichcr Ci erhält man dann, wenn es sich um ein Bit vom Wert 1 handelt, eine Spannung von 2V-V=V und eine Spannung von — V +0= — V, wenn es sich um ein Bit vom Wert 0 handelt.

Demnach erhält man unter dem Kinfluß des )^r> Rauschens, das in Praxis nur ungefähr im Verhältnis von 3 dB wirkt, Spannungen von gleichem Wert und entgegengesetzten Vorzeichen — was auch immer der Wert V sein mag, groß oder weniger groß —, also Spannungen die leicht durch den Bit-Detcklor D ίο ausgewertet werden können.

In der Fig.5 ist ein Zusammenbauschema des erfindungsgemäßen Dekommutators dargestellt. Ks setzt sich im wesentlichen aus folgenden Baugruppen zusammen: ⁴¹>

— eine phasenmäßig an die Frequenz des Hilfsträger gekoppelte Schleife Bh, die Hoch-Schleife genannt wird und eine Baugruppe zur kohärenten Gleichrichtung für den Wiederaufbau der Umhüllenden _r>(| m(t)bMei;

— eine Tief-Schleife Bb für den Wiederaufbau des Bit-Taktes und

— eine Baugruppe HE, die die Ausgangssignalc der beiden Schleifen benutzt und die nach dem in der _Vl Fig.3 dargestellten Prinzip arbeitet, um die Signale 0, 1 und die Synchronisationssignalc der Impulsfolge TDCS wiederaufzubauen.

Wenn man nun die Hoch-Schlcifc betrachtet, so arbeitet diese wie eine klassische Anordnung, in der ^(l11 nach einem Multiplikator Mi ein Schleifcnfilter /·? und ein Oszillator Ch vom spannungsgcstcucrten Typ angeordnet sind, wobei letzterer den zweiten Umgang des Multiplikators M₂ steuert (möglicherweise unter Zwischenschaltung eines die Frequenz des Oszillators ^ teilenden logischen Teilers). Diese Schleife ß/, ermöglicht die kohärente Gleichrichtung der Umhüllenden des empfangenen Signals d. h. den Wiederaufbau der Impulsfolge. Die Schleife ist einem Multiplikator M\ und einem 71/2PlIaSCnSi¹IIiCl)Cr zugeordnet um die Baugruppe der lief Schleife Hi, und den Analoglcil /:7: des Dekommiilators zu speisen.

Die Tief-Schleife lh weist einen dem Aufbau der Hoch-Schlcifc lh, vergleichbaren Aufbau auf (Multiplizierer Af ι. Filter /■") und Oszillator Oi): Die Schleife wird durch den periodischen Teil des Signals gesteuert, der für die Bit-Folge charakteristisch ist. Wenn man sein Augenmerk auf die Zielrichtung der Krfinduiig richtet, findet man im Spektrum der Zufallsfolgc diskrete Linien, die die Taktfrequenz der Bits charakterisieren. Ks ist daher die Ansteuerung einer Phasenschleifc unter dieser zusammengesetzten Periode möglich, um die verschiedenen Steuersignale für die Betätigung der Integratoren l\, h und /j zu geeigneten Zeitpunkten bereitzustellen.

Die im Vorstehenden mit /:7:"bezeichnete Dckommutatorbaugruppc weist wiederum die bereits im Zusammenhang mit der Fig. 3 beschriebenen beiden Ketten auf; die beiden Kct'en steuern eine Triggcrkippschal- lung T\ an, der eine Kinrichtung R\ für den logischen Wiederaufbau nachgcschaltct ist, die die Signale 0 und 1 abgibt.

Um die Synchronisiersignale S, die die Form a, b, e, f auf Teilfigur I in der Fig.4 aufweisen, zu erhalten, benutzt man die obere Kette h—Aj zusammen mit einer Krgänzungskette /ι— VD' die analog der Kette I]- VD aufgebaut ist. Die obere Kette und die Krgänzungskette steuern einen Vcrglcicher Cj. wobei der Integrator /j von 772 bis 3 774 integriert. Auf der Teilfigur Il in der I·" i g. 4 ist strichpunktiert die Veränderung des Potentials in der letzteren Kette dargestellt; die Krzeugung der Synchronisationssignalc ergibt sich ohne Schwierigkeit aus dem Vergleich mit der Krzeugung der Bits 0 und 1. Die Synchronisationssignalc S werden unter Zwischenschaltung einer Triggerkippschaltung 7} und einer Kinrichtung Ri für den logischen Wiederaufbau erzeugt.

Schließlich sind in der F i g. 6 die Fchlerwahrscheinlichkcitskurven dargestellt, die in einer solchen Vorrichtung relevant sind, die hier im Mittelpunkt des Interesses steht. In der Figur ist auf der Abszisse das Verhältnis /:7No(dB)dcr pro Bit abgestrahlten mittleren Kncrgic I: und der Spektraldichte des Rauschens N₀ dargestellt, wobei das Rauschen als ein weißes Rauschen mit Gauß-Vcricilung angenommen wird. Auf der Ordinate ist im_k)garithmisehen Maßstab die Wahrscheinlichkeit ρ (E) für einen Bit-Fehler aufgetragen. Ks wird dabei angenommen, daß die Bits glcichwahrscheinlich und voneinander unabhängig sind.

Die Kurve 1 zeigt die Wahrscheinlichkeit für einen Bit-F'chlcr bei einem Dekommutator gemäß der vorliegenden Krfindung, aber die Steuersignale für die Integratoren sind dabei ohne Rauschen (die Schleife lh weist ein unendlich schmales Band auf); die Kurve 2 wird unter den gleichen Bedingungen erhalten, aber mit rauschhaltigcn Steuersignalen (signaux de commande bruitds). Diese Kurve ist gezeichnet worden, indem der arithmetische Mittelwert der auf derselben Vertikalen der Kurven 3 und 4 liegenden Punkte berechnet wurde, Die Kurve 3 und 4 entsprechen der Wahrscheinlichkeil für »1« und »0«, aber getrennt genommen.

Ks ist klar, daß die beschriebenen Realisicrungsmöglichkcitcn nur beispielhaft gewertet werden können und es durchaus möglich ist, Änderungen vorzunehmen insbesondere äquivalente Techniken anzuwenden, ohne von der Grundidee der Krfindung abzuweichen.

Ks sind viele verschiedene Rcalisierungsmöglichkci-

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ίο

leu in der Tat möglich, (lie im Erfindungsbereich bleiben. Zum Beispiel ist es klar, daß man praktisch /um selben Ergebnis gelangt, wenn anstelle der Multiplikation mit dem Faktor 2 in der linieren Kette der Fig. i eine Division durch 2 in der oberen Kette durchführt. Oder es kann sehr wohl der Verdoppler VD in Fortfall kommen und dieser in den Integrator /ι eingeschlossen sein, wenn man die Elemente des Integrators in geeigneter Weise wählt. Auch ist es möglich den Verdoppler fortzulassen und im Integrator h von 778 bis 774 zu integrieren (für die »its 0 und I). (!an/ allgemein ist man nicht gezwungen, über die Gesamtheit der entsprechenden Periodenteile 0—7/4 und 774— 7/2 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.

Weiterhin ist man nicht gezwungen sich auf eine Verdopplung in VD zu beschränken. Allgemein ist nur erforderlich, daß der Auszug des dem ganzen Wert oder der Art der Information entsprechenden Signals — zu dem oben angegebenen Zweck — durch Vergleich des Impulses oder einer Reihe von gleichgerichteten Schwingungen mit einer Bezugsgröße erfolgt. Dabei wird der Impuls über einen den Wert oder die Art der Information des Impulses oder der Reihe charakterisierenden Teil seiner Dauer integriert, und die Bezugsgröüe wird lokal durch Integration des Impulses oder der gleichgerichteten Reihe von Schwingungen über einen Teil seiner Dauer erhalten, die nicht charakteristisch für den Wert oder die Art der Information ist. Der Vergleich erfolgt mit Hilfe von Mitteln, deren Zweck ausgehend vom Wert 0 der Aufbau einer Bezugsschwelle ist welche für eine Entscheidung über die Art eines Bits notwendig ist.

In gleicher Weise kann man die Realisierung eines erfindungsgemäßen Dekommutators vereinfachen, <> ohne sich auf den Standard TDCS zu beschränken. In diesem Fall ist die Nachricht nicht notwendigerweise aus einer Folge von Impulsen aufgebaut, die durch einen Hilfsträger moduliert sind. Die Nachricht kann aleatorisch aus wenigstens zwei Inforniationselementen

IU aufgebaut werden; diese Impulse umfassen dann alle in einer Periode Γ einen nichtcharakteristischen Teil der Dauer T/n; einer der Inforniationswerte umfaßt einen charakteristischen Teil der Dauer T/r (ohne Überdekkung mit dem anderen Teil) und ein anderer

!■> Informationswert umfaßt einen charakteristischen Teil der Dauer 0. Dabei sind /?und r Zahlen die verschieden sein können. In diesem Fall weist der erfindungsgemäße Dekommutator zwei parallel gespeiste Ketten auf, von denen die eine einen Integrator einschließt, der in jeder Periode T während einer dem nichtcharakteristischen 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 7*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

Ό Signal des anderen Integrators auf. Diese beiden Ketten sind mit einem Vergleicher verbunden, in dem der obenerwähnte Vergleich durchgeführt wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Wiedergewinnung der Information einer kodierten Nachricht in Form einer Folge von in ihrer Dauer modulierten Impulsen, deren Anfangszeitpunkte einen gleichmäßigen Abstand aufweisen und deren Dauer sich in Abhängigkeit von dem Informationsgehalt des jeweiligen Impulses ändert, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Impuls (S; 0; 1) der Impulsfolge einen für seinen Informationsgehalt nichtcharakteristischen Teil (T/n) seiner Dauer und einen für seinen Informationsgehalt charakteristischen Teil (0; Τ/ή seiner Dauer aufweist und daß die Wiedergewinnung des Informationsgehaltes eines jeden Impulses durch Vergleich des über seinen charakteristischen Teil (Τ/ή integrierten Impulses ß) mit einer Bezugsgröße erfolgt, die lokal durch Integration (I₂) des Impulses über den nicht für seinen Informationsgehalt charakteristischen Teil (T/n) erfolgt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der für seinen Informationsgehalt charakteristische Teil für einen der möglichen Informationswerte (0) die Dauer Null aufweist, daß zwei parallel gespeiste Ketten vorgesehen sind, von denen die erste einen ersten Integrator (I₂) aufweist, der innerhalb einer jeden Periode (T) während des nichtcharakteristischen Teils (T/n) integriert und ausgangsseitig mit einem Speicher (A₂) verbunden ist, der das Signal nach der Integration des ersten Integrators (I₂) bis zum Ende des charakteristischen Teils (Τ/ή speichert, und von denen die zweite Kette einen zweiten Integrator (1\) aufweist, der innerhalb einer jeden Periode (T) während des charakteristischen Teils (Τ/ή integriert, und daß eine Einrichtung (VD) zur Überhöhung des von dem zweiten Integrator (I\) abgegebenen Signals relativ zu dem Ausgangssignal des ersten Integrators (I₂) vorgesehen ist und daß die Ausgänge der beiden Ketten mit einem Vergleicher (Q) verbunden sind.

3. Anordnung nach Anspruch 2, für die Wiedergewinnung der Bits 0 und 1 aus einer Nachricht vom Typ TDCS mit einer Periode T, einem nichtcharakteristischen Teil T/n und einem charakteristischen Teil T/r, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil T/n dem Zeitintervall 0— T/4 innerhalb der Periode T und der Teil T/r dem Zeitintervall TA— T/2 innerhalb der Periode ^entspricht und daß die Einrichtung zur relativen Überhöhung aus einem in der zweiten Kette eingeschalteten Verdoppler (VD) besteht.

4. Anordnung nach Anspruch 2 für die Wiedergewinnung der Synchronisationssignale aus einer Nachricht vom Typ TDCS mit einer Periode T, einem nichtcharakteristischen Teil T/n und einem charakteristischen Teil T/r, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil T/n dem Zeitintervall 0— 774 innerhalb der Periode T und der Teil T/r dem Zeitintervall T/2—3 TIA innerhalb der Periode T entspricht, und daß die Einrichtung zur relativen Überhöhung aus einem in die zweite Kette eingeschalteten Verdoppler f Vorbestellt.

5. Anordnung nach den Ansprüchen 3 und 4 für die Wiedergewinnung der Bits 0 und 1 und der Synchronisationssignale einer Nachricht vom Typ TDCS, dadurch gekennzeichnet, daß drei parallel gespeiste Ketten vorgesehen sind, von denen die eine einen im Zeitintervall 0—774 integrierten Integrator (I₂) aufweist, der mit jeder der beiden anderen Ketten zusammenarbeitet, von denen die eine einen im Zeitintervall T/4— T/2 integrierenden Integrator (1\) und einen Verdoppler (VD) aufweist und die andere einen im Zeitintervall 772—3 774 integrierenden Integrator (I₃) und einen Verdoppler (VD') aufweist, wobei die Zusammenarbeit der ersten Kette mit den beiden anderen Ketten über Vergleicher (Q bzw. Ct) erfolgt, die die Informationsbits bzw. die Synchronisationssignale erzeugen.

6. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Integratoren (I\, I₂) der beiden Ketten durch Zeitsteuersignale angesteuert werden, die aus einer den Bit-Takt wiederherstellenden Phasenschleife (M₃, Fi, O₃) abgeleitet sind.

7. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Impuls aus einer Reihe von Schwingungen aufgebaut ist und die Impulse vor der Zuleitung zu den Integratoren hin mittels eines Synchrongleichrichters (M\) demoduliert werden.

8. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Impuls aus einer Reihe von Schwingungen aufgebaut ist und die Impulse vor der Zuleitung zu den Integratoren hin in einem asynchronen Gleichrichter demoduliert werden.

9. Anordnung nach Anspruch 2 für die Wiedergewinnung der Bits 0 und 1 aus einer Nachricht vom Typ TDCS mit einer Periode T, einem nichtcharakteristischen Teil T/n und einem charakteristischen Teil T/r, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil T/n dem Zeitintervall TIi-TIA innerhalb der Periode T und der Teil T/r dem Zeitintervall 774— 772 innerhalb der Periode Tentspricht und daß

Γι die Integratoren (I\, I₂) identisch sind und daß die Einrichtung zur relativen Überhöhung dadurch realisiert ist, daß das Integrationsintervall des ersten Integrators (I₂) auf eine Dauer T/8 beschränkt ist.

10. Anordnung nach Anspruch 2 für die Wiedergewinnung der Synchronisationssignale aus einer Nachricht vom Typ TDCS mit einer Periode T, einem nichtcharakteristischen Teil T/n und einem charakteristischen Teil T/r, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil T/n dem Zeitintervall T/8-T/4 innerhalb der Periode T und der Teil T/r dem Zeitintervall T/2—3 T/4 innerhalb der Periode T entspricht und daß die Integratoren (Ti, /2) identisch sind und die Einrichtung zur relativen Überhöhung dadurch realisiert ist, daß das Integrationsintervall des ersten Integrators (I₂) auf eine Dauer 778 beschränkt ist.