DE977038C

DE977038C - Einrichtung fuer Impulscodemodulation

Info

Publication number: DE977038C
Application number: DEST2556A
Authority: DE
Inventors: Charles William Earp; Malcolm Frank Wintle
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: International Standard Electric Corp
Priority date: 1948-02-20
Filing date: 1950-10-01
Publication date: 1964-12-10
Also published as: US2570221A; GB646051A

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBENAM 10. DEZEMBER 1964

St 2556VIIIa/ 21 a¹

ist in Anspruch genommen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Übertragung elektrischer Wellen mit Impulscodemodulation, bei der die Signalamplituden durch einen binären Code ausgedrückt werden. Bei dieser Einrichtung wird die Amplitudenhöhe des Signals an jedem einer vorbestimmten Anzahl von Augenblicken mit einer Treppe mit endlicher Anzahl von Stufen verglichen, und die der Amplitudenhöhe am nächsten kommende Stufe wird durch einen Code ausgedrückt, in welchem an jedem einer vorbestimmten Anzahl von Zeitpunkten ein Impuls entweder vorhanden ist oder nicht. Wenn m derartige Zeitpunkte vorhanden sind, so kann die Zahl der Stufenwerte durch den Ausdruck 2^m angegeben werden.

Die Amplitudentreppe kann durch diesen Code auf verschiedene Art ausgedrückt werden. In einer viel gebrauchten Form des binären Codes ist die Stufenzahl der Treppe z. B. durch den Ausdruck a_T · 2^r gegeben, worin r alle Werte zwischen ι und m—i oder dem Wert ο annimmt und a_r = ι oder ο ist, je nachdem, ob an der betreffenden Codestelle ein Impuls vorhanden ist oder nicht. Diese Art eines binären Codes wird für gewöhnlich »einfacher Additionsbinärcode« genannt. Eine andere Art von Binärcode ist als »Binärcode mit versetzten Stufen« bekannt. Wenn m = 5 ist, so ergibt sich ein aus fünf Einheiten bestehender Code, mit dem man zweiunddreißig verschiedene Amplitudenhöhen ausdrücken kann.

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Gegenstand der Erfindung ist eine einfache Anordnung zum Codieren und Decodieren von Signalschwingungen unter Benutzung des einfachen Additionsbinärcodes.

Die Umsetzung in jeder Richtung zwischen der Signalschwingung und der ihr entsprechenden Impulsgruppe wird durch eine Reihe von Kippkreisen bewirkt, die den einzelnen Codeelementen entsprechen und die je nach der Verteilung des dem ίο Augenblickswert der Signalamplitude entsprechenden Codes in ihren ersten oder zweiten Zustand versetzt werden.

Die Zeichnung zeigt beispielsweise schematisch eine Ausführungsform der Erfindung, und zwar in Fig. ι eine schematische Schaltungsanordnung eines Impulscodemodulators gemäß der Erfindung, Fig. 2 eine Schaltungsanordnung für das Codetor, das in der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 verwendet wird,

Fig. 3 ein Blockdiagramm für einen Vielkanalgeber mit Impulscodemodulation nach der Erfindung und

Fig. 4 ein schematisches Blockdiagramm eines Impulsempfängers für einfachen Additionsbinärcode.

Die Schaltungsanordnung in Fig. 1 stellt eine Codegruppe für eine Fünfereinheit eines einfachen Additionsbinärcodes dar, der durch Hinzufügung weiterer Stufen in einen Code beliebiger Stufenzahl verwandelt werden kann. Die erste Codierungsstufe enthält zwei Dioden 1A und 2 A, die einen bekannten Kipp-(Eccles-Jordan)-Kreis mit zwei stabilen Zuständen bilden. Die Kathoden werden über einen normalen Gitterableitwiderstand 3 A geerdet, während die Anoden mit einer positiven Klemme 4 einer nicht gezeigten Hochspannungsquelle über die Widerstände 5 A und 6 A verbunden sind.

Die Anoden sind mit den Steuergittern über gleiche Widerstände 7 A und 8^4 verbunden. Die Steuergitter ihrerseits sind über gleiche Widerstände 11A und 12 A mit den Klemmen 9 A und 10 A verbunden.

Die Signalschwingung wird über einen Transformator 15 an die Klemmen 13 und 14 geführt, wobei die Sekundärwicklung 16 des Transformators eine geerdete Mittenanzapfung hat und die Außenenden mit den Klemmen gA und 10A verbunden werden. Der die Röhren 1A und 2 A enthaltende Kippkreis wird einen Zustand halten, in dem eine der Röhren aus- und die andere eingeschaltet ist. Die Vorspannung muß so eingestellt werden, daß beim Umschlagen der Spannung der Klemme 9 A gegenüber der Klemme 10 vom Negativen zum Positiven, der Kippkreis von dem einen Zustand, in dem die Röhre 1A ausgeschaltet ist, in den anderen Zustand, in dem die Röhre 2\A ausgeschaltet ist, übergeht. Der Kreis schaltet wieder zurück, sobald sich das Potential wieder vom Positiven zum Negativen ändert.

Die restlichen vier Codierungsstufen sind gleichgebaut, und die entsprechenden Elemente haben die gleichen Bezugszeichen jeweils mit dem Index B, C, D oder E.

Die Klemmen gB und 10 B sind dementsprechend mit den Klemmen gA und 10 A über gleiche Widerstände 175 und 18 B und mit den Anoden der Röhren ι A und 2 A über gleiche Widerstände 19 B und 20 B verbunden. Jede Codierungsstufe ist mit der vorhergehenden in gleicher Weise verbunden. Die Anoden der Röhre 2 A bis 2 E- sind entsprechend mit den Ausgangsklemmen 21A bis 21E verbunden.

Es soll angenommen werden, daß die Höhe der Signalamplitude durch sechzehn positive und sechzehn negative Schritte auf der Treppe gedeckt wird. Es soll weiter angenommen werden, daß der Kippkreis A sich in dem Zustand befindet, in dem die Röhre 1A ausgeschaltet ist. Die Widerstände des Kreises sind so eingestellt, daß der Kippkreis A an den Klemmen 9 B und 10 B einen positiven Spannungsunterschied von gB gegenüber 10B hat.

In dem Kippkreis A ist in dem anderen Zustand diese Polung umgekehrt. Die B-, C- und D-Kreise sind dementsprechend so eingestellt, daß eine positive oder negative Potentialdifferenz entsprechend der vierten, zweiten und ersten Stufe an einen der folgenden Kippkreise C, D und E abgegeben wird. Da alle Kippkreise symmetrisch sind, so wird die Ausgangsspannungsdifferenz umgekehrt werden, wenn irgendeiner von ihnen umgeschaltet wird.

Es werde' z. B. angenommen, eine Signalspannung von +S Stufen sei zwischen die Klemmen 9 A und 10' A gelegt.

Wenn der Kippkreis A sich in dem ersten Zustand befindet, in dem die Röhre 1A ausgeschaltet ist, so wird er offenbar in den zweiten Zustand umgeschaltet werden, in dem die Röhre 2 A ausgeschaltet ist. Die Signalspannung -\-S Stufen und die Ausgangsspannung des Kippkreises —8 Stufen werden entsprechend an den Klemmen von 175, 18 B und igB und an die Klemmen von 195 und 20 B sowie an der Klemme 10 B auftreten. Wenn S größer als 8 ist, so wird der Kippkreis B in den zweiten Zustand übergehen. Unter der Annahme, daß vS¹ größer als 8 ist, wird ein Potential von £■—8—4 Stufen zwischen den Klemmen 9 C und 10 C auftreten. Wenn ^—8—4 z. B. negativ ist, wird der Kippkreis in seinem ersten Zustand bleiben, und das zwischen den Klemmen 9 D und 10 D auftretende Potential wird dann ^—8—4+2 sein, no Wenn dieser Wert wieder negativ ist, so wird der Kippkreis D in dem ersten Zustand sein und wird ein Potential von 5—8—4+2 + 1 zwischen die Klemmen 9 £ und 10 £ legen, und wenn dieses beispielsweise positiv ist, so wird der letzte Kippkreis in den zweiten Zustand übergehen. So werden die Kippkreise A, B und E im ersten, die Kippkreise C und D im zweiten Zustand sein, und an den Ausgangsklemmen 21A und 21E wird eine entsprechende Spannungsverteilung erscheinen. iao

Die Kopplungswiderstände 17, 18, 19 und 20 bewirken ein stufenweises Anwachsen der an die aufeinanderfolgenden Kippkreise gelieferten kombinierten Spannungen, so daß die tatsächliche Ausgangsspannung, die der achten, vierten, zweiten und ersten Stufe entspricht, zur Berücksichtigung dieses

Anwachsens eingestellt werden muß. Dies wird durch die folgende Aufstellung ausgedrückt, bei der die an die Kippkreise B, C, D und E gelieferte Spannung folgende Werte annimmt:

K₂ (S ± 8),

K₃(S ±8 ±4),

K_i (S ± 8 ± 4 ± 2) und

Ä"₈(5±8±4±2± i).

Hierin sind K₂ bis K₅ von stufenweise fortschreitender Höhe und alle kleiner als i.

Um diese Tatsache klarer zu machen, möge beispielsweise S +12,5 Stufen entsprechen. Dann ist der Kippkreis A in seinem zweiten Zustand; S—8 ist positiv, somit befindet sich der Kippkreis B in seinem zweiten Zustand; .S¹-8 — 4 ist positiv, dementsprechend befindet sich auch Kippkreis C in seinem zweiten Zustand; S—8—4— 2 ist negativ, so daß sich der Kippkreis D in seinem ersten Zustand befindet; .9—8—4—2+1 ist negativ, so daß sich der Kippkreis E in seinem ersten Zustand befindet. Ist S andererseits von entgegengesetztem Vorzeichen, dann sind die Kippkreise A, B und C in ihrem ersten, D und E in ihrem zweiten Zustand. Wenn irgendein Kippkreis in seinem zweiten Zustand ist, so erscheint an der entsprechenden Ausgangsklemme 21 eine verhältnismäßig hohe Spannung. Wie später auseinandergesetzt werden soll, kann diese Spannung als Torspannung zur Steuerung der Emission eines entsprechenden Codeimpulses benutzt werden.

Es ist klar, daß die Spannungsverteilung an den

Klemmen 21 die Signalamplitude in Übereinstimmung mit dem einfachen binären Additionscode darstellt. Wenn die Signalamplitude sich ändert, so wird sich die Verteilung entsprechend in jedem Zeitpunkt ändern, in dem die Signalamplitude den Wert überschreitet, der zwei Stufenhöhen der Amplitudentreppe trennt.

Wenn auch Fig. 1 das aufgegebene Signal mit gleichen und entgegengesetzten Spannungen im Verhältnis zu den Erdklemmen gA und 10 A zeigt, so ist es doch nicht üblich, das Signal in dieser Form abzunehmen, und es ist deshalb nicht praktisch, einen Transformator wie 15 mit einer Mittelanzapfung der Sekundärwicklung zu verwenden. In einem derartigen Fall kann der Transformator fortgelassen und die Klemme 10 A unmittelbar geerdet werden, während die Klemme 9 A über einen nicht dargestellten Widerstand geerdet wird. Die Signalspannung wird dann unmittelbar an die Klemme 9 A geführt.

Die Anordnung nach Fig. 1 ist zur Herstellung von Codegruppen entsprechend einem einfachen binären Additionscode von m Einheiten brauchbar unter Benutzung von m ähnlich gebauten Kippkreisen. Die Ausgangsspannungen der ersten m—i dieser Kippkreise werden so eingestellt, daß sie proportional zu 2(m—r—i) sind, wobei r alle Werte zwischen 1 und m—1 annehmen kann.

Fig. 2 zeigt einen Weg, auf dem die Codeimpulse aus der Spannungsverteilung an den Ausgangsklemmen 21A bis 21E der Fig. 1 erhalten werden können. Fünf ähnlich angeordnete Torröhren werden benutzt. Nur eine von ihnen ist bei 22 dargestellt. Das Steuergitter ist mit dem beweglichen Abgriff eines großen Potentiometers 23 verbunden. Die Kathode der Röhre 22 ist über den Widerstand 24, der von einer Diode oder einem anderen Gleichrichter 25 überbrückt ist, geerdet. Die Anode ist mit einem Anschluß des Verzögerungsgliedes 26 verbunden. Dieses Verzögerungsglied wird an beiden Enden durch entsprechende Widerstände 27, 28 abgeschlossen. Die nicht gezeigte Hochspannungsquelle wird an die Klemmen 29 und 30 gelegt. Die Klemme 29 liegt am gemeinsamen Punkt des Widerstandes 28 und ist über das Verzögerungsglied 26 mit der Anode der Röhre 22 verbunden. Die Kathode der Röhre ist auch mit der Klemme 29 über einen Widerstand 31 verbunden. Die Werte der Widerstände 24 und 31 sind so gewählt, daß die Röhre oberhalb der Sperrspannung vorgespannt ist. An einem Ende des Verzögerungsgliedes liegt die Ausgangsklemme 32. Der Impulsgenerator 33 liefert über einen Blockkondensator 34 negative Impulse an die Kathode der Röhre 22. Die Widerholungsfrequenz dieser Impulse sollte höchstens zwei- oder dreimal so groß sein wie die höchste Frequenz des von dem Nachrichteninhalt eingenommenen Bandes; für Sprache z. B. liegt die Wiederholungsfrequenz dieser Impulse bei 10 000 Impulsen pro Sekunde. Die Dauer der Impulse ist dabei sehr kurz, z. B. 1 Mikrosekunde.

Das Potentiometer 23 ist mit einem Ende an irgendeiner Eingangsklemme 35 und mit dem anderen Ende über eine negative Vorspannungsquelle 36 mit Erde verbunden. Die Eingangsklemme 35 liegt einseitig an einer der Ausgangsklemmen, wie z. B. 21A der Fig. 1. Die entsprechenden Eingangsklemmen der anderen vier nicht gezeigten Torröhren werden dementsprechend mit den Ausgangsklemmen 21B bis 21E der Fig. 1 verbunden.

Wie bereits auseinandergesetzt, ist die Anodenspannung der Röhre 2 A klein, wenn der Kipp- i°5 kreis A in seinem ersten Zustand ist, andererseits aber hoch, wenn er in seinem zweiten Zustand ist. Das Potentiometer 23 der Fig. 2 ist vorzugsweise so eingestellt, daß die im zweiten Zustand des Kippkreises dem Steuergitter der Torröhre aufgedrückte Vorspannung bei ο liegt. Diese Röhre ist so vorgespannt, daß in diesem Zustand ein vom Generator 33 kommender Impuls zur Deblockierung der Röhre imstande ist, wobei dann ein Ausgangscodeimpuls entsteht, der dem Verzögerungsglied 26 und dann der Ausgangsklemme 32 zugeführt wird. Wenn der Kippkreis A sich in seinem ersten Zustand befindet, ist die S teuer spannung negativ, und der vom Generator kommende Impuls kann die Röhre nicht deblockieren, so daß dann kein Codeimpuls erzeugt wird.

Die Diode 25 hindert das Kathodenpotential durch die vom Generator 33 stammenden Impulse am Negativwerden und durch Gitterstromunterdrückung das Entstehen einer Belastung im Ausang des Kippkreises. Diese Diode ist aber ledig-

lieh wünschenswert, sie kann auch weggelassen werden.

Die anderen vier nicht gezeigten Torröhren sind in gleicher Weise eingerichtet und sind alle mit verschiedenen Abgriffen des allen Röhren gemeinsamen Verzögerungsgliedes 26, wie dargestellt, verbunden, so daß die den Fünfercodeelementen, soweit vorhanden, entsprechenden Impulse nacheinander an die Klemme 32 gelangen, wobei die Zwischenräume zwischen diesen Impulsen durch das Verzögerungsglied bestimmt werden. Diese Impulse können in irgendeiner Ordnung übermittelt werden, die nicht notwendigerweise dieselbe Ordnung sein muß, in der die Kippkreise in Fig. 1 angeordnet sind. >5 Es ist bisher nur die Verwendung eines Nachrichtenkanals beschrieben worden, die Anordnung kann aber natürlich auch zur Codierung der Nachrichteninhalte aller Kanäle eines Vielkanalsystems benutzt werden. Die Art, in der dies geschehen kann, ist in dem Diagramm der Fig. 3 angegeben. Die Anordnung kann bei jeder beliebigen Anzahl von Kanälen Verwendung finden, obgleich das Gerät für nur drei dieser Kanäle dargestellt ist, nämlich für die ersten zwei und den letzten. Das Gerät as ist für alle Kanäle gleich, es wird nur das Gerät für Kanal 1 beschrieben.

In Fig. 3 liefert ein Hauptimpulsgenerator 37 sehr kurze Impulse an das Verzögerungsglied bzw. Verteiler 38. Die Wiederholungsfrequenz dieser Impulse ist gleich der für die Codegruppen jedes einzelnen Kanals gewünschten Wiederholungsfrequenz, z. B. 10 000 Impulse in der Sekunde.

Das Gerät für Kanal 1 enthält einen Signaltorkreis 39 üblicher Art, der z. B. aus einem Sperrverstärker besteht, an dem das Signal an die Klemmen 40 gelangt und an dem von dem ersten Abgriff des Verzögerungsgliedes Deblockierungsimpulse kommen. Hieraus entstehen sehr kurze Stücke der Signalamplitude in Form von amplitudenmodulierten Impulsen.

Ähnliche Torstromkreise sind mit den entsprechenden späteren Abgriffen für die restlichen Kanäle vorgesehen. Nur zwei dieser Torstromkreise für den Kanal 2 und den letzten Kanal η sind gezeigt. Die Impulse von allen Torstromkreisen, die zu verschiedenen Zeiten auftreten, werden zusammengefaßt und durchlaufen einen Abschneidekreis 41, der die Impulse etwas verlängert. Die verlängerten Impulse werden dann den Klemmen 13 und 14 eines Codierungskreises 42, wie bei Fig. 1 beschrieben, aufgegeben. Dieser ist über fünf Leitungen mit dem Codetorkreis 43 verbunden wie bei Fig. 2 beschrieben.

Der Kreis 43 wird durch Steuerimpulse über die Leitung 44 gesteuert, die von zeitlich später liegenden Abgriffen des Gliedes 38 kommen, welches den Signal torkreisen jeweils entspricht. Diese Steuerimpulse werden über Gleichrichter 45 zusammengefaßt, die eine Rückwirkung der Impulse auf das Verzögerungsglied 38 verhindern. Die Steuerimpulse werden zur Synchronisierung des Generators 33 benutzt. Die Signalimpulse, die den Abschneidekreis 41 verlassen, müssen lang genug sein, um den fünf in Fig. 1 gezeigten Kippkreisen Zeit zu geben, sich einzustellen, bevor die Impulse verschwinden. Jeder Torimpuls, der auf den Codetorkreis 43 arbeitet, muß sehr kurz sein und darf erst in Erscheinung treten, nachdem die Kippkreise sich eingestellt haben, bevor der entsprechende Signalimpuls verschwunden ist. Hierdurch wird verhindert, daß ein falscher Code ausgesendet wird, bevor die Kippkreise vollständig eingestellt sind.

Der Abschneidekreis 41 kann die Form eines Tiefpaßfilters haben, das so eingestellt ist, daß die Impulse genügend verlängert werden; er kann auch irgendeine andere Form haben. Das Filter hat das Bestreben, die Ecken der Impulse abzurunden, jedoch sollte dies nicht dahin führen, daß eine Amplitudenänderung entsteht, die sich einer Stufenhöhe der Amplitudentreppe nähert, bevor die Codeimpulse ausgesendet werden.

Aus geeigneten Abzweigungen des Verzögerungsgliedes kann ein Zug synchronisierter Impulse entnommen werden. Diesen Impulsen wird durch den Abschneidekreis 46 ihre Gestalt gegeben. Die Codeimpulse aus der Ausgangsklemme 32 des Codetorkreises 43 und die abgeschnittenen synchronisierenden Impulse aus 'dem Kreis 46 werden kombiniert und einer Ausgangsklemme 47 zugeführt, über die sie in die abgehenden Leitungen bzw. in go das Übertragungsmedium gelangen.

Bei Impulscodemodulationssystemen ist es gewöhnlich wünschenswert, daß die Signalschwingung einer logarithmischen Amplitudenkompression unterworfen wird, bevor sie den Klemmen 13 und 14 der Fig. 1 oder den Klemmen 40 der Signaltore in Fig. 3 aufgegeben wird.

Fig. 4 zeigt eine Schaltungsanordnung zur Decodierung der Impulscodegruppen des einfachen Additionsbinärcodes. Die Hauptelemente umfassen fünf ähnliche Kippkreise mit zwei Zuständen, nämlich 48, 49, 50, 51 und 52. Sie sind etwa von dergleichen Art wie in Fig. 1 gezeigt und in beiden Zuständen stabil. Es sind nur Einzelheiten des Kreises 48 gezeigt, die anderen Kreise sind ihm gleich. Er enthält eine doppelte Triodenröhre 53, deren gemeinsame Kathode geerdet ist.

Die Anoden sind über Widerstände 54 und 55 über Kreuz mit den entgegengesetzten Steuergittern verbunden und liegen über die Ladewiderstände 57 und 58 und die Hochfrequenzdrosseln 59 und 60 an der Hochspannungsklemme 56. Die Steuergitter werden mit der negativen Vorspannungsquelle 61 über Widerstände 62 und 63 verbunden. Das linke Steuergitter ist über einen Blockkondensator 64 auch mit der Klemme 65 verbunden, während das rechte Steuergitter über einen Widerstand 67 und einen Blockkondensator 68 an der Klemme 66 liegt. Die Ausgangsklemme 69 ist über einen Blockkondensator 70 mit einem Abgleichkontakt auf dem Widerstand 58 verbunden.

Es soll angenommen werden, daß in dem ersten Zustand des Kippkreises die linke Hälfte der Diode ausgeschaltet ist. Wenn dann ein positiver Impuls genügend großer Amplitude an die Klemme 65 gelangt, so schaltet die Vorrichtung auf den zweiten

Zustand um, bei welchem die rechte Hälfte der Röhre 53 ausgeschaltet ist. Weiterhin wird ein positiver Impuls an der Klemme 66 den ersten Zustand wiederherstellen.

Die Impulscodegruppen, die einer Mehrzahl von Signalkanälen entsprechen, werden gemeinsam mit einem Zug synchronisierender Impulse empfangen, der beispielsweise durch die Anordnung nach Fig. 3 erzeugt wird.

Die Impulse werden von einem Funkempfänger oder über ein anderes Übermittlungsmedium empfangen und durch die Leitung 71 zugeführt. Die Leitung 71 steht mit einer Reihe von parallel geschalteten Torstromkreisen in Verbindung, die den Kanälen des Systems entsprechen, von denen einer bei 72 gezeichnet ist. Die Leitung 71 ist weiterhin mit einem Synchronisierungsimpulsauswähler 73 und dem Verzögerungsglied 74 verbunden. Die Elemente 73 und 74 sind allen Kanälen gemeinsam.

Der Torstromkreis 72 wird mit Steuerimpulsen aus einem Abgriff des Verzögerungsgliedes 74 beliefert, der dem ausgewählten Kanal entspricht. Die nicht gezeigten Torstromkreise, die den anderen Kanälen entsprechen, sind wie angedeutet und bekannt mit den anderen Abgriffen an dem Verzögerungsglied verbunden. Der Torstromkreis 72 liefert die Codeimpulsgruppen des entsprechenden Kanals aus, und zwar die Impulse jeder Gruppe getrennt an die fünf Ausgangsleitungen, die den fünf Codeelementen entsprechen. Die Schaltungsanordnung 72 wirkt auf diese Weise als Codeelementtrenner und arbeitet auf übliche, und bekannte Weise, so daß eine nähere Beschreibung unnötig ist.

Die Impulse der fünf Codeelemente werden im positiven Sinne an die Klemmen 65 der fünf Kippkreise wie angegeben angelegt. Diese Kreise befinden sich alle in dem ersten Zustand. Wenn ein Impuls, der irgendeinem Codeelement entspricht, vorhanden ist, so wird der entsprechende Kippkreis in den zweiten Zustand umschlagen.

Die von den Anschlüssen des Verzögerungsgliedes 74 an den Kanaltorkreis 72 gelieferten Steuerimpulse dienen auch zur Synchronisierung eines Generators für Wiederherstellungimpulse 75, der positive Wiederherstellungsimpulse an die Klemme 76 jedes der Kippkreise liefert. Dieser Generator arbeitet zeitlich so, daß ein Wiederherstellungsimpuls kurze Zeit nach Vollendung der entsprechenden Codegruppe entsteht und alle Kippkreise in den ersten Zustand zurückbringt.

Die Ausgangsklemme 69 der Kippkreise ist mit einer Mischschaltung verbunden, die fünf entsprechende verhältnismäßig hohe gleiche Widerstände 76, 77, 78, 79 und 80 enthält, die gemeinsam von einem verhältnismäßig kleinen Widerstand 81 überbrückt werden. Die Spannung an diesem Widerstand ist etwa gleich der Summe der Ausgangsspannungen der fünf Kippkreise. Es kann statt dessen auch eine geeignete Mischvorrichtung benutzt werden, die auch Röhren enthalten kann.

Die Spannung am Widerstand 81 wird einem üblichen Torstromkreis 82 zugeführt, welcher normalerweise gesperrt ist, welcher aber kurze Zeit nach Einstellung der Kippkreise durch die Codegruppe, jedoch vor Auftreten des Wiederherstellungsimpulses vom Generator 75 geöffnet wird. Der Torkreis 82 kann durch einen zeitlich geeignet liegenden Impuls von dem Generator über die Leitung 83 geöffnet werden. Offenbar wird ein Zug von amplitudenmodulierten Impulsen aus dem Tor-Stromkreis 82 herauskommen, und das Signal wird aus diesen Impulsen mittels des Tiefpaßfilters 94 wiederhergestellt werden und kann dann irgendeinem Verbraucher zugeführt werden, der nicht gezeigt ist.

Es ist bereits dargelegt worden, daß die Schaltungsanordnungen der fünf Kippkreise alle einander ähnlich sind. Sie unterscheiden sich aber in der Einstellung des Abgriffs des Widerstands 58. Diese Einstellung soll in jedem Falle derart sein, daß die an der Klemme 89 bei Umschlagen des Kreises von dem ersten in den zweiten Zustand an der Klemme 69 auftretende Potentialänderung proportional den Zahlen 16, 18, 4, 2 und 1 entsprechend den Kippkreisen 48, 49, 50, 51 und 52 ist. Die Spannung an dem Mischwiderstand 81 wird dann proportional der Summe der Spannungen derjenigen Kippkreise sein, die durch die Impulse der Codegruppe in den zweiten Zustand umgeschaltet sind. Sie entsprechen deshalb genau der Signalspannung, die ursprünglich die Kippkreise in Fig. 1 in Übereinstimmung mit dem einfachen binären Additionscode eingestellt hat.

Es ist bereits gesagt worden, daß die Codeimpulse auf irgendeine andere Weise umgesetzt werden können. Es ist natürlich notwendig, die Verteilung der Codeimpulse an die Ausgangsleitungen vom Kanaltorstromkreis 42 her so einzurichten, daß jeder Codeimpuls dem ihm entsprechenden Kippkreis aufgegeben wird, andererseits muß die Verteilung der Ausgangsspannungen der Kippkreise auch entsprechend eingerichtet werden.

Die in Fig. 4 besprochene Anordnung kann für einen einfachen Additionscode mit einer beliebigen Zahl von Einheiten abgeändert werden. Wenn also ein Code mit m Einheiten verwendet wird, so werden m Kippkreise ähnlich den mit 48 bezeichneten vorhanden sein müssen, und die Ausgangsspannungen müssen den Werten proportional zu 2.{m — r) angeglichen werden, wobei r alle Werte zwischen 1 und m annehmen kann.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i. Einrichtung zur Übertragung elektrischer Wellen mit Impulscodemodulation unter Verwendung eines einfachen Additionsbinärcodes, dadurch gekennzeichnet, daß für die Umsetzung der Signalschwingung in den Code und die Rückumsetzung auf der Empfangsseite eine Reihe von Kippkreisen vorgesehen ist, von denen jeder einem Codeelement zugeordnet ist und die je nach der Verteilung der Elemente jeder Codegruppe sich in dem einen oder dem anderen der beiden für sie möglichen Zustände befinden.

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2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalspannung an den ersten einer Reihe hintereinandergeschalteter Kippkreise gelegt ist, an deren Eingang jeweils die algebraische Summe der Ausgangsspannungen der vorhergehenden Kippkreise und der Signalspannung liegt, während an ihrem Ausgang jeweils einer von zwei festen Spannungswerten auftritt, deren Größe für den r-ten Kreis ίο proportional zu 2(m—r—i) ist, worin r alle Werte zwischen ι und m-1 (einschließlich) annehmen kann.
3. Demodulator für die Einrichtung nach Anspruch ι oder 2, gekennzeichnet durch eine der Anzahl der Codeelemente gleiche Anzahl von Kippkreisen, die je nach deren Vorhandensein der ihnen entsprechenden Codeelemente in der Gruppe einer ihrer beiden möglichen Zustände einnehmen und deren auf den Wert 2 (m—r) (r alle Werte zwischen d und m) eingestellten Ausgangsspannungen zusammengefaßt sind und zur Wiederherstellung der ursprünglichen Signalschwingung dienen.
4. Modulator für die Einrichtung nach An-Spruch 2 oder Demodulator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kippkreis zwei Röhren hat, deren Anoden über einen Widerstand jeweils mit dem Steuergitter der anderen Röhre verbunden sind.
5. Modulator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anoden jeder der beiden Röhren des Kippkreises über Widerstände mit dem Steuergitter der entsprechenden Röhren des nächsten Kippkreises der Reihe verbunden sind.
6. Modulator nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalspannung durch Widerstände zwischen die Steuergitter des ersten Kippkreises der Reihe gelegt ist.
7. Modulator nach einem der Ansprüche 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Codespannung an der Anode einer der beiden Röhren des Kippkreises liegt.
8. Modulator nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die von jedem Kippkreis entnommenen Spannungen nur dann einen Codeimpuls erzeugen, wenn das Codepotential einen der zwei Festwerte einnimmt.
9. Modulator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Codeimpulse in die für die Übermittlung notwendige zeitliche Aufeinanderfolge gebracht sind.
10. Demodulator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der aus den kombinierten Ausgangsspannungen der Kippkreise gebildete Impuls durch ein derartiges Tiefpaßfilter läuft, daß der Augenblicks wert der ursprünglichen Signalamplitude wiederhergestellt ist.
11. Demodulator nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß nach Erzeugung des Impulses alle Kippkreise in die Ausgangsstellung zurückgebracht sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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