DE2245189B2

DE2245189B2 - Vorrichtung zur Übertragung eines restseitenbandträgermodulierten Mehrpegelsignals und eines Synchronisier-Pilotsignals

Info

Publication number: DE2245189B2
Application number: DE2245189A
Authority: DE
Inventors: Shoji Tokio Hagiwara; Shigehiko Yokohama Hinoshita
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1971-09-18
Filing date: 1972-09-14
Publication date: 1980-01-10
Also published as: GB1408937A; US3959726A; DE2245189A1; DE2245189C3

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Bei der Datenübertragung ist eine Synchronisierung zum Reproduzieren der übertragden Signale erforderlich. Hierfür ist bisher ein System zum Synchronisieren eines Zeitgebers mit der Zeichengeschwindigkeit an der Sendeseite oder bei einem Trägersystem ein System zum Synchronisieren zwischen der Aussendung und dem Empfang für eine synchrone Erfassung angewendet worden. Wenn die Zahl der Pegel kleiner als 4 ist, kann ein Synchronisiersignal von dem Mehrpegelsignal selbst an der Empfangsseite extrahiert werden, jedoch vergrößert sich das Jitter mit einem Anstieg der Zahl der Pegel, wodurch die Reproduktion des Synchronisiersignals schwierig wird. Um dies zu vermeiden, wird im allgemeinen ein Verfahren derart angewendet, daß das ausgesendete Signal mit dem mit diesem an der Sendeseite gekoppelten Synchronisier-Pilotsignal übertragen wird und daß an der Empfangsseite das Synchronisier-Pilotsignal für eine synchrone Reproduktion extrahiert wird. Es ist für das Extrahieren des Pilotsignais leicht, daß dessen Frequenz außerhalb des Übertragungssignalbandes ausgewählt wird, jedoch erfordert dies ein gesondertes Band und verringert den Wirkungsgrad des Übertragungsbandcs. Demgemäß ist es erwünscht, die Signalübertragung mit der Pilotsignalfrequenz auszuführen, die innerhalb des Übertragungsbandes ausgewählt wird, jedoch kann es geschehen, daß eine Interferenz zwischen dem übertragenen Signal und dem Pilotsignal verursacht wird oder daß ein Phasenjitter ansteigt. Des weiteren ist es notwendig, das Pilotsignal zur Zeit der Mehrpegeldekodierung an der Empfangsseite zu eliminieren, damit nicht das Pilotsignal einen Einfluß auf den Pegel des übertragenen Signals ausüben soll. Um dies auszuführen, wird, wenn ein sinusförmiges Pilotsignal verwendet wird, das Pilotsigna! im allgemeinen entfernt, indem dazu eine Sinuswelle addiert wird, die in der Frequenz und in der Amplitude dazu gleich, in der Phase jedoch entgegengesetzt ist

F i g. 1 zeigt z. B. die Frequenzbeziehung zwischen einem digitalen Signalspektrum sund einem sinusförmigen Pilotsignal p. Die Frequenz des Pilotsignals ρ ist mit >/₂ der Zeichengeschwindigkeit des digitalen Signals ausgewählt und das digitale Signal wird, wie in F i g. 2 gezeigt, durch einen binären Mehrpegelumsetzer BM CONVin ein ternäres, quaternäres od. dgl. Mehrpegelsignal umgesetzt und dem Pilotsignal ρ durch einen Überlagerungskreis PA überlagert und von einer Sendestation zu einer Empfangsstation über eine Übertragungsleitung L ausgesandt. In der Empfangsstation wird das Pilotsignal /»durch einen Pilotsignal-Extrahierkreis PSC für eine synchrone Reproduktion extrahiert und in einem Unterdrückungskreis PK wird das in dem empfangenen Signal enthaltene Pilotsignal unterdrückt Dann wird das empfangene Signal einer Mehrpegeldekodierung unterworfen und durch einen Mehrpegei-Dekodierkreis MB CONV in ein digitales Signal umgesetzt und von einem Ausgangsanschluß A US ausgesandt. Es ist notwendig, ein Entzerrungs- und Formungsfilter zum Erzeugen einer orthogonalen Wellenform frei von einer Zwischenzeicheninterferenz an einer geeigneten Stelle zwischen dem Binär-Mehrpegel-Umsetzer BM CONV der Sendestation und dem Mehrpegel-Dekodierkreis MB CONV der Empfangsstation anzuordnen, jedoch ist dieses in F i g. 2 weggelassen. Des weiteren wird ein Taktgeberkreis CL mit dem Ausgang des Pilotextrahierkreises PSCfür eine synchrone Reproduktion gesteuert und in dem Mehrpegeldekodierkreis MB CONV wird die Mehrpegeldekodierung mit dem Ausgang des Taktgeberkreises CL ausgeführt und die Dekodierung wird üblicherweise zu der Zeit des Pilotsignals erreicht, die maximale positive und negative Werte aufweist, jedoch kann in einigen Fällen eine Abtastung mit einem gewünschten bestimmten Pegel des Pilotsignals ausgefüb-l werden.
Bei bekannten Systemen, bei denen ein stetiger Phasenfehler, ein Phasenjitter oder ein Amplitudenfehler durch die Unvollkommenheit des Pilotextrahierkreises PSC zum Erzeugen des digitalen Signals durch Unterdrücken des sinusförmigen Pilotsignals mit einer Sinuswelle, wie oben beschrieben, verursacht wird, kann das Pilotsignal nicht vollständig entfernt werden und dies führt einen Fehler bei der Mehrpegeldekodierung ein. Die Unvollkommenheit des Pilotabtastkreises PSC ist unvermeidbar, was durch die Phasenkennlinie aufgrund eines schmalen Bandfilters verursacht wird, das zum Abtasten des Pilotsignals aus dem Signalspektrum vorgesehen ist, wobei das übertragene Signal als Quelle eines Jitters des Pilotsignals dient. Demgemäß ist es nicht leicht, die Amplitude und die Phase des Pilotsignals einzustellen, was es ermöglicht, daß das Pilotsignal vollständig unterdrückt wird, so daß es unmöglich ist, Fehler zu verhindern.

Bei der Übertragungsleitung des bekannten Pilotsynchronisiersystems, wie dies in F i g. 3 gezeigt ist, wird ein digitales Eingangssignal durch einen Binär-Mehrpegel-Umsetzer 11 in ein Mehrpegelsignal umgesetzt, das durch ein Bandbreitensteuerfilter 12 abgeschnitten wird, und wird eine Sinuswelle, die eine Frequenz der Hälfte des Zeitsignals hat, das dadurch erzeugt wird, daß einem Filter 14 ein Zeitsignal zugeführt wird, dessen Frequenz um die Häifte durch einen Zeitkreis 13 verringert worden ist, als ein Pilotsignal mit dem Ausgang des Bandbreitensteuerfilters 12 gekoppelt. Der Zeitkreis 13 erzeugt auch ein Zeitsteuersignal für die Binär-Mehrpe-

gel-Umsetzung, die auf dem übertragenen Zeitsignal basiert

Des weiteren wird in einem Modulator 15 das Signal, das mit dem Pilotsignal gekoppelt ist, mit einem Träger moduliert, der von einem Oszillator 16 abgeleitet ist, und einer Bandbreitensteuerung durch ein Bandfilter 17 unterworfen und eine Sinuswelle der Trägerfrequenz wird als ein Pilotsignal mit dem Ausgang des Bandfilters 17 gekoppelt

Das somit erzeugte zusammengesetzte Signal wird von einer Sendestation S zu einer Empfangsstation R über eine Übertragungsleitung L übertragen. In der Empfangsstation R wird das empfangene Signal über ein Empfangsbandfilter 18 an einen Demodulator 19 angelegt, in dem es mit einem Träger demoduliert wird, der durch einen Trägerreproduzierkreis 20 reproduziert wird. Das demodulierte Signal wird dann in zwei Signale aufgeteilt, das eine wird einem Abtastzeitsteuersignal-Reproduzierkreis 21 zugeführt um einen Synchronisier-Abtastimpuls zu erzeugen, der einem Püoteüminierkreis

22 zugeführt wird, um das Pilotsignal zu elininieren, das in dem anderen zugeführten Signal enthalten ist Das Signal, von dem das Pilotsignal entfernt worden ist, wird durch einen Mehrpegeldekodierer 23 in ein binäres Signal umgesetzt womit die Übertragung einer Station ausgeführt ist

In F i g. 3 ist mit 24 ein Kreis bezeichnet, der ein Dekodierzeitsteuersignal für den Mehrpegeldekodierer

23 auf der Basis des Ausgangs des Abtastzeitsteuersignal-Reproduzierkreises 21 und ein Zeitsignal erzeugt.

Beim Koppeln des Mehrpegelsignals mit dem Pilotsignal ist es absolut notwendig, die Phasenbeziehung zwischen diesen für eine Phasensynchronisierung auf der Empfangsseite herzustellen, und des weiteren ist die Festsetzung einer bestimmten Beziehung zwischen den Phasen für verschiedene Signalverarbeitungen brauchbar. In Verbindung mit der Phasenfestsetzung ergibt das bekannte, in F i g. 3 gezeigte System Probleme, ./ie eine ungenaue Beziehung zwischen den Phasen aufgrund von Phasenänderungen der Filter 12, 14 und 17 und eine Verschlechterung dss analogen Signals, die vom Koppeln des analogen Signals mit dem Pilotsignal mittels des analogen Kreises herrührt, und einen großen Aufwand im Schaltungsaufbau für dessen Verbesserungen.

Es ist des weiteren bekannt, ein Pilotsignal zwischen zwei unabhängigen Einseitenbandsignalen zu übertragen (Nachrichtentechnische Zeitschrift, 24. Jahrgang, Heft 5, 1971, Seite K72j. Über die Phasenbeziehung des Pilotsignals und der Einseitenbandsignale ist dabei nichts autgesagt.

Es ist auch bekannt, daß der Taktoszillator eines Datensenders neben der zur synchronen Datenübertragung und zur Umsetzung notwendigen Taktfrequenz zwei Pilotfrequenzen liefert, wobei die Phase der einen Pilotfrequenz gegenüber der Taktfrequenz um 90° verschoben ist und empfangsseitig die Amplitudenregulierung und die synchrone Demodulation ermöglicht wird (NTF, Band 37, 1969, Seiten 224 bis 230). Dabei dient die andere Pilotfrequenz zur Taktübertragung, welche unabhängig vom Datensignal durchgeführt wird. Beide Pilotsignale werden als Rechtecksignal erzeugt, mit dem vom Umsetzer kommenden Datensignal summiert und zusimmen mit diesem dem Sender wieder zugefügt.

Des weiteren ist ein . Vorrichtung zur Übertragung von rcstscitcnbandmodulierten Mehrpegelsignalen bekannt (US-PS 31 96 352). Ein Tonfrequenzsignal wird dabei jedoch außerhalb des Restseitenbandübertragungsspektrums oder zeitlich vor der Nachricht übertragen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung dieser Art zu schaffen, bei der nicht ein gesondertes Band oder eine gesonderte Zeitdauer zur Übertragung des Pilotsignals für die Synchronisierung erforderlich ist und bei der das Phasenjitter gering ist Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Kennzeichens des Patentanspruchs.

Die erfindungsgemäße Ausbildung führt dazu, daß die Phasenänderung des zusammengesetzten Vektors der Frequenzkomponenten des oberen und unteren Seitenbands des Mehrpegelsignals gering ist, obwohl die Phase des zusammengesetzten Vektors nicht konstant ist, d. h. obwohl infolge der Bandbeschneidung auf das Restseitenband eine orthogonale Komponente des Mehrpegelsignals entsteht

Mit einem einfachen Aufbau ermöglicht somit die vorliegende Erfindung, die Ursache eines Fehlers zu vermeiden, der durch das sinusförmige Pilotsignal eingeführt wird, das dem digitalen Signal mit Mehrpegelamplitude zur Zeit der Mehrpegeldekodierung überlagert wird. Die digitale Verarbeitung zum Löschen des Pilotsignalpegels ist auch mit einer logischen Operation für eine Mehrpegeldekodierung möglich und es ist dafür ausreichend, nur die Zahl der entsprechend zu dekodierenden Pegel zu erhöhen.

Die Erfindung wird in der folgenden Beschreibung anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 ist eine graphische Darstellung zur Erläuterung der Frequenzbeziehung zwischen einem digitalen Signalspektrum und einem sinusförmigen Pilotsignal.

F i g. 2 ist ein Blockschaltbild eines Übertragungssystems für ein amplitudenmoduliertes digitales Sisnal.

Fig. 3 ist ein Blockschaltbild eines bekannten Übertragungssystems eines Pilotsynchronisiersystems.

^ig.4 ist ein Blockschaltbild eines Beispiels eines Übertragungssystems.

Fig. 5 ist ein Diagramm zum Erläutern der Wirkungsweise des Beispiels der F i g. 4.

Fig.6A, B und C sind Vektorc^agramine zum Erläutern des Prinzips der Erfindung.

F i g. 7 ist ein Blockschaltbild eines weiteren Beispiels eines Übertragungssystems.

Fig. 8 ist ein Diagramm zum Erläutern der Wirkungsweise des Beispiels der F i g. 7.

Fig. 9 ist ein Diagramm zum Erläutern der Wirkungsweise eines Beispiels der Erfindung.

Fi j. 10 ist ein Blockschaltbild eines Beispiels der tmpfangsseite der Erfindung.

Fig. 11 ist ein Diagramm zum Erläuterii des Koppeins des Pilotsignals nach der Erfirdung.

Fig. 12 und 13 sind Blockschaltbilder von Beispielen einer Schaltung zum Koppeln des Pilotsignals gemäß der Erfindung.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Fig.4 zeigt als Blockschaltbild ein Beispiel eines Trägersystems. Ein digitales Mehrpegelsignal, das von einem Sender Γ abgeleitet ist, der ein solches Spektrum hat, wie es in F i g. ja gezeigt ist, wird mit einem Träger moduliert, der von einem Trägeroszillator CAR in einem Modulator MOD abgeleitet wird, um ein ßSS-(Zweiseitenband)-Signal zu erzeugen, wie es in F i g. 5b gezeigt ist. Ein Träger /ic, siehe F i g. 5c, von dem

Trägeroszillator CAR wird als ein Pilotsignal auf den Ausgang des Modulators MOD mittels eines Mischers M gegeben und das ßSß-Signal wird durch ein Bandfilter BF zu einem VSß-(Restseitenband)-Signal gemacht, wie dies in F i g. 5d gezeigt ist. Das V50-Signal wird derart betrachtet, daß es aus einer gleichphasigen Komponente /und einer orthogonalen Komponente Q besceht, wie dies in Fig. 5e und 5f gezeigt ist, und der Betrag der orthogonalen Komponente, der in der Nachbarschaft des Trägers fc liegt, ist klein. Fs ist auch möglich, das Pilotsignal an der Ausgangsseitc des Bandfilters BF einzusetzen, wie dies durch eine gestrichelte Linie angezeigt ist.

Beim F.mpfang über eine Übertragungsleitung L an der Empfangsseite wird das empfangene Signal durch einen Teilerkreis D aufgeteilt. Das eine Signal wird einem Demodulator DEM zugeführt und das andere Signal wird zu einem Schmalbandfilter CF gegeben, in dem die in der Nachbarschaft des Trägers fc liegende Komponente im wesentlichen symmetrisch extrahiert wird, und die Komponente besteht aus einer gleichphasigen Komponente, der orthogonalen Komponente und dem Trägerpilotsignal, wie sie jeweils in den F i g. 5g. 5h und 5i gezeigt sind. Der Ausgang des Schmalbandfilters CF kann als Synchronisierpilotsignal verwendet werden, jedoch wird dieses zu einem Phasensteueroszillator PLL gegeben und dessen Ausgang wird als Synchronisiersignal verwendet, um das Jitter zu verbessern. Da das durch den Demodulator DEM demodulierte Signal obere und untere Seitenbänder aufweist, wird das untere Seitenband durch ein Tiefpaßfilier LFextrahiert. Dieses untere Seitenband enthält einen Gleichstrom entsprechend dem Basisbandsignal und dem Pilotsignal. Um die Gleichstromkomponente entsprechend dem Pilotsignal zu entfernen, wird eine Spannung von einer Gleichspannungsquelle DC zugeführt, um die Gleichstromkomponente zu unterdrücken. Aut diese Weise wird das digitale Mehrpegelsignal vor: dem Sender Tzu dem Empfänger R über die Übertragungsleitung übertragen.

Das oben erwähnte Pilotsignal wird in die modulierte Welle von dem Modulator MOD in gleichphasiger Beziehung dazu eingesetzt. In F i g. 6a gibt CA die Phase eines Trägers an. der durch den Modulator MOD moduliert ist. und t/und L bezeichnen obere und untere .Seitenbänder einer bestimmten Frequenzkomponente des digitalen Eingangssignals. Die oberen und unteren Seitenbänder drehen sich in entgegengesetzten Richtungen und ihr 7'isammengesetzter Vektor ist gleichphasig mit dem modulierten Träger und enthält keine orthogonale Komponente. Ein Pilotsignal P wird mit der modulierten Welle in gleichphasiger Richtung gemischt Demgemäß wird bei der .SSB-Modulation die in der Nachbarschaft des Trägers liegende Komponente an der Empfangsseite extrahiert, um nur die Vektorkomponente der gleichphasigen Richtung zu extrahieren, so daß kein Phasenjitter vorhanden ist, auch wenn ein Amplitudenjitter etwas übrigbleibt

Bei der VSB-Modulation wird die KSß-Bildung ausgeführt und die Amplituden der oberen und unteren Seitenbänder U und L kommen außer Gleichgewicht und der zusammengesetzte Vektor enthält eine orthogonale Komponente. Wenn das resultierende Signal mit dem Schmaibandfüter CFder Empfangsseite gefiltert wird, ist die in der Nachbarschaft des Trägers liegende orthogonale Komponente sehr gering, so daß die Ortskurve des zusammengesetzten Vektors der oberen und unteren Seitenbänder U und L elliptisch wird und der zusammengesetzte Vektor mit dem Pilotsignal P eine sehr geringe Phasenänderung Bj hat. Durch Einengung des Frequenzbandes, das durch das Filter oder den Phasensteueroszillator PLL auszuwäh-

■■> len ist, oder durch Bilden des zusammengesetzten Vektors in einer Weise, daß ein im wesentlichen symmetrisches Spektrum erhalten wird, verringert sich die orthogonale Komponente des weiteren im Vergleich zu der gleichphasigen Komponente und das

π Phasenjitter By wird noch geringer. Wenn this Pilotsignal Pauf den Träger in einer Richtung senkrecht da/u gegeben wird, ist der resultierende zusammengesetzte Vektor derart, wie es in Fig. 6C entsprechend I i g. 6B dargestellt ist. und in diesem Falle ist es fehlerhaft, daß das Phasenjitter Qj groß ist. Dieses orthogonale Pilotsignal ist aber deshalb vorteilhaft, weil es nicht in dem demoduiierien Ausgang von dem Demodulator DEM enthalten ist.
Gemäß der Erfindung wird das Pilotsignal auf die modulierte Welle in einer Richtung gleichphasig zu dieser gegeben, jedoch wirkt in dem Ausgang des Demodulators DEM der Empfangsseite die Gleichstromkomponente entsprechend dem Pilotsignal als eine Störkomponente für das digitale Mehrpegelsignal.

In einem solchen Falle wird die Gleichstromkomponente untc,drückt, indem eine Gleichspannung mit dazu entgegengesetzter Phase an der Empfangsseite zugeführt wird, wie dies vorstehend beschrieben worden ist. oder indem der S':hwellwertpegtl des demodulierten

jn Ausgangs entsprechend der Gleichstromkomponente in dem Mehrpegel-Dekodierkreis geändert wird. Wenn die Niederfrequenzkomponente des digitalen Signals nicht vorhanden ist oder nicht wichtig ist, wird des weiteren die Gleichstromkomponente entsprechend dem Pilotsignal mittels eines Kondensators od. dgl. abgeschnitten und somit kann die Störkomponente leicht entfernt werden.

F ι g. 7 erläutert in einem Blockschaltbild eines Übertragungssystems, das bei einer Synchronisierung der Zeichengeschwindigkeit angewendet wird. Ein zu übertragendes binäres Signal wird von einem Eingangsanschluß EIN zu einem Binär-Mehrpegel-Umsetzer BM CONV gegeben, indem es in ein Mehrpegelsignal mit einer Zeichengeschwindigkeit fs umgesetzt wird, und das Mehrpegelsignal wird an einen Koppelkreis C angelegt, in dem es mit einem Synchronisier-Pilotsignal gekoppelt wird, das von einem Zeitkreis SCLK abgeleitet ist. dem ein Zeitsignal CL zugeführt wird. Unter der Annahme, daß das Mehrpegelsign&i ein Spektrum hat. wie es in F i g. 8a dargestellt ist, kann eine Übertragung ohne Zwischenzeicheninterferenz gemäß dem Nyquist-Theorem gut ausgeführt werden, indem das Spektrum in ungeradesymmetrischer Weise bei einer Frequenz der Hälfte der Frequenz der Zeichenge schwindigkeit abgeschnitten wird Um die Reproduk tion der Freqeunz. fs bei einer Phasensynchronisierung an der Empfangsseite zu erleichtern, ist es zweckmäßig, daß die Pilotsignalfrequenz fs/2 ist

In F i g. 7 bezeichnet ROF ein Begrenzungsfilter,

welches ein Filter aus Bilden eines Spektrums der Entzerrung ist, um die Zwischenzeicheninterferenz auf Null zu verringern, und dessen Ausgangssignal wird zu der Empfangsseite über eine Übertragungsleite L ausgesandt Das Filter ROF kann in der Übertragungs leitung L oder an der Empfangsseite vorgesehen sein und das Übertragungssystem ist ein Basisband- oder Trägersystem. An der Empfangsseite wird in einem Teiierkreis D das

empfangene Signal in zwei Signale aufgeteilt. Das eine wird an einen MeHrpegel-Binär-Umsetzer MB CONV angelegt und das andere wird zu einem Schmalbandfilter PFgegeben. Unter der Annahme, daß das Spektrum des empfangenen Signals derart ist, wie dies in Fig.8c > gezeig' ¹St, wird eine Komponente, die im wesentlichen symmetrsch in Bezug auf die Frequenz fs/2 ist, d. h. die Pilotsignalkomponente, durch das Schmalbandfilter PF abgetastet, wie es in Fig. 8d gezeig' ist. Die Pilotsignalkomponente kann, wie sie ist. an einem κι Empfangs-Zeitkreis RCLK angelegt werden, jedoch ist <-s bevorzugt, sie an einen Phasensteueroszillator PLL anzulegen, um ein Jitter zu unterdrücken. Der Ausgang des Empfangs-Zeitkreises RCLK wird für eine Zeichensynchronisierung des Mehrpegel-Bmär-Umsetzers MB CONV, z.B. zur Zeilsteuerung der Abtastung od. dgl. verwendet, wodurch der Ausgang des Mehrpegel-Binär-Umsetzers MB CONV in das übertragene binäre Signal umgesetzt wird.

Der Ausgang des Schmalbandfilters PFist bei diesem Beispiel im wesentlichen symmetrisch in Bezug auf die Pilotsignalfrequenz, wie in Fig. 8d gezeigt, und dies kann in derselben Weise betrachtet werden, wie die in F i g. 5g gezeigte Wellenform, so daß die in Verbindung mit Fig. 6 gegebene Erläuterung auch hier gilt. Die oberen und unteren Seitenbänder t/und L entsprechen nämlich den oberen und unteren Seitenbandkomponenten von fs/2 und wenn das Pilotsignal Pin gleichphasiger Bezieh'ing zu seinem zusammengesetzten Vektor wie im Falle der Fig. 6A gekoppelt wird, ist kein Phasenjitter vorhanden. Wenn die oberen und unteren Seitenbänder U und L asymmetrisch sind, ist die Ortskurve ihres zusammengesetzten Vektors elliptisch, wie in F i g. 6B und 6C gezeigt ist. und eine Komponente orthogonal zu dem Pilotsignal Pwird erzeugt. Wenn das Pilotsignal P mit dem zusammengesetzten Vektor in solcher Beziehung gekoppelt ist. wie dies in Fig. 6B gezeigt ist, ist das Phasenjitter jedoch gering.

in F i g. 8 ist die Pilotsignalfrequenz fs/2 jedoch ist sie nicht darauf beschränkt und kann ein gradzahliger Bruch von fs sein. In einem solchen Falle wird jedoch das Spektrum in der Nachbarschaft von fs/n im wesentlichen symmetrisch mit Bezug auf fs/n extrahiert und dann mit η multipliziert, wodurch die Komponente in der Nachbarschaft von fs gleichphasig mit fs gemacht wird, wobei η eine ganze Zahl ist.

Um das Pilotsignal mit dem digitalen Signa! in gleichphasiger Beziehung zu koppeln, wird ein Signal entsprechend der Pilotsignalfrequenz in der Form eines digitalen Signals ausgesandt und die Phase des so Pilotsignals wird gleich der des digitalen Signals ausgewählt. Dies bedeutet, daß die Kopplung des Pilotsignals in dem Binär-Mehrpegel-Umsetzer BM CONVin digitaler Weise eingeschlossen werden kann.

Folglich wird ein Pilotsignal mit geringem Phasenjitter durch das Schmaibandfilter PFextrahiert, da jedoch das empfangene Signal aus dem digitalen Mehrpegelsignal und dem diesem überlagerten Pilotsignal zusammengesetzt ist, ist es erwünscht, die Pilotsignaikomponente zu entfernen. Die Pilotsignalkomponente kann leicht entfernt werden, indem sie mit dem reproduzierten Pilotsignal oder einer Rechteckwelle unterdrückt wird, die in geeigneter Weise entsprechend der Phase des reproduzierten Pilotsignals zur Zeit der Mehrpegeldekodierung erzeugt wird, oder indem die Pilotsignalkomponente von dem empfangenen Signal in digitaler Weise nach der Pegeldekodierung durch den Mehrpegel-Binär-Umsetzer MB CON Vsubtrahiert wird.

F i g. 9 ist eine Reihe von Wellenformdiagrammen zum Erläutern der Wirkungsweise einer, weiteren Beispiels der Erfindung, wobei Fig. 9a ein Augendiapramm in dem Falle eines quaternären Signals, F i g. 9b ein Diagramm der Wellenformen des sinusförmigen Pilotsignals fund eines Signals zu dessen Löschung und Fig.9c ein Diagramm eines weiteren Beispiels des l.öschsignals sind. Die Mehrpegeldekodierung des digitalen Signals wird in den Augenöffnungen Y in I 1 g. 9a ausgeführt. Das Pilotsignal wird zur Zeit der Mehrpegeldekodierung gelöscht, und zwar verwendet das vorliegende Beispiel z. B. ein Rechteck-Löschsignal £5. Beim Stand der Technik wird ein sinusförmiges Signal, wie es durch gestrichelte Linien gezeigt ist. das in der Phase entgegengesetzt zum Pilotsignal ist, verwendet und ein Fehler wird durch Phasen- und Amplitudenänderungen eingebracht. Auch wenn aber eine Phasenänderung, wie z. B. durch eine strichpunktierte Linie gezeigt, durch die Verwendung des Rechteck-Löschsignals ES verursacht wird, tritt kein Einfluß zur Zeit der Dekodierung auf. Das Tastverhältnis der Rechteckwelle muß nicht 50% betragen, jedoch soll das Löschsignal ein solches Signal mit konstanter Amplitude sein, das in der Lage ist. die Spannung des Pilotsignals P nur in der Nachbarschaft der Augenöffnung K zu unterdrücken, so daß sie auch eine Trapezwelle sein kann, wie in Fig. 9c gezeigt. Eine Wellenform, die eine konstante Amplitude für eine bestimmte Zeitperiode zur Zeit der Mehrpegeldekodierung hat. wird als Löschsignal verwendet und kein Fehler wird aufgrund der Phasenänderung erzeugt, die auftritt, während die Amplitude des Löschsignals konstant ist, wie vorstehend beschrieben wurde.

Fig. 10 ist ein Blockschaltbild der Empfangsseite der Ausführungsform der Erfindung. Das empfangene Signal wird durch einen Verstärker AMP verstärkt und der eine Teil seines Ausgangs wird an einen Wellenformentzerrer WEQ und der andere Teil an einen Zeitsteuersignal-Extrahierkreis TM angelegt. Ein Pilotsignal wird durch den Zeitsteuersignal-Extrahierkreis TM extrahiert, wodurch ein Rechteckwellen-Generatorkreis SWC und ein Zeitkreis CL gesteuert werden. Der Ausgang des Wellenformentzerrers WEQ wird an einen Abtasthaltekreis SH angelegt und eine Abtasthaltung wird durch ein Zeitsignal erreicht, das von dem Zeitkreis CL abgeleitet wird. Ein Ausgangsanschluß Z des Rechteckwellen-Generatorkreises SWC ist mit einem der Anschlüsse A bis D verbunden, wodurch das Pilotsignal gelöscht werden kann. Wenn der Anschluß Zmit dem Anschluß A verbunden ist, kann das Pilotsignal am Eingang des Mehrpegeldekodierkreises MB CONV zur Zeit der Mehrpegeldekodierung gelöscht werden, wie dies in Fig.9b gezeigt ist. Wenn der Anschluß Zmit dem Anschluß B verbunden ist, kann das Pilotsignal in gleicher Weise an dem Ausgang des Abtasthaltekreises SH gelöscht werden und wenn der Anschluß Zmit dem Anschluß Cverbunden ist, kann das Pilotsignal in äquivalenter Weise gelöscht werden, indem es auf eine Bezugsspannung eines Kompai ators COMP für eine Mehrpegeldekodierung gegeben wird. Diese Bezugsspannung ist ein Ausgang des örtlichen Dekodierers LD. Es ist auch möglich, die Bezugsspannung zu erzeugen, indem die Anschlüsse Z und D miteinander verbunden werden, indem die Amplitude des Pilotsignals zur Zeit der Mehrpegeldekodierung mit zwei bestimmten Pegeln des Mehrpegeisignals zusam-. menfällt und indem direkt eine logische Operation für eine Addition des Pilotsignals erreicht wird, und dies ergibt den Vorteil, daß die Schaltung als vollständige

digitale integrierte Schaltung hergestellt werden kann. In Fig. 10 bezeichnet FS einen Wellenformungskreis, durch den die Ausgangswellenform des Komparator COMPm einen Impulszug geformt wird.

Wie voranstehend beschrieben worden ist, wird bei der vorliege..den Erfindung das sinusförmige Pilotsignal zur Zeit der Mehrpegeldekodierung durch das Löschsignal mit rechteckiger, trapezförmiger Wellenform mit konstanter Amplitude für eine bestimmte Zeitdauer gelöscht und durch eine Phasenändening wird kein Fehler erzeugt und die Rechteckwelle kann leicht in der Amplitude konstant gemacht werden.

Falls eine Rechteckwellenform des Pilotsignals mit einer /MM-Wellenform eines Signals mit acht Pegeln durch ein gemeinsames Zeitsignal an der Stufe einer digitalen Wellenform in dem digitalen Abschnitt, wie in Fig. Il gezeigt, gekoppelt wird, ist es selbstverständlich, daß deren Phasenbeziehung hergestellt wird und eine Phasenänderung auch gering ist. F i g. 11 a zeigt ein Augenmuster Po des Signals PAM mit acht Pegeln, d. h. eine Darstellung eines Musters, das auf einem Synchroskop gezeichnet wird, wobei die Abszisse die Zeit t und die Ordinate die Amplitude darstellen. Fig. lib zeigt ein Pilotsignal P\, das gleichphasig mit dem Signal mit acht Pegeln ist, und Fig. lic zeigt ein Pilotsignal P2, dessen Phase senkrecht zur Phase des Signals mit acht Pegeln ist. Wenn das Augenmuster Po der Fig. 11a und das Pilotsignal Pl der Fig. lib miteinander gekoppelt werden, ist die Bedingung, daß das Phasenjitter des Pilotsignals zur Zeit des Extrahieren des Pilotsignals an der Empfangsseite verringert wird, erfüllt, da das Pilotsignal und das Mehrpegelsignal gleichphasig zueinander sind. Der Pegel des Mehrpegelsignals schwankt jedoch durch das Pilotsignal zur Zeit der Abtastung, so daß das Pilotsignal gelöscht werden muß, um die Störung durch das Pilotsignal zu vermeiden. Ein Koppeln des Augenmusters Pound des Pilotsignals P2 miteinander verursacht einen Anstieg des Phasenjitters des Pilotsignals, da das Pilotsignal und das Mehrpegelsignal nicht gleichphasig zueinander sind. Da der Pegel des Pilotsignal zur Zeit der Abtastung des Mehrpegelsignals NuI! wird, wird jedoch das Mehrpegelsignal nicht gestört. Die Phasenbeziehung des Zeitsignals in dem digitalen Abschnitt kann deshalb einfacher hergestellt werden und ist stabiler als in dem analogen Abschnitt, einschließlich der Fülle, bei denen das Mehrpegelsignal und das Pilotsignal miteinander in anderen Phasenbeziehungen gekoppelt sind. Die vorliegende Erfindung basiert auf diesen Prinzipien.

Fig. 12 zeigt ein Beispiel der Sendeseite der Erfindung, bei dem ein Pilotsignal mit einer Frequenz fs/2 wobei /seine Frequenz der Zeichengeschwindigkeit ist, mit einem Signal mit acht Pegeln gekoppelt wird. Die Eingänge EINi bis EIN3 werden nämlich jeweils mit Bits 6 1 bis 63 gespeist Der oktale Wert wird durch die Kombination der Bits öl bis 63 dargestellt. FFl bis FF3 bezeichnen Flip-Flop-Kreise, die als reine Register dienen, in denen die Bits 61 bis 63 jeweils durch ein Zeitsignal 2 eingestellt werden.

Mit 31 ist eine Gruppe von Schaltertreiberstufen, die selektiv entsprechend einem der Flip-Flop-Kreise FFl bis FF3, der auf »!« eingestellt ist, erregt werden. Mit 32 ist eine Gruppe von Konstantstromkreisen bezeichnet. 312, 313 und 314 sind Konsianistromqueiien, die den konstanten Strom erzeugen, und ein konstanter Strom wird einem Bewertungswiderstandskreis 33 von der Konsiantstromquelle zugeführt, die durch die Schaltertreiberstufe 31 erregi wird. 311 ist eine Konstantstromquelle, die den Bewertungswiderstandskreis 33 mit einem konstanten Strom speist, der unterschiedlich von dem Strom ist, der von den Konstantstromquellen 312, 313 und 314 abgeleitet wird.

Währenddessen wird in dem Bewertungswiderstandskreis 33 eine Bewertung für die Bits 61 bis 63 durch die Kombination der Widerstände R gegeben. Auch wenn derselbe konstante Strom von den Konstantstromqucllcn 312 bis 314 zugeführt wird, wird

in nämlich die größte Bewertung für das Bit b 1 gegeben. Währenddessen wird ein Zeichentaktsignal fs an einen Eingangsanschluß EINc 1 angelegt, die Frequenz durch einen Flip-Flop-Kreis FFc zu fs/2 dividiert und an die Schaltertreiberstufe 31 angelegt. Der konstante Strom

is wird von der Konstantstromquelle 311 dem Bewertungswiderstandskreis 33 zugeführt, wie es der Fall mit ftpn Rite h 1 hie h 1 ;ct Α.Π ?!Π?ΓΠ A¹JS⁰^n⁴¹SiIn⁵ChI¹JB AUS wird das Pilotsignal auf diese Weise mit dem oktalen Signal oder dem Signal mit acht Pegeln

2n gekoppelt.

Wie in F i g. 11 gezeigt, werden nämlich die Zeitimpulse 1 und 2 den Anschlüssen ElNc 1 und EINc2 jeweils zu den Zeiten ti, t2, r3, ... zugeführt. Da der Zeitimpuls 1 in der Frequenz durch den Flip-Flop-Kreis FIc auf die Hälfte dividiert wird, wird jedoch ein Pilotsignal mit einem Wiederholzyklus, der durch ti',

ί 2', f 3' in F i g. 11 b bezeichnet ist, mit dem Signal mit

acht Pegeln gekoppelt. Dann kann deren Phasenbeziehung zur Zeit der Kopplung genau mit der Phase

so (Zeitimpuls 2) des digitalen Mehrpegelsignals in dem digitalen Abschnitt und der Phase des Zeitimpulses 1 hergestellt werden, der dem Eingangsanschluß EINc 1 zugeführt wird, wie dies in Fig. 12 gezeigt ist. Die Phasenbeziehung ist stabiler und leichter herzustellen

J5 als in dem Fall der Kopplung mit einem analogen Kreis in einem analogen Abschnitt wie bei bekannten Systemen. Wenn nämlich z. B. die Zeitsteuerung des Zeitimpulses 1 derart ausgewählt wird, wie es durch t i". 12", ... anstelle von ti, t2, ... angegeben ist, wird ein orthogonales Pilotsignal, wie es in Fig. lic gezeigt ist, mit dem Signal mit acht Pegeln gekoppelt. Die Größe der Pilotsignalspannung kann willkürlich durch entsprechendes Auswählen der Größe des konstanten Stroms in der Konstantstromquelle 311 für das Pilotsignal und der Koppelstellung (Bewertungsgröße) des Pilotsignals in dem Bewertungswiderstandskreis 33 hergestellt werden.

Mit dem oben beschriebenen Vorgang wird eine Kopplung des Pilotsignals mit dem Signal mit acht

so Pegeln in dem Bewertungswiderstandskreis in Fig. 12 erreicht, jedoch ist es auch möglich, das Koppeln zu erreichen, indem die Informationsbits 6 1 bis 6 3 zu dem Pilotsignalbit durch eine logische Operation des digitalen Kreises an der Eingangsseite zugefügt werden.

In F i g. 13 ist ein Blockschaltbild eines Beispiels dafür gezeigt, das auch das Prinzip der Erfindung verwendet, daß nämlich die Phase des gekoppelten Pilotsignals entsprechend der Phase des Zeitimpulses eingestellt wird.

In F i g. 13 bezeichnen 41,42 und 43 eine Gruppe von Schaltertreiberstufen, eine Gruppe von Konstantstromquellen und einen Bewertungswiderstandskreis entsprechend den Teilen 31,32 und 33 in F i g. 12. FFl bis FF5 bezeichnen Fiip-Fiop-Kreise, die als reine Register dienen und deren Einstellzeitsteuerung durch ein Zeitsignal 3 ausgeführt wird.

HA 1 bis HA 3 bezeichnen Halbaddierkreise, in denen ein Übertrag erreicht wird, wenn zwei Eingänge dazu

beide »ι« sind, und in denen addierte Resultate gespeichert und jeweils den Flip-Flop-Kreisen FF2, FF3 und FF 4 zugeführt werden. Die Schaltung der Fig. 13 zeigt den Fall, bei dem ein Pilotsignal eines Pegels mit der Hälfte des Einheitssignals (ein Schritt) als der Pilotsignalpegel in gleichphasige Beziehung gekoppelt wird. Demgemäß werden das Mehrpegelsignal und das Pilotsignal nur durch den Zeitimpuls 1 in dem Flip-Flop-Kreis FF5 eingestellt. Durch Anlagen des

konstanten Stromes an einen Punkt P des Bewertungswiderstandskreises wird der Pegel '/2 am Ausgangsanschldß /tiVSabgeleiiet. Somit wird in der Schaltung der Fig. 13 die Kopplung durch eine logische Operation des Pilotsignals und der Bits b 1 bis b3 des Signals mit acht Pegeln in einem Abschnitt 40 erreicht und das Ergebnis erscheint in der Form eines analogen Pegels in dei.i Bewertungswiderstandskreis.

Hierzu 8 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Vorrichtung zur Übertragung eines restseitenband-trägermodulierten Mehrpegelsignals und eines Synchronisier-Pilotsignals mit einer Sendevorrichtung, die eine Einrichtung zum Erzeugen des Synchronisier-Pilotsignals mit derselben Frequenz wie die Frequenz des Trägersignals des Mehrpegelsignals enthält, und mit einer Empfangsvorrichtung, die das Synchronisier-Pilotsignal durch ein Löschsignal mit der Frequenz und Amplitude des Pilotsignals bei der Mehrpegeldekodierung unterdrückt, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendevorrichtung eine Einrichtung (M) enthält, in der das Synchronisier-Pilotsignal in das modulierte Mehrpegelsignal eingesetzt wird, und zwar derart, daß das Synchronisier-Pilotsignal in gleichphasiger Beziehung mit dem zusammengesetzten Vektor derjenigen Frequ.;nzkomponenten der Seitenbänder (U, L) des Mehrpegelsignals, die ir? der Nachbarschaft oberhalb und unterhalb der Frequenz des Trägersignals des Mehrpegelsignals liegen, gekoppelt wird, und daß die Empfangsvorrichtung eine Einrichtung (SWG) zum Erzeugen eines Löschsignals mit recheckiger oder trapezförmiger Wellenform enthält.