DE2718490C2 - Decodierung von Signalwellenzügen - Google Patents
Decodierung von SignalwellenzügenInfo
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Description
Abstand Zustand I Zustand II
1T Abgabe 0 Abgabe 0
Verharren im Zust I Verharren im Zust II
1.5Γ Abgabe 01 Abgabe 1
Obergang zum Zust 11 Obergang zum Zust I
2 Γ Fehler Abgabe 11
Verharren im Zust II
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Decodierung von Signaiwellenzügen entsprechend dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
Es wird ein Verfahren zur Auswertung einer selbsttaktenden codierten Datenfolge digitaler Datenbits behandelt,
die in der bekannten, als F2F-Schrift bezeichneten oder in Phasenwechsel-Taktschrift codiert sind. Das
Verfahren kann immer dann angewandt werden, wenn in einer dieser Arten codierte Signale in Form optischer,
magnetischer oder elektrischer Signalvariationen einem Decodierer zur Wiedergewinnung der enthaltenen
Daten angeboten werden. Dabei wird die Messung der Zeitintervalle zwischen zwei gleichsinnigen Signalpolaritätswechseln
dazu verwendenden entsprechenden Dateninhalt wiederzugewinnen.
Zahlreiche Verfahren und Einrichtungen zur Auswertung der vorgenannten Codearten in magnetischer,
optischer oder elektrischer Signalform sind bereits entwickelt worden. Die Decodiertechnik ist dabei jeweils
spezifisch für das verwendete System ausgelegt
Zahlreiche Veröffentlichungen benutzen die Messung oder Erkennung spezieller Signale und/oder Abstände,
die entsprechend des verwendeten Codes gegeben sind, zur Ableitung von Taktsignalen, Synchronisiennforn^ationen
und Daten. Eine entwickelte Möglichkeit für einen speziellen Strichcode, die als allgemeine Codelesetechnik
betrachtet werden kann, verwendet eine Messung zwischen jeweils zwei Codefolgeanfängen und/oder
Codefolgeenden während der Aufeinanderfolge von Strichmcjken und bestimmt dabei den Dateninhalt des
Codes aus der relativen Größe der gewonnenen Meßwert« im Vergleich zu einem Bezugsmaß oder einer in
jedem einzelnen Codezeichen enthaltenen Bezugsgröße. Ein solches Verfahren ist z. B. in der DE-PS 22 28 526
beschrieben. Diese Technik erfordert jedoch das Vorhandensein eines Bezugsabstands innerhalb jeder einzelnen
Codebitfolge oder in jedem Zeichen. Des weiteren müssen alle Abstände innerhalb der Codefolge bzw. innerhalb
jeweils eines Zeichens gemessen und verglichen werden, um dabei erst herauszufinden, welcher der
festgestellten Abstände die Bezugsgröße ist. Die übrigen Messungen werden dann mit der Bezugsgröße verglichen,
um den Abstand vom Codefolgebeginn bis zum nächsten Codefolgebeginn im Verhältnis zum Bezugsmaß
/u kategorisieren und des weiteren den Abstand zwischen jeweils zwei Codefolgeenden ebenfalls im Verhältnis
zum Bezugsmaß zu katefeorisieren, so daß schließlich die einzelnen Codesymbole decodierbar sind.
Es handelt sich dabei um ein sehr leistungsfähiges Verfahren, das jedoch einige unerwünschte Begleiterscheinungen
aufweist. Erstens muß jeweils eine ganze Folge von Codewechseln, die unter Umständen sehr lang sein
kann, abgetastet und gemessen werden. Dann muß die Messung d<^ Bezugsabstandes aus den anderen Meßwerten
einer Codegruppe herausgearbeitet werden. Darauf sind die verbleibenden Meßwerte in bezug zum Bezugsmaß
zu kategorisieren und schließlich die Daten aufgrund relativer Messurgen wiederzugewinnen. Dieses
Verfahren unterliegt Beschleunigungs- oder anderen Arten von Frequenzverzerrungen bezüglich dus eingegebenen
Signals, so daß über eine lange Datenbitfolge die relativen Größen der Wechsel und Abstände so weit
verzerrt auftreten können, daß Verwirrungen bei der Auswertung möglich sind; einerseits beim Vergleich der
jeweiligen Meßwerte mit dem Bezugsmaß und andererseits auch bei der richtigen Ermittlung des Bezugsmaßes ω
selbst. Zweitens erfordert diese Technik, daß zuerst alle Abstände gemessen und danach dann erst ausgewertet
werden. Wenn ein Wechsel unbeabsichtigt verlorengeht, wird sein Fehlen erst während der anschließenden
Verarbeitung erkennbar. Es wäre gewiß vorteilhafter, wenn Fehler am Bitpegel oder am Impulspegel schon
erkennbar wären, wenn sie gerade auftreten bzw. innerhalb der Signalfolge gelesen werden.
Zur Separierung der einzelnen Impulse einer Signalfolge bei der Decodierung sind verschiedene Techniken
entwickelt worder,; der Stand der Technik nennt dazu zahlreiche Beispiele. Im allgemeinen verwenden die dabei
angewandten Verfahren die Festlegung einer Suchspannt mit einer geeigneten Zeitlänge, um dann innerhalb der
Spanne nach einem InV.jls Ausschau zu halten, der ausreichend kennzeichnend ist für den Dateninhalt einer
Bitzelle. Diese Techniken sind zum Teil sehr leistungsfähig, jedoch auf eine Anwendung mit dem entsprechender
Code begrenzt Zum Beispiel sind die DE-PS 22 28 526, DE-AS 21 20 096 und die US-Patentschriften 38 86 521
39 47 662 und 39 59 626 von Interesse.
Einige Codeleseverfahren nach dem Stande der Technik verwenden eine Bezugsmessung oder ein Zeicher
oder eine Folge von Wechseln vor jedem einzelnen Schwall von Datenbits mit gutem Erfolg bei der Festlegung
von Suchspannen und bei der Decodierung verschiedenartiger selbsttaktender Codefolgen.
Im Gegensatz zum Stande der Technik und zu den vorgenannten, dabei noch gegebenen Nachteilen, ist es die
Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes, kompatibles und selbsttaktendes Codeauswertungsverfahren für
Wechsel-Taktschrift anzugeben, welches die Abstände zwischen positiven und positiven oder negativen und
ίο negativen Signalübergängen als Kennzeichen für den Codeinhalt verwendet.
Die Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 gekennzeichnet. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den
Unteransprüchen beschrieben.
Das behandelte Verfahren umfaßt die Verfahrensschritte der Erkennung eines ins Positive (oder ins Negative)
gehenden Signalwechsels innerhalb einer F2F- oder Phasenwechsel-Taktschrift, die zu decodieren ist. Darauf
folgt die Erkennung des nächstfolgenden gleichsinnigen Polaritätswechsels zu dem, der im ersten Schritt verarbeitet
wurde. Dann wird die Entfernung zwischen den beiden gleichsinnigen Polaritätswechseln, die erkannt
werden, in Beziehung zu den normalerweise zu erwartenden minimalen, mittleren und maximalen Abständen des
vorliegenden Codes gesetzt. Dabei können die Signalwechsel entweder eine vorgegebene Symbolbreite, 1,5
.Svmholhreiten nAer 2 Sysnbolbreiten voneinander sntfsrnt sein. Schließlich wird der Dstcninha't des gerade
vorliegenden Teils der Signalfolge, eingegrenzt durch die beiden betrachteten Polaritätswechsel, entsprechend
der relativen Größe des zwischen den beiden betrachteten Wechseln liegenden Intervalls decodiert.
Ausführungsbeispiele der Erfindung und graphische Erläuterungen sind in den Zeichnungen dargestellt und
werden im folgenden näher beschrieben.
Fig. 1 zeigt ein Beispiel von F2F-Wechseltaktschrift-Daten, wie sie üblicherweise in Form von Wechseln
codiert werden, die zwischen jeweils zwei IF-Richtpunkten auftretend ein Datenbit ! und beim Fehlen solcher
zwischengeschobener Wechsel Datenbits 0 kennzeichnen. Die Richtpunkte, die die Zellen- oder Symbolgrenzen
darstellen, sind mit Sternen und dazwischen jeweils der Dateninhalt der einzelnen Zellen bezeichnet.
Fig.2 zeigt ein Zustandsdiagramm für die Wellenformdecodier-ing gemäß Zeile A in Fig. 1, welches den
Zustandwechsel von einem Zustand I zu einem Zustand Il beim Decodieren erkennen läßt.
jo F ί g. 3 enthält eine geringfügige Abwandlung der F i g. 2, gilt jedoch für die Wellenformdecodierung gemäß
Zeile Bin Fig. 1.
F i g. 4 zeigt Decodierkreise zur Decodierung von Datensignalen ensprechend der vorliegenden Erfindung.
F i g. 5 zeigt ein Beispiel von mit Phasenwechsel-Taktschrift codierten Signalen.
F i g. 6 zeigt eine Decodierungs- und Zustandswechselregel für die Decodierung einer Phasenwechsel-Taktschrift
nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung.
F i g. 7 zeigt die Ausführung einer Decodierschaltungsanordnung zur Decodierung von Phasenwechsel-Taktschrift
entsprechend F i g. 5 und 6.
F i g. 8 zeigt ein weiteres Beispiel einer Phasenwechsel-Codierung und Decodierung.
F i g. 9 ist ein Zustandsdiagramm für die Decodierung gemäß F i g. 8.
Nun soll eine ins einzelne gehende Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung gegeben werden.
Bezug soll dabei genommen werden auf die am 29. Oktober 1975 in USA getätigte Patentanmeldung mit der
Seriennummer 6 26 680. Diese Anmeldung erläutert Demodulatorschaltkreise mit Ausgabe von Zeittakten zur
Abgrenzung von Impulsen, die bei einer F2F- oder einer ähnlichen Codierung mit Abständen vom 1 fachen,
!^fachen oder 2fachen Nominalzellabstand auftreten, der durch den Abstand von je zwei Richtpunkten IF
gemäß F i g. 1 gegeben ist Andere Ausführungen oder Schaltkreise mögen dafür ebenfalls verwendbar sein. Es
soil jetzt zu Beginn angenommen werden, daß eine entsprechende Schaltkreisanordnung bereits vorhanden ist,
daß eine zu verarbeitende Codefolge mittels dieser Anordnung analysiert wird und daß die vorliegende Erfindung
unter Kennzeichnung des Auftretens der in der Codefolge erscheinenden Impulse benützt wird, wobei
angegeben wird, ob Impulse gleichen Polaritätswechsels im Ifachen, !^fachen oder 2fachen nominalen I F-Abstand
T, der auch als Zellenbreite oder Symbolbreite bezeichnet wird, auftreten.
Die Begriffe IF. 2F, Zeilenbreite usw. sind bereits von der F2F-Codierung und -Decodierung bekannt. Ein
typisches Beispiel, das diese Begriffe verwendet, ist in F i g. 1 dargestellt F2F-Daten in üblicher Weise codiert
sind als Datenfolge von Einsen und Nullen als Signalwechsel zu Zeitpunkten IF und zu zwischengeschobenen
Zeitpunkten 2FdargestelIt Es läßt sich erkennen, daß die Intervalle zwischen gleichsinnigen Polaritätswechseln
zu Beginn oder am Ende von Zeichen oder Zwischenräumen in Abständen T, \J5Toder 27"Iiegen. Dies sind die
einzigen Merkmale, die innerhalb der Codefolge 1F- und 2F-Signalübergängen ausgewertet werden könnea
Wie bereits vorgenannt wurde, beinhaltet die Signalfolge gemäß F i g. 1 den Dateninhalt von aufeinanderfolgenden
Bitzellen. Die Bitzellen sind in der Zeile Ober der Codefolge als eine Folge von gleichabständigen
Segmenten des Wellenzuges von nominal gleichförmiger Breite T zwischen den Symbol- oder Zellgrenzen
dargestellt In den Zeilen unterhalb des Wellenzuges gemäß Fig. 1 befinden sich mit A und B bezeichnete
Codeinhaltszeilen, die unter Anwendung der vorliegenden Erfindung nach Regeln decodierbar sind, die noch
erläutert werden.
Die dargestellte Folge von F2F-Signalen gemäß F i g. 1 ist mit kleinen Pfeilen markiert, die die Lage ins
Positive gerichteter Wechsel bezeichnen. Es wird angenommen, da ein passender Demodulator, so wie z. B. in
der vorgenannten US-Patentanmeldung 6 26 680 beschrieben, vorgesehen ist und daß von einem solchen Demodulator
Signale empfangen werden zur Informierung eines Decodieren bezüglich der festgestellten Zeiten und
Abstände zwischen aufeinanderfolgenden Signalen gleichsinniger Polarität Solche kleinen Pfeile sind in F i g. 1
in Abständen T, ij5Toder 2rdargestellt, wobei Tdie normale Zeilenbreite einer F2F-Datenfo!ge ist
Ein deutlicher Unterschied ist zu machen zwischen Demodulation und Decodierung. Demodulation bezeichnet
einen Vorgang der Beobachtung des einlaufenden Signalwellenzuges zwecks Herausarbeitung signifikanter
Elemente einschließlich deren Auftretenshäufigkeit, Polarität usw. Die Decodierung auf der anderen Seite
betrifft die Auslegungsfunktionen für die Bedeutung der einzelnen Daten hinter dem Aus« ng des Demodulators.
In F i g. 2 ist ein Zustandsdiagramm dargestellt, in dem entsprechend den Intervallen zwischen gleichsinnigen
Polaritälswcchseln der Länge T, l,5Toder 2Tdas Datcnausgangssignal eines Decodiereis und Informationen
über den jeweiligen Decodierungs/.ustand nach der vorliegenden Erfindung angegeben sind.
C'g. 3 stellt ein ähnliches anderes Diagramm dar mit einer zweiten Codicrungs- und Decodierungsmöglichkcit,
die noch beschrieben wird.
Bei einer F2F-Codebitfolge, wie in Fig. 1, erhebt sich häufig ein Problem bei der Decodierung der Daten
unter gewissen Verzerrungsformen, die ι. B. bei gedruckten Darstellungen als Streuungen bezeichnet werden.
Solche Druckstreuungen rühren normalerweise von der Ausbreitung der Druckerschwärze von gedruckten
Bereichen gegebener Breite außerhalb der normal bedruckten Fläche auf dem bedruckten Medium her. Bei
einer F2F-Codefolge gedruckter Striche mit Abständen besteht der Effekt darin, daß die vorderen und hinteren
Ränder der gedruckten Striche sich ausdehnen, daß die Striche sich verbreitern und die zwischenliegenden
Abstände entsprechend verkleinert werden. Streuungsverzerrungen dieser Art fügen auch typisch vorgegebene
Breitenzunahmen zu allen vorderen und hinteren Rändern zeitlich variierender Wellenformen hinzu.
In der bereits genannten DE-PS 22 28 526 wurde erwähnt, daß bei gegebener relativ konstanter Streuung der
hinteren Rand bei einer gegebenen Wellenform derselbe ist, wie bei unverzerrten Wellenformen ohne Druckstreuungen.
So können in einer F2F-Wellenform enthaltene Daten decodiert werden unter ausschließlicher
Verwendung der Abstände zwischen den vorderen Rändern oder zwischen den hinteren Rändern. Die Druckstreuung
wirkt sich dann nicht störend aus und kann somit vernachlässigt werden.
Die vorliegende Erfindung beschreibt eine Technik zur Decodierung von F2F-Wellenzügen, wobei nur die
Abstände der vorderen Ränder oder die Abstände der hinteren Ränder innerhalb des Wellenzuges gemessen
werden. Es soll angenommen werden, daß alle vorderen Ränder, die gemäß F1 g. 1 mit Pfeilen bezeichnet sind,
ins Positive verlaufende Signalübergänge sind; ins Negative gehende Übergänge könnten natürlich demgegenüber
auch verwendet werden. Angenommen, daß eine konstante Abtastgeschwindigkeit eines gedruckten
F2F-Codcs oder daß eine konstante Geschwindigkeit bei der Signaleingabe von einem Demodulator vorliegt, so
wird die Minimalzeit zwischen aufeinanderfolgenden, ins Positive verlaufenden Übergängen als T definiert,
wc jhes für die Breite einer Zelle, eines Bits bzw. Zeichens im F2F-Code steht. Die Minimalzeit Tentspricht im
Beispiel gemäß F i g. I einem Einsbit, bei dem zwischen zwei 1F-Frequenzübergängen in positiver Richtung ein
2F-Frequenzübergang zwischengefügt ist. Wenn der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden ins Positive verlaufenden
Übergängen zweimal so lang wird wie der minimale Abstand T, dann liegen zwei Nullbits gemäß der
üblichen Auslegungsregel vor, die besagt, daß ein Null-Bit zwischen zwei 1 F-Übergängen ohne zwischenliegendcn
2F-Übergang codiert wird. Wenn schließlich zwischen zwei benachbarten ins Positive gehenden Übergängen
ein Abstand von 13Tliegen sollte, dann können zwei Fälle gegeben sein:
Entweder handelt es sich dabei um ein Null-Bit und die Hälfte eines Eins-Bits oder um die Hälfte eines
Eins-Bits und ein Null-Bit, wobei die Aufeinanderfolge zu beachten ist; die weitere Auslegungsregel muß noch
angegeben werden.
(1) Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird festgelegt, daß dann, wenn der zweite ins Positive gehende
Übergang nicht mit einem 1F-Übergang zusammenfällt, der eine Symbolgrenze bedeutet, ein Null-Bit und
die Hälfte eines Eins-Bits vorliegt.
(2) Wenn der zweite ins Positive verlaufende Übergang mit einer 1 F-Zeichengrenze zusammenfällt, dann
handelt es sich um die Hälfte eines Eins-Bits und ein darauffolgendes Null-Bit.
Da die Zeit l,5Tzwischen zwei gleichartigen Übergängen zwei verschiedenartige Bedeutungen haben kann,
sind zwei Decodierungen möglich. Diese Decodierzustände werden als Zustand I und II bezeichnet und wie folgt
definiert:
Der Zustand I wird eingenommen, wenn ins Positive verlaufende Übergänge an Symbolgrenzen auftreten,
d. h. an 1 F-Übergangspunkten gemäß F i g. 1. Der Zustand II wird eingenommen, wenn ins Positive verlaufende
Übergänge zwischen, aber nicht bei 1 F-Symbolgrenzen liegen.
F i g. 2 stellt ein Zustandsdiagramm dar mit den auf Wellenformen des F2F-Typs anzuwendenden Decodierregeln
je nach den auftretenden Intervallzeiten zwischen aufeinanderfolgenden gleichsinnigen Übergängen im
Verlauf des Wellenzuges.
Gemäß F i g. 2 besagt die Regel, daß ein Doppelbit Ol bei Erkennung eines l^Tlangen Intervalls abzugeben
ist, wenn während der Decodierung der Zustand I gegeben ist, und daß ein Null-Bit bei einem 1,57" langen
Intervall abzugeben ist, wenn der Zustand II herrscht Entsprechend F i g. 3 ist eine andere Möglichkeit dargestellt,
bei der eine 0 beim Auftreten eines 1^7"langen Intervalls im Zustand I abzugeben ist und ein Doppelbit 10,
wenn ein l^Tlanges Intervall im Zustand II erscheint Wie in F i g. 1 in den Zeilen A und B dargestellt ist, führt
jede der beiden Möglichkeiten zur korrekten Decodierung derselben Informationen, die oben in der F i g. 1
dargestellt sind Die F2F-Codefolge gemäß F i g. 1 kann ordnungsgemäß decodiert werden, wenn allein die
erkannten Abstandsintervalle zwischen gleichsinnigen Polaritätsübergängen verwendet werden, die ihrerseits
durch einen geeigneten Detektor demoduliert und einem Decodierer angeboten werden.
F i g. 4 zeigt eine Ausführungsform eines Decodierers für F2F-codierte Daten, die von einem vorgeschalteten
Abtaster oder Demodulator angeboten werden, der seinerseits Informationen bezüglich gleichsinniger Polari-
.;··, tätsübergänge mit der 1 fachen, 1,5fachen oder 2fachen Zeit der nominalen Bitintervalle abgibt.
" Die Eingänge der Anordnung gemäß F i g. 4 mögen mit den Ausgängen ("ines Demodulators verbunden sein,
! wie er z. B. in der bereits erwähnten US-Patentanmeldung 6 26 680 beschrieben ist, der gleichsinnige Polaritäis-
wechsel mit dem !fachen, 1 ^fachen oder 2fachen Wert des nominalen Bitabstands einer F2F-Folge nach dem
ι« 5 Stande der Technik anzeigt.
|j Fig.4 zeigt die praktische Ausführung eines F2F-Decodierers, der nach der Logik entsprechend Fig.2
|·' arbeitet. Die einlaufenden Signale über Leitungen 1, 2 und 3 geben vom Demodulator abgegebene Zeitkemi-
i; zeichnungen wieder, wobei der Demodulator Signalzeitabstände gleichsinniger Polaritätswechsel mit 1 fächern,
«I l,5fachem oder 2fachem Γ unterscheidet; Tist dabei die Grundbreite eines F2F-Symbols. Tist der Minimalab-
|ί ίο stand zwischen zwei 1 F-Signalübergängen innerhalb einer F2F-Signalfolge. Geräte zur Abgabe solcher Signale
ffj wurden bereits anhand der schon mehrfach genannten US-Patentanmeldung 6 26 680 erwähnt; andere Schal-
■..! tungsanordnungen, die aus einer F2F-Signalfolge gleichartige Zeitabstandskriterien ableiten, sind ebenfalls zur
: Speisung des Decodieren gemäß F i g. 4 über die Leitungen 1,2 und 3 geeignet.
•: Das Eingangssignal über die Leitung 1, das einen Abstand zwischen zwei gleichsinnigen Polaritätsübergängen
'■';-[
15 von 1 Tanzeigt, wird einem Inverter 4 zugeführt, dessen negatives Ausgangssignal dabei zur Einschaltung einem
., Verriegelungsglied 5 zugeführt wird; wenn dessen Ausgang positiv wird, ist das Bit zwischen den beiden zuletzt
r. erkannten Signalübergängen ein Eins-Bit. Das negative Ausgangssignal vom Inverter 4 wird des weiteren einem
.',· Verriegelungsglied 6 zwecks dessen Ausschaltung und einem Verriegelungsglied 7 zu dessen Einschaltung
. zugeführt Das Verriegelungsglied 6 wird ausgeschaltet zur Anzeige, daß nur ein Einzelbit am Ausgang für das
f.
20 nachgeschaltete verarbeitende Gerät ansteht. Das Ausgangssignal des Verriegelungsglieds 7 wird eingeschaltet
;. zur Kennzeichnung, daß ein Ausgangssignal ansteht, so daß das nachgeschaltcte verarbeitende Gerät die
1 Ausgangsverriegelungsglieder 5, 9 und 6 zur Bestimmung der insgesamt anstehenden Bitzahl und deren dcco-
ί1 diener Identität abtasten kann.
■^ Wenn ein 13Γ-Abstandssignal einläuft, gelangt es über die Leitung 2 zu zwei doppelten UND-Gliedern 8 und
f; 25 12, die durch ein weiteres Signal vom Zustandsbedingungs-Verriegelungsglied 11 vorbereitet werden, wie noch
beschrieben wird.
, Dieses Zustandsbedingungs-Verriegelungsglied 11 führt Buch darüber, ob die jeweilige Decodierung gerade
im Zustand I oder im Zustand Il gemäß F i g. 2 z. B. ablaufen soll. Beim Beginn des Decodierens wird normaler-J;1 weise ein Rückstellsignal einem Verriegelungsglied 13 zugeführt, dessen unteres Ausgangssignal zum nachge-
1Si1 30 schalteten UND-Glied 14 dabei positiv wird. Ein anderer Eingang des UND-Glieds 14 wird entweder vom
!j UND-Glied 8 oder vom UND-Glied 12 gespeist, welche beide bei Nichtanstehen von Signalen über ihre
''" Eingangsleitungen 2 oder 3 positive Ausgangssignale abgeben. Damit werden die Einschaltbedingungen für das
!$ UND-Glied 14 vervollständigt Wie jedoch bereits genannt wurde, ist zu Beginn das Verriegelungsglied 13
ψ;
35 Ausgangssignal das Verriegelungsglied 11 für den Zustand I einschaltet Beim Beginn des Lesens einer neuen
jjj Datenfolge wird das Rückstellsignal über die Rückstelleitung kurz eingeschaltet und den Verriegelungsgliedern
ä
7,13 und 15 zugeführt. Damit wird der Decodierer auf den Beginn einer neu einlaufenden Datenfolge vorberei-
B- ict.
$ UND-Glieds 14 und die Weitergabc dessen Ausgangssignals zum Zustandsbedingungs-Verriegelungsglicd 11,
45 um dies in den Zustand Il zu versetzen, wie es der Decodierregel gemäß F i g. 2 entspricht. Der dem Eingang des
Verriegelungsglieds 13 wieder zugeführte positive Pegel vom Ausgang von 8 schaltet 13 noch nicht wieder um,
wozu ein negatives Eingangssignal erforderlich wäre.
Das Zustandsbedingungs-Verriegelungsglied 11 verbleibt im Zustand II, womit die beiden UND-Glieder 8
gesperrt und die UND-Glieder 12 vorbereitet sind. Wenn ein Signal über die Leitung 2 einläuft, wird das obere
so UND-Glied 12 durchgeschaltet und ein negatives Ausgangssignal zum Verriegelungsglied 13 und zum UND-Glied 14 abgegeben. Am Ende des Impulses über die Leitung 2 wird so das Verriegelungsglied 11 wieder in den
Zustand I zurückversetzt
Wenn jedoch gleich ein Impuls über die Leitung 3 gekommen wäre, wäre der untere Teil des UND-Glieds 12
durchgeschaltet worden, welcher ein Fehlersignal zu den Verriegelungsgliedern 7 und 15 abgegeben hätte.
55 Damit wäre angezeigt worden, daß ein Ausgangssignal ansteht, daß es sich jedoch um ein fehlerhaftes Signal
handelt, so daß das nachgeschaltete weiterverarbeitende Gerät entsprechende Schritte einleiten könnte.
Die normalen Ausgangssignale von den UND-Gliedern 8 und 12 teilen den entsprechenden Ausgangsverriegelungsgliedern mit, ob eine 1,01,00 oder eine 0 abzugeben ist und in welche Stellung das Zustandsbedingungs-Verriegelungsglied 11 zu gehen hat
eo Bei 16, 17 und 18 ist ein Zeitschaubild für die Funktionen des gemäß F i g. 4 dargestellten Decodieren
angegeben. Die Zeile 16 zeigt das Vorhandensein eines Ausgangssignals an, welches jeweils im Zusammenhang
mit der Zeit Γ gemäß Zeile 18 eingeschaltet wird Dies muß bereits vor dem nächsten T-Signal gemäß Zeile 18
durch das negative Bestätigungssignal entsprechend Zeile 17 beendet werden, welches seinerseits normalerweise vom weiterverarbeitenden System in Form eines Bestätigungssignals zurückgegeben wird, das wiederum
65 besagt, daß das bzw. die letzten Datenbits empfangen worden sind. Dabei wird ein negativer impuls vor Beginn
des nächsten positiven T-Signa!s verwendet i« Zeile i? ist dieses Signal, das z. B. vom nachgeschaiteien
verarbeitenden Gerät gegeben wird, dargestellt Ein anderes geeignetes Taktsignal zur Ausschaltung des das
Vorhandensein «ines Ausgangssignals anzeigenden Signals gemäß Zeile 16 könnte natürlich ebenfalls vorgese-
hen werden. Die negative Flanke des Signals gemäß Zeile 17 wird zur Rückstellung der Verriegelungsglieder 7
und 15 gemäß F i g. 4 benutzt. Die Zeile 18 zeigt T-Signale, die ggf. der vorgeschaltete F2F-Demodulator abgibt;
die T-Signale können dabei in variierenden Abständen einlaufen, je nach Geschwindigkeitsbedingungen des
Demoduiutorabtasters. Zeile 18 dient nur als Beispiel.
Anhand der F i g. 5 soll ein Vergleich zwischen dem bisher betrachteten F2F-Code und einem Zweifrequenz- ·
code mit Phasenwechseln durchgeführt werden und dann die dafür bestehenden Phasendecodierun«sregeln
anhand F i g. 6 erläutert werden. Ein Beispiel eines ausgeführten Dccodiercrs für diese Codierungsart wird dann
wiederum anhand von F i g. 7 erläutert.
Die Codierung gemäß F i g. 5 ist ähnlich der F2F-Codierung; sie verwendet jedoch Signalphasenwechsei wie
dargestellt. Zeile .4 von F i g. 5 stellt wiederum die Zellgrenzen der Signalfolge dar, zwischen denen die codierten u
Daten eingeschrieben sind. Zeile B zeigt den gemäß Zeile A mit Phasenwechseln codierten Wellenzug. Dabei
geben Signalübergänge zwischen den Zellgrenzen die codierten Daten an. Die für Zeile B gewählte Regel
besagt, daß Nullen durch einen Pegelwechsel in negativer Richtung dargestellt sind und Einsen durch ins Positive
gehende Wechsel; beide Wechselarten jeweils in der Mitte der Zellen. Zeile Czeigt wiederum Zustandsangaben
für die Decodierung entsprechend der vorliegenden Erfindung. Die Zeile D stellt die decodierten Daten dar, wie
sie sich bei der Benutzung der Decodierung nach der vorliegenden Erfindung ergeben; es ist zu erkennen, daß
dabei dieselben Daten wiedergegeben werden, wie in Zeile A von Fig. 5. Die Zeile BA stellt die Abstände
zwischen den ins Positive verlaufenden Pegelübergängen von Zeile S dar, nach denen sich die decodierten Daten
gemäß Zeile Dergeben.
i i
iraln tt'tf
Kno
decodierten Daten entsprechend der vorliegenden Erfindung. F i g. 7 zeigt eine praktische Ausführung der
Schaltkreis, die die Regeln gemäß F i g. 6 bei der Decodierung der phasencodierten Daten ausführen. Der
Aufbau und die Funktionen der Schaltungsanordnung gemäß Fig.7 sind denen von Fig.4, die F2F-Daten
betraf, ähnlich; zusätzliche UND-Glieder sind jedoch beiden UND-Gliedern SA und 12Λ erforderlich.
In F i g. 7 sind die einzelnen Komponenten und Signaüeitungen mit Ziffern ähnlich denen in F i g. 4 bezeichnet,
jedoch jeweils mit dem Zusatz A. Die Funktionen sind ähnlich denen gemäß Fig.4 und aus Fig.7 leicht zu
verstehen. Wie bei F i g. 4 geben auch die einzelnen Kennzeichnungssignale an den Ausgängen von Verriegclungsgliedern
die entsprechenden Bitzahlen und -Identitäten als Eins- oder Null-Bits nach den dazu gewählten
Regeln an, wobei ein angehobener oder positiver Signalpegel ein Eins-Bit kennzeichnet, dagegen Null- oder
negative Pegel Null-Bits markieren.
Fig.8 stellt eine andere Ausführung der Phasencodierung dar mit einer geringfügigen Abwandlung, die
jedoch auch nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung decodierbar ist.
In F i g. 8 zeigt die Zeile A die Zeitintervalle zwischen ins Positive verlaufenden Übergängen gemäß Zeile B,
welche ihrerseits wiederum den phasencodierten Wellenzug erkennen läßt, der von der Demodulation zur
Decodierung ansteht. In Zeile A sind mit Sternen die Lagen der Symbol- oder Zellgrenzen bezeichnet. Die Zeile
B gibt den entsprechenden Wellenzug und die Zeile C die Zustandswechsel zwischen den Zuständen 11 und I
wieder, die zur Decodierung des Wellenzuges gemäß Zeile B nach der vorliegenden Technik beachtet werden
müssen.
Zeile D stellt die decodierten Daten dar, die unter Zuhilfenahme der vorliegenden Erfindung wieder zu
decodieren sind, wobei der Phasenwechselcode gemäß Zeile B durch die folgenden Regeln gekennzeichnet ist:
Wenn gemäß Zeile B innerhalb einer Zelle der Wechsel von oben nach unten gleichphasig wie in der
vorangehenden Zelle liegt, dann bedeutet dies eine Null; wenn jedoch der Übergang in einer betrachteten Zelle
nicht gleichphasig liegt, wie der in der vorangehenden Zelle, dann bedeutet dies eine Eins.
F i g. 9 ist ein Datenabgabe- und Zustandsdiagramm zu F i g. 8 und zur dabei benutzten Codierung und
Decodierung. Bei einem Vergleich der F i g. 8 mit der F i g. 5 läßt sich ersehen, daß unterschiedliche Daten sich
unter Verwendung der gleichen Wellenformen darstellen lassen, daß sie jedoch nach dem gleichen Verfahren
entsprechend der vorliegenden Erfindung ausgewertet werden können, wobei die Intervalle zwischen gleichsinnigen
Polaritätswechseln identifiziert und nach T, l,5Tund 2Tkategorisiert werden sowie dann unter Beachtung
des jeweils gegebenen Decodierzustands die abzugebenden Daten bestimmbar sind.
50
Hierzu 6 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Verfahren zur Decodierung von Signalwellenzügen, die nach einer zweifrequenten Wechseltaktschrift,
wie z. B. F2F-Wechseltaktschrift oder Phasenwechsel-Taktschrift codierte Datenfolgen enthalten,
bei welchem Verfahren nach vorangehender Demodulation oder Abtastung Impulse mit zwei charakteristischen Folgefrequenzen auszuwerten sind und
die zeitlichen oder räumlichen Abstände zwischen je zwei dieser aufeinanderfolgenden Impulse mittels deren
Flanken gleichsinniger, entweder positiver oder aber negativer Polaritätsrichtung gemessen werden und drei
Abstandsklassen zuordenbar sind,
einer ersten Klasse mit gemessenen Abständen 1T mit T als kleinstem innerhalb eines zu decodierenden
Wellenzuges vorkommenden Nominalabstand,
einer zweiten Klasse mit Abständen l,57*iind
einer dritten Klasse mit Abständen 2T,
gekennzeichnetdurchdie folgenden Verfahrensschritte:
a) Feststellung eines jeweils gegebenen Decodierungszustands I oder II entsprechend der voranlaufenden
Decodierung einer geradzahligen (0,2,4,...) oder ungeradzahligen (1,3,5,...) Gesamtzahl vorangegangener l^T-Abstände;
b) Vorwahl eines dem jeweiligen Zustand I oder II zugeordneten Satzes abzugebender Bits für die
Abstände 17; I^roder2T;
c) Auswahl und Abgabe eines oder zweier Bits aus dem vorgewählten Satz nach Maßgabe des jeweils zu
decodierenden zeitlichen oder räumlichen Abstands i T, i ,57"oder 2 T.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zustandswechsel zwischen 1 und Il jeweils
am Ende eines IJ5T-Abstands erfolgt
3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß für jeden 2 T- Abstand zwiii Datenbits,
für jeden 1 T-Abstand ein Datenbit
und ein oder zwei Datenbits in Abhängigkeit vom Decodierungszustand I oder II für jeden 1,5T-Abstand
abgegeben werden.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet
daß ein Fcliiersignal und keine Datenbits abgegeben werden, wenn ein 27"-Abstand einem 1,5T- oder
1T- Abstand fehlerha/terweis-* nachfolgt
wobei diese Fehlerbedingung
im Zustand II bei F2F-Wcchse^aktschrift ohne Phasenwechsel (gemäß F i g. 1),
jedoch im Zustand I bei Phasenwechsel-Taktschrift mit Phasenwechseln (gemäß F i g. 5 oder 8)
zu Beginn des nachfolgenden 2 T- Abstands erkennbar ist
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche für F2F-Wechseltaktschrift ohne Phasenwechsel
(gemäß F i g. 1), gekennzeichnet durch die in einer der beiden nachstehenden Matrizen enthaltenen Decodic
rungsregeln:
Abstand Zustand I Zustand Il
1T
Abgabe 1 Abgabe 1
Verharren im Zust. 1 Verharren im Zust. Il
\J5T
Abgabe 01 Abgabe 0
§j Übergang zum Zust. II Übergang zum Zust. I
|i 2T
Abgabe 00 Fehler
\x
50 Verharren im Zust. I
,.': oder
Abstand Zustand I Zustand Il
: \T
Abgabe 1 Abgabe 1
Verharren im Zust. I Verharren im Zust II
1,57 Abgabe 0 Abgabe 10
UbergangzumZust.il Übergang zum Zust. I
2T
Abgabe 00 Fehler
■;,;· Verharren im Zust. I
'■''",! 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 für Phasenwechsel-Taktschrift (gemäß F i g. 5 oder 8),
j,'; 65 gekennzeichnet durch die in einer der beiden nachstehenden Matrizen enthaltenen Decodierungsregeln:
Abstand Zustand I Zustand Il
IT Abgabe 0 Abgabe 1
Verharren im ZusL I Verharren im Zust 11
\J5T Abgabe 01 Abgabe 0
Übergang zum ZusL 11 Obergang zum Zust I
2T Fehler Abgabe 01
Verharren im Zust. Il
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