Telegraphenanlage. Die vorliegende Erfindung betrifft Tele graphenanlagen, in denen für jedes Zeichen element einer von zwei bekannten Spannungs- oder Stromzuständen Verwendung findet. Unter den Gleichstromtelegraphenanlagen ge hören also solche dazu, in denen zwei Span- nungs- oder Stromwerte, zum Beispiel positive und negative oder positive und 0 usw. ver wendet werden, um die Nachricht zu über mitteln.
In Trägertelegraphenanlagen (das heisst, wo die Signale verwendet werden, um eine stationäre Trägerfrequenz zu modulieren) sind die beiden Zustände im allgemeinen, zum Beispiel, voller Trägerstrom und kein Träger strom.
Es wurde schon vorgeschlagen, Telegra phennachrichten über ein System zu übertra gen, welches demjenigen ähnlich ist, das für die Trägerwellentelephonie verwendet wird und als Einzelseitenbandübertragung bekannt ist, jedoch ergab die diesbezügliche Theorie die Forderung, dass für vollständige Nach richtenübermittlung das übertragene Band von 0 bis s Perioden pro Sekunde reiche, worin s die Telegraphierfrequenz ist. Hieraus ergibt sich, dass nach der Modulation die Fre quenz, die in jedem Seitenband der Träger frequenz am nächsten liegt, mit der Träger frequenz zusammenfällt.
Infolgedessen wäre ein Filter mit senkrechter Grenze, das jedoch nicht herstellbar ist, nötig, um ein Seitenband von dIer Trägerfrequenz zu trennen. Infolge dieser Unmöglichkeit wird es nötig, sehr teure und schwierig herstellbare Phasenanordnungen zu verwenden, um Frequenzen der unge- wünschten Seitenbänder, welche Interferenz veranlassen könnten, auszuscheiden.
In einer Anlage nach vorliegender Erfin dung können diese Nachteile beseitigt werden. Nach vorliegender Erfindung ist die Tele graphenanlage dadurch gekennzeichnet, dass die Nachricht in einem Frequenzband geführt. wird, dessen Breite kleiner als die Telegra- phierfrequenz ist.
Die verschiedenen, im Verlauf dieser Be schreibung verwendeten Bezeichnungen sind wie folgt definiert Eine<I>Nachrichteneinheit</I> (das heisst ein Buchstabe oder Symbol) ist aus einer Anzahl (zum Beispiel N) Zeichenelementen zusammen gestellt, welche eine Gesamtzeit von T Se kunden einnehmen.
<I>Ein. Zeichenelement</I> ist eine gegebene Span nung oder ein gegebener Strom, die während einer bestimmten Zeit andauern, welche als <I>Zeiteinheit</I> bezeichnet ist.
In der Beschreibung sind sämtliche Zeit einheiten gleicher Dauer. Da die Nachrichten einheit N Zeichenelemente enthält, die eine Gesamtzeit von T Sekunden einnehmen, ist eine<I>Zeiteinheit</I> gleich T/N Sekunden.
Die Telegraphierfrequenz wird als Frequenz von der Grösse N12T Perioden per Sekunde bezeichnet. (Bemerltung: Die Geschwindigkeit in Bauds ist gleich der doppelten Telegra- phierfrequenz.) Ein Symbol, das in der Beschreibung ver wendet wird, ist mit Nt bezeichnet und ist folgendermassen definiert: Nimmt man an, ein einzelnes Zeichenelement werde ausge sandt, so ist die Gesamtzeit, die vom Beginn des empfangenen Zeichens bis zum Punkt verstreicht, wo der Stromwert praktisch ver- nachlässigbar wird, Nt Zeiteinheiten.
Als Zeichenfrequenzen können diejenigen definiert werden, die durch den Sender er zeugt würden, der auf eine Gleichstromquelle wirkt. Die Erläuterung der Erfindung ergibt sich aus der nachfolgenden Beschreibung im Zu sammenhang mit den begleitenden Zeichnun gen, in denen die Fig. 1; 2, 3 und 4 zur Erläuterung der Theorie dienen, die der Erfindung zu Grunde liegt; Fig. fi zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung, und die Fig. 6 und 7 zeigen ähnliche andere Aus führungsformen; Fig. 8 illustriert die Charakteristiken, welche für gewisse Filter benötigt werden.
Bisher wurde angenommen, dass es zur vollständigen Nachrichtenübermittlung nötig sei, das Frequenzband von 0 bis s zu über tragen, wo s die Telegraphierfrequenz ist. Es soll nun gezeigt werden, dass es unter gewis sen Bedingungen nicht nötig ist, so ein breites Frequenzband zu übertragen.
Was nun Fig. 1 der begleitenden Zeich nungen betrifft, so sei das Zeichen E(t) de finiert durch
EMI0002.0023
<I>E <SEP> (t) <SEP> = <SEP> 0, <SEP> t <SEP> < <SEP> ti,</I>
<tb> <I>= <SEP> E, <SEP> ti < t < t2,</I>
<tb> <I>= <SEP> <B>0, <SEP> t</B></I> <SEP> >t2.
Dies kann folgendermassen durch ein Fourierintegral dargestellt werden
EMI0002.0025
Wählt man nun t2-ti = T/N, das heisst gleich einer Zeiteinheit, so nimmt die Glei- chung (1) die Form an :
EMI0002.0040
Die Gleichung 3 zeigt, dass ein kontinuier liches Frequenzapektrum mit der Amplitude S' <I>(q) _ (2</I> E/7r <I>q)</I> sin <I>(q T/2 N) (4)</I> bei einer Frequenz<I>q/2</I> z <I>= f</I> und der Phase <I>0 = -</I> (ti -(- t2) <I>q/2 (5)</I> vorliegt.
Die Form von S' (q) als Funktion der Fre quenz ist in Fig. 2 dargestellt.
Untersucht man nun den Wert von ,S (q) bei verschiedenen Frequenzen, indem man be denkt, dass<I>N/2 T = s</I> ist, so ergibt sich S (q) = 0 bei<I>q = 2 m</I> 7r N/T ausgenommen, wenn m = 0 ist, was der Glei chung<I>f = m</I> N/T <I>= 2</I> m <I>s</I> entspricht.
<I>S (q)</I> hat ein Maximum unmittelbar vor (2 m + 1) s vorausgesetzt, dass m nicht gleich 0 ist, und man erhält die Werte ' (Siehe oben reehts)
EMI0003.0020
Es sei nun ein Zeichen der in Fig. 3 dar gestellten Form vorausgesetzt, für welches also gilt
EMI0003.0022
<I>E <SEP> (t) <SEP> = <SEP> 0, <SEP> t <SEP> < <SEP> 0,</I>
<tb> <I>=al,0 < t < T/N</I>
<tb> <I>= <SEP> ae, <SEP> T/N <SEP> < <SEP> t <SEP> < <SEP> 2 <SEP> T/N,</I> <SEP> usw.
<tb> _ <SEP> arr, <SEP> <I>(N <SEP> -1) <SEP> TIN <SEP> G <SEP> t <SEP> < <SEP> T.</I> Durch Superposition der durch (3) gege benen Ausdrücke folgt:
EMI0003.0023
Die ersten Faktoren in beiden Ausdrücken von 7 sind formal identisch mit S (q) in Glei chung (4) und stellen den Formfaktor für die Gleichstromwelle dar. Die zweiten Faktoren in den Ausdrücken sind die Unterscheidungs faktoren und führen die Nachricht, die die Zeichen übermitteln. Der Formfaktor kann einen- beliebigen Wert haben, wenn er nur be kannt ist, und nicht verschwindet bei irgend einer der Frequenzen, bei der wir die Unter- scheidungsfaktoren zu wünschen wissen.
Die Unterscheidungsfaktoren lassen sich folgen dermassen darstellen
EMI0003.0027
Erinnert man sich daran, dass sich die Zei chengeschwindigkeit zu <I>s =</I> N/2 <I>T (9)</I> ergibt, so erkennt man, dass sich C (q) und $ (q) in Frequenzbändern der Breite s wieder holen, welche durch ungerade und gerade Vielfache von s begrenzt sind. Infolgedessen ist es unnötig, ein breiteres Band als dieses zu übertragen. Anderseits ist es theoretisch nicht nötig, so ein breites Band zu übertra gen, da, weil die oben erwähnte Gleichung (6) unendlich viel Frequenzen in jedem end lichen Band, wie schmal es auch sei, enthält, es genügen würde, ein beliebiges Band zu übertragen, das so schmal gewählt werden kann, wie erwünscht, und ein beliebiges sol ches Band ergibt die gesamte Nachricht.
Dem stehen zwei Schwierigkeiten gegenüber: Er stens die, einer Welle so geringer Frequenz breite die Nachricht, die sie enthält, zu ent nehmen, und zweitens, die Interferenz vorher gehender und nachfolgender Zeichen mit dem zu betrachtenden Zeichen. Die Wirkung vor hergehender und nachfolgender Zeichen be steht darin, das Spektrum in der Nachbar schaft gewisser Frequenzen zu einer Masse zu vereinigen, wobei die schlimmstmögliche Störung eintritt, wenn die vorhergehenden und nachfolgenden Zeichen gleich sind wie das mittlere Zeichen, in welchem Fall die An häufung bei den Frequenzen vollständig ist, welche sich aus den Frequenzen der Darstel lung durch Fourierreihen ergeben. An allen andern Stellen fällt die Amplitude auf den Wert 0.
Im erwähnten Fall ist es nötig; ein be stimmtes Frequenzband einer gewissen mini malen Breite in einem geeigneten Teil des Frequenzspektrums aufzugreifen. Wie gezeigt, betrifft die vorhergehende Theorie das unendliche Frequenzspektrum (das heisst die Ausgleichsvorgänge), welches durch einen einzelnen Impuls, wie er in Fig. 1 dargestellt wird, erzeugt wird. Es ist schwie rig, unendlich viel Gleichungen in die Unter suchung einzubeziehen, und man zieht es in folgedessen vor, mit einem stationären Zei chen zu arbeiten, das heisst einem solchen, welches sich unendlich oft wiederholt.
Es soll nun gezeigt werden, wie es mög lich ist, das Problem statt als Ausgleichs- als stationäres Problem zu behandeln.
Es wird vorausgesetzt, dass nach Nt Zeit einheiten seit Beginn des empfangenen Zei chens der Strom praktisch vernachlässigbar ist. Wenn man nun das Zeichenelement be trachtet, das in irgend einer Zeiteinheit auf tritt, so kann vorausgesetzt werden, dass sämtliche Zeichen, die Nt oder mehr Zeitein heiten vorher ausgesandt wurden, keinen stö renden Einfuss darauf haben. Infolgedessen können diese früheren Zeichen durch etwas beliebiges ersetzt werden, und infolgedessen wählen wir sie gleich wie die Zeichen in den Nt Zeiteinheiten, unmittelbar vor dem betrach teten Zeichen, das unbestimmt oft wiederholt werden soll.
Auf diese Weise wird es nur nötig, ein Zeichen von Nt Elementen, das un bestimmt oft wiederholt wird, zu betrachten.
Falls das Zeichen, das dem in Fig. 3 dar gestellten ähnlich ist, jedoch Nt Zeiteinheiten aufweist, von<I>t =</I> - oo bis<I>t</I> = + oo be liebig vielmal wiederholt wird, so kann die Funktion E <I>(t)</I> durch eine Fourierreihe dar gestellt werden, deren Koeffizienten durch das gewöhnliche Verfahren bestimmt werden können.
Es ergibt sich, dass
EMI0004.0022
EMI0005.0001
Die Frequenz, die n. entspricht, ist
EMI0005.0002
F(n) ist der Formfaktor und ist hier der glei che wie für das nicht wiederholte Zeichen, mit der Ausnahme, dass hier<I>F (n)</I> nur für dis krete Frequenzen 2 s/Nt, 4 s/Nt, 6 s/Nt usw. besteht, währenddem es vorher für sämtliche Frequenzen bestand und nur bei den Frequen zen 2 s, 4 s, 6 s zu Null wurde. Der Verlauf ist also so, wie wenn das kontinuierliche Spektrum des nicht wiederholten Zeichens in gewisse diskrete Frequenzen zusammenge zogen und bei allen andern Frequenzen auf Null zusammengeschrumpft wäre.
Es bleibt nun noch zu untersuchen, welche dieser Fre quenzen gesandt werden müssen; um das Zeichen ohne Zweideutigkeiten oder Berück sichtigung überflüssiger Frequenzen zu über- tragen. Zu diesem Zweck betrachten wir den Fall eines Zeichens der Reihenfolge, wenn Nt ungerade, zum Beispiel 5 ist, das heisst s == 2'/2 Perioden.
Aus den obigen Gleichungen (11) und (12) .erkennen wir, dass <I>F (n) = (2</I> Nt/7r <I>n)</I> sin (7r n/Nt) ist und bei Frequenzen vorliegt, die aus <I>f (n) = 2 n</I> s/Nt folgen. Infolgedessen. nimmt für Nt = 5<I>f (n)</I> die Werte 2 s/5, 9 s/5, 6 s/5, 8 s/5, 2 . p s/5 usw. an. Man erkennt auf diese Weise, dass die Frequenzen s, 3 s, 5 s nicht auftreten, dies unabhängig vom Werte des Formfaktors. Weiterhin bestehen, da der Formfaktor für eine rechteckige Welle bei den Frequenzen 2s, 4s, 6s usw. verschwindet, diese Frequen zen nicht.
Der Unterscheidungsfaktor hat den Wert C"-j & , wobei gilt
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ba nun der Formfaktor bei den Prequen- zen 2 s, 4 s, 6 s 0 wird, das heisst bei n = 5, 10, 15 usw., ist es nicht möglich,<I>X</I> a von irgend einer andern Frequenz als 0 zu be stimmen. Auch ist es ersichtlich, dass die ein zigen andern unabhängigen Kombinationen der a -Werte .8i, 82, Ci und C2 sind, welche bei einigen verschiedenen Frequenzen zu fin den sind, die aus der eben angegebenen Gleichung (14) folgen.
Infolgedessen liegen, falls nicht die Nullfrequenz übertragen wird, nicht genügend Gleichungen vor, um die fünf a-Werte zu bestimmen. Dies ist das gewöhn liche Gleichstromtelegraphensystem, jedoch in einem gewöhnlichen praktischen Zwei stromsystem sind die Werte der a bekannt, da sie einen der beiden Stromwerte darstellen. In der Tat sind dies Nachrichten, die zu ihrer Übertragung kein Frequenzspektrum benöti gen, und wir werden infolgedessen unsere Gleichungen im Licht dieser Tatsache noch mals prüfen.
Die einzigen unabhängigen Funktionen der a sind<I>Co,</I> Ci, C2, 8i, 8'2. Co ist insofern eindeutig, als es nie wieder auftritt, da es nur erscheinen könnte, wenn n = 5, 10, 15 usw. ist, in diesen Fällen jedoch der Form faktor verschwindet. Es enthält die Summe der a-Werte. Ci, C2, <B>81,</B> 82 treten wieder auf, wobei das Gesetz, nach welchem sie wieder auftreten, aus den obigen Gleichungen (14) folgt und die Eigenschaft aufweist, dass diese Gleichungen unverändert bleiben, falls die Werte a um die gleiche Konstante vergrössert werden.
Man kann nun die vier Gleichungen, welche aus C, 02,<B>81</B> und 82 folgen, heran ziehen, mit der Ausnahme, dass ai, a2 <B>...</B> nun all, all usw. heissen und eine willkürliche Gleichung all -j- all + as l + a4' + as l - 0 beifügen und für die al-Werte lösen.
Die Werte von ai, a2, as usw. sind offensichtlich all -j- 1/5 Co, all + 1/5Co usw., da erstens diese die Gleichungen Ci, C2, Si, ,S2 erfüllen, weil die Werte a' in ihnen um einen konstanten Betrag vergrössert werden können, ohne dass diese Gleichungen nicht mehr befriedigt würden, und zweitens
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(all-(- <SEP> 1/5 <SEP> Co) <SEP> + <SEP> (all <SEP> -k- <SEP> 1/5 <SEP> Co) <SEP> -{- <SEP> . <SEP> .
<SEP> .
<tb> (a5, <SEP> --f <SEP> - <SEP> 1/5 <SEP> Co)
<tb> <I>=Bal+Co=Co</I> da Z a' _-_ 0 ist.
Auf diese Weise erhält man aus Ci, <I>C2,</I> rSi, ,S2 und der unwillkürlichen Gleichung <I>X</I> a' <I>- 0</I> die Werte der a bis auf eine Kon stante. Wir könnten setzen<I>2</I> al <I>-</I> .K und würden hierauf die Werte weniger die Kon stante (1/5)<I>(Co -</I> K) erhalten.
Falls zum Beispiel die Werte a -j- 1, + 1, -j-- 1, - 1 und. -1 wären, so würden Cl, 02, .Si und L92 und Xal - 0 die Werte von al 4/5, 4/5, 4/5, -6/5, -6/5 ergeben. In einem Zweistromsystem ist alles, was man wissen muss, die Differenz zwischen auf einanderfolgenden a, da wir wissen, dass sie den gegebenen Bedingungen entweder gleich oder ungleich sind.
Im eben gegebenen nu merischen Beispiel erkennt man, dass die Differenz zwischen den aufeinanderfolgenden Werten von a des absoluten Zeichens, das heisst -f-1, -}- 1, -f-1, -1, -1 die folgen den sind: 0, 0, 2, 0, welche genau die glei chen sind wie die Differenzen zwischen auf einanderfolgenden Werten der a des Zeichens, 4/5, 4/5, 4/5, -6/5, -6/5. Nimmt man nun an, dass ein Empfangsinstrument so ausge bildet werden kann, dass es auf die Änderun gen des Wertes der a anspricht, so ist selbst verständlich, dass es nur nötig ist, die beiden Frequenzen zu übermitteln, welche C, 0,2, .Si, S'2 führen.
Ein solches Empfangsinstrument kann zum Beispiel ein Heberschreiber oder ein Oszillograph sein. Im vorliegenden Bei spiel genügen Frequenzen 2s/5 und 4s/5 oder 6s/5, 8s/5 oder (2+2/5)s und (2-'-4/5)s oderallgemein (2 r + 2/5)s und (2 r -;- 4/5)s, (2 r -E- 6/5)s und (2 r -f- 8/5)s, wie aus Fig. 4 ersichtlich ist.
Diese entsprechen Werten von n -1 bezw. 2, 3 bezw. 4, 6 bezw. 7, (5r +1) bezw. (5 r + 2), (5 r -f- 3) bezw. (5 r + 4). Aus obigem geht hervor, dass es genügen würde, ein Band wie
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oder (2 r + 2/5) s bis (2 r + 4/5) s oder (2 r -f - 6/5) s bis (2 r + 8/5) s zu übertragen, wo r irgend eine ganze Zahl ist.
Die relativen Lagen dieser verschiedenen Frequenzbänder, zusammen mit ihren rela tiven Amplituden, zeigt die Fig. 4, welche eine Wiederholung der Fig. 2 darstellt, bei der aber die Werte von n eingetragen sind. Es muss erwähnt werden, dass es nicht ge nügt, irgendwelche zwei angrenzende Fre quenzen zu übertragen, da die aneinander grenzenden Frequenzen 4s/5 und 6s/5, welche ra <I>= 2</I> und<I>n = 3</I> entsprechen, den gleichen ihnen beigeordneten Unterscheidungsfaktor haben und sie infolgedessen nicht genügend unabhängige Funktionen der a bilden, um die a zu bestimmen, natürlich mit Ausnahme der additiven Konstanten.
Falls ein Zeichen, das einem N Einheit- Kode zu Grunde liegt, beliebig oft wieder holt wird, kann das oben entwickelte Ver fahren für stationäre Zustände Anwendung finden, und man erkennt, dass das benötigte Frequenzband natürlich von N abhängt, je doch auch davon, ob N ungerade oder gerade ist. Falls N ungerade ist, tritt die Frequenz s nicht auf, wie für N- Nt - 5 gezeigt wurde, und falls N gerade ist, tritt die Frequenz s auf.
Durch eine derjenigen ähnlichen Unter suchung, welche für den Fall N - 5 durch geführt wurde, kann zum Beispiel gezeigt werden, dass, falls N- 4 ist, das Band s/2 bis s benötigt wird, für N - 5 das Band 2 s/5 bis 4 s/5, für N- 6 das Band s/3 bis s, für N - 7 das Band 2 s/7 bis 6 s/7 usw. Offen sichtlich ist, falls N gross wird (unendlich), die Bandbreite bestrebt, O bis s zu werden, unabhängig davon, ob N ungerade oder ge rade ist.
Das Wichtige ist, dass, wenn das nie drigsteNachrichtenträgerband betrachtet wird, die untere Frequenz des benötigten Bandes kontinuierlich abnimmt, wenn N zunimmt, während die obere Frequenz mit fortwährend zunehmenden ganzzahligen Werten von N nach und von s oszilliert, jedoch mit abneh menden von s divergiert. Ähnliche Überlegun gen ergeben sich bei allen andern Bändern.
Es ergibt sich so das bedeutende Gesetz für das unterste Band, dass die benötigte obere Frequenz für das nötige Frequenzband s ist und die untere benötigte Frequenz völlig von der Zeit, in Zeiteinbeiten gemessen, abhängt, die die gesamten Ausgleichsvorgänge eines einzelnen Zeichenelementes plus das Zeichen element, das heisst Yt, benötigen.
In einem Laboratoriumsexperiment ergab sich, dass die gesamten vorherigen und nach herigen Ausgleichsvorgänge, die einem Zei chenelement angehören, plus das Zeichenele ment für sämtliche praktischen Zwecke in einer Zeit von fünf Zeiteinheiten enthalten waren. Infolgedessen war die untere Grenze des betrachteten Frequenzbandes 2s/5.
Falls in einer andern Anlage diese Zeit zum Beispiel sechs Zeitelemente betrüge, so wäre die untere Grenze (2/6)s = s/3. Man erkennt also, dass sich das benötigte Band von
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bis s erstreckt.
Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung einer Gleichstromanlage. Der Gleichstrom sender DCTi arbeitet mit einer Telegraphier frequenz von si und verwendet eine Bandbreite, die durch das Filter BPFi ausgewählt wird und sieh von
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nach si erstreckt. DCTs arbeitet mit der gleichen Telegraphierfrequenz, verwendet jedoch eine Bandbreite von
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Sämtliche übrigen ungeraden Pfade verwen den die Telegraphierfrequenz si und Band breiten, die um 2s, voneinander entfernt sind.
Der Gleichstromsender DCT2 und alle ge raden Übertragungswege arbeiten mit einer andern Telegraphierfrequenz s2, welche höher ist als si, um das Zusammenfallen der Ränder der benötigten Frequenzbänder zu verhindern, da zum Beispiel, wenn s@ - s2 - s wäre, die Ubertragungswege 1 und 2 bei einer Frequenz s zusammenstossen würden und eine Verstüm melung der Nachricht bewirken würden. Daher gibt man dem Gleichstromsender DCT2 ein Frequenzband
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bis s2 und dem nächsten geraden Übertragungsweg das Band
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bis 4 s2 usw.
Eventuell kommen sogar bei dieser Diffe renz zwischen si und s?, wenn mehrere Pfade in Gebrauch genommen werden, die aufein anderfolgenden geraden und ungeraden Pfade in grössere Nähe und überlappen sich even tuell.
Es ergab sich, dass unter Verwendung praktischer Filter ein Sechspfadsystem das Verhältnis von si zu s2 von ungefähr 23 zu 27 benötigte, um zu geringe Entfernung der Kanäle oder Pfade zu verhindern.
Der Pfad 1 von<B><I>DM</I></B> nach .Ri hat mehr oder weniger die Natur eines Gleichstrom telegraphenpfades, unterscheidet sich jedoch darin, dass Frequenzen unter
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nicht über tragen werden müssen. Die andern Pfade sind, obwohl sie durch Gleichstromsender be dient werden, eher als Trägertelegraphenpfade aufzufassen. Infolgedessen resultiert eine ge wisse Einsparung, da nur ein Modulator be nötigt wird, um nach diesen Pfaden zu sen den, während bei der gewöhnlichen Träger telegraphie ein Modulator am Sendeende jedes Pfades benötigt wird.
Jedoch ist eine Frequenzübersetzungsein- richtung, das heisst Demodulatoren D2 und Da in den Pfaden 2, 3 usw. am Empfangs ende, wie dargestellt, nötig. Die Korrektur netze CNi, CN2, <B><I>CM</I></B> ergeben auf bekannte Weise Dämpfungs- und Phasenverschiebungs- einstellung, um die gewünschte Empfangs welle zu ergeben.
Im vorhergehenden wurde vorausgesetzt, dass alles, was benötigt wird, die Differenz zwischen den Spannungen ist, die aufeinan- derfolgenden Zeichenelementen zugeordnet sind, und nicht ihre absoluten Werte. Dies befriedigt in Zweistrom-Gleichstromanlagen und Trägeranlagen, da die Spannung, die jeder Zeiteinheit beigeordnet ist, entweder +1 oder -1 beträgt.
Es kann gezeigt werden, dass, wenn eine Wechselstromquelle auf gleiche Art und Weise wie eine Gleichstromquelle an die Leitung angeschlossen oder von ihr losgetrennt wird, und die Wechselstromquelle eine genügend hohe Frequenz hat, der Formfaktor der re- sultierendeii Welle, die entweder als unbe stimmt häufig wiederholt oder überhaupt nicht wiederholt vorausgesetzt wird, gleich ist wie der Formfaktor für den Gleichstrom fall, wenn er im Frequenzspektrum um einen Betrag nach links verschoben wird, der der Frequenz der Wechselstromquelle gleich ist,
und infolgedessen lässt sich die Untersuchung des Gleichstromfalles auch hier anwenden. Falls die Trägerfrequenz, verglichen mit der Telegraphierfrequenz, nicht hoch ist, ist der Formfaktor nicht gleich wie für den Gleich stromfall, jedoch sind die Unterscheidungs faktoren die gleichen, und das Gesetz, das die Bandbreite betrifft, welche zur Übermitt lung einer vollständigen Nachricht nötig ist, ergibt sich auf gleiche Weise.
Es ist also, weil die unterste benötigte Frequenz von der Trägerfrequenz uni einen bestimmten Betrag verschoben wird, nun möglich, das Frequenz spektrum mit einzelnem Seitenband zu wäh len, wobei diese Bandbreite die gleiche ist, wie für den Gleichstromfall, das heisst von
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bis s, das Band jedoch in einem Teil des Frequenzspektrums liegt, der von der Träger frequenz abhängt.
Fig. 6 zeigt wie dies ausgeführt werden kann. Statt die Pfade 1, 2, 3 usw. direkt nach der Leitung hinauszuführen, können sie nach einem Modulator für eine gewisse Trä gerfrequenz fc geleitet und im Frequenzspek- trum um eine Frequenz f c hinaufgesetzt werden. Es ist nun verhältnismässig leicht, für jeden Kanal ein einzelnes Seitenband zu senden, jedoch sind die Nachrichtenbeförde- rungsbänder von der Trägerfrequenz getrennt, die auf diese Weise leicht unterdrückt wer den kann. In Fig. 6 ist vorausgesetzt, dass es nötig ist, das obere Seitenband zu über tragen.
Der Gleichstromsender DCT führt dein Filter<I>B</I> PFa Zeichen zu, welches ein Band der entsprechenden Breite von
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bis s wählt und übermittelt dieses Band nach dem Modulator M, dem eine Trägerfrequenz fc zugeführt wird. Das Bandfilter BPFb wählt ein Seitenband von
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bis f, <B><I>+</I></B><I> s</I> und sendet es nach der Leitung L.
Im Empfän ger wird das ankommende Frequenzband durch ein ähnliches Bandfilter BPFc geleitet und das übermittelte Band im Demodulator <B>DM,</B> dem eine Frequenz fe zugeführt wird, demoduliert, das heisst im Frequenzspektrum herabgesetzt.
Die Austrittsenergie vom De- modulator wird durch ein Bandfilter BPFd geleitet, welches das gewünschte Band von das Korrekturnetz CN geleitet wird, das die
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bis s gewählt, welches, nachdem es durch nötige Dämpfungs- und Phaseneinstellung be wirkt, dem Empfänger R zugeführt wird.
Ein besseres Verfahren als beim Schema der Fig. 6 besteht darin, das Zeichen direkt den Trägerstrom modulieren zu lassen und hierauf das gewünschte Seitenband auszusie ben und dieses Seitenband nach der Leitung durchzulassen, ohne dass ein Modulator benö tigt wird. Dabei gewährt dieses Vorgehen folgende Vorteile: Per Sendepfad wird ein Filter gespart. Die Harmonischen der Gleich stromwelle werden nicht gebildet, wie es beim Modulatorverfahren der Fall wäre. Weiterhin werden Dämpfung und Phasenverschiebung, die auf den Modulator zurückzuführen sind; vermieden.
Ein anderes Verfahren zur Übertragung besteht im Senden einer besonderen Nachricht in jedem der Seitenbänder einer einzelnen Welle, mit einem Teil unmodulierten Träger stromes, der mit den Seitenbändern übertra gen wird. Was riun Fig. 7 betrifft, so ist 0 ein Oszillator, welcher die notwendige Träger frequenz liefert. Diese wird den zwei Sen dern Ti und T2, sowie der Leitung L direkt durch das Bandfilter BPF zugeführt. BPFi lässt das untere Seitenband und BPF2 das obere Seitenband durch.
Phasenschieber PSi und PS2 dienen dem Zweck, die Änderungen (bei verschiedenen Frequenzen), die auf die Bandfilter zurückzuführen sind, zu korrigie ren. Man erkennt so, dass ein Teil unmodu- lierten Trägerstromes und zwei getrennte Seitenbänder, die verschiedene Nachrichten führen, der Leitung zugeführt werden. Am Empfangsende lassen jedes der Bandfilter BPFs und BPF4 ein Seitenband mit einem Teil des unmodulierten Trägerstromes durch.
Jedes Seitenband wird, was Dämpfung und Phasenverschiebung anbelangt, die auf die Leitung und die Bandfilter BPFs und .BPF4 zurückzuführen sind, eingestellt, was durch Ausgleichseinrichtungen Es und E4 und Pha senschieber PSs, PAS4 bewirkt wird. Jedes Zeichen wird nun durch den passenden De tektor Da oder D4 demoduliert, und die re sultierenden Ströme betätigen den Empfangs mechanismus B3 und R4 zur Registrierung der Zeichen.
Zur Reduktion von Störungen zwischen den Pfaden und um doch zu gewährleisten, dass soviel Trägerstrom als möglich empfan gen wird, um zu Demodulationszwecken ein möglichst starkes Zeichen zu erhalten, sollten die Sendefilter BPFi und BPF2 Dämpfungs- charakteristiken, wie sie in Fig. 8 gezeigt sind, aufweisen, da die Formen der Charak teristiken von BPFi und BPF2 derart sind, dass sie Störungen zwischen den Pfaden ein schränken, und die Formen der Charakte ristiken von BPFs und BPF4 derart,
dass sie die Bänder trennen und einen ziemlich grossen Teil des Trägerstromes nach jedem Pfad durchlassen.