PCM-Übertragungsanlage
Die vorliegende Erfindung betrifft eine PCM-Übertragungsanlage zur Übertragung von digitalen Signalen über in regelmässigen Abständen mit Zwischenverstärkern versehene Fernmeldekabel, und insbesondere die Ausbildung der Entzerrernetzwerke zum Ausgleich der mit der Frequenz ansteigenden Kabeldämpfung.
Bei der Übertragung von PCM-Signalen über übliche vieladrige Telephonkabel ist es, je nach Aderdurchmesser, nach je 1,84 km oder 3,68 km nötig, für die Regeneration der Impulse einen Leitungsverstärker mit taktsynchroner Wiederherstellung der ursprünglichen Impulsform einzuschalten. Da die am Kabelende eintreffende Impulsform hauptsächlich durch die Dämpfungsverzerrung bei den massgebenden Frequenzen verfälscht ist, muss vor oder nach der Regeneration und Verstärkung ein Entzerrernetz werk eingeschaltet werden, das den Betriebsdämpfungsver lauf wieder linearisiert bzw. den gewünschten Gauss'schen Charakter herstellt.
Bekannte PCM-Übertragungsanlagen verwenden für diese Entzerrernetzwerke überbrückte T-Glieder, die Kondensatoren und Induktivitäten enthalten und bis zu 11 Komponenten aufweisen und dementsprechend schwierig und teuer zu realisieren sind. Es hat sich nun aber gezeigt, dass eine Kompromissentzerrung, d. h. eine unvollständige Entzerrung, die Übertragungsgüte nur unwesentlich beeinflusst.
Es ist daher ein Zweck der vorliegenden Erfindung, eine PCM-Übertragungsanlage vorzusehen, die einfache Entzerrernetzwerke aufweist.
Die erfindungsgemässe PCM-Übertragungsanlage zeichnet sich dadurch aus, dass zum Ausgleich der mit der Frequenz ansteigenden Kabeldämpfung RC-Hochpass-Filternetzwerke an den Zwischenverstärkerstellen vorgesehen sind.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
Die Fig. 1 ein bekanntes RC-Filter mit Wendepunkt;
Die Fig. 2 die prinzipielle Dämpfungscharakteristik des Filters nach Fig. 1;
Die Fig. 3 einen erfindungsgemässen RC-Entzerrer auf der Leitungsseite eines Leitungsverstärkers;
Die Fig. 4 einen erfindungsgemassen RC-Entzerrer auf der Sendeseite eines Leitungsverstärkers.
Das RC-Filter nach Fig. 1 besitzt die beiden Widerstände R, und R2 und den Kondensator C, der den Widerstand R, überbrückt. Die Dämpfung dieses Filters in Funktion der Frequenz ergibt sich aus der folgenden Gleichung:
EMI1.1
R1 dabei ist r = R2 und x = s) (s CR,
U Rl + R.
Für x = O (o = 0) ergibt sich U = R ¯ und
U2 2 R2 ul für x = ((ss = ) ergibt sich U' =l
Dieser Dämpfungsverlauf besitzt einen Wendepunkt bei: co CR2 = 1, wie dies aus Fig. 2 ersichtlich ist. Es hat sich nun gezeigt, dass es vorteilhaft ist, für eine PCM Übertragung mit F0 = 2,56 MHz diesen Wendepunkt auf eine Frequenz von 800 kHz festzulegen.
Die Fig. 3 zeigt nun einen RC-Entzerrer für eine Kabelstrecke von 1,84 km Länge mit einem Aderdurchmesser von 0,6 mm, der auf der Eingangsseite des Verstärkers angeordnet ist. Der eigentliche Entzerrer weist die Wider stände R 1 und R',. die Kondensatoren C und C' und den Widerstand R2 auf. Ferner ist noch ein ohnehin notwendiger Eingangstrafo Trl mit Abschlusswiderstand vorhanden. In diesem Ausführungsbeispiel ist Rl = R,' = 8,2 k Q, R2 = 2,2 k Q, C = G = 91 pF, so dass sich ein Wendepunkt bei f = 800 kHz ergibt.
Der in Fig. 4 gezeigte Entzerrer befindet sich auf der Sendeseite des Verstärkers, so dass das Filter entsprechend niederohmiger aufgebaut ist mit R, = R,' = 560 Q, = = 150 Q, C = C' = 1,3 nF. Auch hier ergibt sich ein Wendepunkt bei 800 kHz.
Es ist nun natürlich auch möglich, die Anordnungen nach den Fig. 3 und 4 derart zu kombinieren, dass die Hälfte des Entzerrers auf der Eingangsseite und die andere Hälfte auf der Ausgangsseite des Verstärkers angeordnet ist. Der Widerstand R2 im Querzweig muss in diesem natürlich bei beiden Hälften vorhanden sein. Dies ergibt eine zusätzliche Komponente, die Gesamtzahl der Komponenten ist mit sechs Komponenten immer noch viel kleiner als bei einem konventionellen LC-Entzerrernetzwerk mit elf Komponenten, dies umsomehr, als im vor liegenden Entzerrer keine Induktivitäten verwendet werden müssen.
Das vorliegende RC-Hochpass-Filternetzwerk gestattet auf einfachste Weise, den Dämpfungsanstieg des Kabels bei hohen Frequenzen mit genügender Genauigkeit auszugleichen. Es eignet sich besonders für Leitungsverstärker von Ternärsystemen mit binärer Codierung auf der Leitung. Die Vorteile gegenüber einem konventionellen Entzerrer sind am grössten beim Entzerrer auf der Empfangsseite und bei der hälftigen Verteilung auf Empfangs- und Sendeseite.
Das RC-Filternetzwerk besitzt eine um ca. 5 dB grössere Grunddämpfung als das übliche LC-Filter. Durch Verstärkungsgraderhöhung im Zwischenverstärker kann diese Zusatzdämpfung jedoch leicht ausgeglichen werden.
PCM transmission system
The present invention relates to a PCM transmission system for the transmission of digital signals via telecommunication cables provided with repeaters at regular intervals, and in particular the design of the equalization networks to compensate for the cable attenuation which increases with the frequency.
When transmitting PCM signals via conventional multi-core telephone cables, it is necessary, depending on the core diameter, after 1.84 km or 3.68 km, to switch on a line amplifier with synchronous restoration of the original pulse shape to regenerate the pulses. Since the pulse shape arriving at the end of the cable is falsified mainly by the attenuation distortion at the relevant frequencies, an equalization network must be switched on before or after regeneration and amplification, which linearizes the operational attenuation curve again or produces the desired Gaussian character.
Known PCM transmission systems use bridged T-elements for these equalization networks, which contain capacitors and inductances and have up to 11 components and are accordingly difficult and expensive to implement. It has now been shown, however, that a compromise equalization, i. H. incomplete equalization that only has an insignificant influence on the transmission quality.
It is therefore an aim of the present invention to provide a PCM transmission system which has simple equalization networks.
The PCM transmission system according to the invention is characterized in that RC high-pass filter networks are provided at the intermediate amplifier points to compensate for the cable attenuation that increases with the frequency.
Embodiments of the invention will now be explained in more detail with reference to the drawing. In the drawing shows:
1 shows a known RC filter with a turning point;
FIG. 2 shows the basic attenuation characteristics of the filter according to FIG. 1;
3 shows an RC equalizer according to the invention on the line side of a line amplifier;
FIG. 4 shows an RC equalizer according to the invention on the transmission side of a line amplifier.
The RC filter according to FIG. 1 has the two resistors R 1 and R 2 and the capacitor C, which bridges the resistor R 1. The attenuation of this filter as a function of the frequency results from the following equation:
EMI1.1
R1 where r = R2 and x = s) (s CR,
U Rl + R.
For x = O (o = 0) we get U = R ¯ and
U2 2 R2 ul for x = ((ss =) we get U '= l
This attenuation curve has a turning point at: co CR2 = 1, as can be seen from FIG. It has now been shown that it is advantageous to set this turning point to a frequency of 800 kHz for a PCM transmission with F0 = 2.56 MHz.
3 now shows an RC equalizer for a cable section of 1.84 km in length with a wire diameter of 0.6 mm, which is arranged on the input side of the amplifier. The actual equalizer has the resistances R 1 and R ',. capacitors C and C 'and resistor R2. There is also an input transformer Trl with a terminating resistor, which is necessary anyway. In this embodiment, R1 = R, '= 8.2 k Q, R2 = 2.2 k Q, C = G = 91 pF, so that a turning point results at f = 800 kHz.
The equalizer shown in FIG. 4 is located on the transmission side of the amplifier, so that the filter is constructed with a correspondingly lower resistance with R, = R, '= 560 Q, = = 150 Q, C = C' = 1.3 nF. Here, too, there is a turning point at 800 kHz.
It is of course also possible to combine the arrangements according to FIGS. 3 and 4 in such a way that half of the equalizer is arranged on the input side and the other half is arranged on the output side of the amplifier. The resistor R2 in the shunt branch must of course be present in both halves. This results in an additional component, the total number of components with six components is still much smaller than in a conventional LC equalizer network with eleven components, all the more since no inductances have to be used in the existing equalizer.
The present RC high-pass filter network allows the easiest way to compensate for the increase in attenuation of the cable at high frequencies with sufficient accuracy. It is particularly suitable for line amplifiers of ternary systems with binary coding on the line. The advantages over a conventional equalizer are greatest with the equalizer on the receiving side and half of the distribution on the receiving and transmitting side.
The RC filter network has a basic attenuation that is approx. 5 dB greater than that of the usual LC filter. However, this additional attenuation can easily be compensated for by increasing the gain in the intermediate amplifier.