DE60031420T2

DE60031420T2 - A/d-wandlerverfahren und -gerät

Info

Publication number: DE60031420T2
Application number: DE60031420T
Authority: DE
Inventors: Lars Thylen; Sverker Hard; Urban Westergren; Mehran Thousand Oaks MOKHTARI
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 1999-08-12
Filing date: 2000-08-10
Publication date: 2007-05-03
Anticipated expiration: 2020-08-11
Also published as: SE9902909D0; CN1370288A; AU6603000A; CN1145842C; JP4607401B2; EP1210644A1; US6801147B2; SE9902909L; CA2381430C; DE60031420D1; US20020175845A1; JP2003507757A; CA2381430A1; WO2001013170A1; SE521903C2; EP1210644B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein das A/D-Wandeln und insbesondere ein A/D-Umwandelverfahren und -gerät mit hoher Abtastrate.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Das Entwickeln von zum Beispiel Telekommunikationssystemen erfordert das A/D-Umwandeln mit zunehmend hohen Abtastraten. Moderne schnelle elektronische A/D-Wandler funktionieren typisch mit einer Abtastrate in der Größenordnung von 50 Mega Abtastungen pro Sekunde, was viel niedriger ist als die gewünschte Abtastrate in der Größenordnung von 1 Giga Abtastungen pro Sekunde oder darüber. Optische Lösungen für das A/D-Wandeln wurden vorgeschlagen, um die Abtastrate zu steigern. Ein Beispiel ist ein Verfahren, das Reihen von Mach-Zender-Interferometern benutzt, siehe [1]. Die erforderlichen Modulatoren wurden jedoch als zu platzaufwändig betrachtet. Ferner schafft dieses Verfahren Probleme im Hinblick auf elektronische Kreuzkoppelungen zwischen den Modulatoren. Zu den weiteren Nachteilen gehört, dass die Abschlüsse aus Kondensatorreihen bestehen, die parallel geschaltet sind, und dass eine Pulslichtquelle erforderlich ist.
Referenz [2] beschreibt eine Anordnung, die eine Spannung in einen Winkel umwandelt und danach den Winkel in ein Binärmuster. Die Spannung-Winkel-Umwandlung beruht auf mechanischen, akustischen oder elektrooptischen Geräten. Das schränkt die erzielbare Umwandlungsrate drastisch ein. Ferner wird das Umwandeln von Winkel zu Binärsignal von einem platzaufwändigen optischen System ausgeführt, das zum Einbauen ungeeignet ist.
Ein weiterer Ansatz war eine komplizierte Anordnung zum „Zeitdehnen" des analogen Signals unter Einsatz von optischer Chirp-Impulsgabe siehe [3].
JP58153921-A beschreibt ein A/D-Umwandelverfahren und -gerät wie im Oberbegriff der Ansprüche 1 und 3 dargelegt.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein optoelektronisches A/D-Umwandelverfahren und -gerät bereitzustellen, welche diese Probleme vermeiden und zu Hochgeschwindigkeits-A/D-Umwandlung fähig sind.
Diese Aufgabe wird gemäß den anliegenden Ansprüchen verwirklicht.
Kurz gesagt verwendet die vorliegende Erfindung einen abstimmbaren Laser, dessen Wellenlänge durch das analoge Signal moduliert wird. Der modulierte Laserstrahl läuft durch ein Gitter, das einen abgelenkten Strahl erzeugt. Der Ablenkwinkel entspricht der Amplitude des analogen Signals. Der abgelenkte Strahl trifft auf ein spezifisches Kinoform in einer Kinoformanordnung auf. Das Kinoform, auf das er auftrifft, erzeugt ein entsprechendes Bündel von Strahlen, das zu einer Anordnung von Fotodetektoren gelenkt wird. Jedes Kinoform in der Anordnung erzeugt ein unterschiedliches Bündel von Strahlen, und jedes Bündel entspricht einem anderen digitalen Wert. Die Energieverteilung auf der Fotodetektorenanordnung wird abgetastet, um den digitalen Wert zu bestimmen.
Die beschriebene Anordnung hat mehrere Vorteile:

1. Es ist möglich, das A/D-Umwandeln bei sehr hohen Abtastraten zu verwirklichen, mehr als 1 Giga Abtastungen pro Sekunde für eine Auflösung von 6 bis 8 Bits.
2. Mehrere lebenswichtige Elemente, die für die eigentliche A/D-Umwandlung (Gitter und Kinoformen) verwendet werden, sind beständige passive Elemente, die für die Abtastfrequenz unempfindlich sind,
3. Der A/D-Wandler selbst hat einen niedrigeren Energieverbrauch (etwa 10 mW für den Faser und 10 mW pro digitalem Bit).
4. Der eigentliche A/D-Wandler ist klein, typisch kleiner als 20 × 4 × 1 mm³.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Erfindung wird am besten gemeinsam mit weiteren Aufgaben und Vorteilen unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung gemeinsam mit den begleitenden Zeichnungen verstanden, in welchen:
1 ein schematisches Diagramm ist, das eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Geräts veranschaulicht,
2 eine ähnliches Diagramm wie 1 ist, jedoch mit einer unterschiedlichen Analogeingangsignalamplitude,
3 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Geräts veranschaulicht,
4 bis 11 das Verhalten der Ausführungsform der 3 bei verschiedenen analogen Eingangssignalamplituden veranschaulicht,
12 ein Blockschaltbild ist, das schematisch eine Ausführungsform einer Verarbeitungseinheit in einem erfindungsgemäßen A/D-Wandler veranschaulicht,
13 ein Blockschaltbild ist, das schematisch eine weitere Ausführungsform der Verarbeitungseinheit in einem erfindungsgemäßen A/D-Wandler veranschaulicht,
14 das Verhalten der Ausführungsform der 3 veranschaulicht, wenn der Analogwert nahe oder an der Grenze zwischen zwei Digitalwerten liegt,
15 eine Ausführungsform einer zweidimensionalen Fotodetektoranordnung für einen erfindungsgemäßen A/D-Wandler veranschaulicht,
16 eine weitere Ausführungsform einer zweidimensionalen Fotodetektoranordnung für einen erfindungsgemäßen A/D-Wandler veranschaulicht, und
17 ein Flussdiagramm ist, das das erfindungsgemäße A/D-Umwandlungsverfahren veranschaulicht.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
In der folgenden Beschreibung werden nur Elemente, die zum Erklären der grundlegenden Konzepte der vorliegenden Erfindung erforderlich sind, beschrieben. Andere Elemente, die typisch bei einer praktischen Umsetzung verwendet werden, wie zum Beispiel Linsen, wurden weggelassen.
Ferner wurden Elemente, die gleiche oder ähnliche Funktionen ausführen, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Um zwischen optischen und elektrischen Signalen zu unterscheiden, werden in den Figuren optische Signale durch gestrichelte Linien und elektrische Signale durch durchgehende Linien dargestellt.
1 ist ein schematisches Diagramm, das eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Geräts veranschaulicht. Ein abstimmbarer Laser 10 (abstimmbare Laser sind in [4] beschrieben) wird durch die Amplitude eines analogen Signals, das zu digitalisieren ist, Wellenlängen-(oder frequenz-)-moduliert. Der modulierte Laserstrahl wird zu einem Gitter 12 gelenkt (wobei das Gitter 12 durch ein Arrayed Waveguide Grating (AWG) oder Streuungselement im Allgemeinen ersetzt werden kann). Das Gitter lenkt den modulierten Laserstrahl in verschiedene Richtungen ab, die von der Wellenlängenverschiebung abhängen, die von dem analogen Signal erzeugt wird. Der von dem Gitter 12 abgelenkte Strahl erreicht eine Reihe von Beugungselementen, zum Beispiel einen Satz Kinoformen (Kinoformen sind in [5–6] beschrieben). Jedes Beugungselement ergibt, wenn ein abgelenkter Strahl auf es auftrifft, ein unterschiedliches Bündel von Ausgangsstrahlen, und jedes Strahlbündel entspricht einem unterschiedlichen digitalen Wert. Die gebeugten Strahlen werden zu einer Anordnung 18 von Fotodetektoren gelenkt, zum Beispiel PIN/nsn-Fotodetektoren, und die Kombination aktivierter Fotodetektoren entspricht dem decodierten digitalen Wert. Das tatsächliche Decodieren des digitalen Werts erfolgt durch eine Verarbeitungseinheit 20, die unten ausführlicher beschrieben wird.
In 1 gibt es drei Fotodetektoren 18, die einer Auflösung von 3 Bits oder 8 Niveaus entsprechen. Es gibt daher 8 Beugungselemente 14. In einem allgemeinen Fall gibt es Zweierkomplement-Beugungselemente 14 für eine Auflösung von n Bits. Bei einer n-Bit-Ausführungsform, die 1 entspricht, gäbe es n Fotodetektoren 18.
Um fehlerhaftes Decodieren zu minimieren, wenn ein Strahl teilweise auf zwei benachbarte Beugungselemente 14 auftrifft, wird vorgezogen, Gray-Code an Stelle von herkömmlichem Binärcode während der Digitalisierungsphase zu verwenden, weil benachbarte Gray-Codes sich nur durch 1 Bit unterscheiden. Wenn daher eine fehlerhafte Entscheidung getroffen wird, hat das quantisierte Signal maximal einen Fehler von einem Bit. Dieses Merkmal wird unten ausführlicher beschrieben.
In 1 trifft auf das oberste Beugungselement 18 ein abgelenkter Strahl auf. Dieses Element entspricht der größten Wellenlänge und daher der größten Amplitude des analogen Signals. Die größte Amplitude ist durch das Quantisierungsniveau 8 dargestellt, das dem Gray-Code 100 entspricht. Das oberste Beugungselement ergibt daher einen Strahl, der auf nur einen der Fotodetektoren 18 auftrifft.
In 2 erfordert ein analoges Signal, das dem Quantisierungsniveau 6 entspricht, ein Beugungselement 14, das alle drei Fotodetektoren beleuchten muss, weil das Quantisierungsniveau 6 dem Gray-Code 111 entspricht.
Wie in 1 und 2 veranschaulicht, erfordert die beschriebene Ausführungsform eine unterschiedliche Anzahl gebeugter Strahlen, um unterschiedliche Gray-Codes zu erzeugen. Das bedeutet, dass die Leistung von einem Beugungselement 14 über mehrere Fotodetektoren 18 verteilt wird, während ein anderes Beugungselement die gleiche Leistung auf nur einen Fotodetektor verteilen kann. Diese Anordnung kann zu Schwierigkeiten im Einstellen geeigneter Erfassungsschwellenwerte in der Verarbeitungseinheit 20 für sehr hohe Abtastraten (> 100 Giga Abtastungen pro Sekunde) und hohe Auflösungen (n > 10) führen. 3 veranschaulicht eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Geräts, das dieses potenzielle Problem vermeidet.
In der Ausführungsform der 3 wurde die Anzahl von Fotodetektoren in dem Satz 18 verdoppelt. Die oberen drei Fotodetektoren erfassen tatsächlich erstrebenswerten Gray-Code, während die unteren drei Fotodetektoren sein Zweierkomplement erfassen (1-Bits ersetzt durch 0-Bits und umgekehrt). Bei dieser Anordnung erzeugt jedes Beugungselement 14 immer drei Strahlen (n Strahlen in dem allgemeinen Fall), wenn ein abgelenkter Laserstrahl auf das Beugungselement auftrifft. Das garantiert, dass jeder Gray-Code auf die gleiche Weise erfasst wird und reduziert die Wahrscheinlichkeit des fehlerhaften Decodierens der Fotodetektoren.
4 bis 11 veranschaulichen das Verhalten der Ausführungsform der 3 bei verschiedenen analogen Eingangssignalamplituden. Diese Figuren veranschaulichen die Strahlbündel, die für alle möglichen 8 Quantisierungsniveaus erzeugt werden. Zu bemerken ist, dass jedes Beugungselement wie oben erwähnt ein 3-Strahl-Muster erzeugt. Ferner ist zu bemerken, dass alle Strahlen für jedes Quantisierungsniveau immer zu den Fotodetektoren gelenkt werden.
12 ist ein Blockschaltbild, das schematisch eine Ausführungsform einer Verarbeitungseinheit 20 in einem A/D-Wandler gemäß der Ausführungsform der 1 veranschaulicht. Die Ausgangssignale von den 3 Fotodetektoren werden zu entsprechenden Komparatoren 22 weitergeleitet. Ein gemeinsamer Schwellenwert TH von einem Schwellenwertschaltkreis 24 wird von diesen Eingangssignalen abgezogen. Ein Taktgeber 26 erzeugt ein gemeinsames Taktgebersignal CL für diese 3 Komparatoren 22, und jeder Taktgeberimpuls löst das parallele Abtasten des Vorzeichens des Unterschieds zwischen den zwei Eingangssignalen zu jedem Komparator 22 aus. Ist der Unterschied positiv, bedeutet das, dass der entsprechende Fotodetektor 18 beleuchtet wird und ein Bit mit dem Wert „1" ergibt. Ein negativer Unterschied ergibt ein „0"-Bit. Der resultierende Gray-Code an dem Ausgang der Verarbeitungseinheit 20 kann durch einfaches Nachsehen in einer Tabelle in einen gewöhnlichen Binärcode umgewandelt werden.
13 ist ein Blockschaltbild, das schematisch eine weitere Ausführungsform einer Verarbeitungseinheit 20 in einem A/D-Wandler gemäß der Ausführungsform der 3 veranschaulicht. Diese Ausführungsform der Verarbeitungseinheit 20 unterscheidet sich von der Ausführungsform der 12 durch die Schwellenwerteinrichtung. In diesem Fall wird der Schwellenwert zu jedem Komparator 22 durch das Ausgangssignal von dem entsprechenden komplementären Fotodetektor gebildet. Wenn daher das Ausgangssignal von einem Fotodetektor in dem oberen Teil des Satzes 18 (über der gestrichelten Linie) stärker ist als das Ausgangssignal von seinem entsprechenden „Zweikomplement-Fotodetektor" in dem unteren Teil des Satzes, ergibt das ein Ausgangsbit mit dem Wert 1. In dem entgegen gesetztem Fall ist das Resultat ein Bit mit dem Wert 0. Diese Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellenwert für jedes Bit individuell und auch dynamisch ist.
Wie oben erwähnt, ist es aufgrund des günstigen Verhaltens von Gray-Code während Übergängen von einem digitalisierten Wert zu einem benachbarten Wert vorzuziehen, das analoge Signal in Gray-Code zu digitalisieren und nicht in herkömmlichem Binärcode. 14 veranschaulicht das Verhalten der Ausführungsform der 3, wenn der Analogwert in der Nähe oder an der Grenze zwischen zwei Digitalwerten liegt. Da der abgelenkte Strahl eine bestimmte Breite hat, beleuchtet er in diesem Fall zwei Beugungselemente. In 14 werden daher die Beugungsmuster sowohl der 10 als auch der 11 aktiviert. In diesem Fall bedeutet dies, dass der oberste Fotodetektor von beiden Mustern beleuchtet wird. Der gleiche Kommentar gilt für den mittleren Fotodetektor in dem komplementären Teil des Satzes 18. Das bedeutet, dass die zwei oberen Bits (1 und 0 jeweils) noch gewiss sind. Der unterste Fotodetektor in dem oberen Teil und sein entsprechender komplementärer Fotodetektor in dem unteren Teil sind jedoch jetzt beide beleuchtet, was das dritte Bit ungewiss macht. Das Ergebnis hängt davon ab, welcher Detektor das stärkste Ausgangssignal hat. 14 veranschaulicht jedoch die Tatsache, dass nur ein Bit in diesen Grenzlinienfällen ungewiss ist. Das Ergebnis ist für alle anderen Grenzlinienfälle gleich und kann auch auf n-Bit A/D-Wandler verallgemeinert werden.
Um die Konzepte der vorliegenden Erfindung zu beschreiben, wurde eine eindimensionale Fotodetektoranordnung angenommen. In der Praxis kann jedoch eine zweidimensionale Anordnung vorzuziehen sein. 15 veranschaulicht eine Ausführungsform einer zweidimensionalen Fotodetektoranordnung, die für einen A/D-Wandler geeignet ist, der gemäß der Ausführungsform der 1 funktioniert. Die veranschaulichte Anordnung ist für einen A/D-Wandler mit einer Auflösung von 6 Bits bestimmt. Ausgefüllte Kreise stellen beleuchtete Fotodetektoren dar, während nicht ausgefüllte Kreise nicht beleuchtete Fotodetektoren darstellen.
16 veranschaulicht eine weitere Ausführungsform einer zweidimensionalen Fotodetektoranordnung, die für einen A/D-Wandler geeignet ist, der gemäß der Ausführungsform der 3 funktioniert. Zu bemerken ist, dass die linke Hälfte der 16 identisch ist mit der Ausführungsform der 15, während die rechte Hälfte den komplementären Teil bildet.
17 ist ein Flussdiagramm, das das erfindungsgemäße A/D-Wandelverfahren veranschaulicht. Die Vorgehensweise startet in Schritt S1. Schritt S2 moduliert die Wellenlänge des Laserstrahls durch eine monotone Funktion des analogen Signals. In Schritt S3 wird die Wellenlängenmodulation in eine Winkelmodulation durch das Gitter 12 umgeformt. Schritt S4 beugt den abgelenkten Strahl in ein Bündel von Strahlen, die ein Muster haben, das für das Beugungselement, auf das aufgetroffen wurde, charakteristisch ist. Schritt S5 tastet das Bündelmuster ab, um den entsprechenden Digitalwert zu bestimmen. Das beendet das Digitalisieren in Schritt 6. Dieses Verfahren wird für jede neue Abtastung wiederholt.
Typische Werte kritischer Parameter sind: die Laserwellenlänge (vor der Modulation) liegt typisch in der Größenordnung von 1–2 μm. Die Gesamtwellenlängenvariation liegt typisch in der Größenordnung von 0,1–0,2 μm. Diese Bereiche erlauben eine digitale Auflösung in der Größenordnung von 6–8 Bits bei einer Abtastrate in der Größenordnung von 1–100 Giga Abtastungen pro Sekunde (je nach der gewünschten Auflösung).
Das Gitter 12 sollte vorzugsweise eine große Ablenkung des Laserstrahls für eine kleine Wellenlängenverschiebung erzeugen. Ein Beispiel solcher Gitter sind Arrayed Waveguide Grating (AWG) siehe [7]. Durch den Einsatz eines Arrayed Waveguide Grating (AWG), Wellenleiterbeugungselementen sowie Wellenleiterdetektoren und einer Laserwellenlänge von zum Beispiel 0,8 μm, kann man den ganzen A/D-Wandler mit Ausnahme des Lasers monolithisch auf Silikon integrieren. Zum Beispiel durch den Einsatz von InP ist es möglich, den ganzen Wandler in einen Chip zu integrieren. Sehr kompakte Arrayed Waveguide Grating (AWG) wurden in InP vorgeführt.
Der Fachmann versteht, dass verschiedene Modifizierungen und Änderungen an der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden können, ohne deren Geltungsbereich (der durch die anliegenden Ansprüche definiert ist), zu verlassen.

[1] F. J. Leonberger, C. E. Woodward, C. A. Becker, "4-bit 828-mega-sample/s electro-optic guided-wave analog-to-digital converter", Applied-Physics-Letters, Vol. 40, No. 7, 1 April 1982, pp. 565–568.
[2] Y. Tsunoda et. al., "Combined optical A/D conversion and page composition for holographic memory applications", Applied Optics, 18, No. 10, October 1977, pp. 2607–2609.
[3] A. S. Bhushan et. al., "150 Gsample/s wavelength division sampler with time-stretched output", ELECTRONICS LETTERS, 5th March 1988, No. 5, pp. 474–475.
[4] Rigole P-J., Nilsson S., Berglind E., Blumenthal D. J. and Shell M.: "State-of-the-art: Widely tunable lasers", Invited paper at the In-Plane Semiconductor Lasers: from Ultraviolet to Mid-Infrared, SPIE's international symposium, Optoelectronics '97, pp 382–393, San Jose, February 1997
[5] L. B. Lesem et. al., "The Kinoform: A New Wavefront Reconstruction Device", IBM J. Res. Develop. 13, pp. 149–155.
[6] M. Larsson et. al., "Successive development optimization of resist kinoforms manufactured with direct-writing, electron-beam lithography", Applied Optics, Vol. 33, March 1994, pp. 1176–1179.
[7] Okamoto K.: "Fundamentals, technology and applications of AWGs", Proceedings of the European Conference on Optical Communication 1998 (ECOC'98), Vol. 2, pp 7–47, Madrid, Spain, 1998

Claims

Optoelektronisches Verfahren der Umwandlung eines analogen Signals in ein digitales Signal, welches umfasst Modulation der Wellenlänge eines schmalbandigen kohärenten elektromagnetischen Strahls in einer solchen Weise, dass die Wellenlängenänderung eine monotone Funktion der Amplitude des analogen Signals ist, Umwandlung jenes wellenlängenmodulierten Strahls in einen dementsprechend winkelmodulierten Strahl, gekennzeichnet durch Beugung jenes winkelmodulierten Strahles in ein Bündel von gebeugten Strahlen und Gewinnung des digitalen Signals durch wiederholte Abtastung der räumlichen Energieverteilung jener gebeugten Strahlen.
Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Gewinnung jenes digitalen Signals in Gray-codierter Form.
Optoelektronische Vorrichtung zur Umwandlung eines analogen Signals in eine digitales Signal, welche umfasst Mittel (10) zur Modulation der Wellenlänge eines schmalbandigen kohärenten elektromagnetischen Strahls gemäß einer monotonen Funktion von der Amplitude dieses analogen Signals, Mittel (12) zur Umwandlung jenes wellenlängenmodulierten Strahls in einen dementsprechend winkelmodulierten Strahl, gekennzeichnet durch Mittel (14) zur Beugung jenes winkelmodulierten Strahls in ein Bündel von gebeugten Strahlen und Mittel (18, 20) zur Gewinnung des digitalen Signals durch wiederholte Abtastung der räumlichen Energieverteilung jener gebeugten Strahlen.
Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet dadurch, dass die Mittel zur Wellenlängenmodulation einen abstimmbaren Laser (10) umfassen.
Vorrichtung von Anspruch 3 oder 4, gekennzeichnet dadurch, dass jene Mittel zur Umwandlung ein Beugungssystem (12) einschließen.
Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet dadurch, dass jene Mittel zur Umwandlung ein Beugungssystem (12) von der Art eines Arrayed Waveguide Grating (durch Funktionsweise und Baumerkmale definiertes Beugungssystem für wellenlängenspezifisch ordnende Strahlführung) einschließen.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 3 bis 6, gekennzeichnet dadurch, dass die Mittel zur Beugung eine Gruppe von beugenden Elementen (14) umfassen.
Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet dadurch, dass die Mittel zur Gewinnung des digitalen Signals eine Gruppe von lichtelektrischen Detektoren (18) umfassen.
Vorrichtung nach Anspruch 8 gekennzeichnet dadurch, dass jene Mittel zur Beugung eine Anzahl von 2ⁿ beugenden Elementen (14) enthalten, wobei n eine positive ganze Zahl ist, welche der digitalen Auflösung der Vorrichtung entspricht.
Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet dadurch, dass jene Mittel zur Gewinnung des digitalen Signals eine Anzahl von n lichtelektrischen Detektoren (18) enthalten.
Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet dadurch, dass jene Mittel zur Gewinnung des digitalen Signals eine Anzahl von 2n lichtelektrischen Detektoren (18) enthalten, um sowohl das digitale Signal, als auch dessen Zweierkomplement zu erhalten.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 3 bis 11, gekennzeichnet durch Mittel (20) zur Gewinnung des digitalen Signals in Gray-codierter Form.