2. 10
ČESKOSLOVENSKÁ SOCIALISTICKÁ REPUBLIKA
Třída 21 a, 14/01
Vydáno 15. září 1961 21 a, 56
Vyloženo 15. března 1961
PATENTNÍ SPIS č. 100783
Právo k využití vynálezu přísluší státu podle 3 odst. 6 zák. . 34/1957 Sb. Dr. AUGUSTIN DITL,
PRAHA
Zařízení k vícekanálovému zakódování kvantově polohově modulovaných impulsů
Přihlášeno 14. ledna 1959 (PV 252-59)Platnost patentu od 14. ledna 1959
Předmětem předloženého vynálezu je zařízení k vícekanálovému zakódování kvantově
polohově modulovaných impulsů, které sestává z ústředny pracující společně pro všechny
kanály a dávající více kódových napětí. Tato napětí odpovídají v každém okamžiku různým
kódovým skupinám zvoleného kódu. Výhody impulsové kódové modulace spočívají v tom, že
poměr signálů k šumu se při postupu od reléové stanice k další reléové stanici nezhoršuje. V
každé reléové stanici lze totiž jednotlivé impulsy zcéla obnovit a zbavit nežádoucího šumu. I
značná nelineární, popřípadě lineární zkreslení nezpůsobí ani zkreslení signálu, ani přeslechy
mezi jednotlivými kanály signálu. Naproti tomu nevýhodou impulsové kódové modulace je to, že
pro vytvoření kódově modulovaných impulsů je nutno použít značně složitých zařízení. Jejich
složitost . . zvláště vzroste, chcemeli kódovat jiným kódem než obvyklým a požadujemeli, aby
kódy byly přepínatelné. Zařízení tohoto druhu by ovšem mělo značnou výhodu v tom, že
přenášené zprávy by bylo možno utajit.
· Kódovací zařízení podle vynálezu dovoluje použití libovolného (i přepínatelného) kódu a je
výhodné pro mnohokanálové spoje. Soustředuje totiž do jednotné ústředny všechny složité
části, ústředna pracuje společně pro všechny kanály a proto jsou zařízení pracující pro
jednotlivé kanály poměrně jednoduchá. Při mnoha kanálech je celkové zařízení, jež připadá na
jeden kanál, poměrně jednoduché a může soutěžit svou nízkou cenou s jinými multiplexovými
zařízeními.
3.
4. - 30
2 . , 100783
Při impulsové kódové modulaci se kvantuje zásadně přenášený signál jak časově
(jako u každé jiné impulsové modulace), tak i amplitudově. To znamená, že se přenáší
jen určitý počet amplitudových úrovní (obvykle: 23, nebo 25 nebo 2), na které se
zaokrouhluje každá jiná úroveň. Pro přenos spojóvací cestou se používá , které se buď
vysílají, nebo nėvysílají. (Tj rozhodnutí AÑO NE.) Kombinací třímístného kódu lze
dosáhnout 8 úrovní. Kombinací pěti
místného kódu lze dosáhnout 32 úrovní, kombinací sedmimístného kódu pak
128 úrovní. K přenosu jedné úrovně je tedy v prvém případě potřebí tří rozhodnutí ANONE, v
druhém případě pěti rozhodnutí ANONE a ve třetím případě sedmi rozhodnutí ANONE. Tato
rozhodnutí se přenášejí pomocí impulsů, které se buď vyšlou, nebo nevyšlou (ANONE, a které
se přenášejí použitou spojovací soustavou pomocí různých cest, které jsou tříděny frekvenčně
nebo časově, popřípadě se tato rozhodnutí přenášejí různými vodiči.
Mimo jiná zařízení pro provádění kódové modulace je v NSR patentu číslo 969 435
popsáno takové zařízení pro přeměnu polohově modulovaných impuldo kódových skupin. U
tohoto zařízení se časový interval (který je k disposici pro rozmach polohově modulovaného
impulsu) rozdělí na řadu podintervalů, přičemž každému podintervalu přísluší jiná kódová
skupina. Není však popsán způsob, jak je získaných skupin využito pro přenos zpráv. Zařízení
podle vynálezu nejenže umožňuje přímé využití kódových skupin pro zmíněný přenos zpráv, ale
také dovoluje utajení těchto zpráv, a to pomocí změny kódu.
Na obr. 1 připojeného výkresu je schematicky nakreslen jeden příklad provedení vynálezu
včetně diagramu impulsů, kde na obr. 2 jsou kvantově polohově modulované impulsy a na obr.
3 vybíjecí impulsy. -
Ústředna 1 dodává jednak na vodičích a, b, c, tři napětí, jednak synchronizační napětí pro
generátor 11, který generuje kvantově polohově modulované impulsy I, a konečně vybíjecí
impulsy A. -
Výrazem kvantově modulované impulsyse rozumí ony polohově modulované
impulsy , , .. , které mohou zaujímat pouze některou z kvantových poloh 1 – 8 prvého
kanálu, dále druhého kanálu atd. Na obr. 1 je nakreslen příklad, kde první kanál vysílá s
úrovní , druhý kanál pak s úrovní 2.
Na obr. 1 jsou vztahovými číslicemi 2, 3, 4 označena elektronická nebo diodová vrátková
relé (pro lepší srozumitelnost kreslená jakožto relé magnetická. Tato relé jsou otevírána
kvantově polohově modulovanými impulsy I. Číslice , 6, 7 označují jednoduché paměťové prvky,
například kondensátory nebo paměti s ferromagnetickými jádry. Číslice , 9, 10 označují rovněž
vrátková relé elektronická nebo diodová, která jsou otevírána vybíjecími impulsy A. Spojovací
cesty I, II. a III. se odlišují bud frekvenćně nebo časově, popřípadě také různými vodiči. Tyto
cesty vedou kódované impulsy k přijímacímu zařízení. -
Zařízení podle vynálezu pracuje takto: Napětí z (telefonních kanálů jedné skupiny kanálů (I,
5. II atd.) — se přivádějí do generátoru 11 kvantovně polohově modulovaných impulsů. Toto
zařízení, které je synchronisováno z ústředny 1, převádí napětí jednotlivých kanálů na sled
kvantově polohově modulovaných impulsů. Je k tomu použito způsobu obvyklého v impulsové
technice, například pomocí pilového napětí, jehož pilaje schodovitá. Sledem takových impulsů
(viz. obr. 2) se
otevírají vrátková relé , 3, 4 a propouštějí v tomto okamžiku (ve směru k pa
mětem , 6, 7) kladné nebo nulové napětí, a to podle toho, zda v tomto okamžiku je na vodičích
a, b, c kladné nebo nulové napětí. V tomto příkladu provedení odpovídá prvnímu kanálu impuls
II čtvrté úrovně, a proto se paměť 5 nenabije (na vodiči a není právě napětí, naproti tomu se
nabíjejí paměti 6 a 7, neboť ve zbývajících vodičích b, c je právě napětí. V příkladu druhého
kanálu odpovídá impuls I druhé úrovni, a proto se paměti 5 a 6 nenabíjejí, avšak paměť 7 se
nabije. Nabití jednotlivých napětí odpovídá tudíž zvolenému kódu (obr. 3).
Uvedené paměti zůstávají nabity až do okamžiku, ve kterém přijde následující vybíjecí
impuls A (v popisovaném příkladě je to u prvního kanálu
6.
7. 100
110
3 100783
impuls , u druhého kanálu impuls A3 atd.). Tímto impulsem se přenesou kódové impulsy do tří
cest I, II. a III. Každý impuls přicházející na cestu I vytvoří – při frekvenčním třídění cest —
radioimpuls jiné frekvence, než je frekvence radioimpulsní pocházející z cest II a III. Impuls,
přicházející na cesti" I, se zpozdí při časovém třídění tak, aby přišel v určitém časovém sledu
vzhledem k impulsům, které přišly po cestách II a III. Při třídění jednotlivými vodiči je každá
cesta vodičem samostatným.
Je-li požadována změna kódu, pak postačí vhodně změnit napětí a, b, c. Obecně lze nalézt
při osmi úrovních (třímístný kód ) 40 320 od sebe odlišných kódů. U mnohých z nich by však
vytvoření příslušných napětí a, b, c; na vysílací straně a dekódování na straně přijímací bylo
velmi složité. Naproti tomu velmi jednoduchou změnu kódu lze například provést tím, že se
napětí c časově zpozdí o jedno místo, popřípadě se napětí zpozdí o jedno až tři místa, nebo
dokonce napětí a se zpozdí o jedno až sedm míst. Takovým způsobem lze uskutečnit 64
jednoduchýchkódů. Při pětimístném kódu (32 úrovní) je počet všech možných kódů 322 6 10°5
a počet jednoduchýchkódů je 32 000. U sedmimístného kódu (128 úrovní) je počet všech
možných kódů 128= 10” a počet jednoduchýchkódů je .
Při pětimístném kódu dodává ústředna 1 místo tří napětí a, b, c pět analogicky vytvořených
napětí. V takovém případě by se použilo i pěti relé, pěti pamětí, pěti dalších relé a pěti cest.
Impulsy jsou přitom kvantově rozloženy . do 32 poloh. Obdobně při sedmimístném kódu by byl
rozmnožen i počet napětí z ústředny 1, počet relé v obou skupinách, počet pamětí a počet
příslušných cest. Impulsy I by tu byly rozděleny kvantově na 128 úrovní.
Zařízením podle vynálezu se přenášejí skupiny (telefonních kanálů) I, II atd., které jsou
mezi sebou časově tříděny tak, že každý kanál z dané skupiny zaujímá určitý časový úsek. Je
účelné, jestliže se téže ústředny použije k přenosu dalších skupin kanálů, které jsou od prvé
skupiny odlišeny frekvencí, popřípadě jiným vodičem.
Zařízení k vícekanálovému zakódování kvantově polohově modulovaných
impulsů, které sestává z ústředny pracující společně pro všechny kanály a dá
vající více kódových napětí, odpovídajících v každém okamžiku různým kódovým
skupinám zvoleného kódu, vyznačené tím, že pro každý kanál a pro každé místo kódu
obsahuje jednu spínací skupinu s jedním vrátkovým nabíjecím relé, s paměťovým
prvkem a s jedním vrátkovým vybíjecím relé, dále že vrátková nabíjecí relé, která jsou
ovládána kvantově polohově modulovanými impulsy, přenášejí kódová napětí z
ústředny k příslušným paměťovým prvkům, a že vrátková vybíjecí relé, která jsou
ovládána zvláštními vybíjecími impulsy z ústředny, přenášejí napětí z paměťových
prvků při časovém třídění po sobě nebo při frekvenčním či vodičovém třídění současně
na příslušné spojovací cesty.
Severografia, n. p, závod 03
