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WO1996002995A2 - Data transmission by frequency shift - Google Patents

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Publication number
WO1996002995A2
WO1996002995A2 PCT/DE1995/000842 DE9500842W WO9602995A2 WO 1996002995 A2 WO1996002995 A2 WO 1996002995A2 DE 9500842 W DE9500842 W DE 9500842W WO 9602995 A2 WO9602995 A2 WO 9602995A2
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WO
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data
transmission
participants
transmission signal
carrier frequency
Prior art date
Application number
PCT/DE1995/000842
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German (de)
French (fr)
Other versions
WO1996002995A3 (en
Inventor
Hilmar Locher
Rudi Schneider
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Publication of WO1996002995A2 publication Critical patent/WO1996002995A2/en
Publication of WO1996002995A3 publication Critical patent/WO1996002995A3/en

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/10Frequency-modulated carrier systems, i.e. using frequency-shift keying
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/11Arrangements specific to free-space transmission, i.e. transmission through air or vacuum
    • H04B10/114Indoor or close-range type systems
    • H04B10/1149Arrangements for indoor wireless networking of information

Definitions

  • the invention relates to a method for the transmission of data between a plurality of subscribers, in which the data is modulated by frequency shift keying to generate a transmission signal, and to a suitable arrangement.
  • Frequency shift keying is also generally known under the term frequency shift keying (FSK).
  • FSK frequency shift keying
  • a voltage-controlled oscillator can be used, on the voltage input of which a data signal is carried. If the data signal has two discrete voltage levels, an alternating signal with two carrier frequencies is generated as the transmission signal, which, however, do not suddenly change into one another.
  • modulating and demodulating digital data difficulties can arise due to transients if the carrier frequencies are not many times higher than the data rate. By selecting the carrier frequencies at a sufficient distance from the data rate, the transmission capacity in narrow-band transmission channels is thus subject to narrow limits.
  • the object of the invention is to find a method for transmitting data in which an increase in the data rate up to the order of magnitude of the carrier frequencies is possible, and to provide a suitable arrangement.
  • the new method of the type mentioned at the outset has the features of claim 1.
  • Advantageous further developments of the method are specified in claims 2 to 9.
  • a new arrangement to carry out the The method is described in claim 10, an advantageous embodiment of this arrangement in claim 11.
  • the invention has the advantage that the carrier frequencies and the data rate can be of the same order of magnitude. Since the central subscriber also sends a carrier frequency signal to the other subscribers during the message breaks, a reference signal is constantly available to all subscribers for synchronizing their own oscillator via a phase locked loop. A synchronization character preceding the message, a so-called preamble, which would otherwise be required to synchronize the participants, is not required. Since the scanning frequency of the receivers is constantly locked onto the carrier frequency, errors in the demodulator are avoided and correct data are determined immediately from the start of a message. This is particularly advantageous if several participants communicate with a central participant via a wireless transmission medium or with a bus via a repeater.
  • inexpensive means of transmission can be used to achieve the data rate prevailing in the bus.
  • inexpensive infrared light-emitting diodes which can be operated at a maximum of 10 MHz, are sufficient for the optical transmission of data at a data rate of 1 MB / s.
  • Figure 1 shows an arrangement for the transmission of
  • FIG. 2 a block diagram of the devices of two subscribers required for the transmission.
  • the arrangement in FIG. 1 consists of a central subscriber 1, which is connected to a bus network 2 as a repeater is, as well as three further participants 3, 4 and 5.
  • the transmission takes place optically by infrared light.
  • participants 1, 3, 4 and 5 are each provided with transmission devices 6, 7, 8, 9, which have inexpensive infrared light-emitting diodes, and with receiving devices 10, 11, 12, 13 with photodiodes.
  • the transmitters 6 ... 9 are modulated via two different carrier frequency pairs in order to avoid mutual interference and to ensure a clear selection by means of bandpasses in the receiving devices 10 ... 13.
  • a first signal direction is shown in FIG. 1 by arrows 14, 15 and 16, a second signal direction by arrows 17, 18 and 19.
  • the center or repeater 1 continuously sends a signal of a frequency of the carrier frequency pair f ⁇ 0 , f ⁇ _ u to the further participants 3, 4 and 5.
  • participants 3, 4 and 5 the synchronization takes place via a phase locked loop with a voltage controlled oscillator.
  • the result is a simplex transmission with a data rate that is in the range of the carrier frequency.
  • the other participants 3, 4 and 5 send one after the other in time when they are requested to submit a message by the participant 1. They all use the carrier frequencies f2 0 and f2u »which are only switched through with a transmission enable to the transmission devices 7, 8 and 9 to generate a transmission signal.
  • the reception and the synchronous demodulation of the carrier frequencies f2 0 and d f2 U is thus possible without additional synchronization at the start of transmission, since a rigid coupling with respect to the carrier frequencies is already achieved by the direction of the arrows 14, 15 and 16 transmitted transmission signal exists. If the subscribers 3, 4 and 5 are located at a variable location, only phase-related phase shifts can occur, but these do not lead to sampling errors on the demodulated signal. Due to the type of data transmission between subscribers 1, 3, 4 and 5 according to the invention, in the case of a repeater as subscriber 1, it is possible to address subscribers 3, 4 and 5 on bus 2 directly as subscriber 20.
  • repeater 1 Similar to repeaters that connect two identical segments of a bus system to one another, repeater 1 also establishes a bus connection between subscribers 3, 4 and 5 and subscriber 20 located in another segment. If the data rate on bus 2 is also 1 MB / s, no special features need to be taken into account when transferring data via repeater 1. Participants 3, 4 and 5 on the wireless transmission medium can have master and slave functions, so that master-slave operation and multimaster operation as well as mixed operation are possible.
  • FIG. 2 shows the block diagram of a central participant 21 and a further participant 22.
  • a central clock 24 of 12 MHz is generated in the subscriber 21 by an oscillator 23. This central clock 24 is performed on two dividers 25 and 26.
  • a switch 27 is controlled by the data 28 to be sent, which are provided by further devices of the central subscriber 21, not shown in FIG. 2.
  • the transmission data 28 are synchronized with the central clock 24 so that the switching points of the switch 27, which Dulator of the transmission data 28 acts to always come to the times when the carrier frequency signals supplied by the dividers 25 and 26 are in phase.
  • the zero crossing of the carrier frequency signals is preferably selected as the switchover point.
  • a light-emitting diode with a suitable connection 29 generates an optical transmission signal 30 from the modulated transmission signal.
  • the further subscriber 22 has a photodiode with a signal amplifier 31 for receiving the optical transmission signal 30 for generating a digital reception signal 32.
  • the signal 32 is fed both to a phase locked loop and to a synchronous demodulator 33.
  • the phase-locked loop which consists of a phase comparator 34 and a voltage-controlled oscillator 35, is used to synchronize the subscriber 22 so that it is clocked at the same frequency as the central subscriber 21.
  • a clock signal 36 is generated by the phase control loop, which corresponds to the central clock 24.
  • the synchronous demodulator 33 delivers received data 37 from the digital received signal 32. Since an optical transmission signal 30 is also transmitted by the central subscriber 21 during message breaks, the clock signal 36 is always at the central clock 24 synchronized, and receive errors at the start of messages are avoided. Similar to the sending device of the central subscriber 21, the sending device of the other subscriber 22 is also constructed.
  • Synchronized with the clock signal 36, transmission data 40 for modulation and a control signal 41 for transmission release are routed to a switching device 42 in the further subscriber 22.
  • a light-emitting diode with a suitable connection 43 in turn supplies an optical transmission signal 44.
  • This is received in the central subscriber 21 by a photodiode with a signal amplifier 45 and in a synchronous demodulator 46 which is controlled by the central clock 24. clocks is converted into received data 47.
  • the internal connection of the central subscriber 21, for example for the simultaneous transmission of the received data 47 as transmitted data 28 in a repeater function, is not shown in FIG. 2 for reasons of clarity.
  • the transmission method according to the invention is also applicable to other physical transmission types, e.g. B. wired or with radio, applicable.

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Abstract

The invention concerns a method and layout for transmitting data between several subscribers (1, 3, 4, 5). The data are modulated by frequency shift keying to produce a transmission signal (14... 19), the carrier frequencies allocated to particular values being exact multiples of half the data transmission rate and the carrier frequency signals being coupled to the data signal in such a way as to be locked in phase, so that the phase of the carrier frequency signals matches whenever the data value changes. A central subscriber (1) sends out a transmission signal (14, 15, 19) which the other subscribers (3, 4, 5) receive, demodulate and use for synchronisation, even in breaks between communications in which there are no data to be transmitted. The invention has the advantage that there is no data loss at the start of a transmission and transmission systems can be used whose cutoff frequency is of the same order as the data transmission rate. The invention can be used in data transmission in general.

Description

Beschreibungdescription

Verfahren und Anordnung zur Übertragung von DatenMethod and arrangement for the transmission of data

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übertragung von Da¬ ten zwischen mehreren Teilnehmern, bei welchem die Daten durch Frequenzumtastung zur Erzeugung eines Übertragungs- signals moduliert werden, sowie eine dazu geeignete Anord¬ nung.The invention relates to a method for the transmission of data between a plurality of subscribers, in which the data is modulated by frequency shift keying to generate a transmission signal, and to a suitable arrangement.

Die Frequenzumtastung ist auch unter dem Begriff Frequency Shift Keying (FSK) allgemein bekannt. Bei diesem Modulations¬ verfahren werden den einzelnen Datenwerten verschiedene Trä¬ gerfrequenzen zugeordnet. Zur Erzeugung eines Übertragungs- Signals kann beispielsweise ein spannungsgesteuerter Oszilla¬ tor verwendet werden, auf dessen Spannungseingang ein Daten¬ signal geführt ist. Wenn das Datensignal zwei diskrete Span¬ nungspegel aufweist, wird als Übertragungssignal ein Wechsel- signal mit zwei Trägerfrequenzen erzeugt, die allerdings nicht sprungartig ineinander übergehen. Bei der Übermittlung digitaler Daten können bei der Modulation und Demodulation Schwierigkeiten aufgrund von Einschwingvorgängen entstehen, wenn die Trägerfrequenzen nicht um ein Vielfaches über der Datenrate liegen. Durch die Wahl der Trägerfrequenzen in aus- reichendem Abstand zur Datenrate sind somit der Übertragungs¬ kapazität in schmalbandigen Übertragungskanälen enge Grenzen gesetzt.Frequency shift keying is also generally known under the term frequency shift keying (FSK). In this modulation method, different carrier frequencies are assigned to the individual data values. To generate a transmission signal, for example, a voltage-controlled oscillator can be used, on the voltage input of which a data signal is carried. If the data signal has two discrete voltage levels, an alternating signal with two carrier frequencies is generated as the transmission signal, which, however, do not suddenly change into one another. When modulating and demodulating digital data, difficulties can arise due to transients if the carrier frequencies are not many times higher than the data rate. By selecting the carrier frequencies at a sufficient distance from the data rate, the transmission capacity in narrow-band transmission channels is thus subject to narrow limits.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Übertragung von Daten zu finden, bei welchem eine Erhöhung der Datenrate bis zur Größenordnung der Trägerfrequenzen mög¬ lich ist, sowie eine dafür geeignete Anordnung zu schaffen.The object of the invention is to find a method for transmitting data in which an increase in the data rate up to the order of magnitude of the carrier frequencies is possible, and to provide a suitable arrangement.

Zur Lösung dieser Aufgabe weist das neue Verfahren der ein- gangs genannten Art die Merkmale des Anspruchs 1 auf. In den Ansprüchen 2 bis 9 sind vorteilhafte Weiterbildungen des Ver¬ fahrens angegeben. Eine neue Anordnung zur Durchführung des Verfahrens ist in Anspruch 10 beschrieben, eine vorteilhafte Ausführungsform dieser Anordnung in Anspruch 11.To achieve this object, the new method of the type mentioned at the outset has the features of claim 1. Advantageous further developments of the method are specified in claims 2 to 9. A new arrangement to carry out the The method is described in claim 10, an advantageous embodiment of this arrangement in claim 11.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß die Trägerfrequenzen und die Datenrate durchaus in derselben Größenordnung liegen kön¬ nen. Da der zentrale Teilnehmer auch in den Nachrichtenpausen ein Trägerfrequenzsignal an die weiteren Teilnehmer sendet, steht allen Teilnehmern ständig ein Referenzsignal zur Syn¬ chronisierung des eigenen Oszillators über eine Phasenregel- schleife zur Verfügung. Ein der Nachricht vorangestelltes Synchronisierzeichen, eine sogenannte Präambel, welches zur Synchronisierung der Teilnehmer sonst erforderlich wäre, wird nicht benötigt. Da die Abtastfrequenz der Empfänger ständig auf die Trägerfrequenz eingerastet ist, werden sofort ab Be- ginn einer Nachricht Fehler im Demodulator vermieden und kor¬ rekte Daten ermittelt. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn mehrere Teilnehmer über ein drahtloses Übertragungsmedium mit einem zentralen Teilnehmer oder über einen Repeater mit einem Bus kommunizieren. Um die im Bus herrschende Datenrate zu er- reichen, können in diesem Fall preisgünstige Übertragungs- mittel eingesetzt werden. Beispielsweise genügen zur opti¬ schen Übertragung von Daten mit einer Datenrate von 1 MB/s bereits preisgünstige Infrarot-Leuchtdioden, die mit maximal 10 MHz betrieben werden können.The invention has the advantage that the carrier frequencies and the data rate can be of the same order of magnitude. Since the central subscriber also sends a carrier frequency signal to the other subscribers during the message breaks, a reference signal is constantly available to all subscribers for synchronizing their own oscillator via a phase locked loop. A synchronization character preceding the message, a so-called preamble, which would otherwise be required to synchronize the participants, is not required. Since the scanning frequency of the receivers is constantly locked onto the carrier frequency, errors in the demodulator are avoided and correct data are determined immediately from the start of a message. This is particularly advantageous if several participants communicate with a central participant via a wireless transmission medium or with a bus via a repeater. In this case, inexpensive means of transmission can be used to achieve the data rate prevailing in the bus. For example, inexpensive infrared light-emitting diodes, which can be operated at a maximum of 10 MHz, are sufficient for the optical transmission of data at a data rate of 1 MB / s.

Anhand der Zeichnungen, in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, werden im folgenden die Erfindung sowie Ausgestaltungen und Vorteile näher erläutert.Based on the drawings, in which an embodiment of the invention is shown, the invention and embodiments and advantages are explained in more detail below.

Es zeigen:Show it:

Figur 1 eine erfindungsgemäße Anordnung zur Übertragung vonFigure 1 shows an arrangement for the transmission of

Daten und Figur 2 ein Blockschaltbild der zur Übertragung erforderli¬ chen Einrichtungen zweier Teilnehmer.Data and FIG. 2 a block diagram of the devices of two subscribers required for the transmission.

Die Anordnung in Figur 1 besteht aus einem zentralen Teilneh¬ mer l, der als Repeater an ein Busnetzwerk 2 angeschlossen ist, sowie drei weiteren Teilnehmern 3, 4 und 5. Die Über¬ tragung erfolgt in diesem Ausführungsbeispiel optisch durch Infrarot-Licht. Dazu sind die Teilnehmer 1, 3, 4 und 5 je¬ weils mit Sendeeinrichtungen 6, 7, 8, 9 versehen, die preis- günstige Infrarot-Leuchtdioden aufweisen, sowie mit Empfangs¬ einrichtungen 10, 11, 12, 13 mit Fotodioden. Die Modulation der Sender 6 ... 9 erfolgt richtungsabhängig über zwei ver¬ schiedene Trägerfrequenzpaare, um eine gegenseitige Beein¬ flussung zu vermeiden und eine eindeutige Selektion durch Bandpässe in den Empfangseinrichtungen 10 ... 13 sicherzu¬ stellen. Eine erste Signalrichtung ist in Figur 1 durch Pfei¬ le 14, 15 und 16, eine zweite Signalrichtung durch Pfeile 17, 18 und 19 dargestellt. Zur Übertragung von Daten mit einer Datenrate von l MB/s werden in der ersten Richtung, welche den Pfeilen 14, 15 und 16 entspricht, die Trägerfrequenzen fl0 = 2 MHz und flu = 1 MHz, für die zweite Signalrichtung entsprechend den Pfeilen 17, 18 und 19 die Trägerfrequenzen f2o = 3 MHz unci -^2u = -L" 5 KΑz verwendet. Sie stehen in ganz¬ zahligen Verhältnissen zur halben Datenrate und sind über ganzzahlige Teiler von einer einzigen Frequenz abgeleitet. Die Zentrale bzw. der Repeater 1 sendet ständig ein Signal einer Frequenz des Trägerfrequenzpaars fι0, fτ_u zu den weite¬ ren Teilnehmern 3, 4 und 5. Auch in den Nachrichtenpausen wird ein Übertragungssignal mit einer Trägerfrequenz ausge- sandt, die der Signallage des Stop-Zustandes zugeordnet ist. Damit steht allen Teilnehmern 1, 3, 4 und 5 ständig ein Refe¬ renzsignal zur Synchronisierung zur Verfügung. In den Teil¬ nehmern 3, 4 und 5 erfolgt die Synchronisierung über eine Phasenregelschleife mit einem spannungsgesteuerten Oszilla- tor. Das Ergebnis ist eine Simplex-Übertragung mit einer Da¬ tenrate, die im Bereich der Trägerfrequenz liegt. Zur Duplex- Übertragung senden die weiteren Teilnehmer 3, 4 und 5 zeit¬ lich nacheinander dann, wenn sie zur Abgabe einer Nachricht durch den Teilnehmer 1 aufgefordert werden. Sie benutzen alle die Trägerfrequenzen f20 und f2u» die erst mit einer Sende¬ freigabe an die Sendeeinrichtungen 7, 8 und 9 zur Erzeugung eines ÜbertragungsSignals durchgeschaltet werden. In dem zen- tralen Teilnehmer bzw. dem Repeater 1 ist damit der Empfang und die synchrone Demodulation der Trägerfrequenzen f20 und f2U ohne zusätzliche Einsynchronisierung bei Sendebeginn mög¬ lich, da bereits eine starre Kopplung bezüglich der Träger- frequenzen durch das in Richtung der Pfeile 14, 15 und 16 gesendete Übertragungssignal besteht. Wenn sich die Teilneh¬ mer 3, 4 und 5 an einem variablen Ort befinden, können le¬ diglich laufzeitbedingte Phasenverschiebungen auftreten, die jedoch nicht zu Abtastfehlern am demodulierten Signal führen. Aufgrund der erfindungsgemäßen Art der Datenübertragung zwi¬ schen den Teilnehmern 1, 3, 4 und 5 ist es im Falle eines Repeaters als Teilnehmer l möglich, die Teilnehmer 3, 4 und 5 am Bus 2 wie einen Teilnehmer 20 direkt zu adressieren. Ähn¬ lich wie bei Repeatern, die zwei gleichartige Segmente eines Bussystems miteinander verbinden, stellt auch der Repeater 1 eine Busverbindung zwischen den Teilnehmern 3, 4 und 5 und dem an einem anderen Segment befindlichen Teilnehmer 20 her. Wenn die Datenrate auf dem Bus 2 ebenfalls 1 MB/s ist, müssen bei einer Datenübertragung über den Repeater 1 keinerlei Be- Sonderheiten beachtet werden. Die Teilnehmer 3, 4 und 5 am drahtlosen Übertragungsmedium können Master- und Slave-Funk¬ tion besitzen, so daß Master-Slave-Betrieb und Multimaster- Betrieb ebenso wie gemischter Betrieb möglich sind.The arrangement in FIG. 1 consists of a central subscriber 1, which is connected to a bus network 2 as a repeater is, as well as three further participants 3, 4 and 5. In this exemplary embodiment, the transmission takes place optically by infrared light. For this purpose, participants 1, 3, 4 and 5 are each provided with transmission devices 6, 7, 8, 9, which have inexpensive infrared light-emitting diodes, and with receiving devices 10, 11, 12, 13 with photodiodes. Depending on the direction, the transmitters 6 ... 9 are modulated via two different carrier frequency pairs in order to avoid mutual interference and to ensure a clear selection by means of bandpasses in the receiving devices 10 ... 13. A first signal direction is shown in FIG. 1 by arrows 14, 15 and 16, a second signal direction by arrows 17, 18 and 19. To transmit data at a data rate of 1 MB / s, the carrier frequencies f l0 = 2 MHz and f lu = 1 MHz are used in the first direction, which corresponds to the arrows 14, 15 and 16, for the second signal direction in accordance with the arrows 17 , 18 and 19 uses the carrier frequencies f2o = 3 MHz unci - ^ 2u = -L " 5 KΑz . They are in integer ratios to half the data rate and are derived from a single frequency via integer dividers. The center or repeater 1 continuously sends a signal of a frequency of the carrier frequency pair fι 0 , fτ_ u to the further participants 3, 4 and 5. A transmission signal with a carrier frequency which is assigned to the signal position of the stop state is also transmitted during the message breaks a reference signal for synchronization is constantly available to all participants 1, 3, 4 and 5. In participants 3, 4 and 5 the synchronization takes place via a phase locked loop with a voltage controlled oscillator. The result is a simplex transmission with a data rate that is in the range of the carrier frequency. For duplex transmission, the other participants 3, 4 and 5 send one after the other in time when they are requested to submit a message by the participant 1. They all use the carrier frequencies f2 0 and f2u »which are only switched through with a transmission enable to the transmission devices 7, 8 and 9 to generate a transmission signal. In the zen central subscriber or repeater 1, the reception and the synchronous demodulation of the carrier frequencies f2 0 and d f2 U is thus possible without additional synchronization at the start of transmission, since a rigid coupling with respect to the carrier frequencies is already achieved by the direction of the arrows 14, 15 and 16 transmitted transmission signal exists. If the subscribers 3, 4 and 5 are located at a variable location, only phase-related phase shifts can occur, but these do not lead to sampling errors on the demodulated signal. Due to the type of data transmission between subscribers 1, 3, 4 and 5 according to the invention, in the case of a repeater as subscriber 1, it is possible to address subscribers 3, 4 and 5 on bus 2 directly as subscriber 20. Similar to repeaters that connect two identical segments of a bus system to one another, repeater 1 also establishes a bus connection between subscribers 3, 4 and 5 and subscriber 20 located in another segment. If the data rate on bus 2 is also 1 MB / s, no special features need to be taken into account when transferring data via repeater 1. Participants 3, 4 and 5 on the wireless transmission medium can have master and slave functions, so that master-slave operation and multimaster operation as well as mixed operation are possible.

In Figur 2 ist das Blockschaltbild eines zentralen Teilneh¬ mers 21 und eines weiteren Teilnehmers 22 dargestellt. In dem Teilnehmer 21 wird durch einen Oszillator 23 ein zentraler Takt 24 von 12 MHz erzeugt. Dieser zentrale Takt 24 wird auf zwei Teiler 25 und 26 geführt. Der Teiler 25, der den zentra- len Takt 24 durch 6 teilt, bildet ein Trägerfrequenzsignal der Frequenz fl0 = 2 MHz, der Teiler 26 mit dem Quotienten 12 bildet ein Trägerfrequenzsignal der Frequenz flu = l MHz. Ein Schalter 27 wird durch die zu sendenden Daten 28 angesteuert, die von weiteren, in der Figur 2 nicht dargestellten Einrich- tungen des zentralen Teilnehmers 21 bereitgestellt werden. Die Sendedaten 28 sind mit dem zentralen Takt 24 synchroni¬ siert, so daß die Schaltpunkte des Schalters 27, der als Mo- dulator der Sendedaten 28 wirkt, immer auf die Zeiten zu lie¬ gen kommen, zu denen die von den Teilern 25 und 26 geliefer¬ ten TrägerfrequenzSignale gleichphasig sind. Vorzugsweise wird der Nulldurchgang der Trägerfrequenzsignale als Um- schaltpunkt gewählt. Eine Leuchtdiode mit geeigneter An- schaltung 29 erzeugt aus dem modulierten Sendesignal ein op¬ tisches Übertragungssignal 30. Der weitere Teilnehmer 22 weist zum Empfang des optischen Übertragungssignals 30 eine Fotodiode mit SignalVerstärker 31 zur Erzeugung eines digi- talen Empfangssignals 32 auf. Das Signal 32 wird sowohl auf eine Phasenregelschleife als auch auf einen Synchron-Demo¬ dulator 33 geführt. Die Phasenregelschleife, die aus einem Phasenvergleicher 34 und einem spannungsgesteuerten Oszil¬ lator 35 besteht, dient zur Synchronisierung des Teilnehmers 22, damit dieser mit der gleichen Frequenz wie der zentrale Teilnehmer 21 getaktet wird. Dazu wird durch die Phasen¬ regelschleife ein Taktsignal 36 erzeugt, das dem zentralen Takt 24 entspricht. Gesteuert durch dieses Taktsignal 36 lie¬ fert der Synchron-Demodulator 33 aus dem digitalen Empfangs- signal 32 Empfangsdaten 37. Da auch in Nachrichtenpausen durch den zentralen Teilnehmer 21 ein optisches Übertragungs¬ signal 30 gesendet wird, ist das Taktsignal 36 ständig mit dem zentralen Takt 24 synchronisiert, und es werden Empfangs¬ fehler beim Nachrichtenbeginn vermieden. Ähnlich der Sende- einrichtung des zentralen Teilnehmers 21 ist auch die Sende¬ einrichtung des weiteren Teilnehmers 22 aufgebaut. Zwei Trägerfrequenzsignale der Frequenzen f20 = 3 MHz und f2u = 1<5 W*12 werden aus dem Taktsignal 36 durch einen Teiler 38, der es durch 4 teilt, bzw. mit einem Teiler 39 durch Di- vision durch 8 erzeugt. Synchronisiert mit dem Taktsignal 36 werden in dem weiteren Teilnehmer 22 Sendedaten 40 zur Modu¬ lation sowie ein Steuersignal 41 zur Sendefreigabe auf eine Schalteinrichtung 42 geführt. Eine Leuchtdiode mit geeigneter Anschaltung 43 liefert wiederum ein optisches Übertragungs- signal 44. Dieses wird im zentralen Teilnehmer 21 durch eine Fotodiode mit Signalverstärker 45 empfangen und in einem Synchron-Demodulator 46, der durch den zentralen Takt 24 ge- taktet ist, in Empfangsdaten 47 umgewandelt. Die interne Ver- schaltung des zentralen Teilnehmers 21, beispielsweise zum gleichzeitigen Aussenden der Empfangsdaten 47 als Sendedaten 28 in einer Repeater-Funktion, ist der Übersichtlichkeit wegen in Figur 2 nicht dargestellt.FIG. 2 shows the block diagram of a central participant 21 and a further participant 22. A central clock 24 of 12 MHz is generated in the subscriber 21 by an oscillator 23. This central clock 24 is performed on two dividers 25 and 26. The divider 25, which divides the central clock 24 by 6, forms a carrier frequency signal of the frequency f l0 = 2 MHz, the divider 26 with the quotient 12 forms a carrier frequency signal of the frequency f lu = 1 MHz. A switch 27 is controlled by the data 28 to be sent, which are provided by further devices of the central subscriber 21, not shown in FIG. 2. The transmission data 28 are synchronized with the central clock 24 so that the switching points of the switch 27, which Dulator of the transmission data 28 acts to always come to the times when the carrier frequency signals supplied by the dividers 25 and 26 are in phase. The zero crossing of the carrier frequency signals is preferably selected as the switchover point. A light-emitting diode with a suitable connection 29 generates an optical transmission signal 30 from the modulated transmission signal. The further subscriber 22 has a photodiode with a signal amplifier 31 for receiving the optical transmission signal 30 for generating a digital reception signal 32. The signal 32 is fed both to a phase locked loop and to a synchronous demodulator 33. The phase-locked loop, which consists of a phase comparator 34 and a voltage-controlled oscillator 35, is used to synchronize the subscriber 22 so that it is clocked at the same frequency as the central subscriber 21. For this purpose, a clock signal 36 is generated by the phase control loop, which corresponds to the central clock 24. Controlled by this clock signal 36, the synchronous demodulator 33 delivers received data 37 from the digital received signal 32. Since an optical transmission signal 30 is also transmitted by the central subscriber 21 during message breaks, the clock signal 36 is always at the central clock 24 synchronized, and receive errors at the start of messages are avoided. Similar to the sending device of the central subscriber 21, the sending device of the other subscriber 22 is also constructed. Two carrier frequency signals of the frequencies f2 0 = 3 MHz and f 2u = 1 < 5 W * 12 are generated from the clock signal 36 by a divider 38, which divides it by 4, or with a divider 39 by division by 8. Synchronized with the clock signal 36, transmission data 40 for modulation and a control signal 41 for transmission release are routed to a switching device 42 in the further subscriber 22. A light-emitting diode with a suitable connection 43 in turn supplies an optical transmission signal 44. This is received in the central subscriber 21 by a photodiode with a signal amplifier 45 and in a synchronous demodulator 46 which is controlled by the central clock 24. clocks is converted into received data 47. The internal connection of the central subscriber 21, for example for the simultaneous transmission of the received data 47 as transmitted data 28 in a repeater function, is not shown in FIG. 2 for reasons of clarity.

Selbstverständlich ist das erfindungsgemäße Übertragungs¬ verfahren auch auf andere physikalische Übertragungsarten, z. B. drahtgebunden oder mit Funk, anwendbar. Of course, the transmission method according to the invention is also applicable to other physical transmission types, e.g. B. wired or with radio, applicable.

Claims

Patentansprüche claims l. Verfahren zur Übertragung von Daten zwischen mehreren Teilnehmern (1, 3, 4, 5), bei welchem - die Daten durch Frequenzumtastung zur Erzeugung eines Über¬ tragungssignals (14 ... 19) moduliert werden, wobei die den einzelnen Werten zugeordneten Trägerfrequenzen ein ganzzah¬ liges Vielfaches der halben Datenrate und die Trägerfre¬ quenzsignale phasenstarr zum Datensignal gekoppelt sind, derart, daß bei jedem Wechsel des Datenwerts die Phase der Trägerfrequenzsignale übereinstimmt,l. Method for the transmission of data between several participants (1, 3, 4, 5), in which - the data is modulated by frequency shift keying to generate a transmission signal (14 ... 19), the carrier frequencies assigned to the individual values being an integer ¬ multiple of half the data rate and the carrier frequency signals are phase locked to the data signal, such that the phase of the carrier frequency signals coincides with each change of the data value, - ein zentraler Teilnehmer (1) auch in den Nachrichtenpausen, in denen keine Daten zu übertragen sind, ein Übertragungs- signal mit einer Trägerfrequenz eines Datenwertes sendet und- A central subscriber (1) also transmits a transmission signal with a carrier frequency of a data value during the message breaks in which no data are to be transmitted - weitere Teilnehmer (3, 4, 5) das Übertragungssignal (14, 15, 16) empfangen, demodulieren und zur Synchronisation verwenden.- Other participants (3, 4, 5) receive the transmission signal (14, 15, 16), demodulate and use it for synchronization. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich¬ net ,2. The method according to claim 1, characterized gekennzeich¬ net, - daß jeder Wechsel des Datenwertes in einem gleichphasigen Nulldurchgang der TrägerfrequenzSignale stattfindet.- That each change of the data value takes place in an in-phase zero crossing of the carrier frequency signals. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn¬ zeichnet ,3. The method according to claim 1 or 2, characterized gekenn¬, - daß die weiteren Teilnehmer (3, 4, 5) nur dann ein Übertra¬ gungssignal (17, 18, 19) mit einer Trägerfrequenz senden, wenn Daten zu übertragen sind, und - daß die den einzelnen Werten zugeordneten Trägerfrequenzen, welche der zentrale Teilnehmer (l) sendet, sich von denen unterscheiden, die von den weiteren Teilnehmern (3, 4, 5) gesendet werden.- That the other participants (3, 4, 5) only transmit a transmission signal (17, 18, 19) with a carrier frequency when data is to be transmitted, and - that the carrier frequencies assigned to the individual values, which the central participant (l) sends differ from those sent by the other participants (3, 4, 5). 4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn¬ zeichnet , - daß die weiteren Teilnehmer (3, 4, 5) dieselben Trägerfre¬ quenzen zum Senden von Daten verwenden.4. The method according to claim 2 or 3, characterized gekenn¬, - That the other participants (3, 4, 5) use the same carrier frequencies for sending data. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da¬ durch gekennzeichnet,5. The method according to any one of the preceding claims, characterized by - daß der zentrale Teilnehmer (1) alle empfangenen Daten durch Frequenzumtastung mit seinen Trägerfrequenzen zur Er¬ zeugung eines Übertragungssignals (14, 15, 16) moduliert und zu den weiteren Teilnehmern (3, 4, 5) sendet.- That the central participant (1) modulates all received data by frequency shift keying with its carrier frequencies to produce a transmission signal (14, 15, 16) and sends it to the other participants (3, 4, 5). 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet ,6. The method according to any one of claims 4 or 5, characterized in that - daß in den Teilnehmern (1, 3, 4, 5) jeweils Synchron-Demo- dulatoren (33, 46) zur Demodulation des Übertragungssignals (30, 44) verwendet werden, wobei der Synchron-Demodulator- That in the participants (1, 3, 4, 5) each use synchronous demodulators (33, 46) for demodulating the transmission signal (30, 44), the synchronous demodulator (46) des zentralen Teilnehmers (1) zur Demodulation der von den weiteren Teilnehmern (3, 4, 5) gesendeten Übertragungs¬ signale eingestellt ist und die Synchron-Demodulatoren (33) der weiteren Teilnehmer (3, 4, 5) zur Demodulation des von dem zentralen Teilnehmer (1) gesendeten Übertragungssignals eingestellt sind.(46) of the central participant (1) for demodulating the transmission signals sent by the further participants (3, 4, 5) and the synchronous demodulators (33) of the further participants (3, 4, 5) for demodulating the transmission signal sent by the central subscriber (1) are set. 7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da¬ durch gekennzeichnet, - daß die Übertragung drahtlos erfolgt.7. The method according to any one of the preceding claims, da¬ characterized in that the transmission takes place wirelessly. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich¬ net,8. The method according to claim 7, characterized gekennzeich¬ net, - daß die Übertragung optisch durch Infrarot-Licht erfolgt.- That the transmission takes place optically by infrared light. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich¬ net,9. The method according to claim 8, characterized gekennzeich¬ net, - daß der zentrale Teilnehmer (1) ein Repeater ist, der alle optisch empfangenen Daten in ein drahtgebundenes Übertra- gungsnetzwerk (2) einspeist und umgekehrt. - That the central participant (1) is a repeater, which feeds all optically received data into a wire-bound transmission network (2) and vice versa. 10. Anordnung zur Übertragung von Daten10. Arrangement for the transmission of data - mit einem zentralen Teilnehmer (1) und mindestens einem weiteren Teilnehmer (3, 4, 5), mit denen Daten durch Fre¬ quenzumtastung zur Erzeugung eines Übertragungssignals (14 ... 19) modulierbar sind, wobei die den einzelnen Werten zugeordneten Trägerfrequenzen ein ganzzahliges Vielfaches der halben Datenrate und die TrägerfrequenzSignale phasen¬ starr zum Datensignal gekoppelt sind, derart, daß bei jedem Wechsel des Datenwerts die Phase der Trägerfrequenzsignale übereinstimmt, und die derart ausgebildet sind,- With a central participant (1) and at least one further participant (3, 4, 5) with whom data can be modulated by frequency shift keying to generate a transmission signal (14 ... 19), the carrier frequencies assigned to the individual values being a integer multiple of half the data rate and the carrier frequency signals are phase-locked to the data signal, such that the phase of the carrier frequency signals coincides with each change of the data value, and which are designed in such a way - daß der zentrale Teilnehmer (1) auch in den Nachrichten¬ pausen, in denen keine Daten zu übertragen sind, ein Übertragungssignal (14, 15, 16) mit einer Trägerfrequenz eines Datenwertes sendet und - daß die weiteren Teilnehmer (3, 4, 5) das Übertragungs¬ signal (14, 15, 16) empfangen, demodulieren und zur Syn¬ chronisation verwenden.- That the central participant (1) sends a transmission signal (14, 15, 16) with a carrier frequency of a data value even during the pauses in which no data is to be transmitted, and - that the further participants (3, 4, 5 ) receive, demodulate and use the transmission signal (14, 15, 16) for synchronization. 11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekenn- zeichnet ,11. Arrangement according to claim 10, characterized in - daß die weiteren Teilnehmer (3, 4, 5) nur dann ein Übertra¬ gungssignal (17, 18, 19) mit einer Trägerfrequenz senden, wenn Daten zu übertragen sind, und- That the other participants (3, 4, 5) only send a transmission signal (17, 18, 19) with a carrier frequency when data is to be transmitted, and - daß die den einzelnen Werten zugeordneten Trägerfrequenzen, welche der zentrale Teilnehmer (l) sendet, sich von denen unterscheiden, die von den weiteren Teilnehmern (3, 4, 5) gesendet werden. - That the carrier frequencies assigned to the individual values, which the central subscriber (1) sends, differ from those which are transmitted by the other subscribers (3, 4, 5).
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