Mikrocomputergesteuerter Fouriersynthese-Generator

- Fourieranalyse - Fouriersynthese - digitale Signalsynthese - mikrocomputergesteuerter Generator.

Rechnergestützte Signalsynthese

Ausgehend von der Theorie der digitalen Signalsynthese wird in diesem Beitrag ein rechnergestützter Funktionsgenerator vorgestellt, der den Entwickler in die Lage versetzt, diverse periodische Zeitfunktionen mit beliebig komplizierten spektralen Eigenschaften zu generieren. Die dabei relevanten Hard- und Softwaregesichtspunkte, die zur Berechnung einer Stützstellenfolge über Fouriersynthese mit einem IBM-PC in Turbo-Pascal erforderlich sind, werden in der folgenden Abhandlung näher erläutert.

Rechnergesteuerter Signalgenerator : der PC als Meßgerät

Der PC als Meßgerät findet weiter zunehmende Verbreitung und wird als ernstzunehmender Bestandteil des Entwicklungslabors von Firmen wie Siemens, HP usw. angeboten. Dieser Beitrag dringt einmal in das Innere eines rechnergesteuerten Signalgenerators vor und zeigt Hard- und Software.

Einige Probleme bei der Einführung digitaler Nebenstellenanlagen

Innerhalb digitaler Nebenstellenanlagen können kurzfristig die verbesserten Kommunikationsmöglichkeiten eines „Integrated Services Digital Network" unabhängig von der Existenz eines nur langfristig realisierbaren, durchgehend digitalen öffentlichen Netzes angeboten werden. Beim Anschluß an die bestehenden öffentlichen Netze ergeben sich jedoch einige Probleme: Z. B. müssen die Bedingungen des bestehenden Dämpfungsplans eingehalten werden, auch im ungünstigsten Fall sind ausreichend hohe Signal-Quantisierungsgeräusch-Abstände sicherzustellen, für die Text- und Datenkommunikation mit den derzeit bestehenden öffentlichen Netzen sind u. U. zusätzliche Einrichtungen in der Nebenstellenanlage erforderlich. Diese Einführungsprobleme werden diskutiert und Lösungsmöglichkeiten hierzu vorgeschlagen.

Kollisionsverlust bei zeitgerastertem Vielfachzugriff

In Zeitmultiplex-Vielfachzugriff-(TDMA-)Durchschalte-Vermittlungsnetzen mit verteilter Steuerung können Kollisionen von Zugriffsvorgängen auftreten. Es wird unterstellt, daß die den kollidierenden Zugriffsvorgängen zugehörigen Verbindungswünsche nicht weiterbehandelt werden und deshalb wegen Kollision zu Verlust gehen. Die zugehörige Verlustwahrscheinlichkeit -genannt Kollisionsverlust BK - wird allgemein berechnet. Die numerische Auswertung zeigt, daß für Fernsprechverkehr diese - gegenüber Systemen mit konzentrierter Steuerung - zusätzlichen Kollisionsverluste vernachlässigt werden können gegenüber den üblichen Planungsverlusten wegen Abnehmermangels.

Synchroner Leitungsdecodierer für 1B2B-Leitungscodes : Synthese mit Booleschen Funktionstabellen und Automatendiagrammen

"Coded Mark Inversion" (CMI) und "Manchester" (MAN) sind häufig verwendete binäre Leitungscodes. Die Synthese von Decodierer-Schaltungen kann mit Booleschen Funktionstabellen und Automatendiagrammen erfolgen. Diese Daten lassen sich in ein Logiksynthese-Softwarepaket eingeben und liefern als Ergebnis eine standardisierte Datei zur Programmierung eines geeigneten Logikbausteins. Die einzelnen Entwicklungsschritte von der umgangssprachlichen Problembeschreibung bis zur Programmierung sind hier erläutert.

Verzögerungen in paketbasierten Kommunikationsnetzen

Bei der Übermittlung von Nachrichtensignalen in Kommunikationsnetzen treten neben der physikalischen Laufzeit weitere Verzögerungen auf, welche durch technische Bearbeitungsvorgänge (Quellencodierung, Verschlüsselung, Kanalcodierung, Leitungscodierung, Bedienungsvorgänge, Vermittlungsvorgänge) verursacht werden. In dieser Arbeit wird die mittlere EndezuEndeDurchlaufverzögerung zwischen zwei Endgeräten in Abhängigkeit von den Eigenschaften und Parametern der Endgeräte und des paketbasierten Kommunikationsnetzes allgemein berechnet. Insbesondere wird der Mindestwert der mittleren Verzögerung in einem paketbasierten Kommunikationsnetz für Sprache (Voice over Internet Protocol, VoIP) und Daten analysiert. Die Wirkung einer Priorisierung der Sprachpakete wird untersucht. Zur Berechnung der Verzögerungen in einem Vermittlungsknoten wird das Bedienungsmodell M / G / 1 / ∞ mit Priorisierung verwendet. Die Anwendung der theoretischen Ergebnisse erfolgt auf ein stark vereinfachtes ModellNetz mit typischen Parametern für die Netzkanten und Netzknoten. Dessen mittlere EndezuEndeDurchlaufverzögerung für Sprachsignale wird unter verschiedenen Randbedingungen (eine oder zwei Verkehrsklassen, mit oder ohne Priorisierung, unterschiedliche Parameter des Datenverkehrs) numerisch berechnet und graphisch veranschaulicht.

Mögliche neue Strukturen im Ortsnetz und ihre minimale Länge

Auch für das Teilnehmeranschlußnetz werden neben dem heute üblichen „Sternnetz" neuerdings „Ring-" und „Verzweigungsnetze" genannt, und es wird die Frage diskutiert, ob damit geringere Kosten zu erwarten sind. Mit Begriffen der Graphentheorie werden hier z.B. die Strukturen Stern, Ring, Baum definiert. Ein gedachtes Ortsnetz wird dann in quadratische Bereiche mit der Seitenlänge l und mit M Teilnehmern aufgeteilt. Für verschiedene Strukturen des Leiternetzes in der Teilnehmerebene werden die Mindestlängen der Leiter und der Kabelkanäle berechnet. Unter anderem zeigt sich, daß unabhängig von der Struktur des Leiternetzes die Kabelkanäle, ein dominierender Kostenanteil in der Teilnehmerebene, praktisch gleich lang sind, nämlich l/M^0,5 je Teilnehmer.

Zeitmultiplex-Durchschalte-Vermittlungsnetz mit Vielfachzugriff und leitungsgebundener Signalübertragung

Für ein baumförmiges Zeitmultiplex-Durchschalte-Vermittlungsnetz mit Vielfachzugriff wird ein neues Funktionsprinzip vorgestellt. Dessen wesentliches Merkmal ist der geringe Bandbreitenbedarf. Die in solchen Vermittlungsnetzen bei verteilter Steuerung durch Zugriffskonflikte auftretenden Verluste an Verbindungswünschen werden berechnet. Außerdem werden die Einsatzmöglichkeiten solcher Vermittlungsnetze sowie deren verkehrstheoretische Bemessung bei Internverkehr untersucht.

Mehrzweckschutzrelais für Mittelspannungsnetze unter Berücksichtigung von Stationsleitsystemen

Ein universell verwendbares Mehrzweckschutzrelais (MZR)wird vorgestellt, dessen Schutzfunktionen ausschließlich durch Software bestimmt sind. Mit dem MZR wird nachgewiesen, daß die vorhandene Typenvielfalt von Schutzrelais für Mittelspannungsnetze auf einen Grundtypus reduziert werden kann. Das MZR kann in Stationsleitsysteme eingebunden werden. Die Schutzfunktionen des MZR sind Überstromschutz (MZR-I), Distanzschutz (MZR-Z) und Differentialschutz (MZR-D). Ergänzend werden ausgeführt thermisches Abbild, Erdschlußerkennung, Erdschlußrichtungsbestimmung, Kurzunterbrechung und Betriebsmeßtechnik. Für jede Schutzfunktion wurde ein spezielles Programmsegment erstellt. Je nach Komplexität der Schutzaufgabe übernimmt ein Signalprozessor bestimmte Aufgaben im MZR, wie z.B. digitale Filterung der Meßsignale, Impedanzbestimmung, Diskrete Fouriertransformation, Bestimmung des Mitsystems nach dem Verfahren der symmetrischen Komponenten. Die von der Schutzfunktion unabhängigen Programmbestandteile sind zu einem echtzeitfähigen Multitask-Betriebssystem zusammengefaßt. Ein kostengünstiges MZR-Modul zur Speicherung von Störungsereignissen wird als Erweiterung gegenüber konventionellen Schutzrelais vorgestellt. Hiermit können vom MZR erkannte Störungen achtkanalig erfaßt und mit Echtzeitmarken versehen auf Disketten im standardisierten AufZeichnungsformat gespeichert werden. Ein neues Verfahren zur Simulation des Meßverhaltens der erstellten MZR-Varianten mit dem Programm "EMTP" auf einem Personalcomputer der AT—Klasse wurde entwickelt.

Qualitätssprung in der Telekommunikation durch ISDN

Der Artikel behandelt den Qualitätssprung in der Telekommunikation durch ISDN.

Quantisierung

Das Kapitel von 2007 ist ein zusätzliches Kapitel zum Buch "Digitale Kommunikationssysteme" von (vgl. Quelle) und beschäftigt sich mit dem Thema Quantisierung.

Experimentalsystem Regenerative Digitalsignalübertragung

Ein für das ISDN-Projekt der Bundespost bedeutsames Verfahren ist die regenerative Digitalsignalübertragung Hierzu wurde im FB Elektrotechnik das Experimentalsystem "Regenerative Digitalsignalübertragung 100 kBd" entwickelt.

Eine kurze Einführung zu Bedienungssystemen

Diese kurze Einführung zu Bedienungssystemen konzentriert sich auf grundlegende Gesetzmäßigkeiten für Bedienungssysteme im stationären Zustand (Flusserhaltung, Little-Theorem), die wesentlichen Kenngrößen (Angebot, Belastung, Restverkehr, Wartebelastung, Wartewahrscheinlichkeit, mittlere Bediendauer, mittlere Wartedauer, mittlere Durchlaufdauer) eines Bedienungssystems werden anschaulich eingeführt. Die Erlang-Formel und die Khintchine-Pollaczek-Formel werden diskutiert. Die Einführung ergänzt das Buch "Digitale Kommunikationssysteme 2 - Grundlagen der Vermittlungstechnik" des Verfassers, ist aber völlig eigenständig lesbar.