<Desc/Clms Page number 1>
Funkübertragungssystem für die Übertragung einer Information
Die brit. Patentschrift Nr. 625,623 beschreibt ein selektives Anrufsystem für die Stationen eines bilateralen Meldenetzes, wobei zwei oder mehr beliebige Stationen des Netzes auf einer beliebigen Fre- quenz einer Frequenzgruppe miteinander in Verbindung treten können. Gemäss dieser Patentschrift wird von einer anrufenden Station der Anrufkode einer anzurufenden Station und ein weiterer, die anzuwen- dende Interkommunikationsfrequenz angebender Kode ausgesandt, u. zw. mit einer fur Fernmeldezwecke nicht verwendeten Frequenz. Diese Patentschrift gibt somit ein Beispiel eines Funkübertragungssystems für die kodierte Ubertragung einer Information.
Diese kodierte Information bedingt die Wahl einer von einer Anzahl, z. B. 10 bestimmter Inter- kommunikationsfrequenzen. Sie kann jedoch für die Übertragung einer vorherbestimmten Anzeige, eines
Befehls oder einer andern kodierten Information, z. B. in einem unilateralen System, benutzt werden.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein ähnliches System für die Übertragung einer Information zwischen einem Sender und einem Empfänger, der aus einer Gruppe mitwirkender Empfänger, z. B. einer Grup- pe mehrerer tausend Empfänger, ausgewählt wird, wobei der Sender mit verschiedenen Kennfrequenzen moduliert werden kann und jeder Empfänger mit mindestens zwei selektiven Kennfrequenzdetektoren versehen ist und mittels einer entsprechenden, für den ausgewählten Empfänger kennzeichnenden Kombination mindestens zweler Kennfrequenzen angerufen werdenkann, während senderseitigdieinformation inkodierterForm ausgesendet wird mittels Kennfrequenzen, die für den Anruf des ausgewählten Empfängers verwendet werden.
Die Anwendung eines selektiven Anrufs durch vorzugsweise in Reihenfolge auf eine Trägerwelle aufmodulierte Kennfrequenzen ist an sich bereits bekannt, z. B. aus der franz. Patentschrift H. 974.845.
Die Erfindung bezweckt, ein besonders einfaches System der oben beschriebenen Art zu schaffen, wobei die kodierte Information durch die gleichen Mittel wie der selektive Anruf ausgesandt und im wesentlichen durch die gleichen Mittel wie der Anruf empfangen werden kann. Das System nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass empfangsseitig Schaltmittel vorgesehen sind, durch welche bei Zustandekommen eines Anrufs in einem ausgewählten Empfänger dessen Kennfrequenzdetektoren zum Entkodieren der Information wirksam gemacht werden. Auf diese Weise wird die sogenannte Dekodierungsvorrichtung jedes Empfängers äusserst vereinfacht, so dass Empfänger eines Systems nach der Erfindung als bewegliche Empfänger, z. B. als Autoempfänger oder sogar als tragbare Anruf- und Kodeempfänger für unilaterale Meldungen ausgebildet werden können.
Vorzugsweise wird nach jedem Anruf eine auf die Trägerwelle aufmodulierte Pilotenfrequenz übertragen, die durch jeden ausgewählten Empfänger erst nach dem Zustandekommen eines Anrufs mittels eines entsprechenden Pilotenfrequenzdetektors empfangen werden kann. Beim Empfang der Pilotenfrequenz macht der Pilotenfrequenzdetektor die Kennfrequenzdetektoren des betreffenden Empfängers zum Empfangen und Entkodieren der Information wirksam.
Diese Pilotenfrequenz hat die wichtige Funktion, verschiedene, kurz nacheinander ausgesandte Anrufe und kodierte Informationen voneinander zu trennen. Dabei enthält jede kodierte Information vorzugsweise mindestens eine Frequenz oder einen Frequenzimpuls weniger als jeder Anruf, so dass eine kodierte Information den Anruf eines Empfängers des Systems unmöglich bewerkstelligen kann. Nach jeder kodierten Information wird vorzugsweise wieder die gleiche oder eine andere Pilotenfrequenz ausgesandt,
<Desc/Clms Page number 2>
die den angerufenen Empfänger zum Empfangen eines neuen Anrufs vorbereitet.
Die nach einem. Anruf ausgesandte Pilotenfrequenz kann noch für andere Zwecke benutzt werden.
Sie kann z. B. einen akustischen oder optischen Anrufsignalgeber steuern. In einem ausgedehnten Fernmeldesystem mit mehreren verschiedenen Stadt-'und Bezirksnetzen mit je einem oder mehreren Sendern, wobei die verschiedenen Netze auf einer gemeinsamen Wellenlänge oder auf nahe einander liegenden Wellenlängen arbeiten, kann auch eine Niederfrequenztrennung zwischen den verschiedenen Netzen mittels verschiedener Pilotenfrequenzen herbeigeführt werden. In einem System mit einem Kurzwellensender und beweglichen Empfängern kann die Feldstärke des Eingangssignals sich in Abhängigkeit von dem betreffenden Empfangsort stark ändern. Das Signal kann z. B. in einer engen Strasse sehr schwach sein und beim Durchfahren eines Tunnels sogar praktisch verschwinden. Unter diesen Bedingungen können der Anruf und das darauffolgende, kodierte Signal wiederholt werden, z.
B. nach Verlauf von zwei oder drei Minuten. Es ist weiters empfehlenswert, die verschiedenen Kennfrequenzen und die Pilotenfrequenz oder Pilotenfrequenzen nacheinander mit einer möglichst grossen Modulationstiefe, Modulationsindex oder Frequenzhub auf die Trägerwelle aufzumodulieren. Auf diese Weise erzeugen die verschiedenen Kennund Pilotenfrequenzdetektoren verhältnismässig grosse, detektierte Spannungen und die Übertragung wird weniger bald durch Rauschspannungen gestört.
Soll nur eine einzige Pilotenfrequenz benutzt werden oder soll sogar ohne Pilotenfrequenz gearbeitet werden, so können die aufeinanderfolgenden Signale mit je einem Anruf und einem kodierten Signal voneinander durch eine Pause getrennt werden, während der die Trägerwelle nicht moduliert oder unterdrückt wird. Gleichfalls kann in einem System mit nur einem einzigen Netz jedes Anrufsignal von dem darauffolgenden kodierten Signal durch eine Pause getrennt werden.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert.
Fig'. l zeigt ein Blockschaltbild eines Senders eines Ausführungsbeispiels des Systems nach der Erfindung, Fig. 2 ein Blockschaltbild eines Empfängers dieses Ausführungsbeispiels und Fig. 3. das Schaltbild eines Ausführungsbeispiels eines Kennfrequenzdetektors für einen Empfänger in einem System nach der Erfindung.
Der in Fig. 1 dargestellte Sender besteht aus einem Steueroszillator 1 und einem darauffolgenden Frequenzvervielfacher 2, dessen Ausgangsspannung in einem Hochfrequenzverstärker 4 verstärkt wird, während die von dem Oszillator 1 erzeugte Trägerwelle mittels eines Modulators 3 z. B. frequenzmoduliert wird. Der Ausgang des Verstärkers 4 ist an eine Sendeantenne 5 angeschlossen und ein Eingang des Modulators 3 ist mit einem Verstärker 6 verbunden.
Der Eingang des Verstärkers 6 ist mit dem Ausgang eines gemeinsamen Abschwächers 7 verbunden.
Der Abschwächer 7 hat zwölf Eingänge, von denen jeder mit dem Ausgang je eines der Niederfrequenz-
EMI2.1
zeugt und dass stets nur ein einziger dieser Generatoren schwingt. Dies. erfolgt mittels eines gestanzten Papierbandes 8, das mit einer praktisch konstanten Geschwindigkeit durch einen Zylinder 9 vorgeschoben wird. Der Zylinder 9 wird von einem nicht dargestellten Elektromotor angetrieben und ist mit Zähnen versehen, welche mit Löcherreihen 10 des Papierbandes 8 zusammenarbeiten. Das Papierband 8 ist mit weiteren Löchern 11", 13", 14", 18", 21"und 22"versehen. Gemeinsam bilden diese Löcher 11"-22" die Aufnahme eines Anrufs, einen Pilotenton, eine darauffolgende kodierte Information bzw. einen zweiten Piloten-oder Trennton.
Die Aufnahme wird mittels der Kontakte 11'-22'abgetastet und jeweils wenn eines der Löcher 11"-22"unter einen entsprechenden Kontakt 11'-22'gelangt, wird ein Steuerkreis über diesen Kontakt und den Zylinder 9 geschlossen. Dieser Kreis steuert den entsprechenden Generator 11-22, der der Trägerwelle eine Modulationsfrequenz während der Zeit aufdrückt, während der sein Steuerkontakt durch das Loch mit dem Zylinder 9 in Verbindung bleibt. Der Abschwächer 7 führt die von den verschiedenen Generatoren stammenden Schwingungen auf einen solchen, gleichen Pegel, dass jede'*Modulationsfrequenz bei Frequenzmodulation annähernd den maximalen Frequenzhub der Träger'- welle hervorruft, z. B. einen maximalen Frequenzhub von etwa 15 kHz, oder bei Phasenmodulation den maximalen Modulationsindex.
Bei Amplitudenmodulation wird der erwähnte Pegel derart gewählt, dass jede Modulationsfrequenz etwa eine 100% Modulation der Trägerwelle bewerkstelligt.
Der in Fig. 2 veranschaulichte Empfänger enthält eine Empfangsantenne 31 und eine daran angeschlossene Mischstufe 32 mit einem Ortsoszillator 33. Der Ausgang der Mischstufe 32 ist mit dem Eingang eines Zwischenfrequenzverstärkers 34 verbunden und der Ausgang dieses Verstärkers steuert einen Zwischenfrequenzbegrenzer, der mit einem Frequenzdiskriminator 35 gekoppelt ist. An den Ausgang des Diskriminators 35 ist eine Reihe selektiver Tonfrequenzdetektoren 36-40 angeschlossen. Ausser dem ersten, dem Detektor 36, sind diese Tonfrequenzdetektoren normalerweise unwirksam, z. B. da ihre betref-
<Desc/Clms Page number 3>
fenden Detektionselemente durch eine Sperrspannung vorgespannt sind.
Empfängt der erste Tonfrequenz- detektor 36 die richtige, seiner Einstellung entsprechende Modulationsfrequenz, so wird in ihm eine
Gleichspannung erzeugt, die den darauffolgenden Tonfrequenzdetektor 37 über eine Leitung 41 wirksam macht, z. B. indem die Sperrspannung seines Detektionselementes wenigstens teilweise behoben wird.
Wenn die Reihenfolge und die betreffenden Frequenzen der mittels der Aufnahme des Bandes 8 her- vorgerufenen Modulationen der Reihenfolge bzw. den betreffenden Frequenzen der Tonfrequenzdetekto- ren 36-39 entsprechen, so wird auch der letzte Tonfrequenzdetektor 40 freigegeben. Dieser Tonfre- quenzdetektor ist auf die Pilotenfrequenz abgestimmt, die von dem Generator 21 in dem Augenblick er- zeugt wird, in dem das Loch 21" unter den Kontakt 21'gelangt. Beim Empfang dieser Pilotenfrequenz steuert der Pilotenfrequenzdetektor40 eine monostabile Kippschaltung 60 mit einer bestimmten Zeitkon- stante.
Ihrerseits steuert diese Kippschaltung eine bistabile Kippschaltung 61 und während der durch ihre
Zeitkonstante bedingten Zeit öffnet sie weiters über eine Leitung 43 die Tore 56-59 und hebt wenigstens teilweise die Sperrvorspannung aller Kennfrequenzdetektoren 37-39 auf, so dass darauf alle Kennfre- quenzdetektoren gleichzeitig empfindlich sind. Infolge dieser Umschaltung der Tore 56-59 und des Emp- findlichmachens der Kennfrequenzdetektoren 37-39 wird der Empfänger zum Empfang einer kodierten In- formation vorbereitet.
Die kodierte Information wird in Form einer beliebigen Kombination der Frequenzen ausgesandt, durch welche der Anruf bewerkstelligt wurde. Dabei spielt die Reihenfolge der ausgesandten Modulations- frequenzen keine Rolle mehr, da alle Kennfrequenzdetektoren dann gleichzeitig empfindlich sind. Wie dies in Fig. 1 veranschaulicht ist, besteht die kodierte Information aus drei Impulsen mit drei der ver- schiedenen, für den Anruf benutzten Frequenzen. Wenn ein vierter Impuls mit einer dieser Frequenzen ausgesandt werden würde, könnte die kodierte Information unter Umständen den Anruf eines andern Emp- fängers mit den gleichen Kennfrequenzen, jedoch in einer andern Reihenfolge, hervorrufen.
Da die Tore 56-59 jetztoffen sind, werden die bistabilen Kippschaltungen 46-49 über die Leitun - gen 42 durch die Kennfrequenzdetektoren 36-39 gesteuert. In Reihenfolge erzeugen die Kennfrequenzde- tektoren 39,36 und 37 Impulse und die entsprechenden bistabilen Kippschaltungen 49, 46 und 47 werden von der Ruhelage in die Arbeitslage geführt.
Durch die Umlegung der bistabilen Kippschaltung 61 beim Empfang des ersten Pilotentons wird eine akustische Signalvorrichtung 62 wirksam gemacht. Ein Warnzeichen wird von einem Lautspre- cher 63 erzeugt, bis der angerufene Teilnehmer einen Kontakt 64 schliesst, indem er eine Drucktaste betätigt. Beim Schliessen des Kontaktes 64 wird die bistabile Kippschaltung 61 über eine Leitung 70 wieder in die Ruhelage zurückgeführt, wodurch das Warnzeichen beendet wird. Gleichzeitig werden Anzeigelampen 66, 67 und 69, entsprechend der dann wirksamen bistabilen Kippschaltungen 46,47 und 49., gezündet. Die Kombination dieser drei Lampen hat eine besondere Bedeutung, gemäss dem vorherbestimmten Kode.
Insgesamt sind 16 Kombinationen möglich, einschliesslich des Falles, in dem keine einzige Anzeigelampe brennt und des Falles, in dem die vier Lampen 66-69 gezündet sind. Bei Anwendung der gleichen Pilotenfrequenz oder einer Pause zwischen jedem Anruf und der darauffolgenden kodierten Information und zwischen dieser Information und dem nächsten Anruf muss im letzteren Falle die gleiche Reihenfolge der Sendefrequenzen wie für den Anruf benutzt werden, da diese kodierte Information sonst mit einem Anrufzeichen eines andern Empfängers verwechselt werden könnte.
Die Anzeigelampen 66-69 brennen nur solange als der Kontakt 64 geschlossen ist. Dies bedeutet, dass sie nur einen Minimalstrom von der Batterie oder einer andern Speisevorrichtung entnehmen. Der Kode oder die Eingangsinformation wird jedoch in den bistabilen Kippschaltungen 46-49 so lange aufbewahrt und kann wiederholt abgelesen werden, bis der Teilnehmer einen zweiten Kontakt 65 mittels einer Drucktaste schliesst. Über eine Leitung 44 schaltet dieser zweite Kontakt die bistabilen Kippschaltungen 46-49 in ihre betreffenden Ruhelagen zurück, so dass, wenn die monostabile Kippschaltung 60 wieder in die Ruhelage zurückkehrt, der Empfänger wieder zum Empfang eines neuen Anrufs bereit ist. Die Umschaltung der bistabilen Kippschaltungen 46-49 kann auch selbsttätig bewerkstelligt werden, wenn der erste Pilotentonimpuls eines folgenden Anrufs empfangen wird.
In diesem Falle werden die bistabilen Kippschaltungen 46-49 über eine gestrichelt angegebene Leitung 45 durch die monostabile Kippschaltung 60 in ihre Ruhelagen zurückgeführt.
Bei Anwendung eines zweiten Pilotentons, wie dies in Fig. 1 veranschaulicht ist, ist der Empfänger mit einem (nicht gezeigten) selektiven Tonfrequenzdetektor für diesen Pilotenton versehen. Gemeinsam mit dem Tonfrequenzdetektor 40 steuert dieser selektive Tondetektor eine nicht gezeigte bistabileKippschaltung, welche die Funktion der monostabilen Kippschaltung 60 erfüllt.
Umgekehrt kann auch ohne Pilotenfrequenz vorgegangen werden. Es kann z. B. die monostabile Kippschaltung 60 unmittelbar durch den Kennfrequenzdetektor 39 für die letzte Kennfrequenz gesteuert
<Desc/Clms Page number 4>
EMI4.1
<Desc/Clms Page number 5>
se Wiederholungen ausgeschlossen werden, so ist die Anzahl der Teilnehmer auf 5040 beschränkt. Diese
Anzahl lässt sich jedoch durch Erhöhung der Anzahl verschiedener Kennfrequenzen leicht erhöhen. Die betreffende maximale Anzahl von Teilnehmern ohne Wiederholung der Kennfrequenzen ist z. B. gleich
7920 bei elf verschiedenen Kennfrequenzen und 11 880 bei zwölf verschiedenen Kennfrequenzen. Bei zehn verschiedenen Kennfrequenzen und einer Pilotenfrequenz, wobei die niedrigste Frequenz z.
B. 40 Hz be- trägt, und bei einem Frequenzabstand von einer halben Oktave zwischen den verschiedenen niedrigen
Frequenzen ist die höchste Modulationsfrequenz nur 1, 28 kHz, so dass bei Amplitudenmodulation ein
Zwischenfrequenzverstärker mit sehr kleiner Bandbreite benutzt werden kann. Anderseits ist der vor- erwähnte Abstand zwischen den verschiedenen Modulationsfrequenzen verhältnismässig gross, so dass die
Konstruktion der verschiedenen Kenn-und Pilotenfrequenzdetektoren 36-40 keine Schwierigkeiten be- reitet. Trotzdem werden vorzugsweise Kenn-und Pilotenfrequenzen von mehr als etwa l kHz verwendet.
In diesem Frequenzbereich lässt sich bequem eine gute Selektion durchführen und der Niederfrequenz- bereich der Sendemodulation kann unter Umständen für andere Zwecke benutzt werden, z.
B. zum Über- tragen von Sprechsignalen nach besonderen Empfängern. Die Anzahl möglicher Kodekombinationen ist :
EMI5.1
Statt n möglicher Kode bei Nichtaufheben der Reihenfolgebedingung, also im beschriebenen Falle statt vier möglicher Kode, ergeben sich
EMI5.2
was für die beabsichtigten Anwendungen ausreicht. Ausserdem kann der Empfänger mit zusätzlichen Kennfrequenzdetektoren versehen werden, die lediglich für die Informationsübertragung verwendet werden. Die Anzahl möglicher Kodekombinationen ist dann :
EMI5.3
wobei n'grösser ist als n, d. h. als die Anzahl von Kennfrequenzimpulsen des Anrufsignals.
Um den Empfänger für Störspannungspitzen verhältnismässig unempfindlich zu machen, müssen die Kennfrequenz-und Pilotenfrequenzdetektoren mit einer gewissen Verzögerung wirksam sein, wodurch eine minimale Impulsdauer bedingt wird. Es hat sich gezeigt, dass in einem System mit beweglichen Empfängern, z. B. in Kraftfahrzeugen und mit Modulationsimpulsen mit einer Dauer von 0,25 bis 0,5 sec eine gute Anrufsicherheit gewährleistet wird. Unter diesen Verhältnissen beansprucht ein Anruf, einschliesslich der Übertragung einer kodierten Information, einer ersten Pilotenfrequenz und einer gegebenenfalls durch eine Pause ersetzten zweiten Pilotenfrequenz 1, 5-2, 5 bzw. 3-4,5 sec, je nach der Anzahl Impulse der kodierten Information (0 bis 3), durchschnittlich also weniger als 2 bzw. 4 sec. Ein einziger Sender kann somit 1800 Anrufe pro Stunde verarbeiten.
Für ein System mit 1D 000 Teilnehmern ist dies sogar während der Spitzenstunden durchaus ausreichend, so dass man die Anrufsicherheit durch selbsttätige Wiederholung aller Anrufe, z. B. nach zwei Minuten, erheblich erhöhen kann.
Die Auftraggeber können z. B. durch eine Art von Fernschreibverbindung mit dem Sender verbunden sein. Das Fernschreibeempfangsgerät kann den übertragenen Anruf mit der gewünschten, kodierten Information unmittelbar in das Band 8 stanzen. Um das Telexempfangsgerät und die Sendezeit gut auszunutzen, können Speichervorrichtungen zwischen den Leitungen der Auftraggeber und dem Telexempfän- ger eingeschaltet werden.
Das beschriebene System kann in Verbindung mit einem bestehenden Fernsprechnetz mit oder ohne bewegliche Stationen benutzt werden und sich über ein ganzes Land erstrecken.
**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.