Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Frequenzerkennung in selektiven Zeichenempfängern für Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen, bei dem die zeitlichen Abstände von Nulldurchgängen der Eingangsspannung mit einem Zäh ler gemessen werden, der dabei mit einer gegenüber der festzustellenden Zeichenfrequenz hohen Taktfrequenz angesteuert wird, und bei dem die Eingangsspannung nur dann als Zeichen gewertet wird, wenn der gemessene Wert zwischen einem die Bandbreite bestimmenden unteren und oberen Zäh.
lerstand liegt.
Derartige Zeichenempfänger sind beispielsweise durch die deutschen Auslegeschriften 2 145 886, 2 156 123 bekannt.
Bei diesen bekannten Zeichenempfängern wird bei jeder Messung der zeitliche Abstand zwischen zwei benachbarten Nulldurchgängen oder zwischen den Nulldurchgängen am Anfang und am Ende einer einzigen Periode der Eingangsspannung mit dem Zähler festgestellt. Am Eingang von Zeichenempfängern treten nun oft neben den Zeichenfrequenzen auch Störsignale auf, die die Nulldurchgänge der Eingangsspannung so stark verschieben, dass mit den bekannten digitalen Zeichenempfängern keine sichere Zeichenerkennung erfolgen kann. Deshalb ist bereits vorgeschlagen worden, für jeden Frequenzerkennungsvorgang mehrere Perioden der Eingangswechselspannung zu verwenden und den Zähler und dessen untere und obere Zählerstände an die verlängerte Messzeit anzupassen.
Bei derart arbeitenden Zeichenempfängern kann es vorkommen, dass Sprech- oder Musikspannungen auf den Eingang gelangen und anschliessend durch systemeigene Zeichenspannungen (z. B. Tastwahlzeichenspannungen) abgelöst werden.
Wird gleichzeitig mit dem Tastwahlzeichen ein Schlüsselzeichen, beispielsweise ein Gleichstrombegleitzeichen, gesendet, so kann der Beginn des Tastwahlzeichens festgestellt und abhängig davon der Frequenzerkennungsvorgang eingeleitet werden. In solchen Anlagen, die ohne Schlüsselzeichen arbeiten, ist der Beginn des Tastwahlzeichens jedoch nicht erkennbar. Hier ist es möglich, dass der aufgrund von Sprechoder Musikspannungen eingeleitete Zeichenfrequenzerkennungsvorgang über den Beginn des Tastwahlzeichens hinaus fortdauert und zur Feststellung führt, dass kein Tastwahlzeichen vorliegt. Für den anschliessenden Zeichenfrequenzerkennungsvorgang ist dann aber schon ein Teil der Dauer des Tastwahlzeichens verloren.
Die Aufgabe der Erfindung besteht demnach darin, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem der Beginn eines systemeigenen Zeichens möglichst frühzeitig erkannt wird, so dass für den Zeichenfrequenzerkennungsvorgang möglichst viel Zeit zur Verfügung steht. Dies wird gemäss der Erfindung dadurch erreicht, dass für jeden Zeichenerkennungsvorgang eine Vielzahl von Perioden der Eingangsspannung verwendet wird und der Zähler und dessen untere und obere Zählerstände an die durch die Vielzahl von Perioden bedingte Messzeit angepasst sind und dass dieser als Hauptprüfung bezeichnete Zeichenerkennungsvorgang erst eingeleitet wird, wenn in einer vorausgehenden, eine oder wenige Perioden messenden Vorprüfung mit grösserer Bandbreite festgestellt ist, dass die Eingangsspannung eine Zeichenfrequenz haben könnte.
Die die Zeichen erzeugenden Generatoren benötigen, wenn sie zur Abgabe eines Zeichens eingeschaltet werden, eine gewisse Einschwingzeit für ihre frequenzbestimmenden Kreise; auch Filter, die den Zeichenempfängern vorgeschaltet sein können, benötigen eine solche Einschwingzeit. Als Beispiel für solche Filter können die Gruppenfilter angeführt werden, die bei dem mit einem Zweigruppencode arbeitenden Tastwahlverfahren in Fernsprechanlagen verwendet werden. Es kann nun der Fall eintreten, dass mit den bekannten Zeichenempfängern bzw. mit dem früher vorgeschlagenen Zeichenempfänger während solcher Einschwingzeiten zunächst auf ein benachbartes und somit falsches Zeichen erkannt wird.
Die vorliegende Erfindung hat zusätzlich den Vorteil, dass eine solche Erkennung falscher Zeichen vermieden wird, wenn die Dauer der für die Vorprüfung verwendeten Perioden mindestens der genannten Einschwingzeit entspricht. Sollte die Einschwingzeit vor Beginn der Hauptprüfung noch nicht beendet sein, so wird gemäss einer weiteren Ausbildung der Erfindung vorgeschlagen, mindestens eine weitere Vorprüfung der Hauptprüfung vorzuschalten, derart, dass die weitere Vorprüfung nur dann eingeleitet wird, wenn in der ersten Vorprüfung das mögliche Vorhandensein einer Zeichenfrequenz festgestellt wird, und die Hauptprüfung nur dann eingeleitet wird, wenn in der weiteren Vorprüfung das gleiche festgestellt wird.
Um das Verfahren einfach zu gestalten, ist eine weitere Ausbildung der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass für die Hauptprüfung und die Vorprüfung(en) dieselben Einrichtungen verwendet werden und dass für die Hauptprüfung nur statt der für die Vorprüfung vorgesehenen unteren und oberen Zählerausgänge die für die Hauptprüfung vorgesehenen unteren und oberen Zählerausgänge wirksam geschaltet werden.
Die Erfindung wird nun anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines gemäss der Erfindung ausgebildeten Zeichenempfängers für einen Zweigruppencode,
Fig. 2 ein Prinzipschaltbild für einen erfindungswesentlichen Teil einer Auswerteschaltung gemäss Fig. 1,
Fig. 3 ein Diagramm, welches die Bandbreite des Zeichenempfängers in Abhängigkeit von der Zahl der gemessenen Halbperioden angibt, und
Fig. 4 ein schematisch dargestellter Funktionsablauf in einem selektiven Zeichenempfänger, der mit zwei Vorprüfungen arbeitet.
Der Zeichenempfänger in Fig. 1 dient als Codewahlempfänger in Fernsprechanlagen. Bei der Wahl werden die Wählziffern durch Erzeugung und Aussendung von jeweils zwei verschiedenen Frequenzen gebildet, von denen die eine einer ersten Frequenzgruppe und die zweite einer zweiten Frequenzgruppe zugehört. Die Zeichenfrequenzen der ersten Frequenzgruppe können beispielsweise die Werte 697, 770, 852, 941 Hz aufweisen, während die zweite Frequenzgruppe aus den Frequenzen 1209, 1336, 1477, 1633 bestehen kann. Die Zweifrequenzzeichen werden in den Teilnehmerapparaten mittels Zeichengeneratoren erzeugt.
Die Zeichenfrequenz liegt aufgrund der Toleranzen der Zeichengeneratoren innerhalb eines Bereichs fO + AfJ2
Das am Eingang E empfangene Zeichen wird zuerst in einem Eingangsverstärker V verstärkt, über einen Wähltonfilter WF geführt und dann zur Trennung seiner beiden Frequenzgruppen den Gruppenfiltern GFI, GF2 zugeführt.
Setzt sich das empfangene Zeichen aus zwei Codewahlfrequenzen zusammen, so erfolgt die Trennung der beiden Frequenzen mittels dieser Gruppenfilter. Mit den diesen Frequenzen zugeordneten Zeichenspannungen wird jeweils ein Begrenzer B1, B2 angesteuert, der die sinusförmige Zeichenspannung in eine Rechteckspannung umformt. Die eine Recht eckspannung gelangt (über einen Eingang 11) in eine Auswerteschaltung Al, und die andere Rechteckspannung wird einer Auswerteschaltung A2 zugeführt. In den Auswerteschaltungen wird festgestellt, ob die Frequenz des empfangenen Zeichens innerhalb bestimmter, den Codewahlfrequenzen zugeordneter Bereiche liegt. Das Ergebnis der Auswerteschaltung wird über die vier Ausgänge (01) jeder Auswerteschaltung A1, A2 in eine Zeichenausgabeschaltung ZA übertragen, in der geprüft wird, ob in jeder Frequenzgruppe eine Zeichenfrequenz vorhanden ist.
Fällt diese Prüfung positiv aus, findet die Ausgabe des Codezeichens über den Ausgang A statt.
In Fig. 2 ist ein Prinzipschaltbild für einen Teil einer Auswerteschaltung, beispielsweise der Auswerteschaltung Al in Fig. 1, gezeigt. Die Rechteckspannung wird über den Eingang 11, an den noch weitere, nicht dargestellte Schaltungen zur Verbesserung des Sprachschutzes angeschlossen sind, einem Nullstellendetektor ND zugeführt, der bei jedem Durchgang der Rechteckspannung durch den Nullwert einen Nadelimpuls abgibt. Diese Nadelimpulse werden von einem Nulldurchgangszähler NZ gezählt, dessen Zählvolumen einstellbar ist. Der Nulldurchgangszähler NZ hat zwei Ausgänge AV, AH. Der Ausgang AV entspricht einer verhältnismässig niedrigen Zählstellung, beispielsweise der Zählstellung 6, während der Ausgang AH einer verhältnismässig hohen Zählendstellung, beispielsweise der Endstellung 32 entspricht.
Wird die eingestellte Endstellung AH des Nulldurchgangszählers NZ erreicht, so gibt dieser einen Rückstellimpuls R über eine ODER-Schaltung OR ab und stellt sich selbst und andere Schaltungen an den Rückstelleingängen R zurück.
Der erste Nadelimpuls des Nullstellendetektors ND stellt auch eine Flip-Flop-Schaltung NF ein, die darauf eine UND Schaltung TU für den Durchlauf von am Eingang T eintreffenden Taktimpulsen freigibt. Die von einem nicht dargestellten Taktgenerator stammenden Taktimpulse haben gegen über den festzustellenden Zeichenfrequenzen eine verhältnismässig hohe Frequenz und werden von einem Taktzähler TZ so lange gezählt, bis die Rückstellung durch den Nulldurchgangszähler NZ über einen seiner Ausgänge AV, AH erfolgt. Der Taktzähler TZ ist mit einer Reihe von Ausgängen versehen. Für jede Codezeichenfrequenz sind zwei untere Zählerstände und zwei obere Zählerstände abgreifbar.
Für die Frequenz f1 seien beispielsweise ein dem einen unteren Zählerstand zugeordneter Ausgang Zl 1 und ein dem zugehörigen oberen Zählerstand zugeordneter Ausgang Z21 vorgesehen. Der Ausgang Zll ist nun mit dem Einstelleing- ang einer Flip-Flop-Schaltung F11 verbunden, dessen Rückstelleingang an den Ausgang Z21 angeschlossen ist. In entsprechender Weise sind eine der Frequenz f2 zugeordnete Flip-Flop-Schaltung F22 und zwei weitere, nicht dargestellte Flip-Flop-Schaltungen mit zugehörigen Ausgängen des Taktzählers TZ verbunden. Die Ausgänge dieser Flip-Flop-Schaltungen führen über eine ODER-Schaltung OF an den einen Eingang einer UND-Schaltung UF, deren anderer Eingang mit dem Ausgang eines Sperrgatters SG verbunden ist.
Der Ausgang der UND-Schaltung UF ist einerseits an einen Eingang einer ODER-Schaltung OR und andererseits an dem Einstelleingang einer Flip-Flop-Schaltung SF angeschlossen.
Der bei der Einstellung ein 1-Signal abgebende Ausgang dieser Flip-Flop-Schaltung ist mit dem Sperreingang des Sperrgatters SG verbunden, dessen Einstelleingang mit dem Ausgang AV des Nulldurchgangszählers NZ gekoppelt ist.
Die nach der Rückstellung ein 1-Signal abgebenden Ausgänge der Flip-Flop-Schaltungen F11, F22 sind über eine UND-Schaltung UA an den einen Eingang einer UND-Schaltung UB angeschlossen, deren anderer Eingang mit dem Ausgang des Sperrgatters SG verbunden ist.
Für die Frequenz f, seien ferner beispielsweise ein dem anderen unteren Zählerstand zugeordneter Ausgang Z1 und ein dem zugehörigen oberen Zählerstand zugeordneter Ausgang Z2 vorgesehen. Der Ausgang Z1 ist mit dem Einstelleingang einer Flip-Flop-Schaltung F1 verbunden, dessen Rückstelleingang an den Ausgang Z2 angeschlossen ist. In entsprechender Weise sind eine der Frequenz f2 zugeord- nete Flip-Flop-Schaltung F2 und zwei weitere nicht dargestellte Flip-Flop-Schaltungen mit zugehörigen Ausgängen des Taktzählers TZ verbunden. Die Ausgänge dieser Flip Flop-Schaltungen führen zu den einen Eingängen individuell zugeordneter UND-Schaltungen U1, U2, usw.
Die anderen Eingänge dieser UND-Schaltungen, der Rückstelleingang der Flip-Flop-Schaltung SF und ein Eingang der ODER-Schaltung OR sind an den Ausgang AH des Nulldurchgangszählers NZ angeschlossen. Die Ausgänge dieser UND-Schaltungen führen zur Zeichenausgabeschaltung ZA, wie durch den Ausgang 01 der UND-Schaltung U1 in den Fig. 1 und 2 kenntlich gemacht ist.
Mit den Flip-Flop-Schaltungen F11, .2.... wird beim Auftreten eines Eingangssignales am Eingang Ii immer erst eine Vorprüfung unternommen, ehe mit den Flip-Flop-Schaltungen F1, F2... die Hauptprüfung, der eigentliche Frequenzerkennungsvorgang, erfolgen kann. Und zwar wird beispielsweise die Flip-Flop-Schaltung F11 in den Arbeitszustand gesteuert, wenn der in der nur wenige Perioden umfassenden Zeit zwischen der Einstellung der Flip-Flop-Schaltung NF und dem Auftreten eines Signals am Ausgang AV des Nulldurchgangszählers NZ gezählte Wert zwischen den Werten Zl 1 und Z21 liegt. In diesem Fall stellt die Flip-Flop Schaltung F11 über die Schaltungen OF, UF die Flip-Flop Schaltung SF ein, die anschliessend das Sperrgatter SG sperrt.
Gleichzeitig veranlasst die Flip-Flop-Schaltung F11 über die Schaltungen OF, UF, OR die Rückstellung des Nulldurchgangszählers NZ, der Flip-Flop-Schaltung NF, des Taktzählers TZ und, wie nicht dargestellt, der Flip-Flop-Schaltung F11. Nach dem darauf am Eingang I1 auftretenden nächsten Nulldurchgang der Eingangsspannung beginnen die Zähler NZ, TZ von neuem zu zählen. Dabei zählt der Nulldurchgangszähler NZ über seine Zählstellung AV hinaus weiter, weil über das gesperrte Sperrgatter SG keine Rückstellung erfolgen kann. Liegt der in der Zeit zwischen der Einstellung der Flip-Flop-Schaltung NF und dem Auftreten eines Signales am Ausgang AH des Nulldurchgangszählers NZ gezählte Wert zwischen den Werten Z1 und Z2, so befindet sich die Flip-Flop-Schaltung F1 im Arbeitszustand.
Über den Ausgang 01 wird dann als Kennzeichen, dass die Frequenz f, ermittelt worden ist, ein Ausgangssignal dann abgegeben, wenn die Endstellung AH des Nulldurchgangszählers NZ erreicht ist. Diese Hauptprüfung umfasst eine Vielzahl von Perioden der am Eingang I1 liegenden Wechselspannung. Die Anzahlen der Perioden für die Vorund Hauptprüfung sind durch Wahl der Zwischenstellung AV und Endstellung AH des Nulldurchgangszählers NZ fest vorgegeben. Der untere Zählerstand Zl 1 bzw. Z1 und der obere Zählerstand Z21, Z2 sowie die analogen Zählerstände für die anderen Frequenzen sind abhängig von der vorgegebenen Anzahl der Perioden, von den vorgegebenen Toleranzen der Zeichenfrequenzen und von zulässigen Störspannungsanteilen gewählt.
Der Einfluss einer Störspannung auf die Zeichenspannung am Eingang E (Fig. 1) geht aus folgendem hervor. Auf eine Zeichenspannung Uz wirkt eine Störspannung U5 derart ein, dass Nulldurchgänge der Summenspannung Uz+Us gegenüber Nulldurchgängen der Zeichenspannung Uz um den Winkel a verschoben sind.
Die maximale Verschiebung ergibt sich zu
EMI2.1
Wenn nun mehrere Perioden jeder Messung unterlegt werden, so zeigt sich, dass der absolute Fehler mit 2amaX konstant ist, dass aber der relative Fehler abhängig von der Anzahl der Perioden kleiner wird, und zwar beträgt der relative Fehler
EMI2.2
Die Bandbreiteneckwerte ergeben sich zu
EMI3.1
wobei f0 die Zeichennennfrequenz, AfO der auf die Zeichennennfrequenz bezogene, zulässige Frequenzabweichungsbereich, der im wesentlichen durch die zulässige Toleranz der Zeichenfrequenzgeneratoren bedingt ist, amax der Nullstellenverschiebungswinkel und pH die Anzahl der Halbperioden der zu messenden Eingangsspannung ist.
In Fig. 3 sind die Bandbreitenkurven zweier benachbarter Zeichenfrequenzen abhängig von der Anzahl der Halbperioden p, je Messung gezeigt, wobei bestimmte Werte für fO, Afo und amax zugrundegelegt sind. Sind beispielsweise die Zeichenfrequenzen f,=697 Hz und f2=770 Hz die benachbarten Zeichenfrequenzen, wird f,=1,8 10-2f, und Af2=1,8 lo-2f2 gewählt und geht man von einem typischen Geräuschabstand von 12 db aus, so dass
EMI3.2
ist, so zeigt Fig. 3, dass schon bei Zugrundelegung von sechs Halbperioden je Messung eine zur Frequenzerkennung ausreichende Bandbreite erzielt wird.
Wenn die Anzahl der Halbperioden weiter zunimmt, kann jedoch eine geringere Bandbreite erreicht werden oder/und ein kleinerer Geräuschabstand zugelassen werden; andererseits könnte auch der Abstand der benachbarten Frequenzen f,, f2 verringert werden.
Mit der Vorprüfung, die nur wenige Perioden der Eingangsspannung erfasst und mit grösserer Bandbreite (Z11-Z21) erfolgt, kann daher gemäss Fig. 2 festgestellt werden, dass die Eingangsspannung eine Zeichenfrequenz haben könnte, worauf dann die Hauptprüfung eingeleitet wird.
Ist nach Ablauf der wenigen Perioden der Eingangsspannung und der dabei erfolgenden Markierung des Ausgangs AV jedoch keine der Flip-Flop-Schaltungen F11, F22... ein- gestellt, so spricht die UND-Schaltung UA an, so dass über die Schaltungen UB, OR die Rückstellung der Zähler NZ, TZ und der Flip-Flop-Schaltung NF erfolgt und damit ein neuer Vorprüfungsvorgang NF eingeleitet wird. Eine Rückstellung dieser Schaltungen erfolgt auch dann, wenn während der Hauptprüfung sich keine der Flip-Flop-Schaltungen F1, F2. . im Arbeitszustand befindet, und zwar durch das am Ausgang AH auftretende und über die ODER-Schaltung OR geleitete Signal.
Die Fig. 2 zeigt auch, dass für die Hauptprüfung und die Vorprüfung dieselben Schaltungen ND, NZ, NF, TZ verwendet werden und dass für die Hauptprüfung statt der für die Vorprüfung verwendeten unteren und oberen Zählerausgänge Zoll, Z21 des Taktzählers TZ die für die Hauptprüfung verwendeten unteren.und oberen Zählerausgänge Z1, Z2 wirksam geschaltet werden. Die Wirksamschaltung der anderen und teils nicht dargestellten Zählerausgänge erfolgt in derselben Weise.
In analoger Weise, wie in Fig. 2 gezeigt ist, kann der Hauptprüfung mindestens eine weitere Vorprüfung vorgeschaltet sein. Der Funktionsablauf der zugeordneten Steuerung ist in Fig. 4 dargestellt, die für beide Zeichenfrequenzgruppen gilt.
Wenn in der ersten Vorprüfung keine Zeichenfrequenzen festgestellt wurden, erfolgt wie bei der Anordnung gemäss Fig. 2 die Rückstellung der Zähler in den Auswerteschaltungen Al und A2 (Fig. 1), entweder durch die Auswerteschaltung Al oder durch die Auswerteschaltung A2 veranlasst. Ist jedoch in der ersten Vorprüfung eine Zeichenfrequenz festgestellt worden, so wird eine Markierung gesetzt, die angibt, dass eine erste Vorprüfung positiv verlaufen ist und die Zähler werden zurückgesetzt, um den zweiten Vorprüfvorgang beginnen zu lassen. Wenn jetzt beim zweiten Vorprüfvorgang wieder festgestellt wird, dass es eine Zeichenfrequenz sein kann, führt dieses Ergebnis zusammen mit der gesetzten Markierung dazu, dass der Zähler weiterlaufen kann und damit die Hauptprüfung durchgeführt wird.
Das Ergebnis der zweiten Vorprüfung wird ausserdem dazu verwendet, aus der Gruppe der Flip-Flop-Schaltungen F1 bis F4 diejenigen zu sperren, die nicht der erkannten Zeichenfrequenz zugeordnet sind.
Die Ausgänge des Zählers TZ (Figur) sind so beschaltet, dass z. B. zwischen den Ausgängen Z1 und Z2 ein engeres Frequenzband ausgewertet wird als zwischen den Ausgängen Zll und Z21.
Aus Sprachschutzgründen kann noch eine Periodenprüfung parallellaufen, wie sie auch am Eingang Ii in Fig. 2 angel deutet wurde.
Die zweite Vorprüfung kann deshalb vorgesehen sein, um die Einschwingzeiten der Zeichengeneratoren und der Gruppenfilter zu überdecken.
The invention relates to a method for frequency recognition in selective character receivers for telecommunication systems, in particular telephone systems, in which the time intervals between zero crossings of the input voltage are measured with a counter that is controlled with a clock frequency that is high compared to the character frequency to be determined, and in which the Input voltage is only evaluated as a sign if the measured value is between a lower and an upper counter that determines the bandwidth.
level lies.
Such character receivers are known, for example, from the German Auslegeschriften 2,145,886, 2,156,123.
In these known character receivers, the time interval between two adjacent zero crossings or between the zero crossings at the beginning and at the end of a single period of the input voltage is determined with the counter for each measurement. At the input of character receivers, in addition to the character frequencies, interference signals often occur which shift the zero crossings of the input voltage so much that the known digital character receivers cannot reliably recognize characters. It has therefore already been proposed to use several periods of the AC input voltage for each frequency detection process and to adapt the counter and its lower and upper counter readings to the extended measuring time.
With character receivers operating in this way, it can happen that speech or music voltages reach the input and are then replaced by system-specific character voltages (e.g. touch dial voltages).
If a key character, for example a direct current accompanying character, is sent at the same time as the touch dial character, the beginning of the touch dial character can be determined and the frequency recognition process can be initiated as a function thereof. However, in systems that work without a key character, the start of the touch dial character is not recognizable. Here it is possible that the character frequency recognition process initiated due to speech or music tensions continues beyond the start of the touch dial and leads to the determination that no touch dial is present. For the subsequent character frequency recognition process, however, part of the duration of the touch dial character is already lost.
The object of the invention is therefore to provide a method of the type mentioned in the introduction in which the start of a system-specific character is recognized as early as possible, so that as much time as possible is available for the character frequency recognition process. This is achieved according to the invention in that a large number of periods of the input voltage are used for each character recognition process and the counter and its lower and upper counter readings are adapted to the measurement time caused by the large number of periods and that this character recognition process, referred to as the main test, is first initiated , if in a previous preliminary test measuring one or a few periods with a larger bandwidth it is found that the input voltage could have a symbol frequency.
The generators producing the characters require, when they are switched on to output a character, a certain settling time for their frequency-determining circuits; Filters that can be connected upstream of the character receivers also require such a settling time. As an example of such filters, the group filters can be cited, which are used in telephone systems in the touch dialing method which works with a two-group code. The case can now arise that with the known character receivers or with the previously proposed character receiver, an adjacent and thus incorrect character is initially recognized during such settling times.
The present invention also has the advantage that such a recognition of false characters is avoided if the duration of the periods used for the preliminary test corresponds at least to the settling time mentioned. If the settling time has not yet ended before the start of the main test, it is proposed according to a further embodiment of the invention to precede the main test with at least one further pre-test, so that the further pre-test is only initiated if the possible presence of a Character frequency is determined, and the main test is only initiated if the same is found in the further preliminary test.
In order to make the method simple, a further embodiment of the invention is characterized in that the same devices are used for the main test and the preliminary test (s) and that for the main test only those for the main test instead of the lower and upper counter outputs provided for the preliminary test provided lower and upper counter outputs are activated.
The invention will now be explained in more detail with reference to the figures. Show it:
1 shows a block diagram of a character receiver designed according to the invention for a two-group code,
FIG. 2 shows a basic circuit diagram for a part of an evaluation circuit which is essential to the invention according to FIG. 1,
3 shows a diagram which indicates the bandwidth of the character receiver as a function of the number of measured half-periods, and
4 shows a schematically illustrated functional sequence in a selective character receiver which works with two preliminary tests.
The character receiver in Fig. 1 serves as a code dial receiver in telephone systems. When dialing, the dialing digits are formed by generating and transmitting two different frequencies, one of which belongs to a first frequency group and the second to a second frequency group. The symbol frequencies of the first frequency group can have the values 697, 770, 852, 941 Hz, for example, while the second frequency group can consist of the frequencies 1209, 1336, 1477, 1633. The two-frequency characters are generated in the subscriber sets by means of character generators.
The character frequency is due to the tolerances of the character generators within a range f0 + AfJ2
The character received at input E is first amplified in an input amplifier V, passed through a dial tone filter WF and then fed to the group filters GFI, GF2 to separate its two frequency groups.
If the received character is made up of two code dialing frequencies, the two frequencies are separated using these group filters. With the symbol voltages assigned to these frequencies, a limiter B1, B2 is controlled in each case, which converts the sinusoidal symbol voltage into a square-wave voltage. One square-wave voltage arrives (via an input 11) in an evaluation circuit A1, and the other square-wave voltage is fed to an evaluation circuit A2. The evaluation circuits determine whether the frequency of the received character lies within certain ranges assigned to the code dialing frequencies. The result of the evaluation circuit is transmitted via the four outputs (01) of each evaluation circuit A1, A2 to a character output circuit ZA, in which it is checked whether a character frequency is present in each frequency group.
If this check is positive, the code character is output via output A.
FIG. 2 shows a basic circuit diagram for part of an evaluation circuit, for example the evaluation circuit A1 in FIG. 1. The square-wave voltage is fed to a zero position detector ND via input 11, to which further circuits (not shown) are connected to improve the speech protection, which emits a needle pulse with each passage of the square-wave voltage through the zero value. These needle pulses are counted by a zero crossing counter NZ, the counting volume of which is adjustable. The zero crossing counter NZ has two outputs AV, AH. The output AV corresponds to a comparatively low counting position, for example the counting position 6, while the output AH corresponds to a comparatively high counting end position, for example the end position 32.
If the set end position AH of the zero crossing counter NZ is reached, it emits a reset pulse R via an OR circuit OR and resets itself and other circuits at the reset inputs R.
The first needle pulse of the zero position detector ND also sets a flip-flop circuit NF, which then releases an AND circuit TU for the passage of clock pulses arriving at the T input. The clock pulses originating from a clock generator, not shown, have a relatively high frequency compared to the character frequencies to be determined and are counted by a clock counter TZ until the zero crossing counter NZ is reset via one of its outputs AV, AH. The clock counter TZ is provided with a number of outputs. For each code symbol frequency, two lower counter readings and two upper counter readings can be tapped.
For the frequency f1, for example, an output Zl 1 assigned to a lower counter reading and an output Z21 assigned to the associated upper counter reading are provided. The output Z11 is now connected to the setting input of a flip-flop circuit F11, the reset input of which is connected to the output Z21. In a corresponding manner, a flip-flop circuit F22 assigned to the frequency f2 and two further flip-flop circuits (not shown) are connected to the associated outputs of the clock counter TZ. The outputs of these flip-flop circuits lead via an OR circuit OF to one input of an AND circuit UF, the other input of which is connected to the output of a blocking gate SG.
The output of the AND circuit UF is connected on the one hand to an input of an OR circuit OR and on the other hand to the setting input of a flip-flop circuit SF.
The output of this flip-flop circuit which emits a 1-signal during the setting is connected to the blocking input of the blocking gate SG, the setting input of which is coupled to the output AV of the zero crossing counter NZ.
The outputs of the flip-flop circuits F11, F22 which emit a 1 signal after resetting are connected via an AND circuit UA to one input of an AND circuit UB, the other input of which is connected to the output of the locking gate SG.
For the frequency f, for example, an output Z1 assigned to the other lower counter reading and an output Z2 assigned to the associated upper counter reading are also provided. The output Z1 is connected to the setting input of a flip-flop circuit F1, the reset input of which is connected to the output Z2. In a corresponding manner, a flip-flop circuit F2 assigned to the frequency f2 and two further flip-flop circuits (not shown) are connected to the associated outputs of the clock counter TZ. The outputs of these flip-flop circuits lead to one of the inputs of individually assigned AND circuits U1, U2, etc.
The other inputs of these AND circuits, the reset input of the flip-flop circuit SF and one input of the OR circuit OR are connected to the output AH of the zero crossing counter NZ. The outputs of these AND circuits lead to the character output circuit ZA, as indicated by the output 01 of the AND circuit U1 in FIGS.
When an input signal occurs at input Ii, the flip-flop circuits F11, .2 .... always carry out a preliminary test before the main test, the actual frequency detection process, with the flip-flop circuits F1, F2 ... can be done. For example, the flip-flop circuit F11 is controlled in the working state when the value counted in the only few periods between the setting of the flip-flop circuit NF and the appearance of a signal at the output AV of the zero-crossing counter NZ between the Values Zl 1 and Z21. In this case, the flip-flop circuit F11 sets the flip-flop circuit SF via the circuits OF, UF, which then blocks the blocking gate SG.
At the same time, the flip-flop circuit F11 causes the zero crossing counter NZ, the flip-flop circuit NF, the clock counter TZ and, as not shown, the flip-flop circuit F11 to be reset via the circuits OF, UF, OR. After the next zero crossing of the input voltage, which then occurs at input I1, the counters NZ, TZ start counting again. The zero crossing counter NZ continues to count beyond its counting position AV because no reset can take place via the blocked locking gate SG. If the value counted in the time between the setting of the flip-flop circuit NF and the occurrence of a signal at the output AH of the zero-crossing counter NZ lies between the values Z1 and Z2, the flip-flop circuit F1 is in the working state.
An output signal is then emitted via the output 01 as an indicator that the frequency f 1 has been determined when the end position AH of the zero crossing counter NZ is reached. This main test comprises a large number of periods of the alternating voltage applied to input I1. The number of periods for the preliminary and main test are fixed by choosing the intermediate position AV and end position AH of the zero crossing counter NZ. The lower counter reading Zl 1 or Z1 and the upper counter reading Z21, Z2 as well as the analog counter readings for the other frequencies are selected depending on the specified number of periods, on the specified tolerances of the character frequencies and on the permissible interference voltage components.
The influence of an interference voltage on the character voltage at input E (Fig. 1) can be seen from the following. An interference voltage U5 acts on a character voltage Uz in such a way that zero crossings of the sum voltage Uz + Us are shifted by the angle α compared to zero crossings of the character voltage Uz.
The maximum shift results from
EMI2.1
If several periods are underlaid for each measurement, it becomes apparent that the absolute error is constant with 2amaX, but that the relative error becomes smaller depending on the number of periods, namely the relative error
EMI2.2
The basic bandwidth values result from
EMI3.1
where f0 is the nominal frequency of the character, AfO is the permissible frequency deviation range related to the nominal frequency of the character and is essentially determined by the permissible tolerance of the character frequency generator, amax is the zero offset angle and pH is the number of half-periods of the input voltage to be measured.
In FIG. 3, the bandwidth curves of two adjacent symbol frequencies are shown as a function of the number of half-periods p, per measurement, with certain values for f0, Afo and amax being taken as a basis. For example, if the symbol frequencies f, = 697 Hz and f2 = 770 Hz are the neighboring symbol frequencies, then f, = 1.8 10-2f, and Af2 = 1.8 lo-2f2 are selected and a typical signal-to-noise ratio of 12 db is assumed , so that
EMI3.2
3 shows that a bandwidth sufficient for frequency detection is achieved even on the basis of six half-periods per measurement.
If the number of half-periods increases further, however, a smaller bandwidth can be achieved and / or a smaller signal-to-noise ratio can be allowed; on the other hand, the distance between the adjacent frequencies f 1, f 2 could also be reduced.
With the preliminary test, which only records a few periods of the input voltage and takes place with a larger bandwidth (Z11-Z21), it can therefore be determined according to FIG. 2 that the input voltage could have a character frequency, whereupon the main test is initiated.
If, however, after the few periods of the input voltage have elapsed and the output AV has been marked, none of the flip-flop circuits F11, F22 ... is set, the AND circuit UA responds, so that the circuits UB, OR the resetting of the counters NZ, TZ and the flip-flop circuit NF takes place and a new preliminary test process NF is initiated. These circuits are also reset if none of the flip-flop circuits F1, F2. . is in the working state, namely by the signal appearing at the output AH and passed through the OR circuit OR.
2 also shows that the same circuits ND, NZ, NF, TZ are used for the main test and the preliminary test and that for the main test, instead of the lower and upper counter outputs Zoll, Z21 of the clock counter TZ used for the preliminary test, those for the main test used lower and upper counter outputs Z1, Z2 are activated. The other counter outputs, some of which are not shown, are activated in the same way.
In a manner analogous to that shown in FIG. 2, the main test can be preceded by at least one further preliminary test. The functional sequence of the assigned control is shown in FIG. 4, which applies to both character frequency groups.
If no character frequencies were found in the first preliminary test, the counters in evaluation circuits A1 and A2 (FIG. 1) are reset, either by evaluation circuit A1 or by evaluation circuit A2, as in the arrangement according to FIG. If, however, a character frequency has been determined in the first pre-test, a marker is set which indicates that a first pre-test was positive and the counters are reset in order to start the second pre-test. If it is found again during the second preliminary test that it can be a character frequency, this result, together with the set marking, means that the counter can continue to run and the main test is carried out.
The result of the second preliminary test is also used to block those from the group of flip-flop circuits F1 to F4 which are not assigned to the recognized character frequency.
The outputs of the counter TZ (figure) are connected so that, for. B. between the outputs Z1 and Z2 a narrower frequency band is evaluated than between the outputs Z11 and Z21.
For language protection reasons, a period check can also run in parallel, as was also indicated at input Ii in FIG.
The second preliminary test can therefore be provided in order to cover the settling times of the character generators and the group filters.