DD155472B1 - AUSWERTELOGIK FUER TONFREQUENTE WAHLiMPULSE - Google Patents

Description

Titel der Erfindung

Auswertelogik für tonfrequente Vahlimpulse

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Auswertelogik in Mehrfrequenztonzeichenempfängern, insbesondere zum Empfangen von tonfrequenten ¥ahlimpulsen bein Betrieb auf längeren übertragungswegen. Mehr— frequenztonzeicheneinpf anger mit solch einer Auswertelogik ist vorwiegend in der Pernsprech-, NP-ündschaltungs- und Dienstkanal-Technik einsetzbar und ermöglicht Signal- und Rufumsetzung auf Gesellschaftsleitungen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

In Übertrngungseinrichtungen, wie sie aus der Fernsprechtechnik bekannt sind, werden häufig Ein- oder Mehrfrequenz-Tonzeichenempfanger zur Ruf— bzw, Wahlimpulsübertragung benutzt, wobei kein zusätzlicher Signalkanal nötig ist. Diese Funktionen werden mit im Sprachband (0,3 .·· 3»^· kHz) realisiert. Es ist durch DD-¥P 12 01 03 eine Schaltungsanordnung für Zweifrequenz-Tonrufempfänger bekannt, nach der das ankommende Signal in zwei Kanäle eingespeist wird, jeder Kanal ein FiI-

ter .mit nachgeschalteten Schwellwertschalter beinhaltet und beide Kanäle nachfolgend mittels eines U^JD-Gliedes logisch verknüpft sind. Ära Ausgang des UlTO-Gliedes wird über eine Anordnung zur Erhöhung der Sprachsicherheit die Auswertung des Signals vorgenommen.

Der Nachteil dieser Schaltung wird bei Tonfrequenz-¥r>hlimpulsübertragung auf längeren Leitungen deutlich. Übertrpgungsbedxngte Erscheinungen, wie LpufZeitunterschiede zwischen den einzelnen Frequenzen eines Mehrfrequenz-Tonimpulses, Pegeldifferenzen zwischen den Frequenzen und Surnmenfrequenzpegel— Schwankungen lassen sich mit dieser Schaltungslösung auf Grund des alleinig gewählten UND-Verknüpfungsprinzips nicht kompensieren. Die Folge sind Inipulsvcrzerrungen, die beispielsweise Fehlverbindungen hervorrufen können. Unter Impulsverzerrung wird hier die Inpulsbreitenveränderung des Impulses ?m Ausgang des Tonzeichenempfängers gegenüber den Sendeirapuls pn anderen Ende des Übertragnngsweges verstanden, Bin weiterer Lösungsweg zun Empfang von inehrf rsquenton Tonsig— nalen wird mit DS-OS 25 ^S 10^ angegeben.

Dps pus η Frequenzen gebildete Empfangssignal wird hierbei zum einen auf η Filter, die die Phase um 130 drehen, und ζ^τ.ΐ·π anderen auf den Eingang eines Verstärkers geführt. Die Ausgänge der Filter sind der?rt nit dein Verstärkereingang verknüpft, dpß dort die Tonrufspannungen gleicher Frequenz betragsmä^ig gleich und in der Phase entgegengesetzt sind, so daß bei Tonsignalempfang durch Pegelauslöschung am Verstärkereingang die Auswertesperre für eine Torschaltung, pn die Verstärker und Fil— terausgänge angeschaltet sind, aufgehoben wird. Der Nachteil der Schaltung besteht d?rin, daß sie prinzipiell nur zum Bmp— fang von statischen Mehrfrequenz-Tonzeichen geeignet ist. Bei dynamischer Ansteuerung (tonf requente TiTahlirapulse) der Filter treten infolge deren hoher Selektivität Ein— und Aus— Schwingvorgänge störend in Erscheinung. Die Pegel am Verstärkereingang sind erst nach dem Einschwingvorgang betragsgleich und folglich ist die Auswertesporre für die Torschaltung bis zu diesem Zeitpunkt blockiert.

Dprait erscheinen die Ausgangsimpulse im Vergleich zu den Eingangsimpulsen verkürzt. T/eiterhin ist bei der genannten Anordnung nachteilig, daß Laufseitunterschiede zwischen den Frequenzen des empfangenen Mehrfrequenz-Tonirapulses zur Erhöhung der Impulsverzerrung beitragen und Pegelschwarikungon zwischen den Frequenzen bzw. Sunimenfrequenzpegelschwankungen die iJprachsicherheit des Empfängers verschlechtern.

Durch die-DE-AS 21 30 975 ist weiterhin eine Mf*C-Empfangsschaltung bekannt geworden, bei der für jede Signalfrequenz ein auf diese abgestimmtes Bandfilter, ein diesem Bandfilter nachgeordneter Signaidetektorlcreis zur Erzeugung eines der Signalfrequenz entsprechenden Irapulszugs, ein diesem Signaldetektorkreis einzeln zugeordnetes ODER-Glied und ein auf den Eingang dieses ODER-Gliedes rückgekoppeltes UND-Glied angekoppelt sind. An den Ausgängen der Signaldetektorkreise ist ein diesen gemeinsam zugeordnetes ODER-Glied vorgesehen. Die den Signalfrequenzen entsprechenden Impulszüge werden mittels Gleichrichterkreises gleichgerichtet. Die MfC-Empfänger mit seiner Auswerteschaltung dient zur Erkennung von Tonfrequenzen bestimmter Codierung aus einem Signalgemisch und zur Abgabe von Tonfrequenzirapulsen definierter Länge. Es handelt sich also hier um eine Tonfrequenz— Tonfrequenzujnwsndlung, die nicht komparabel ist für die erfindungsgemäße Auswertelogik des Mehrfrequenz-Tonzeichenempfängers für tonfrequente ¥ahlimpulse, die durch Wählereinrichtungen als Gleichstrorasignale abgegeben und danach durch Einrichtungen der Übertragungstechnik in tonfrequente Impulse umgewandelt \ierden.

Ziel der Erfindung

Des Ziel der Erfindung ist eine Schaltungslösung für eine Auswertelogik in einem Mehrfrequenz-Tonzeichenempfanger, insbesondere für tonfrequente Wahlimpulse, die die aufgezeigten Nachteile der genannten Lösungen vermeidet, integrationsfähig ist und somit technisch günstige Einsatzmöglichkeiten bietet.

Darlegung des Wesens der Erfindung

• Die technische Aufgabe der Erfindung besteht dprin, eine Schaltung für einen Mehrfrequenz-Tonzeichenempfanger mit Auswerte-ЗО logik anzugeben, welche eine kleine Impulsverzerrung ausgehend von der Sendeseite bis zum Empfängerausgang über größere Entfernungen gewährleistet. Damit soll der Nachteil der nicht kompensierbaren Impulsverzerrung bei DD-¥P 12 01 ОЗ, bedingt durch das alleinig verwendete UND-Verknüpfungsprinzip und bei

DS-OS 25 ^8 10^, bedingt durch Filtprein- und Ausschwiag'/orgän £O, 'jngpngea werden,

Гяе Aufgabe wird dadurch gjeiüsi;, da™ bei den Melir frequenz— Tonzeichenempfänger eine erfindungsgeniäße Auswertelogik Tür tonfrequente 17^hlimpulse zwischen der Reihenschaltung eines negelverstärkers, η-fachen Tonfrequenzfiltern und n-fachea Triggern und nachfolgender Reihenschaltung eines Integrators, eines Schwellwertschglters und einer Ansteuerschaltung eingefügt wird. Der Regelverstärker, dessen Regelzeitkonstante im Verhältnis zur Periodendauer der Tonfrequenzimpulse sehr klein ist, gestattet es, die Tonfrequenzfilter mit einem konstanten Sunnenfrequenspegel in festgelegten Regelbereich anzusteuern. Dadurch können übertragungsbedingte 3a::inenfrequenzpegelschwrnlcungen en Znpfängeroingc-ng ausgeglichen werden. Der Vorteil der Regelung besteht derin, dn" die Inpul3^ntwort der Гэг.Гге-quen'zfilter nahezu gleich ist und so.-iit die Trigger^usgangsi'.npuisG den gleichen Zeitverlcuf ?иГѵеізэп, Jie den Tonfre— qiienzfiltern na chge schalte ten Trigger :üit vorzugsweise integrierenden Eigenschaften bestimmen durch entsprechend© Fo3tlegung ihrer Schaltschwelle тла^geblich den 3tör?bstand bzw. die Sprpchsicherheit der Ges?ratanordnnng. An den Triggerausgängen erscheint bei Tfshlirapulsbetricb nur die Hällkurve der Impulse, die zur digitplen Ansteuerung der Auswertelogik von Interesse ist,

Die erfindungsgeaäße Auswertelogik für die tonfrequente v/ahl— impulse besteht eingangsseitig aus einem ersten UND-Glied und einen ersten ODSR-Glied, deren jeweils einer der n-fachen Eingänge jeweils mit dem Ausgang des η-fachen Trigger zugeordnet ist. Der Ausgang des ersten UND-Gliedes wird über ein !Megntor und ein nachfolgendes erstes Differenzierglied zum ersten Eingang eines zweiten ODER-Gliedes zugeführt, dessen zweiter Dingang nit dem Ausgpng eines zweiten Differenzier— gliedes verbunden ist. Der Ausgang des zweiten OD3R-Gliedes ist über einen monostabilen Multivibrator mit dom ersten Bin— gang eines dritten ODER-Gliedes, dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang des ersten ШШ—Gliedes verknüpft ist, verbunden.

Ein zweites UND-Glied ist mit seinem ersten Eingang an den Ausgang des dritten ODER-Gliedes und mit seinem zweiten Binsang an den Ausgang des ersten ODER-Gliedes und эо den Eingang des z\/eiten Differenziergliedes angeschlossen. Der Ausgang des zweiten UND-Gliedes ist gn den Eingang des Integrators angekoppelt .

Die Auswertelogik, die im Kern aus einer die Triggersusgänge verknüpfenden UND-ODER-Funktion und einem monostabilen Multivibrator besteht, realisiert im wesentlichen folgende Funktionen:

1,,Die Logik hält die Gesamtsignallaufzeit des Empfängers im Vergleich zu Lösungen mit Speichern klein, dadurch gelöst, daß der zuerst eintreffende Impuls einer der η Frequenzen mit seiner L/M-Fl,?nko den Beginn des Logikansgangsimpulses bestimmt.

2. Ein mit der L/M-Flanke des ersten I.npulses aktivierter nonostabiler Multivibrator setzt mit seiner Haltezeit t„ ein Zeitraster, in dem alle folgenden n—1 Impulse der zugeordneten n-1 Frequenzen an den Logikeingängen eingetroffen sein müssen. Ist das nicht der Fall, so wird am Logikausgang nur ein sehr kurzer, maximal t-, entsprechender Impuls abgegeben. Demzufolge gehen Laufzeitverschiebungen der n-1 Impulse gegenüber dem zuerst eintreffenden im Bereich der Haltezeit t„ nicht in den Startbeginn des Logik— ausgangsimpulses ein.

3· Das Ende des Logikausgangsimpulses wird durch die zuerst erscheinende M/L-Flanke eines der η Eingangsimpulse signa-

ЗО lisiert. Mit dieser Flanke wird der monostsbile Multivibrator erneut aktiviert und spätestens nach Ablauf dessen Haltezeit t„ erscheint die H/L-Flanke des Logikausgangsimpulses. Sind olle η Eingangsimpulse schon vor Ablauf der Haltezeit t_TT verschwunden, so wird bereits zu diesem Zeitpunkt der Logikausgangsimpuls beendet.

4. Die Auswertelogik gewährleistet, daß Impulseinbruch© der Eingangsimpulse im Bereich von t^, nach Beginn des Logikiimr >ulses nicht störend wirksam werden-

Die der erfindungsgeraäße Auswertelogik nachfolgende Kettenschaltung, beginnend mit Integrator über Schwellwertschalter bis zur Ansteuerschaltung, dient der Signalaufbereitung, Störunterdrückung und Dekodiorung bzw, Umformung der von der Auswertelogik abgegebenen Impulse.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden»

Eig. 1 zeigt die Gesamt anordnung des i-Iehrf requenz-Tonseiclienempi*ängers, bestehend ms dem eingangsseitig angeordneten Tiegelverstärker 1 , dem dio in paralleler .Anordnung ausgeführte Kettenschaltung der n-fochen Ponfrequensfilter 2.1 Ьіз 2.η und Trigger 3·1 bis 3.n nachgeschaltet ist. Die η-fachen Trigger 3*1 bis 3·^α sind derart mit der erf indungsgernäßen Auswertelogik k verknüpft, daß jeweils der Ausgang der n—fachen Trigger 3»1 bis 3*ⁿ jeweils einem der η-fachen Eingänge des UND-Gliedes 5 und des ODER-Gliedes 6 zugeordnet ist. Der Ausgang des UIiD-Gliedes 5 führt über den Negator 7 und nachfolgend dem Differenzierglied 8 zum ersten Eingang des ODER-Gliedes 10, dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang des Differen— ziergliedes 9 verbunden ist* Das ODER-Gliod 10 ist ausgangs— seitig über den monostabilen Multivibrator 11 zum ersten Eingang des ODER-Gliedes 12 geführt, dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang des UND-Gliedes 5 verknüpft ist. Den Abschluß der Auswertelogik h bildet d?_s UND-Glied 13, d_as mit seinem ersten Eingang mit den Ausgang des ОЭЕЛ-Gliedes 12

ЗО und wit seinem zweiten Eingang mit dem Ausgang- des ODER-Gliedes б und mit dem Eingang des Differenziergliedes 9 verbunden ist. Der Ausgang des UND-Gliedes I3 ist nit dem Eingang des Integrators ik_f der ausgangssaitig über den Schwellwertschalter 15 zum Eingang der Ansteuerschaltung 16 führt, verbunden.

Die Amplitude des Suramenfrequenzpegels der am Eingang E eintreffenden mehrfrequenten Tiahlimpule wird durch, den Regelverstärker 1, der vorzugsweise aufcomatisch, regelt und dessen Regelzeitkonstante sehr klein gegenüber der Periodendauer der eintreffenden Impulse ist, derart ausgeregelt, daS der Sum— raenfrequenzpegel am Ausgang des Hegelverstärkers 1 in gewählten Empfangspegelbereich, konstant ist. Unter der Bedingung, daß alle Erapf angsfrequenzen gegeneinander pegelgleich sind, gestaltet sich die Impulsantwort der Filter 2.1 bis 2.η an deren Ausgang ebenfalls gleich und besitzen die Trigger 3·^ bis 3·^η eine gleiche SchaItschwelle, d©nn erscheinen an den Triggerausgangen Impulse mit gleichem Zeitverlauf, Sind Pegelunterschiede zwischen den Erapfangsfrequenzen vorhanden, so können die Impulse an den Triggerausgängen infolge der unterschiedlichen Impulsantwort der Tonfrequenzfilter 2.1 bis 2,η zeitlich verschoben erscheinen. Das gleiche gilt für übertragungsbedingte Laufseitunterschiede zwischen den SVequensen. Die Trigger 3·1 bis 3·^η haben vorzugsweise integrierende Eigenschaften, so dsP die Auswertelogik k nur mit der Hüllkurve der tonfrequenten ¥ghlimpulse angesteuert wird. Das dynamische Verhalten der Auswertelogik 4, die vorrangig zeitlich verschobene Impulse an den Triggerausgängen hinsichtlich einer kleinen Impulsverzerrung kompensieren soll, wird nachfolgend pn zwei charakteristischen Betriebsfällen demonstriert:

1. An allen Triggerausgängen liegt der gleiche zeitliche Impulsverlauf und der logische Pegel H vor. Dann entsteht an den Ausgängen der Glieder 5» 6, 12 und 13 gleichfalls H. Der monostabile Multivibrator 11 wird zwar durch die L/E-Planke atn Ausgang des ODER-Gliedes б über das Differenzierglied J5 und das ODIDR-Glied 10 zum einen und anderen durch die H/L—Flanke p.m Ausgang des UND-Gliedes 5 über Negptor 7, Differenzierglied 8 und ODER-Glied 10 aktiviert, hat aber auf den Logikausgangsimpuls am Ausgang des UND-Gliedes 13 keinen EinfluS. Der Logikausgangs— impuls wird durch die H/L-Flanke am Ausgang des ODER—Glie—

des 6 unmittelbar beendet und ist in seinem Zeitverlauf mit den Triggerausgangsimpulsen identisch. Ist an einem oder inehrsrcr: Trigger ausgängen kein Impuls vorhanden, so wird der monostabile Multivibrator 11 durch das ODER-Glied б in der beschriebenen ¥eise aktiviert. Am Ausgang des UND-Gliedes 13 entsteht ein Impuls im Raster der Haltezeit

t„ des monostabilen Multivibrators 11, der während t„ ri H

den Pegel H über das ODER-Glied 12 an den ersten Eingang des UND-Gliedes 13 schaltet, dessen zweiter Eingang durch H vom Ausgang des ODER-Gliedes б belegt ist,

2. An den Triggerausgangen 1 bis n-1 liegt der gleiche zeitliche Impulsverlauf und am η-ten Triggerausgang ein z, B, durch Pegelverwerfung zeitlich deformierter Impuls vor. Durch die L/lI— Flanke an Ausgang des ODER-Gliedes 6 wird der monostabile Multivibrator 11 aktiviert und belegt über das ODER-Glied 12 den ersten Eingang des UND-Gliedes 13i dessen zweiter Eingang nit H belegt ist, mit H, wodurch am Ausgang des UND-Gliedes I3 gleichfalls H entsteht.

Da H pm Ausgang des ODER-Gliedes 12 einmal durch t_TT oder

zum anderen durch den Ausgangspegel des UND-Gliedes 5 bestimmt wird, muß bis zum Ablauf von t„. der Pegel H an Ausgang des UND-Gliedes 5 vorliegen. Andernfalls ändert sich der Pegel pm Ausgang des UND-Gliedes I3. Einen ungestörten Impulsverlauf erhält пап nur dann, wenn die Zeitverschiebung zwischen den Impulsen an den Triggerausgängen 1 bis n-1 und dem zeitlich deformierten Impuls am η-ten Triggerausgang kleiner bzw. gleich t„ ist. Ist der Ausgangsimpuls

des UiTD-Gliedes 5> der dem zeitlich deformierten Impuls entspricht, kurzer als der Ausgangsimpuls des ODER-Gliedes 6, so wird durch die Π/L-Flanke επ Ausgang des UND-Gliedes 5 der monostabile Multivibrator 11, wie im 1. Betriebsfall beschrieben, aktiviert und es entsteht auf diese Weise eine Verlängerung des am η-ten Triggerausgang bereits verschwundenen Impulses um den ¥ert t„. Damit wird deutlich, d,?,ß der zeitlich deformierte Impuls nur um den Betrag von t^ gedehnt werden kann.

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Ist diese Zeitsui:irae ζ. B. größer als der Impuls an den Triggerausgängen 1 bis n-1 , dann wird dies ?m UITD-Glied 13 durch das cn ds3 3cn srtv'oitcn Dining angeschaltete ODSR-Gliod б korrigiert.

Die Logikeusgangsirnpulse werden durch den Integrator 14 trapezähnlich geformt. Durch entsprechende T7ahl der Schaltgrenze des folgenden Schwellwertschalters 15 ist die Impulsverzerrung auf den "Wert I^-TuIl einstellbar. Außerdem können Störixapulse, die эга Logikausgang vorliegen können, і:л Bereich der Haltezeit t„ des monostabilen Multivibrators 11

ti

unterdrückt werden. Die ara Ende dos Mehrfreq'ienztonzeichen— enipfängers angeordnete Ansteuerschaltung 16 übernimmt die unmittelbare "Weiterleitung der Impulse (z. B. Anschaltung an Vermittlungseinrichtung).

Claims (1)

1. ErfindangsAnspruch

   Auswertelogik für tonfrequente I/a hlimpulse, die in Mehrfrequenz-'fonzeichenempfängern zwischen der Reihenschaltung eines Hegelverstärlcers, η-fachen Tonfrequensfiltern und n-fachen Triggern und der Reihenschaltung eines Integrators, eines Schwellwertschalters und einer Ansteuerschaltung eingefügt wird, gekennzeichnet dadurch, da£ jeweils der Ausgang der bekannten η-fachen Trigger jeweils ѳіпѳга der n—fachen Eingänge eines ersten UND-Gliedes (5) und eines ersten ODER-Gliedes (6) augeordnet, äa£ der Ausgang des ersten UND—Gliedes (5) über einen Negator (7) und ein nachfolgendes erstes Differenzier— glied (S) zum ersten Eingang eines zweiten ODER-Gliedes (1O) geführt, dessen zweiter Eingang mit den Ausgang eines zweiten Differenziergliedes (9) verbunden ist, da·" der Ausgang des zweiten ODER-Gliedes (1O) über einen monostabilen Multivibrator (11) nit dem ersten Eingang eines dritten ODER-Gliedes (12), dessen zweiter Eingang mit den Ausgang des ersten UND-Gliedes (5) verknüpft ist, verbunden ist, daß ein zweites UND-Glied (13) rait seinem ersten Eingang mit den Ausgang des dritten ODER-Gliedes (12), daß der zweite Eingang des zweiten UND-Gliedes (ij) nit dem Ausgang des ersten ODER-Gliedes (5) und mit dem Eingang des zxveiten Differenziergliedes (9) und daß der Ausgang des zweiten UND-Gliedes (ІЗ) rait dem Eingang des bekannten Integrators verbunden ist.

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