DD238499A1

DD238499A1 - CIRCUIT ARRANGEMENT FOR A MULTI FREQUENCY RECEIVER

Info

Publication number: DD238499A1
Application number: DD27738085A
Authority: DD
Inventors: Siegfried Schmidtmann
Original assignee: Inst Fuer Nachrichtentechnik
Priority date: 1985-06-14
Filing date: 1985-06-14
Publication date: 1986-08-20

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung fuer einen Mehrfrequenzzeichen-Empfaenger, der insbesondere zum Empfang von Mehrfrequenzregisterzeichen in Fernsprechvermittlungsanlagen dient. Es besteht das Ziel, eine einfache und leicht prueffaehige Schaltungsanordnung mit grossem Einsatzbereich und hoher Stoersicherheit anzugeben. Daraus leitet sich die Aufgabe ab, die Schaltungsanordnung mit handelsueblichen Bauelementen und ohne Rechnereinsatz mit einfachen integrierfaehigen Schaltungsstrukturen zu realisieren, wobei die CCITT-Toleranzforderungen erfuellt werden muessen. Die Loesung besteht im wesentlichen darin, dass das Mehrfrequenzzeichen mit umschaltbaren Traegerfrequenzen moduliert wird und dass bei Vorliegen verschiedener Einzelfrequenzen stets die gleiche, leicht erkennbare, Sollausgangsfrequenz als Modulationsprodukt entsteht. Die Stellung der Steuerstufe des Traegerfrequenzschalters ist dann als Mass fuer eine Einzelfrequenz auswertbar. Die Auswertezeit wird besonders kurz, da das Mehrfrequenzzeichen in zwei Modulationszweigen mit zwei in entgegengesetzter Reihenfolge geschalteten Traegerfrequenzen abgetastet wird. Fig. 1The invention relates to a circuit arrangement for a Mehrfrequenzzeichen-receiver, which is used in particular for the reception of Mehrfrequenzregisterzeichen in telephone exchanges. The aim is to provide a simple and easy-to-use circuit arrangement with a large field of application and high fault tolerance. From this, the task is derived to realize the circuit arrangement with commercial components and without computer use with simple integrable circuit structures, wherein the CCITT tolerance requirements must be met. The solution consists essentially in that the multi-frequency signal is modulated with switchable Traegerfrequenzen and that in the presence of different individual frequencies always the same, easily recognizable, target output frequency as a modulation product. The position of the control stage of Traegerfrequenzschalters is then evaluated as a measure of a single frequency. The evaluation time becomes particularly short because the multi-frequency signal is sampled in two modulation branches with two carrier frequencies connected in opposite order. Fig. 1

Description

Es ist bereits vorgeschlagen worden, die Veränderungen der Nulldurchgangsabstande bei einem Mehrfrequenzzeichen als Funktion des Amplitudenverhaltnisses der Spannungen mit oberer und unterer Frequenz zusätzlich zu den oben genannten Impulsbreitenunterschieden auszuwerten Durch Mittelwertbildung aus maximalem und minimalem IMulldurchgangsabstand und darauffolgenden Vergleichsoperationen mit dem so gewonnenen Mittelwert werden zwar die CCITT-Forderungen erfüllt, dennoch sind zahlreiche Prüf- und Kontrollschntte im Programmablauf vorzusehen, die die zeitgerechte Auswertung erschweren und somit einen verhältnismäßig leistungsfähigen Rechner erfordernIt has already been proposed to evaluate the changes in the zero-crossing distances for a multi-frequency signal as a function of the amplitude ratio of the upper and lower frequency voltages in addition to the above-mentioned pulse width differences. By averaging maximum and minimum IMull crossing distances and subsequent comparison operations with the thus obtained average, the CCITTs become Requirements are satisfied, yet numerous test and Kontrollschntte be provided in the program flow, which complicate the timely evaluation and thus require a relatively powerful computer

Weiterhin ist ein Digitalempfanger zum Erkennen von mehrfrequenzcodierten digitalisierten Fernmeldesignalen bekannt, bei dem die Signale mit Hilfe von digitalen Korrelationsverfahren analysiert werden, vgl DE-AS 2756251, H 04 Q—1/45 Mit diesem Empfanger wird sowohl die Amplitude als auch die Dauer der Signale geprüft, und es werden Korrelatoren mit dynamischen Schwellwerten kombiniert Von Nachteil ist die erhebliche Schaltungskomplexitat fur den fur die Signalverarbeitung vorgesehenen Schaltungsteil, der aus mehreren Korrelatoren, Pseudokorrelatoren und speziellen Multiplexierem besteht Außerdem sind innerhalb kurzer Zeit umfangreiche Rechenoperationen durchzufuhren, so daß bei diesem Empfanger der Einsatz eines speziellen und aufwendigen Rechners notwendig istFurthermore, a digital receiver for detecting multi-frequency-coded digitized telecommunications signals is known, in which the signals are analyzed by means of digital correlation methods, see DE-AS 2756251, H 04 Q-1/45 With this receiver both the amplitude and the duration of the signals A disadvantage is the considerable circuit complexity for the signal processing part of the circuit, which consists of several correlators, pseudo-correlators and special multiplexers. In addition, extensive arithmetic operations have to be carried out within a short time, so that this receiver is used a special and expensive computer is necessary

Object of the invention

Es ist das Ziel der Erfindung, eine einfache und leicht pruffahige Schaltungsanordnung fur einen Mehrfrequenzzeichen-Empfanger anzugeben, die bei hoher Storsicherheit einen großen Einsatzbereich gewährleistetIt is the object of the invention to provide a simple and easy to check circuit arrangement for a multi-frequency signal receiver, which ensures a large application area with high Storsicherheit

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung fur einen Mehrfrequenzzeichen-Empfanger mit handelsüblichen Bauelementen anzugeben, die ohne Rechnereinsatz nur mit einfachen, integrierfahigen Schaltungsstrukturen realisierbar ist und mit der die CCITT-Forderungen, Mehrfrequenzzeichen bei Pegelunterschieden der Einzelfrequenzen bis zu 7dB, bei Frequenzabweichungen vom Sollwert der Einzelfrequenzen bis zu ± 10% und bei Storsignalen und Geräuschen mit einem Störabstand des Gesamtleistungspegels bis zu 2OdB bezogen auf die Einzelfrequenz mit dem höchsten Pegel innerhalb einer maximalen Gesamtauswertezeit fur Zeichen-und Pausenerkennung von 80 ms sicher zu erkennen, erfüllt werden Erfindungsgemaß wird diese Aufgabe dadurch gelost, daß zwei Modulatoren, deren Eingange miteinander verbunden sind und den Eingang der Schaltungsanordnung bilden, jeweils mit ihrem Tragereingang an je einen Tragerschalter geschaltet sind, dessen Steuereingang mit je einer Steuerstufe verbunden ist, wobei die Steuerstufen zwecks Steuerung der Schalterstellung der Tragerschalter und die Tragerschalter selbst zwecks Durchschaltung von Tragerfrequenzen, die in gleichen Frequenzintervallen gestuft sind wie die Einzelfrequenzen zur Bildung eines Mehrfrequenzzeichens, an einer Taktversorgung liegen Der erste Modulator ist über einen Tiefpaß und der zweite Modulator ist über einen Bandpaß jeweils an einen Nulldurchgangsbewerter sowie an einen Amplitudenbewerter geschaltet, deren Ausgange jeweils mit einem Periodendauerbewerter verbunden sind Der Penodendauerbewerter jedes Modulatorzweiges ist zwecks Stillsetzung des Durchschaltevorganges der Tragerfrequenzen an jeweils einen Steuereingang einer Steuerstufe geschaltet, und die Ausgange der Steuerstufen hegen zwecks Auswertung der Stellung der Steuerstufen an einem Zeichendekoder, der mit einer Verarbeitungseinheit verbunden ist Die Tragerfrequenzen werden von den beiden Tragerschaltern in jeweils entgegengesetzter Reihenfolge zu den Modulatoren durchgeschaltetThe invention has for its object to provide a circuit arrangement for a multi-frequency signal receiver with commercially available components that can be implemented without computer use only with simple integrable circuit structures and with the CCITT requirements, multi-frequency signals at level differences of the individual frequencies up to 7dB, with frequency deviations from Reference value of the individual frequencies up to ± 10% and for interference signals and noises with a signal to noise ratio of the total power level up to 2OdB referred to the single frequency with the highest level within a maximum total Auswertzeit for sign and pause detection of 80 ms sure to be met, according to the invention this is Task thereby solved that two modulators whose inputs are connected to each other and form the input of the circuit arrangement, each with its carrier input to a respective Tragerschalter are connected, the control input ver with a control stage ver is bound, wherein the control stages for the purpose of controlling the switch position of the Tragerschalter and the Tragerschalter itself for the purpose of switching through carrier frequencies that are graded at the same frequency intervals as the individual frequencies to form a multi-frequency signal at a clock supply The first modulator is a low-pass filter and the second modulator The Penodendauerbewerter each Modulatorzweiges is switched to shut down the Durchschaltevorganges the Tragerfrequenzen to each control input of a control stage, and the outputs of the control stages for the purpose of evaluation of Position of the control stages on a character decoder, which is connected to a processing unit The carrier frequencies are in each case of the two Tragerschaltern in opposite Reihenfo Lge switched through to the modulators

Die Amplitudenbewerter sind zwecks Überwachung von Pegelunterschieden an einen Differenzamplitudenbewerter geschaltet, dessen Ausgang am Zeichendekoder liegt Außerdem sind die Ausgange der beiden Amplitudenbewerter mit einer Pausenerkennerschaltung verbunden, die eingangsseitig an der Taktversorgung liegt und deren Ausgang zur Auslosung von Ruckstellvorgangen sowohl an die Periodendauerbewerter als auch an den Zeichendekoder geschaltet ist Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß mit einfachen Baugruppen ein Mehrfrequenzzeichen analysiert wird und durch stufenweise Bewertung sehr schnell und sicher das Vorliegen der beiden Einzelfrequenzen eines Mehrfrequenzzeichens unter Berücksichtigung der vom CCITT vorgeschriebenen Toleranzen erkannt wird Dazu dient insbesondere die Modulation der Einzelfrequenzen mit den in entgegengesetzter Reihenfolge geschalteten Tragerfrequenzen Da als Sollmodulationsprodukt bei unterschiedlichen Einzelfrequenzen durch eine definierte Wahl der Tragerfrequenzen stets die gleiche Ausgangsfrequenz von den Modulatoren geliefert wird, ist der benotigte Filteraufwand sehr gering Die Grenzfrequenzen von Tiefpaß und Hochpaß sind auf diese Sollausgangsfrequenz abgestimmt Die Filter sind vorteilhafterweise mit handelsüblichen integrierten SC-Filtern beziehungsweise Hybndfiltern ohne Abgleich realisierbar Es ist von besonderem Vorteil fur das schnelle und sichere Erkennen eines Mehrfrequenzzeichens, daß innerhalb eines vollständigen Meßzyklus, die Messungen mit Hilfe der von den Periodendauerbewerten gelieferten Signale abschnittsweise wiederholt werden und daß zeitaufwendigere Meßschritte, die außer der Frequenz auch die Penodendauer und die Amplituden bewerten, erst nach positiver Vorprüfung eines Mehrfrequenzzeichens durchgeführt werden Falls ein Parameter eines Mehrfrequenzzeichens als falsch erkannt wird, werden alle Baugruppen in ihre Ausgangslage zurückgestellt, und der Meßzyklus beginnt von vorn Der erfindungsgemaße Einsatz von Modulatoren fuhrt zu einer klar gegliederten Hardware-Losung, deren Funktionsweise leicht prufbar istIn addition, the outputs of the two Amplitudenbewerter are connected to a pause recognition circuit, the input side of the clock supply and its output for the draw of Rücksetzvorgangen both to the period duration value as well as to the The essence of the invention is that with simple assemblies a multi-frequency signal is analyzed and by stepwise assessment very quickly and reliably the presence of the two individual frequencies of a multi-frequency signal is recognized taking into account the tolerances prescribed by the CCITT This is in particular the modulation of the individual frequencies the carrier frequencies connected in the opposite order Da as Sollmodulationsprodukt at different individual frequencies by a defined choice of Tragerfreq If the same output frequency is always supplied by the modulators, the required filter output is very low. The cutoff frequencies of lowpass and highpass are matched to this target output frequency. The filters can be advantageously realized with commercially available integrated SC filters or Hybnd filters without adjustment fast and reliable detection of a multi-frequency signal that within a complete measurement cycle, the measurements using the signals supplied by the period duration values are repeated in sections and that more time-consuming measurement steps that assess the frequency and the Penodendauer and the amplitudes, performed only after positive pre-test of a multi-frequency signal If a parameter of a multi-frequency signal is detected as false, all modules are returned to their original position, and the measuring cycle starts again from the beginning of modulators leads to a clearly structured hardware solution, the functionality of which is easy to test

exemplary

Die Erfindung und ihre Wirkungsweise werden nachstehend an einem Ausfuhrungsbeispiel erläutert In der dazugehörigen Zeichnung zeigenThe invention and its mode of action will be explained below with reference to an exemplary embodiment in the accompanying drawings

Fig 1 ein Schaltbild eines Mehrfrequenzzeichen-Empfangers1 is a circuit diagram of a multi-frequency character receiver

Fia 2 das Modulationsschema eines Modulatorzweiges mit Tiefpaß mit Frequenzangaben des Zeichengabesystems R 2 fur dieFig. 2 shows the modulation scheme of a modulator branch with low-pass filter with frequency indications of the signaling system R 2 for the

Ruckwartsrichtung und Fig 3 das Modulationsschema eines Modulatorzweiges mit Bandpaß mit Frequenzangaben des Zeichengabesystems R2 fur die RuckwartsrichtungFig. 3 shows the modulation scheme of a modulator branch with band-pass with frequency indications of the signaling system R2 for the reverse direction

Gemäß Fig. 1 besteht ein Mehrfrequenzzeichen-Empfänger im wesentlichen aus zwei Modulatorzweigen mit je einem Modulator M1, M 2, einem Tiefpaß TP beziehungsweise einem Bandpaß BP, je einem Nulldurchgangsbewerter NB1, NB2, je einem Amplitudenbewerter AB1, AB 2 und je einem Periodendauerbewerter PB1, PB 2. Zu jedem Modulatorzweig gehört ein Trägerschalter TS 1,TS2 mit vorgeschalteter Steuerstufe ZS 1,ZS2. Außerdem enthält ein Mehrfrequenzzeichen-Empfänger einen Differenzamplitudenbewerter DAB, eine Pausenerkennerschaltung PE und einen Zeichendekoder ZD sowie eine Taktversorgung TV, die die Trägerfrequenzen TT, einen Steuertakt ST und einen Zeittakt ZT liefert.1, a multi-frequency character receiver essentially comprises two modulator branches, each having a modulator M1, M 2, a low-pass filter TP or a bandpass filter BP, one zero crossing evaluator NB1, NB2, one amplitude evaluator AB1, AB 2 and one period duration evaluator PB1 each , PB 2. For each Modulatorzweig includes a carrier switch TS 1, TS2 with upstream control stage ZS 1, ZS2. In addition, a multi-frequency character receiver includes a differential amplitude evaluator DAB, a pause detector circuit PE and a character decoder ZD, and a clock supply TV which supplies the carrier frequencies TT, a control clock ST and a clock ZT.

Das am Eingang E der Schaltungsanordnung liegende Mehrfrequenzzeichen ist gleichzeitig Eingangssignal zweier Modulatoren M1, M 2, deren Trägerfrequenzen fT schrittweise über einen jeweiligen Trägerschalter TS1, TS2 mit den von einem Steuertakt ST geschalteten Steuerstufen ZS1, ZS 2 verändert werden. Beim Zeichengabesystem R 2 bestehen die Mehrfrequenzzeichen für die Rückwärtsrichtung aus zwei der folgenden sechs Einzelfrequenzen fE fE1 = 540Hz fE2= 660HzThe multi-frequency signal at the input E of the circuit arrangement is simultaneously the input signal of two modulators M1, M 2 whose carrier frequencies fT are changed stepwise via a respective carrier switch TS1, TS2 with the control stages ZS1, ZS 2 connected by a control clock ST. In the signaling system R 2, the multi-frequency signals for the reverse direction consist of two of the following six individual frequencies fE fE1 = 540Hz fE2 = 660Hz

fE3= 780Hz fE4= 900HzfE3 = 780Hz fE4 = 900Hz

fE5=1020Hz fE6=1140HzfE5 = 1020Hz fE6 = 1140Hz

Die von der Taktversorgung TV erzeugten Trägerfrequenzen fT haben folgende Werte: fT1=1230Hz fT2 = 1350HzThe carrier frequencies fT generated by the clock supply TV have the following values: fT1 = 1230 Hz fT2 = 1350 Hz

fT3 = 1470Hz fT4=1590HzfT3 = 1470Hz fT4 = 1590Hz

fT5=1710Hz fT6=1830HzfT5 = 1710Hz fT6 = 1830Hz

Sowohl die Differenzen zweier benachbarter Einzelfrequenzen fE als auch die Differenzen zweier benachbarter Trägerfrequenzen fT betragen Δί = 120Hz. Das ist die Voraussetzung dafür, daß durch die Modulation beim Zusammentreffen einer entsprechenden Einzelfrequenz fE mit einer bestimmten Trägerfrequenz fT als Differenz im unteren Seitenband stets eine konstante Sollausgangsfrequenz fA entsteht, zum Beispiel fA = ΠΊ —fE1 = 1230Hz—540Hz = 690 Hz oder allgemein fA = fTn — fEn = 690Hz für η = 1 ...6. Somit ist die Stellung der Steuerstufen ZS1, ZS2 ein Maß für die Einzelfrequenzen eines Mehrfrequenzzeichens.Both the differences between two adjacent individual frequencies fE and the differences between two adjacent carrier frequencies fT amount to Δί = 120 Hz. This is the prerequisite for the fact that the modulation always produces a constant desired output frequency fA as the difference in the lower sideband due to the coincidence of a corresponding individual frequency fE with a specific carrier frequency fT, for example fA = ΠΊ -fE1 = 1230 Hz-540 Hz = 690 Hz or generally fA = fTn - fEn = 690Hz for η = 1 ... 6. Thus, the position of the control stages ZS1, ZS2 is a measure of the individual frequencies of a multi-frequency signal.

Um ein Mehrfrequenzzeichen schnell erkennen zu können, werden die Trägerfrequenzen fT in den beiden Modulatorzweigen in entgegengesetzter Reihenfolge geschaltet, im Modulatorzweig M1,TPvonfT6bisfT2 und im Modulatorzweig M 2, BPvonfM bisfT5. Bei dem als Beispiel gewählten 2-aus-6-Code reichen dann drei Stellungen der Steuerstufen ZS 1,ZS2 aus, um eine Einzelfrequenz fE und damit das Vorliegen eines Mehrfrequenzzeichens zu erkennen; maximal fünf Stellungen der Steuerstufen ZS 1,ZS2 sind erforderlich, um beide Einzelfrequenzen fE eines Mehrfrequenzzeichens eindeutig zu identifizieren. Im ersten Modulatorzweig wird das Mehrfrequenzzeichen mit den Trägerfrequenzen fT von hohen zu niedrigen Frequenzen abgetastet, so daß als Modulationsprodukt im unteren Seitenband nur Frequenzen f > 690 Hz auftreten können, da bei Erkennen einer Einzelfrequenz die Steuerstufe ZS1 von dem Ausgangssignal a oder b 1 des Periodendauerbewerters PB1 stillgesetzt wird, vgl. Fig.2. Im zweiten Modulatorzweig M 2, BP wird das Mehrfrequenzzeichen in entgegengesetzter Reihenfolge der Trägerfrequenzen fT abgetastet, also von niedrigen zu hohen Frequenzen. Dadurch können im unteren Seitenband außer der Sollausgangsfrequenz fA nur Frequenzen f < 690 Hz entstehen, vgl. Fig. 3. Um die Sollausgangsfrequenz fA von den übrigen Modulationsprodukten zu trennen, wird demzufolge dem ersten Modulator M1 ein Tiefpaß TP und dem zweiten Modulator M 2 ein Hochpaß nachgeschaltet, wobei dem zweiten Modulator M 2 außerdem ein Tiefpaß mit geringer Dämpfungsflankensteilheit zur Unterdrückung des oberen Seitenbandes nachgeschaltet wird, so daß dann insgesamt eine Bandpaßcharakteristik entsteht.In order to be able to recognize a multi-frequency signal quickly, the carrier frequencies fT in the two modulator branches are switched in opposite order, in the modulator branch M1, TPvonfT6bisfT2 and in the modulator branch M 2, BPvonfM bisfT5. In the 2-out-of-6 code selected as an example, three positions of the control stages ZS 1, ZS 2 are then sufficient to detect a single frequency fE and thus the presence of a multi-frequency signal; A maximum of five positions of the control stages ZS 1, ZS2 are required to uniquely identify both individual frequencies fE of a multi-frequency signal. In the first Modulatorzweig the multi-frequency signal with the carrier frequencies fT is sampled from high to low frequencies, so that only frequencies f> 690 Hz may occur as a modulation product in the lower sideband, since upon detection of a single frequency, the control stage ZS1 of the output signal a or b 1 of the Periodendauererbewerters PB1 is shut down, cf. Fig.2. In the second modulator branch M 2, BP the multi-frequency signal is sampled in the opposite order of the carrier frequencies fT, ie from low to high frequencies. As a result, only frequencies f <690 Hz can be generated in the lower sideband in addition to the setpoint output frequency fA, cf. In order to separate the target output frequency fA from the other modulation products, a low-pass filter TP and the second modulator M 2 are thus followed by a high-pass filter, wherein the second modulator M 2 is also a low-pass filter with low attenuation slope for suppressing the upper Sideband is followed, so that then a total bandpass characteristic arises.

Die Überprüfung, ob tatsächlich im Eingangssignal eine Einzelfrequenz fE eines Mehrfrequenzzeichens vorliegt, erfolgt immer dann, wenn in einem der Modulatorzweige M 1, TP oder M 2, BP die SollausgangsfrequenzfA auftritt, das kann im ungünstigsten Fall in Stellung 3 der Steuerstufen ZS 1,ZS2 zutreffen, nämlich dann, wenn das Mehrfrequenzzeichen aus den Einzelfrequenzen fE 3 und fE 4 besteht. Die Dauer eines Steuertaktes ST bestimmt, wie lange eine bestimmte Trägerfrequenz fT an den Modulatoren M1, M 2 anliegt. Während dieser Zeit wird durch die Amplitudenbewerter AB 1,AB 2, beispielsweise durch Operationsverstärker realisiert, festgestellt, ob die Eingangsamplitude des Mehrfrequenzzeichens eine bestimmte Sollgrenze überschritten hat. Ist das der Fall, so werden die Nulldurchgangsbewerter NB 1,NB 2, die ebenfalls als Operationsverstärker realisierbar sind, freigegeben, die ihrerseits bei Erkennen von eindeutigen Nulldurchgängen einen jeweiligen Periodendauerbewerter PB1, PB 2 starten. Mittels eines Zähltaktes wird in diesen Zählerbaugruppen die Zeit zwischen den Nulldurchgängen einer Periode gemessen und ausgewertet. Liegt diese innerhalb der geforderten Toleranzgrenzen, so liefern ein oder beide Periodendauerbewerter PB1, PB 2 ein Signal a, das beide Steuerstufen ZS1, ZS 2 in ihre Ausgangslage zurückstellt und die Wiederholung des Vorgangs auslöst. Wird der Meßwert dann bestätigt, so sperren die Periodendauerbewerter PB1, PB 2 mit den Signalen Ы und b2 die jeweilige Stellung der Steuerstufen ZS1 und ZS 2. Die Trägerfrequenzen fT bleiben weiter wirksam, und die Periodendauerbewerter PB1, PB 2 prüfen nunmehr für jede der beiden Einzelfrequenzen fE, ob Amplitude und Frequenz innerhalb der Sollwertgrenzen liegen. Bleibt eine positive Bestätigung der Meßwerte aus, so wird das Signal b aufgehoben, und es erfolgt eine wiederholte Prüfung. Dadurch ist eine schnelle Korrektur von Fehlmessungen, die durch Störeinflüsse auf das Mehrfrequenzzeichen verursacht werden können, möglich.The check as to whether a single frequency fE of a multi-frequency signal is actually present in the input signal occurs whenever the desired output frequency fA occurs in one of the modulator branches M 1, TP or M 2, BP. In the worst case, this can be in position 3 of the control stages ZS 1, ZS2 apply, namely when the multi-frequency signal consists of the individual frequencies fE 3 and fE 4. The duration of a control clock ST determines how long a given carrier frequency fT is applied to the modulators M1, M 2. During this time, it is determined by the amplitude evaluator AB 1, AB 2, for example, realized by operational amplifier, whether the input amplitude of the multi-frequency signal has exceeded a certain nominal limit. If this is the case, then the zero-crossing evaluators NB 1, NB 2, which can likewise be implemented as operational amplifiers, are enabled, which in turn start a respective period duration evaluator PB1, PB 2 upon detection of unambiguous zero crossings. By means of a counting clock, the time between the zero crossings of a period is measured and evaluated in these counter modules. If this lies within the required tolerance limits, then one or both period duration evaluators PB1, PB2 deliver a signal a which resets both control stages ZS1, ZS 2 to their initial position and triggers the repetition of the process. If the measured value is then confirmed, the period duration evaluators PB1, PB2 block the respective positions of the control stages ZS1 and ZS2 with the signals Ы and b2. The carrier frequencies fT remain effective, and the period duration evaluators PB1, PB2 now check for each of the two Single frequencies fE, whether amplitude and frequency are within the setpoint limits. If there is no positive confirmation of the measured values, the signal b is canceled and a repeated test takes place. As a result, a quick correction of incorrect measurements, which can be caused by interference with the multi-frequency signal, possible.

Falls das Signal Ы beziehungsweise b2 durch die Meßergebnisse für die Dauer zweier Perioden der Sollausgangsfrequenz fA bestätigt wird, so erfolgt eine weitere Messung und Bewertung von Amplitude und Periodendauer über mehrere Perioden, beispielsweise acht. Wenn danach alle Meßwerte innerhalb der Toleranzgrenzen liegen, so wird von den Periodendauerbewertem PB1, PB2 jeweils ein Signal d und c2 an einen Zeichendekoder ZD gegeben. Dieser Zeichendekoder ZD dekodiert die Stellung der Steuerstufen ZS1,ZS2 und liefert diese Information in digitaler Form als erkanntes Mehrfrequenzzeichen an eine Verarbeitungseinheit V. Voraussetzung dafür ist außerdem noch, daß von einem Differenzamplitudenbewerter DAB, realisierbar mittels Operationsverstärker, die Bestätigung vorliegt, daß die Differenz der Spannungsamplituden der beiden Spannungen mit den Einzelfrequenzen fE im geforderten Toleranzbereich liegt. Sollte die Sendung eines Mehrfrequenzzeichens unterbrochen werden, so wird mit einer Pausenerkennerschaltung PE die Amplitudenabsenkung in den jeweiligen Modulatorzweigen M 1,TP; M 2, BP um einen bestimmten Betrag, beispielsweise um 50%, nach einer vorgegebenen Zeit, die größer als eine mögliche Zeichenprellzeit ist, signalisiert. In diesem Falle wirkt der Zähltakt ZT als Rückstellsignal R auf die Periodendauerbewerter PB1, PB 2 und den Zeichendekoder ZD, so daß diese Baugruppen in ihre Alisgangslage rückgestellt werden. Der Meßzyklus beginnt dann von neuem.If the signal Ы or b2 is confirmed by the measurement results for the duration of two periods of the target output frequency fA, so there is a further measurement and evaluation of amplitude and period over several periods, such as eight. If thereafter all measured values are within the tolerance limits, the period duration value PB1, PB2 respectively sends a signal d and c2 to a character decoder ZD. This character decoder ZD decodes the position of the control stages ZS1, ZS2 and supplies this information in digital form as a recognized multi-frequency signal to a processing unit V. This is also required that from a Differenzamplituathender DAB, realized by means of operational amplifier, the confirmation is present that the difference of Voltage amplitudes of the two voltages with the individual frequencies fE is in the required tolerance range. If the transmission of a multi-frequency signal is interrupted, the amplitude reduction in the respective modulator branches M 1, T P is used with a pause detector circuit PE; M 2, BP by a certain amount, for example by 50%, after a predetermined time, which is greater than a possible character bounce time signaled. In this case, the count clock ZT acts as a reset signal R on the period duration evaluators PB1, PB 2 and the character decoder ZD, so that these modules are reset in their Alisgangslage. The measuring cycle then starts again.

Mit der Schaltungsanordnung wird die gegenläufige Abtastung des Mehrfrequenzzeichens in den beiden Modulatorzweigen M 1,TP; M 2, BP realisiert. Außerdem ist die Unterteilung des Meßvorganges mit jeweiligen Zwischenauswertungen, die zur Bildung der Signale а, Ы, b2, c1, с2 führen, von Vorteil, da dadurch bei Fehlmessungen oder Störungen die Wiederholzeit gering und damit die Auswertezeit insgesamt kurz wird, so daß die diesbezüglichen CCITT-Forderungen von t — 80 ms für Zeichen- plus Pausenerkennung mit Sicherheit erfüllt werden. Bei einer Steuertaktzeit von t = 4ms und einer Sollausgangsfrequenz von fA = 690Hz wird bei einem maximalen Bedarf von acht Steuertakten ST für die Bildung des Signals b 1 beziehungsweise b 2 und einer Auswertung von acht Perioden der Spannung mit der Sollausgangsfrequenz fA die ErkennungszeitWith the circuit arrangement, the opposite scanning of the multi-frequency signal in the two Modulatorzweigen M 1, TP; M 2, BP realized. In addition, the subdivision of the measurement process with respective intermediate evaluations, which lead to the formation of the signals a, Ы, b2, c1, с2, is advantageous, since thereby in case of incorrect measurements or disturbances, the repetition time is low and thus the evaluation time is short overall, so that the relevant CCITT requirements of t - 80 ms for character plus pause detection can be fulfilled with certainty. With a control cycle time of t = 4 ms and a setpoint output frequency of f A = 690 Hz, with a maximum requirement of eight control clocks ST for the formation of the signals b 1 and b 2 and an evaluation of eight periods of the voltage with the setpoint output frequency f A, the detection time becomes

8 . t4tt s + 8 . 4 ms & 44 ms8th . t4tt s + 8. 4 ms & 44 ms

Da für die Pausenerkennung nur etwa 10ms benötigt werden, wird die CCITT-Forderung mit großer Sicherheit erfüllt, wobei noch genügend Zeit für den Abfragezyklus einer zentralen Verarbeitungseinheit V vorhanden ist. Die Schaltungsanordnung ist mit handelsüblichen analogen und digitalen Schaltungen realisierbar, ohne spezielle Anpassungsschaltungen zu benötigen. Als Filter können integrierte SC-Filter beziehungsweise Hybridfilter ohne Abgleich verwendet werden. Die Taktversorgung TV ist gleichzeitig für mehrere Mehrfrequenzzeichen-Empfänger einsetzbar.Since only about 10 ms are needed for the pause detection, the CCITT requirement is met with great certainty, while there is still enough time for the polling cycle of a central processing unit V. The circuit arrangement can be implemented with commercially available analog and digital circuits without requiring special matching circuits. As filter integrated SC filter or hybrid filter can be used without adjustment. The clock supply TV can be used simultaneously for several multi-frequency character receiver.

Claims

Claim:

1. A circuit arrangement for a multi-frequency character receiver, in particular for receiving multi-frequency register characters in telephone exchanges, characterized in that two modulators (M 1, M 2) whose inputs are connected together and thus input (E) of the circuit arrangement, each with its carrier input are each connected to a carrier switch (TS 1, TS 2) whose control device is connected to a respective control stage (ZS 1, ZS 2), wherein the control stages (ZS 1, ZS 27 for the purpose of controlling the switch position of the carrier switch (TS 1, TS 2) and the carrier switch (TS 1, TS 2) For the purpose of switching through carrier frequencies that are graded at the same frequency intervals as the individual frequencies to form a multi-frequency signal to a clock supply (TV) and that the first modulator (M 1) via a low-pass filter (TP) both to a first zero-crossing evaluator (NB 1) and to a first amplitude evaluator (Aß 1), whose output each connected to a first period duration value (PB 1) is connected, and that the second modulator (M 2) via a bandpass filter (BP) both to a second zero crossing evaluator (NB 2) and to a second amplitude evaluator (AB 2), their outputs each with a second period duration (PB) both to a second zero crossing evaluator (NB2) and to a second amplitude evaluator (AB 2) whose outputs are each connected to a second period duration value (PB 2) is connected, and that the outputs of the Period end value evaluators (PB 1, PB 2) are each connected to a control input of a control stage (ZS 1, ZS 2) for stopping the switching process of the carrier frequencies, and that the outputs of the control stages (ZS 1, ZS 2) for the purpose of evaluating the position of the control stages (ZS 1 , ZS 2) are connected to a character decoder (ZD) whose output is connected to a processing unit (V).

2. Circuit arrangement according to item 1, characterized in that the carrier frequencies of the two carrier switches (TS 1, TS 2) in each case in the opposite order to the modulators (M 1, M 2) are turned on.

3. Circuit arrangement according to item 1, characterized in that the first and the second amplitude evaluator (AB 1, AB 2) are each connected to a Differenzamplituurteilbewerter (DAB) whose output is connected to the character decoder (ZD).

4. Circuit arrangement according to item 1, characterized in that the first and the second amplitude evaluator (AB 1, AB 2) to a pause detector circuit (PE) is connected, the clock input to the clock supply (TV) and the output side for the purpose of triggering reset operations the first and second period duration evaluator (PB 1, PB2) and the character decoder (ZD) is connected.

For this 3 pages drawings

Field of application of the invention

The invention relates to a circuit arrangement for a multi-frequency character receiver, which is used in particular for the reception of multi-frequency register characters in telephone exchanges. Multi-frequency register characters are used according to the specifications of the CCITT in establishing dial-up or transit connections and consist of different 2-out-of-6 codes depending on the signaling system R1, R2 and no.

5. The character is formed by superposition of two sinusoidal signals of different frequency, the two frequencies are selected from a group of six frequencies. Since different frequency groups are used for the forward and reverse transmission directions, 30 characters are possible in the R2 signaling system, for example, which must be recognized by a multi-frequency character receiver. So far, multi-frequency character receiver with six filters for each frequency group, with amplitude weighting and evaluation logic. The circuit arrangements for these multi-frequency character receivers are comparable to those for recipients of keypads. However, since a 2-by-1-out-of-4 code is used for keypads, the circuitry complexity can be reduced by using group filters. However, such a frequency separation by group filter is excluded in a 2-out-of-6 code, so that there is a need to specify simple filter-poor circuit arrangements even for the reception of multi-frequency register characters.

Characteristic of the known technical solutions

A circuit arrangement is known with which the beat period occurring as a characteristic of a multiple frequency register character is evaluated, cf. DE-AS 2712847, H 04 Q-1/46. The solution principle is based on the fact that a digital pulse sequence is formed from a Mehrfreuqenzzeichen present in analog form corresponding to the zero crossing distances. From the resulting different pulse widths integer code words are formed with address in an address encoder and stored during a defined measurement time in two random access memories, so-called RAMs. The contents of the first memory serve as normal, the contents of the second memory are shifted in several passes from the normal, and after each pass the total deviation of both memory contents is determined. If the total deviation is a minimum, the content of the second memory has been shifted from the content of the first memory by one period, and the shift time is a measure of the beating period. Although the solution principle is relatively simple, but it should be noted that even at nominal values of the individual frequencies of a multi-frequency character pulse width differences of less than 5% must be evaluated, so that thereby a relatively high circuit complexity must be driven. The evaluation accuracy must be further increased if the multi-frequency signal is to be reliably detected at the tolerances of the individual frequencies required by the CCITT and up to 7 dB in the case of amplitude differences. However, this requires a total unacceptably high circuit complexity.