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Anordnung zur Übertragung tonfrequenter Signale über einen Nachrichtenkanal
mit Mitteln gegen fehlerhafte Auswertung bei Störsignal-und Sprachbeeinflussung
Zur Übertragung tonfrequenter Signale ist es bekannt, empfangsseitig selektive Tonfrequenzempfänger
zu verwenden und zusätzliche Mittel vorzusehen, die zur Abschaltung der nachgeschalteten
Auswerteeinrichtung dienen, wenn neben den Signalfrequenzen Störfrequenzen empfangen
werden. Weiterhin ist es bekannt, bei einer gleichzeitigen Übertragung mehrerer
Signalfrequenzen innerhalb des Sprachbereiches diese derart zu verteilen, daß eine
Nachahmung der übertragenen- Signale durch Sprache unwahrscheinlich ist. Dies-hat
zur Folge, daß nur eine beschränkte Anzahl solcher Frequenzkombinationen innerhalb
des Sprachfrequenzbereiches vorhanden ist. Eine weitere bekannte Maßnahme zum Schutz
gegen Störfrequenzen bei einer tonfrequenten Signalübertragung ist die Verwendung
einer Mehrfrequenzencodierung, bei der das Signal immer aus einer festgelegten Anzahl
von möglichen Signalfrequenzen, beispielsweise zwei Frequenzen aus fünf, gebildet
ist. Empfangsseitig sind dann Überwachungseinrichtungen vorgesehen, die bei dem
gewählten Beispiel prüfen, ob zwei- der möglichen Frequenzen empfangen werden und
drei fehlen. Dabei besteht aber immer noch die Möglichkeit, daß bei Ausfall eines
der fünf Übertragungskanäle durch Störfrequenzen verfälschte Signale unbemerkt bleiben.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Tonfrequenz-Signalübertragung
über einen Nachrichtenkanal auf Übertragungsfehler, insbesondere auf solche Fehler,
die durch Störfrequenzen hervorgerufen werden, und auf Gerätestörungen zu überwachen
und eine Auswertung bei Störungen zu unterbinden.
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Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß auf der Sendeseite
Mittel zur gegenphasigen impulsmäßigen Tastung zweier überwachungsfrequenten und
auf der Empfangsseite zum Zwecke der Überwachung des Gegentaktes sowie der Taktfrequenz
der Impulse dieser beiden Überwachungsfrequenzen eine aus Zeitkreisen gebildete
Überwachungseinrichtung vorgesehen sind, welche den Signalempfang bei Abweichungen
des Taktes und der Phasenlage der Tastimpulse von dem vorgesehenen Maß abschaltet.
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Dabei können die beiden im Gegentakt getasteten Frequenzen als Überwachungsfrequenzen
im Frequenzband eines Übertragungskanals vorgesehen werden, wobei zusätzliche Signalfrequenzen
zur Signalbildung verwendet werden. Weiterhin ist es auch möglich, die beiden Überwachungsfrequenzen
zur Signalbildung selbst zu verwenden.
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Auf diese Weise wird eine Art Ruhestromüberwachung für den Nachrichtenkanal
geschaffen, die im Vergleich zu den bekannten Anordnungen mit geringem Aufwand eine
besonders große Sicherheit gegen Störungen gewährleistet. In vorteilhafter Weise
kann bei der Einrichtung nach der Erfindung die Zeit der Erkennung einer Störung
sehr klein gehalten werden. Außerdem ergibt sich durch die Ausbildung der Einrichtung
eine weitgehende Selbstüberwachung auf Gerätestörungen. Auch bei einem schmalen
Frequenzband für die Signalübertragung wird eine große Sicherheit für die Unterscheidung
zwischen Signal und ,Sprache erzielt.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus nachstehender
Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels. Es zeigt
F i g. 1 ein Blockschältbild eines Ausführungsbeispiels, F i g. 2 ein Impulsdiagramm
und F i g. 3 ein Schaltbild einer Überwachungseinrichtung.
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Das Blockschaltbild der F i g. 1 zeigt in stark vereinfachter Weise
den Aufbau einer Einrichtung nach der Erfindung. Die Tonfrequenz des Generators
1 und die Tonfrequenz des Generators 2 werden im Gegentakt von einem astabilen Multivibrator
3 getastet auf die Übertragungsleitung 4 gegeben. Durch die impulsmäßige Tastung
mittels eines Multivibrators entsteht der in F i g. 2 gezeigte zeitliche Verlauf
für die beiden Signalfrequenzen f 1 und f 2. Im Ausführungsbeispiel
der F i g. 1 sind nun an die Verbindungsleitung 4 zwei. auf die beiden Tonfrequenzen
f
1 und f 2 abgestimmte selektive Tonfrequenzempfänger 5 und 6 angeschlossen. Die
Ausgänge dieser Tonfrequenzempfänger 5 und 6 sind auf je einen Eingang einer Überwachungseinrichtung
7 geführt, die die empfangenen Signale auf ihre Gegenphasigkeit und auf ein vorgegebenes
Taktmaß prüft. An dem Ausgang dieser Überwachungseinrichtung 7 entsteht nur dann
ein Signal, wenn diese Prüfung positiv ausfällt. Zwischen die Überwachungseinrichtung
7 und die Auswerteeinrichtung 9 für die empfangenen Signale ist ein Zeitkreis 8
geschaltet, der die Verbindung zwischen der Überwachungseinrichtung 7 und der Auswerteeinrichtung
9 mit einer gewissen Zeitverzögerung herstellt. Dies hat den Zweck, daß empfangene
Signale erst nach einer gewissen Prüfzeit in der Überwachungseinrichtung 7 zur Auswerteeinrichtung
9 durchgeschaltet werden. Da diese Prüfzeit die eigentliche Signaldauer verkürzt,
kann der Zeitkreis 8 so ausgebildet sein, daß er durch eine gewisse Zeitverzögerung
am Ende des empfangenen Signals eine Mindestdauer des Signals für die Auswerteeinrichtung
9 sicherstellt.
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Das Schaltbild in F i g. 3 zeigt nun ein Ausführungsbeispiel für eine
in F i g. 1 mit 7 bezeichnete Überwachungseinrichtung. An den beiden Eingangsklemmen
K1 und K2 treten bei einer ungestörten Signalübertragung gemäß F i g. 2 alternierend
Impulse auf. Dabei sind die beiden Tonfrequenzempfänger 5 und 6 so ausgebildet,
daß bei einem einlaufenden Impuls der Empfängerausgang mit dem Nullpotential verbunden
wird und in den Impulspausen potentialfrei ist.
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Die Überwachungsschaltung der F i g. 3 beruht nun auf dem Prinzip,
daß zwei. RC-Kombinationen R 3, C1 und R4, C2 vorgesehen sind, die derart über Transistoren
T 1 bis T 4 verkoppelt sind, daß bei dem Einlaufen eines Impulses
an dem einen Eingang der Signalstromkreis für den anderen Eingang für die durch
die RC-Kombination bestimmte Zeit zur Ausgangsklemme K3 durchgeschaltet wird. Die
Funktionsweise ist dabei wie folgt: Im Ruhezustand der Anordnung wird der Kondensator
C l durch die Spannungsquelle U mit seinem rechten Belag über den Widerstand R 5
auf Nullpotential und mit seinem linken Belag über den Widerstand R3 und den Gleichrichter
Grl auf Minuspotential aufgeladen. Der Kondensator C2 wird in entsprechender Weise
über Widerstände R 6, R4 und den Gleichrichter Gr2 aufgeladen. Bei aufgeladenen
Kondensatoren C1 und C2 liegt bei beiden Transistoren T1 und T3 Nullpotential an
deren Basis, so daß sie gesperrt sind und keine Schaltverbindung zwischen den Eingangsklemmen
K1, K2 und der Signalausgangsklemme K3 besteht. Läuft nun beispielsweise am Empfänger
5 ein Signal ein, so wird an dessen Ausgang die Klemme K1 auf Nullpotential gelegt
und der Kondensator C 1 durch das Öffnen des Transistors T2 über diesen Transistor,
den Widerstand R 1 und, da die Klemme K1 durch den Empfänger 5 mit dem Punkt Null
verbunden ist, über den Gleichrichter Gr3 entladen. Die Zeitkonstante für die Wiederaufladung
des Kondensators ist so groß bemessen, daß er noch im entladenen Zustand ist, während
am Empfänger 6 ein Signal erscheint. Beim Eintreffen eines Signals am Empfänger
6 wird dann wiederum dessen Ausgang, also die Klemme K2, mit Nullpcitential verbunden,
so daß der Transistor T i durchlässig wird und über die Ausgangsklemme K3 ein Signalstrom
fließt. Gleichzeitig wird auch durch das Öffnen des Transistors T4 der Kondensator
C'2 über diesen Transistor, den Widerstand R2 und, da die Klemme K2 über den Empfänger
6 reit Nullpotential verbtmderx ist, über cien Pmkt Null und den Gleichrichter Gr44
=t laden. Beim Eingang eines zweiten Impulses auf den Empfänger 5 ist dann also
auch der Transistor T3 füg des Signalstrom geöffnet. Da die Signalimpulse bei strörungsfreiem
Betrieb abwechselnd am Empfänger 5 und 6 eintreffen, fließt über die Ausgangsklemme
K3 ein dauernder Signalstrom so lange, wie Signale gemäß F i g. 2 an den Empfängern
5 und 6 einlaufen.
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Die Sperrfunktion der Anordnung der F i g: 3 bei gestörtem Signalempfang
sei im folgenden an Hand zweier Beispiele erläutert: Läuft beispielsweise an beiden
Signaleingängen, also an den Empfängern 5 und 6, gleichzeitig ein Signalimpuls ein,
so werden auch die Basen der beiden Transistoren T2 und T4
gleichzeitig
an Nullpotential gelegt. Ihre Emitter liegen gleichzeitig über die Widerstände R
1 und R 2 an einem etwas negativen Potential, so daß diese Transistoren gesperrt
bleiben und sich die beiden Kondensatoren C1 und C2 nicht entladen können. Demzufolge
bleiben auch die beiden Transistoren T1 und T3 gesperrt und es fließt kein Signalstrom
über die Ausgangsklemme K3.
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In dem Fall, in dem nur an einem Empfänger, beispielsweise am Empfänger
5, ein Signal auftritt, entlädt sich zwar der Kondensator C1 über den Transistor
T2, aber der Kondensator C2 wird nicht entladen, so daß der Transistor T3 nicht
geöffnet wird und zur Ausgangsklemme K3 kein Signalstrom fließen kann.
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Aus diesen beiden Beispielen lassen sich auch weitere Möglichkeiten
von auftretenden Störungen; bei denen eine Abgabe eines Signalstromes an der Klemme
K3 unterbunden wird, ableiten.
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Vorstehend sind lediglich Einrichtungen zum Empfang und zur Überwachung
zweier im Gegentakt getasteter Signale beschrieben. Diesen Signalen kann nun beispielsweise
die Überwachungsfunktion für einen Übertragungskanal von tonfrequenten Signalen
zugeordnet werden. Dabei besteht nun die Möglichkeit, daß neben diesen beiden im
Gegentakt getasteten Überwachungsfrequenzen weitere Signalfrequenzen übertragen
werden. Die beiden Überwachungsfrequenzen können dabei an die obere und untere Frequenzgrenze
des den Übertragungskanal bildenden Frequenzbandes gelegt sein, wobei die Überwachungsempfänger
zum Empfang einer grtißeren Bandbreite als die Signalempfänger ausgebildet sein
können. Eine Einrichtung zur Übertragung tonfrequenter Signale kann aber auch so
ausgebildet sein, daß die Signale als Doppeltonsignale in einem Mehrfrequenzcode
aus den beiden impulsmäßig im Gegentakt getasteten Überwachungsfrequenzen gebildet
werden.