DE1227501B

DE1227501B - Procedure for checking data transmissions for freedom from interference

Info

Publication number: DE1227501B
Application number: DET27853A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Horst Ohnsorge
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1965-01-20
Filing date: 1965-01-20
Publication date: 1966-10-27

Description

Verfahren zur Prüfung von Datenübertragungen auf Störungsfreiheit Auf übertragungskanälen treten additive Störungen sowie multiplikative Störungen in Form von Pegelschwankungen statistisch verteilt auf. Werden diese Kanäle zur Datenübertragung verwendet, dann verursachen die Störungen übertragungsfehler. Ist eine sehr kleine Fehlerwahrscheinlichkeit gefordert, dann müssen technische Mittel vorgesehen werden, die diese Fehler erkennen und eventuell korrigieren. Zu diesem Zweck setzt man die bekannten fehlererkennenden oder korrigierenden Code ein.Procedure for checking data transmissions for freedom from interference Additive interference and multiplicative interference occur on transmission channels statistically distributed in the form of level fluctuations. Will these channels become Data transmission is used, then the disturbances cause transmission errors. is If a very small probability of error is required, then technical means are required be provided that recognize these errors and correct them if necessary. To this The purpose is to use the known error-detecting or correcting code.

Diese Code können aber nur bestimmte Fehlerkonfigurationen erkennen und verlieren schnell ihre Wirksamkeit, sobald eine bestimmte Anzahl von Fehlern in einer vorgegebenen Informationsmenge überschritten wird. Es ist bekannt, in diesem Fall am Empfangsort eine Erkennung der Störungen durchzuführen und bei Auftreten einer Störung die Wiederholung der Information zu fordern, die in der gestörten Zeit am Empfangsort eintraf; dies kann beispielsweise geschehen, indem die empfangenen Signale mit zwei Schwellwerten verglichen werden, bei deren Unter- bzw. überschreiten eine Störungsanzeige ausgelöst und damit eine Wiederholung der Information herbeigeführt wird.However, these codes can only recognize certain error configurations and quickly lose their effectiveness once a certain number of errors is exceeded in a predetermined amount of information. It is known in this Detection of the faults at the receiving location and if they occur of a disturbance to require the repetition of the information contained in the disturbed Time arrived at the place of reception; this can be done for example by the received Signals are compared with two threshold values when they fall below or exceed them a fault display is triggered and thus a repetition of the information is brought about will.

Ein derartiger Stördetektor ist vor allem in den Fällen anwendbar, in denen Phasenumtastung als Modulationsart der Datenübertragung gewählt wird. Die Schwankungen der Impulsamplituden, die durch lineare Verzerrungen der Filter und des übertragungskanals entstehen, sind bei dieser Modulationsart relativ gering, so daß keine besonders großen Schwellenabstände gewählt werden müssen und der Stördetektor damit eine große Anzeigeempfindlichkeit für additive und multiplikative Störungen aufweist.Such a disturbance detector is particularly applicable in the cases in which phase shift keying is selected as the type of modulation for data transmission. the Fluctuations in the pulse amplitudes caused by linear distortion of the filters and of the transmission channel are relatively low with this type of modulation, so that no particularly large threshold distances have to be selected and the interference detector thus a high display sensitivity for additive and multiplicative disturbances having.

Ein derartiger Stördetektor ist jedoch für den Fall nicht ohne weiteres anwendbar, daß die Informationsübertragung durch geträgerte Impulse erfolgt, wobei die Information in der Frequenz der Impulsträger liegt. Bei der Datenübertragung auf Fernsprechkanälen ist nämlich damit zu rechnen, daß für die beiden Signalfrequenzen - bei einer Zweifrequenzumtastung - hohe Dämpfungsun ' terschiede in der Größenordnung von 10 db und mehr auftreten können. Damit ist aber eine starke Schwankung der Amplituden des Empfangssignals verbunden. Man müßte daher sehr große Schwellenabstände bei dem Stördetektor wählen, da sonst auch ohne das Auftreten von additiven oder multiplikativen Störungen eine Störanzeige erfolgen würde. Große Schwellenabstände wiederum bedeuten aber eine geringe Empfindlichkeit der Störanzeige. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von einem Verfahren zur Prüfung von Datenübertragungen auf Störungsfreiheit, bei dem die empfangenen Signale mit einer unteren und einer oberen Schwelle verglichen werden, bei deren Unter-bzw. überschreiten eine Störungsanzeige ausgelöst wird, ein Verfahren zu schaffen, das auch bei einer Datenübertragung mittels Frequenzumtastung eine Störungsanzeige mit hoher Empfindlichkeit erlaubt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einer Datenübertragung mittels Frequenzumtastung die Gesamtempfangsenergie in einzelnen Teilfrequenzbändern getrennt empfangen wird und daß eine Störungsanzeige ausgelöst wird, wenn in einem der Frequenzbänder die Empfangsenergie die obere Schwelle überschreitet oder wenn in allen Frequenzbändem gleichzeitig die Empfangsenergie die untere Schwelle unterschreitet.However, such a disturbance detector cannot readily be used in the event that the information is transmitted by means of carried pulses, the information being at the frequency of the pulse carriers. In the data transmission on telephone channels is in fact to be expected that for both signal frequencies - high Dämpfungsun 'db differences in the order of 10 and more may occur - at a Zweifrequenzumtastung. However, this is associated with a strong fluctuation in the amplitudes of the received signal. One would therefore have to select very large threshold spacings for the interference detector, since otherwise an error display would also take place without the occurrence of additive or multiplicative interference. However, large threshold distances mean that the fault display is less sensitive. The invention is based on the object of a method for checking data transmissions for freedom from interference, in which the received signals are compared with a lower and an upper threshold. exceeding a fault display is triggered to create a method that allows a fault display with high sensitivity even in the case of data transmission by means of frequency shift keying. This object is achieved according to the invention in that, when data is transmitted by means of frequency shift keying, the total received energy is received separately in individual sub-frequency bands and that a fault display is triggered if the received energy exceeds the upper threshold in one of the frequency bands or if the received energy exceeds the lower threshold in all frequency bands at the same time falls below.

Dabei hat es sich als günstig erwiesen, daß der Vergleich der empfangenen Signale mit den Schwellwerten nur innerhalb bestimmter festgelegter Zeitintervalle erfolgt. Weiterhin hat es sich, insbesondere bei Datenübertragungen mittels Wählverbindungen über Fernsprechleitungen, als günstig erwiesen, daß die Schwellen jeweils aus dem zeitlichen Mittelwert des Empfangspegels in den einzelnen Teilfrequenzbändern abgeleitet werden.It has proven to be beneficial that the comparison of the received Signals with the threshold values only within certain defined time intervals he follows. Furthermore, it has been found, particularly in the case of data transmissions by means of dial-up connections over telephone lines, proven to be favorable that the thresholds from the derived time average of the received level in the individual sub-frequency bands will.

Das erfindungsgemäße Verfahren soll im folgenden an Hand der in den F i g. 1 bis 3 gezeigten Darstellungen näher erläutert werden.The method according to the invention is described below with reference to the FIGS. 1 to 3 are explained in more detail.

In der F i g. 1 ist der Dämpfungsverlauf eines übertragungskanals über der Frequenz dargestellt. Die Frequenzumtastung erfolgt zwischen den Frequenzen f, und f, für die in dem gezeigten Beispiel der übertragungskanal einen Dämpfungsunterschied von 10 db aufweist. Auf der Empfangsseite wird demnach eine Impulsfolge als Empfangssignal E aufgenommen, deren Spannungsverlauf in der F i g. 2 a dargestellt ist. Dabei sind die Impulsamplituden der zu den Zeiten t3 und t. empfangenen, mit der Frequenz fl geträgerten Impulse wesentlich höher als die der zu den Zeiten t" t2 und t4 empfangenen, -mit der Frequenz f2 geträgerten Impulse. Wie aus der F i g. 2 a ersichtlich, müßtenin diesem Fall hohe Schwellenabstände gewählt werden, um nicht schon bei'Ab-,rungsanzeige wesenheit von echten Störungeii.eine Stö durch die unterschiedlichen Impulsamplituden zu erzielen. Wird jedoch erfindungsgemäß die Empfangsenergie in zwei Teilfrequenzbändern getrennt empfangen und eine getrennte Prüfung auf Störungsfreiheit in den beiden Teilfrequenzbändem vorge-nommen, wobei das Ergebnis durch eine anschließende logische Schaltung analysiert wird, so ist es auch in äiesem Fall möglich, durch Vergleich der empfangenen Signale mit einer unteren und einer oberen eine sehr empfindliche Störungsanzeige durchzuführen. Wie die F i g. 2 b und 2 c zeigen, erfolgt eine getrennte Prüfung auf Störungsfreiheit für die Impulse der Frequenz fl und die der Frequenz f2. Dabei werden'die demodulierten Empfangssignale E,1 der Frequenz f, mit der oberen Schwelle S, , und mit der unteren Schwelle S" , verglichen, während die demodulierten Empfangssignale E,' der Frequenz f2 mit der oberen Schwelle S" und mit der unteren Schwelle S" , verglichen werden. Eine Störungsanzeige wird immer dann ausgelöst, wenn entweder die Schwelle S" , oder die Schwelle S, 2 überschritten wird oder wenn gleichzeitig die Schwelle S" , und die Schwelle S. 2 unterschritten -werden.In FIG. 1 shows the attenuation curve of a transmission channel over frequency. The frequency shift keying takes place between the frequencies f 1 and f, for which the transmission channel has an attenuation difference of 10 db in the example shown. On the receiving side, a pulse sequence is accordingly recorded as the received signal E , the voltage curve of which is shown in FIG. 2 a is shown. The pulse amplitudes are at times t3 and t. received, much higher than that received at the frequency fl supported pulses of "t2 and t4, at times t, -with the frequency f2 supported pulses. As shown in the F i g. 2 a visible, müßtenin this case, high threshold distances are selected, in order not to obtain already bei'Ab-, approximately indicating essence of real Störungeii.eine Stö by the different pulse amplitudes. However, if according to the invention, the received energy into two partial frequency bands separately received and accepted introduced a separate test for freedom from interference in the two Teilfrequenzbändem, the result is analyzed by a subsequent logic circuit, so it is all possible in äiesem F F i g by comparing the received signals with a lower and an upper perform a very sensitive fault indicator. as. 2 b and 2 show c, then a Separate test for freedom from interference for the pulses of frequency fl and those of frequency f2 Dulated received signals E, 1 of the frequency f, with the upper threshold S, and with the lower threshold S " , compared, while the demodulated received signals E, 'of the frequency f2 with the upper threshold S" and with the lower threshold S ", be compared. A malfunction indicator is triggered when either the threshold S ", or the threshold S 2 is exceeded or if simultaneously the threshold S", and the threshold p 2 below -Will.

In der F i g. 3 ist eine Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Das geträgerte Empfangssignal E gelangt einerseits zum Eingang des Datenempfängers 1 und andererseits auf die Eingänge eines Bandfilters 2 mit der Frequenz fl als Mittenfrequenz und eines Bandfilters 5 mit der Frequenz f2 als Mittenfrequenz. Vom Ausgang des Bandfilters 2 gelangt das gefilterte Empfangssignal über einen Gleichrichter 3 zur Demodulation und nach einer eventuell notwendigen Verstärkung als Empfangssignal Ei-' auf den Eingang eines Komparators 4, in dem das Empfangssignal mit einer oberen und einer unteren Schwelle verglichen werden kann. Dabei werden die Schwellen mittels eines Regelgliedes 8 aus dem zeitlichen Mittelwert des EmpfangspegeIs abgeleitet. Ein Vergleich des Signals Ei mit den Schwellwerten wird nur zu be stimmten, durch einen von dem Datenempfänger 1 gegebenen Takt zu festgelegten Zeiten durchgeführt. Ganz analog wird das gefilterte Ausgangssignal des Filters 5 über einen Gleichrichter 6 nach einer eventueR notwendigen Verstärkung einem Komparator 7 als Empfangssignal E.' zugeführt, wobei eine Regelung der Schwellen mittels des Regelgliedes 9 entsprechend dem zeitlichen Mittelwert des Empfangspegels erfolgt. Ein zum Vergleich der empfangenen Signale-mit den SchweRwerten geeigneter Komparator ist -beispielsweise in der deutschen Patentschrift 1174 361 beschrieben. Ein solcher Komparator besitzt einen Ausgang 0 und einen Ausgang U, an denen Signale abgreifbar sind, falls die obere Schwelle überschritten bzw. die untere Schwelle unterschritten wird. Die Ausgänge U der Komparatoren 4 und 7 sind über eine Und-Schaltung mit einem Eingang einer nachfolgenden Oder-Schaltung verbunden, deren beide andere Eingänge mit den Ausgängen 0 der Komparatoren 4 und 7 verbunden sind. Auf diese Weise ist am Ausgang der Oder-Schaltung ein Wiederholsignal abgreifbar, wenn in einem der Frequenzbänder die Empfangsenergie die obere Schwelle überschreitet oder wenn in beiden Frequenzbändem gleichzeitig die Einpfangsenergie die untere Schwelle unterschreitet.In FIG. 3 shows an arrangement for carrying out the method according to the invention. The carried received signal E arrives on the one hand at the input of the data receiver 1 and on the other hand at the inputs of a band filter 2 with the frequency fl as the center frequency and a band filter 5 with the frequency f2 as the center frequency. From the output of the band filter 2, the filtered received signal passes through a rectifier 3 for demodulation and, after any necessary amplification, as a received signal Ei- 'to the input of a comparator 4, in which the received signal can be compared with an upper and a lower threshold. The thresholds are derived by means of a control element 8 from the mean value of the reception level over time. A comparison of the signal Ei with the threshold values is only to be carried out by a clock given by the data receiver 1 at fixed times. Analogously, the filtered output signal of the filter 5 is sent to a comparator 7 as a received signal E via a rectifier 6 after a possibly necessary amplification. is supplied, the thresholds being regulated by means of the regulating element 9 in accordance with the mean value of the reception level over time. A comparing the received signals with the main-values suitable comparator is -beispielsweise described in German Patent 1,174,361. Such a comparator has an output 0 and an output U, at which signals can be tapped if the upper threshold is exceeded or the lower threshold is not reached. The outputs U of the comparators 4 and 7 are connected via an AND circuit to an input of a subsequent OR circuit, the other two inputs of which are connected to the outputs 0 of the comparators 4 and 7 . In this way, a repeat signal can be tapped at the output of the OR circuit if the received energy exceeds the upper threshold in one of the frequency bands or if the received energy simultaneously falls below the lower threshold in both frequency bands.

Claims

Claims: 1. A method for checking data transmissions for freedom from interference, in which the received signals are compared with a lower and an upper threshold is received separately in individual sub-frequency bands (fl, f.) and that a fault display is triggered if the received energy exceeds the upper threshold (S , or S ,.) in one of the frequency bands (fl or f2) or if all Frequency bands (f "f.) At the same time the received energy falls below the lower threshold (S" 1, Sll 2).

2. The method according to claim 1, characterized in that the comparison of the received signals (Ei, EJ) with the threshold values (S " 1, Sll 21 s11 13 S, 2) takes place only within certain time intervals (t, to t ..). 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the thresholds (S " 1, Sll 21 S '1) 1 S, 2) are each derived from the time average of the received signal (Ei', EJ) in the individual sub-frequency bands .