DE1462424A1 - Verfahren und Einrichtung zur Zeichenuebertragung - Google Patents

Description

Aktiengesellschaft Brown, Boverl * Cie., Baden (Schweiz)

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Verfahren und Einrichtung zur Zeichenübertragung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Zeichenübertragung mit Hilfe eines zur Uebertragung von BInSrsignalen geeigneten Kanals.

Besonders in der Fernwirktechnik kommt es vor, dass ganz bestimmte Zeichen unabhängig von eventuellen Störungen empfangsseltig mit sehr hoher Sicherheit richtig erkannt werden müssen, da bei unrichtig erkannten Zeichen der Ablauf des Uebertragungssystems völlig gestört würde. Bei üebertragung von Zeichen mit Impulscodemodulation hat man daher besondere Verfahren zur Fehlererkennung entwickä-t, die z.B. darin bestehen, dass die Bi- * närsignale einmal normal und darauf invertiert ausgesendet werden, wobei empfangsseitig auf Erhaltung der Inversion geprüft wird. Alle diese Verfahren bedürfen jedoch einer relativ teuren Codeauswertapparatur·

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Es ist das Ziel der Erfindung ein Verfahren zur Zeichenübertragung aufzuzeigen, das mit einem zur Uebertragung von Binärsignalen geeigneten Kanal arbeitet, wobei das Verfahren empfangsseitig keiner teuren Codeauswertapparatur bedarf und sich überdies durch eine extrem hohe Störungsunempfindlichkeit auszeichnet.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Das Verfahren gemäss der Erfindung ist gekennzeichnet durch die senderseitige Bildung und Aussendung eines ersten Binärsignals während mindestens einer Zelt a für das erste Zeichen, eines zweiten, zum ersten lnversen Binärsignals während mindestens einer Zeit b für das zweite Zeichen und des zweiten Binärsignals während einer Zeit c für das dritte Zeichen und durch empfängerseitige Integration der Teilintervalle mit empfangenem erstem Binärsignal während einer Zeit a und Abgabe eines dem ersten Zeichen entsprechenden Impulses, wenn das Integral einen Wert K_.a überschreitet, durch Integration der TeilIntervalle mit empfangenem zweitem Binärsignal während einer Zelt b und einer Zelt c und Abgabe von den zweiten, und dritten Zeichen entsprechenden Signalen, wenn während diesen Zelten respektive die Integrale die Werte K_fe.b und K .c überschreiten, wobei c klei-

a b ner als K_ft.a und K_fa.b und insbesondere kleiner als 5 und * ist. Die Erfindung wird anhand der Figuren beispielsweise erläutert.

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Bin wesentliches Merkmal des üebertragungsverfahrens besteht darin, dass die empfangsseitige Auswertung während eines durch die Sendedauer bestimmten Zeitabschnitts durch Integration Jener Teilintervalle erfolgt, während denen das zu erwartende Binärsignal anliegt, und dass ein bestimmtes Zeichen als solches erkannt wird, wenn während eines bestimmten Bruchteiles dieses Zeitabschnitts das zu erwartende Binärsignal anliegt.

Figur 1 zeigt den dazu nötigen Integrator. Er erhält über den Eingang 1 das zu integrierende Signal, welches über den Eingangstransistor 2 einen Ladekreis mit dem Transistor 3 und dem regelbaren Widerstand 4 für den Kondensator 5 steuert. Bei Anliegen eines IrSignals am Eingang 1 wird ein durch die Zenerdiode 6 stabilisierter konstanter Strom dem Kondensator 5 zugeführt. Die am Kondensator 5 anliegende Spannung bildet somit, ein Hass für das Integral der TeilIntervalle, während denen ein I#-Signal anliegt. Der Kondensator 5 ißt durch den Unijunctiontransistor 7 überbrückt, der bei Erreichen seiner Kippspannung 0_K den Kondensator 5 über den Widerstand 8 bis auf eine Restspannung XL· entlädt, wobei ein Spannungsimpuls auftritt, der in einem Endverstärker mit den Transistoren 9» 10 verstärkt und über den Ausgang 11 abgegeben wird. Die Steuerung der Integration erfolgt Über eine Reseteinrichtung mit einem Schalttransistor 14, der über einen Verstärker mit den Transistoren 12, so gesteuert wird, dass seine Emitter-Kollektorstrecke den Kondensator 5 bei Anliegen eines L-Signals am Steuereingang 15 kurzschllesst.

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Der Eingang der Reseteinrichtung ist als Oder-Tor ausgebildet und erhält vom Ausgang 11 des Integrators, bei Abgabe eines Ausgangsimpulses, über den Kondensator 47 einen zusätzlichen Steuerimpuls, der über den Schalttransistor 14 den Kurzschluss der am Kondensator 5 nach dem Kippen des Unijunctiontransistors 7 noch verbleibenden Restspannung U_R veranlasst.

In Figur 2 ist zum besseren Verständnis der Wirkungsweise des Integrators als Beispiel das Spannungsdiagramm für ein bestimmtes empfangenes Binäsignal wiedergegeben.

Von einer Verzogerungsschaltung erhält der Steuereingang 15 ein. O-Signal von der Dauer d. Liegt während dieses Zeitabschnitts von der Dauer d insgesamt während einer Summe von Teilintervallen von mindestens K_dd, z.B. 0,7 d am Eingang 1 ein L-Signal an, so erreicht die Spannung am Kondensator 5 die Kippspannung U_v des Unijunctiontransistors 7» was zu eier Entladung des Kondensators 5 und zur Abgabe eines Impulses über den Ausgang 11 führt. In dem gezeigten Beispiel weist während dem ersten Zeitabschnitt d^ ' das bei 1 zugeführte Signal zwei Störimpulse I und II auf, trotzdem wird ebenso wie in dem zweiten εtrömungsfreien Zeitab-

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schnitt d^v ' die genannte Kippspannung U„ errächt und über den Ausgang 11 ein Impuls abgegeben.

Bleibt die Summe der Teilintervalle, während denen am Eingang 1 ein Lr-Signal anliegt, kleiner als K_dd, d.h. wird die Kippspannung U_K nicht erreicht, so wird kein Impuls bei 11 abgegeben und der Kondensator 5 am Ende des Zeitabschnitts d durch die

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Reseteinrichtung kurzgeschlossen.

Figur 3 zeigt nun das Schema der Auswerteeinrichtung, die von einem nicht eingezeichneten Sender und einem Uebertragungskanal über den Eingang 16 Binärsignale erhält. Durch die Umkehrverstärker 17 und 18 wird das Binärsignal verstärkt und bei 19 der Integrationsechaltung 20 zugeführt, die ausser einem Integrator 21 nach Figur 1 eine durch den Zeitkipper 22 gebildete Verzögerungsschaltung aufweist. Der Zeitkipper 22, dessen Ausnahmezustand eine Dauer c hat, wird durch jeden O-L-Uebergang des Binärsignals angestossen. Während dieses Ausnahmezustandes wird einerseits über 23 ein OeffnungssigraL an die im Eingang der Integrationsschaltung 20 liegende Torschaltung 24 abgegeben und andererseits über das Oder-Tor 26 der Integrationsvorgang des Integrators 21 freigegeben* Erreicht während des genannten Zeitabschnitts c die Summe der Teilintervalle mit empfangenem Binärsignal den Wert Kc, so wird bei 4^ ein das dritte Zeichen C kennzeichnender Impuls abgegeben.

Für eine bestimmte Anwendung des Üebertragungsverfahrene in der Fernwirktechnik bilden die Signale A, B und C z.B. Befehle, die von einer Zentralstelle zu einer Nebenstelle übertragen werden und wobei A den Befehl zum Uebertragen von in der Nebenstelle anliegenden Zählerständen auf zugehörige Primärcoder, C einen Abfragebefehl und B den Löschbefehl für die Primärcoder bedeuten. Dadurch ergibt sich die Einschränkung, dass es nicht sinn-

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voll ist, wenn zwei A oder zwei B unmittelbar aufeinander folgen oder wenn ein C unmittelbar auf ein B folgt. Diese Einschränkung ermöglicht eine Vereinfachung der 'Schaltung, de darin besteht, dass zur Integration für die Zeichen A und B abwechselnd derselbe Integrator 27 verwendet wird. Die Ausgangsimpulse des Integrators 27 setzen Über 28 einen Flip-Flop 29 jeweils in die andere Lage. Die Ausgänge 30 bzw. Jl des Flip-Flops 29 führen daher abwechselnd ein L-Signal und geben an, welches der Signale A oder B vorhergegangen ist. lieber die Leitung 32 erhält die im Eingang der Integrationsschaltung 20 liegende Torschaltung 24 ein zusätzliches Oeffnungssignal, wenn von den Zeichen A ocer B das Zeichen A zuletzt abgegeben wurde und ermöglicht erst dann den IntegrationsVorgang für das Zeichen C. Die zum Integrator 27 gehörige VersÖgerungssehaltung weist die Zeitkipper 33 und 3^ auf, deren Ausnahmezustände einander ausschliessen und die abwechselnd durch das Weiterschalten des als Zähler geschalteten Flip-Flops 35 angestossen werden. Das Weiterschalten des Flip-Flops 35 erfolgt über die Torschaltung 36 nur dann, wenn keiner der Zeitkipper 33» 3^ sich in seinem Ausnahmezustand befindet. Die Lagen des Flip-Flops 35 steuern über die Leitungen 37» 38 die Umschalteinrichtung 46, die bestimmt, ob vom Ausgang des Inversionsverstärkers 18 das Binärsignal oder vom Ausgang des InversionsVerstärkers 17 das inverse Binärsignal an den Eingang 39 des Integrators 27 geführt wird. Die Umschaltungseinrichtung 46 wirkt gleichzeitig als Torschaltung, die während der Ausnahmezustände der Ze!kipper 33 oder 3^ über dae

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Oder-Tor 40 ein Oeffnungssignal erhält, ferner wird über den

42. Inversionsverstärker 41 und den als Oder-TorVausgebildeten Eingang der Resetschaltung des Integrators 27 ,jeder Integrationsvorgang unterdrückt, wenn kein Ausnahmezustand der Zeitkipper besteht. Der bei 28 abgegebene Ausgangsimpuls des Integrators 27 setzt den Flip-Flop 29 in ,Jene Lage, die durch die Lagen des Flip-Flops 35 über die Leitungen 37 und 38 jeweils vorbereitet sind. Die Lagen des Flip-Flops 29 werden mit dem Binärsignal und dem invertiertem Binärsignal paarweise in der Antivalenzschaltung 43 geprüft. Die Antivalenzschaltüng wirkt als Torschaltung für einen bei 44 zugeführten Taktimpuls, der bei Antivalenz und bei offener Torschaltung 36 den als Zähler geschalteten Flip-Flop 35 weiterschaltet.

Die Wirkungsweise der Einrichtung wird anhand der vorgehenden Beschreibung der Einichtung leicht eingesehen. Unter der Annahme* dass das zuletzt Übertragene Zeichen das Zeichen B war, erkennt die AntivalenzschAtung 43 bei einem L-O-Üebergang des Binärsignals die Antivalenz und gibt den Weg für einen Taktimpuls zum Fortschalten des Flip-Flops 35 frei, wodurch ein Ausnahmezustand von der Dauer a angestossen wird, welcher einerseits über die Umschalteinrichtung 46 und den Reseteinrichtungseingang 42 die Integration der Teilintervalle, während denen das Binärzeichen eine 0 führt, freigibt» Erreicht das Integral während der Zeit a den Wert K„.a, so wird bei 28 ein Impuls abgegeben, der den Flip-Flop 29 in die dem Zeiohen A entsprechende

ORlGlNAL

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andere Lage setzt. Bei anliegendem Zeichen A ist die Integra- , tion sowohl für das Zeichen B als auch das Zeichen C vorbereitet. Ueberträgt nun der Sender während einer Zeit c ein Ir-Signal, so wird bei dem O-L-Üebergang der Integrator 21 und bei dem nächsten darauffolgenden Taktimpuls der Integrator 27 freigegeben. Da die Aussendung des L-Signals nur während einer Zeit c erfolgt, wird mit grosser Sicherheit bei 26 ein dem Signal c entsprechender Impuls abgegeben, nicht aber Über 28, da im Integrator 27 die nötige Kippspannung sicher nicht erreicht wurde, weil c kleiner als K_b.b ist. Auf das Signal G kann ein weiteres Signal C oder ein Signal B erkannt werden, je nachdem der Sender während einer Zeit c oder mindestens während einer Zeit b ein L Signal aussendet. Es hat sich als vorteilhaft er-

a b

wiesen, K und K, «ίΌ, 7 und die Zeit c kleiner als * und * anzunehmen.

BAD ORIGWAL

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Claims (3)

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   Patentansprüche;

   1J Verfahren zur Zeichenübertragung mit Hilfe eines zur Uebertragung von Binärsignalen geeigneten Kanals, gekennzeichnet, durch die senderseitige Bildung und Aussendung eines ersten Binärsignals (0) während mindestens einer Zelt a für das erste Zeichen (A), eines zweiten, zum ersten lnversen Binärsignals (L) während mindestens einer Zeit b für das zweite Zeichen (B) und des zweiten Binärsignals (L) während einer Zeit c für das dritte Zeichen (C) und durch empfängerseitige Integration der Teilintervalle mit empfangenem erstem Binärsignal (0) während einer Zeit a und Abgabe eines dem ersten Zeichen (A) entsprechenden Impulses, wenn das Integral einen Wert K_&· a überschreitet, durch Integration der Teilintervalle mit empfangenem zweitem Binärsignal (0) während einer Zeit b und einer Zeit c und Abgabe von den zweiten und dritten Zeichen (B, C) entsprechenden Signalen, wenn während diesen Zeiten respektive die Integrale die Werte K₁₀ · b und K · c überschreiten, wobei c kleiner als K_& · b und Insbesondere kleiner als g· und ^ 1st.
2. 2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäss Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen. Sender zur Bildung und Auesendung von Binärsignalen, einen Ueberträgungskanal, einen Empfänger und eine Auswerteeinrleliturig mit Integratoren (21, 27) und Verzögerungsschaltungen (22, 33, 34), die auszuwertenden Zeichen zugeordnet sind« und die durch Binärübergänge des empfangenen Signale

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   angestossen werden, wobei jeder Integrator (21, 27) einen Kondensator (5) mit einem über eine Torschaltung (24, 46) gesteuerten Ladekreis (3,4) aufweist, der demKondensator (5) während den zu integrierenden Teilintervallen einen konstanten Strom zuführt, und der Kondensator (5) durch einen Unijunctiontransistor (7) überbrückt ist» der bei Erreichen seiner Kippspannung U_x. den

   Kondensator (5) bis auf eine Restspannung ü« entlädt und dabei

   ti

   einen nachgeschalteten Verstärker (9> 10) zur Abgabe eines Ausgangsimpulses veranlasst, und durch eine den Kondensator kurzschliessende Reseteinrichtung (12, 13, 14), die über ein Oder-Tor bei Abgabe des Ausgangsimputes oder durch den Ausgangsimpuls der Verzögerungseinrichtung betätigt wird, und durch eine Verriegelungsschaltung zur Sperrung der Integration für das Zeichen C bei vorhergegangenem Zeichen B.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass
   eine zur Auewertung des Zeichens C dienende Integrationesohaltung (20) als Verzögerungsschaltung einen Zeitkipper (22) aufweist, dessen Ausnahmezustand von der Dauer c durch den Uebergang des empfangenen Signals in den zweiten Binärzustand (L)
   angestossen wird, der während dieses Ausnahmezustandes einerseits ein Oeffnungssignal an die im Eingang des Integrators (3) liegende Torschaltung (24) abgibt und andererseits über ein Io Eingang der Resetschaltung gelegenes Oder-Tor (26) den Integrationsvorgang des Integrators (21) freigibt.

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   4* Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine zur Auswertung der Zeichen A und B dienende Integrations Schaltung eine Verzögerungsschaltung mit zwei Zeitkippern (33, 34) aufweist, deren Kippen in ihre Ausnahmezustände durch je einen Lageübergang eines als Zähler geschalteten und durch Taktimpulse gesteuerten Flip-Flops (35) angestossen wird und deren Ausnahmezustände von der Dauer a bzw. b, die einander ausschliessen einerseits, je ein Oeffnungsslgnal an eine dem In« tegrator (27) vorgeschaltete und durch die Lagen des Flip-Flops (35) gesteuerte .Umechalteinrichtung (46) abgeben, über die entweder während den Teilintervallen mit dem ersten Binärsignal (o) oder während jenen mit dem zweiten Binärsignal (L) der Integrator (2?) gespeist wird und andererseits über ein im Ein-* gang der Resetschaltung gelegenes Oder-Tor (42) den Integrationsvorgang des Integrators (27) freigeben, und dass der vom Inte-r grator (27) abgegebene Ausgangsimpuls einen Flip-Flop (29) in jene Lage setzt, die durch die Lage des Flip-Flops (35) jeweils vorbereitet ist, und eine die Lagen des Flip-Flops (29) mit dem Binärsignal vergleichende Antivalenzschaltung (43), die a^s Torschaltung für die den Flip-Flop (35) weiterschaltenden Takt·* impulse dient.

   Aktiengesellschaft BROWN, BOVERI & CIE.

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