DE1803093B2 - Schaltungsanordnung zur erkennung eines identifizierungs signals in einem zeitzeichen - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich mil' eine Schulung·- geringe Abweichungen mim der Impulsdauer uinl

anordnung /iir Erkennung eines Identilizierungs- den lmpulspausen des echten Signals lesisiellliar

signals in einem /eil/eichen, mil einem Empfänger sind.

und einem diesem nachgeschalleien Impulsgenerator, Ausgehend von einer Schaltungsanordnung der

welcher eine ueiiigsienes näherungsweise dem enip- 5 eingangs beschriebenen Art, ist die Erfindung zur

langenen Ideniifizicrungssignal analoge Impulsfolge Lösung dieser Aufgabe dadurch gekennzeichnet, daß

erzeugt. die Ausgänge des Impulsfolgegenerators an die einen

Hs ist bereits eine derartige Schaltungsanordnung und der Ausgang des die Hüllkurve des Irägeibekanni. die beim Empfang des Zeitzeichens sicher- signals liefernde!": Empfängers an die anderen Einsielh, daß nur ein echtes Zeilzeichen und nicht etwa io gänge eines Systems \on Koinzideiizkreisen angeeine infolge von Störungen empfangene Impulsfolge schlossen sind und daß diesem System von Koinziodcr ein durch Störungen modilizieries Zeitzeichen denzkreisen ein Steuersignalgeber nachgeschaltet l·!. dem durchzuführenden Zein ergleich zugrunde gelegt der nur bei Übereinstimmung zwischen der erzeugwird bzw. die Alislösung eines Korrekiursignals zur η η Impulsfolge und dem empfangenen Identiiigenauen Einstellung einer Uhr bewirkt. Diese be- 15 zierungssignal anspricht.

kannte Schaltung arbeitet außer mit dem als Schiehe- Dadurch wird erreicht, daß unter Verzicht auf register ausgebildeten und direkt vom Empfänger einen besonderen Taktimpulsgeber sowie auf einen gesteuerten Impulsfolgegcneralor im wesentlichen zweiten Impulsfolgegenerator die Ausgänge des vom mit einem zweien, gleichartigen Schieberegister. Empfänger gesteuerten Impulsl'olgegenerators direkt einem durch die empfangenen Signale synchronisier- 20 mit den Ausgängen des Empfängers verglichen werten Taktimpulsgeber, welcher an diese beiden Re- der., wozu vorteilhafterweise einfache UND-Gatter gister Verschiebungsimpulse sendet, einem Ver- verwendbar sind.

gleichsglied. in welchem zu einem vom Taktimpuls- Es ist zwar bereits eine Anordnung zur Ausgeber vorgegebenen Zeitpunkt die Informationen in lösung eines Überwachungssignals bei Auftreten einer den beiden Schieberegistern miteinander verglichen 25 bestimmten Zeichrnkombination in einer Zeichenwerden, einem Zähler, welcher durch die Takt- folge bekannt, wobei diese Kombination mit Hilfe impulse weiterschaltbar und bei Gegenwart eines einer Steuervorrichtung, die beim Auftreten der Fehlersignals aus der Vergleichseinheit zurückschalt- Buchstaben der Kombination Impulse erzeugt, sobar ist. einer vor Zählerausgang und vom Takt- wie mittels einer die Reihenfolge dieser Buchstaben impulsgeber steuerbarer Übertragungsschaltung zur 30 erkennenden logischen Schaltung und mit einem ein Übertragung der information aus dem ersten in das Überwachungssignal erzeugenden Geber identifiziert zweite Schieberegister sowie einem Steuersignalgeber. wird; jedoch betreffen die dieser sehr speziellen Ander in Abhängigkeit vom zweiter! Schieberegister. Ordnung zugrunde liegende Aufgabenstellung und vom Zählelausgang und von einem bestimmten Takt- deren Lösung einerseits ein der vorliegenden Erimpuls nur dann ein Ausgangssignal für Vergleichs- 35 findung ferner liegendes Gebiet, und andererseits oder Korrekturzwecke abgibt, wenn die Prüfung des handelt es sich im wesentlichen um die Erkennung empfangenen Signals positiv ausgefallen ist. Dabei einer bestimmten Kombination cn streng definierist die Anordnung derart getroffen, daß sie in das ten und sich qualitativ unterscheidenden Impulszweile Schieberegister übertragene Information zu folgen und nicht um die Aussonderung von evenbestimmten. vom Taktimpulsgeber vorgegebenen 40 tuell qualitativ ähnlichen und lediglich durch Stör-Zeilen mit derjenigen Information verglichen wird. einflüsse etwas modifizierten oder verformten Signaweiche durch die folgenden empfangenen Signale len. wie es die vorliegende Erfindung anstrebt,
im ersten Schieberegister erzeugt wurde. Wenn zu Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung an wiederholten Malen Übereinstimmung der Informa- zwei Ausführungsbcispielen näher erläutert.
Honen in beiden Schieberegistern festgestellt worden 45 Es zeiiit

ist. wird die übertragungsschaltung unwirksam. Fig. 1 die ideale Form der Einhüllenden ties

und das zweite Schieberegister erzeugt unabhängig Trägersignals eines Zeitzeichens,

die als korrekt erkannte Impulsfolge zur Beein- Fig. 2a die talsächliche Form der Einhüllenden

iUissung lies Steuersignalgebers. d'S Trägersignah nach Fig. I.

Diese bekannte Schaltungsanordnung ist offen- 50 F i e. 2 b die vom Impulsgenerator der Schaltungssichtlich ziemlich kompliziert und erfordert nicht nur anordnung gemäß der Erfindung erzeugte, zur Konzwei Schieberegister, von denen das zweite funk- trolle dienende Impulsfolge.

tionsmäßig genauso aufgebaut sein muß wie der Fig. 3 ein Blockschaltbild einer ersten Ausfühim Seniler installierte Impulsfolgcgenerator zur Fr- rungsform der Schaltungsanordnung nach der Erzeugung des Zeitzeichens, sondern auch noch einen 55 findung und

durch die empfangenen Signale zu synchronisieren- Fig. 4 das Blockschaltbild einer zweiten Aus-

den Taktimpulsgeber. Außerdem ist es bei dieser führungsform.

bekannten Schaltung nicht ohne weiteres ersichtlich, Nach Fig. 1 besteht das Zeitzeichen aus einem ob auch eine strenge Kontrolle der exakten Impuls- modulierten Trägersignal derart, daß das Tragerdauern und fmpulspauscn des Identifizieriingssignals 60 signal mit fester Frequenz einerseits jede Sekunde gewährleistet ist. zumal die mögliche Form der über- eine Unterbrechung 1, deren Dauer den Bruchteil tragencn Signale im Zusammenhang mit dieser be- einer Sekunde beträgt, und andererseits jede Mikannten Schaltungsanordnung nicht diskutiert wird. nute eine Doppelunterbrechung 2 aufweist, die das

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Identifizierungssignal darstellt. Die Aussendung des einwandfreie Erkennung eines Identifizieriingssignals 65 Zeitzeichens erfolgt mit Niederfrequenz vom Typ A 1. auf andere und einfachere Weise mit einem ent- Die Schaltungsanordnung nach der Erfindung dient sprechend geringeren Schaltungsaufwand durchzu- dazu, die doppelte Unterbrechung 2 des Trägerführen, wobei insbesondere mit Sicherheit bereits signals, welche eine feste und bekannte Dauer hat.

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zu idcniili/ieren. und besteht im wesentlichen nach I' i μ. 3 aus L-iiiL'ni Empfänger Γ sowie einer logischen Schaltung, welche dafür sorgt, daß das empfangene Zeitzeichen nur dann a!s Zeiivergleichsinfoimaiinn weitergegeben wird, wenn die Empfangsbedingunucn einwandfrei sind. Andernfalls, beispielsweise bei Gcw'iiieroiler anderen atmosphärischen Störungen, bei Ausfall des Senders usw.. wird auf alle Rille die Abgabe einer lehlei hallen Zeiivergleichsinlorrnalion unterdrüeki, da es besser ist, auf eine Information /u \er/iehtcn. als mit einer falschen Information /u urheilen.

Am Ausgang des Empfängers Γ. der eine geeignete Verstärkung und eine hinreichend schmale Handbreite hat. tritt bei Empfang des Zeitzeichens eine Gleichspannung auf. die nach Fig. 2a die IUiIlkui"w des Trägersignals darstellt. Die Bandbreite des Empfängers bestimiiH dessen Empfindlichkeit gegenüber Störungen sowie die Anstiegs- und Abf'allszeit der Impulse. Die das Identilizierungssignal darstellende Impulsfolge ist nach Fig. 2a durch die Zeitspanne «, b. c und d charakterisiert, die zwischen den Zeitpunkten M) und /5 auftreten, und wird mit einer durch die Schaltung nach F i g. 3 erzeugten und in Fig. 2b dargestellten Impulsfolge verglichen, welche durch den Empfänger bei Empfang eines Zeitzeichens ausgelöst wird und die charakteristischen Zeitspannen a . b', c und d' aufweist. Nur dann, wenn Übereinstimmung zwischen diesen beiden Impulsfolgen besteht, wird von der Schaltungsanordnung ein Steuersignal abgegeben, das in der Regel dazu dient, eine Uhr zu steuern.

Die Ausgangsspannung am Empfänger verschwindet während der Intervalle « und c und tritt nur während des Intervalls b auf. Unter Berücksichtigung der endlichen Abfallzeiten bzw. der Impulsflanken der Empfängersignale sind die Intervalle der erzeugten Signale «'. b' und c entsprechend kurzer gewählt als die Intervalle ei. b und c. Der vierte erzeugte Impuls </' umfaßt diejenige, in Fig. 2a mit el bezeichnete Zeilspanne, innerhalb welcher das empfangene Trägersignal nach der zweiten Unterbrechung wieder seine volle Größe erreicht haben muli. Bezeichnet man mit /I. H und C bzw. mit /T, Ji und C das Vorhandensein bzw. NichtVorhandensein einer Gleichspannung während der Zeitspannen «. h und r. dann läßt sich gemäß der Boolschen Algebra das Kriterium für die Identifizierung der Doppelunterbrechung des Trägersignals mittels einer logischen Schaltung durch die Beziehung angeben:

S ~Ä -B-Coder (/T ·T)-Ii.

Da clic verschiedenen Ternie dieser Beziehung zeitlich nacheinander auftreten, ist es erforderlich, mit entsprechenden Speichergliedern zu arbeiten, um zu prüfen, ob diese Beziehung erfüllt ist oder nicht. Insbesondere muß diese Beziehung auch während des Intervalls «" gelten.

Beim Empfänger 1' nach F i g. 3 handelt es sich vorzugsweise um einen mit einer Ferritantenne 2' ausgerüsteten Überlagerungsempfänger mit einer Bandbreite unter 100 Hz. Der Empfangerausgang steuert einen insgesamt mit 3 bezeichneten Impulsfolgcgcnerator. welcher aus vier hintereinandergeschalteten Zeitgliedern 31 bis 34 besteht, bei denen es sich beispielsweise um monostabile Kippstufen handeln kann. Die Anordnung ist dann derart getroffen, daß die Rückschaltung der einen Stufe in iliieu Uiihe/uslaud das Kippen der lolueiideu Stille in ihren Betriebszustand zur Folge hat usw. Die von ile't Stufen 31, 32 und 33 erzeugten Inipulse einsprechen ilen Intervallen«'. />' und <·' und werde η auf je ein UND-Gatter 41, 42 und 43 gegeben, welche andererseits direkt mil dem Emplangcrausgaiig verbunden sind, so daß sie über ihren zweiter. Eingang auch die empfangenen Signale«, h bzw. < erhalten. Zur Erzeugung des Intervalls zwischen den

in beiden Impulsen />' und c' ist noch ein weiteres, nicht dargestelltes Zeitglied erforderlich, oder aber die Kippstufe 33 muß eine geeignete Ansprechverzögerung aufweisen.

Wenn Übereinstimmung zwischen der Impulsfolge«'. /)', c' sowie «. />. c besteht, dann nehmen die UND-Gatter 41 und 43 den Zustand I) und das UND-Gatter 42 den Zustand I ein. Die Ausgänge dieser UND-Gatter werden ir, den drei transistorisierten Speicherelementen 51, 52 und 53 gespeichei i.

wobei diese Elemente ^Keispielsvveise monostabile Kippstufen sein können, wie sie auch im Impulsfolgegenerator 3 verwendet werden. Wenn während der Intervalle« und r, also während der I'ausenzeiten innerhalb des Ideiuifizierungssignals. infolge

ao von Empfangsstörungen Spannungen am Empfängerausgang auftreten, dann nehmen die UND-Gatter 41 bzw. 43 den in den Elementen 51 bzw. 53 gespeicherten Zustand 1 an. Wenn andererseits im Emplangssignal eine Unterbrechung während der Zeitspanne // auftritt, dann liefert das UND-Gatter 42 die auf das Speicherelement 53 gegebene Information 0. die jedoch nur während eines Intervalls von ungefähr 0,6 Sekunden gespeichert wird. Diesem Speieherelement 52 ist ein KC-Glied nachgeschaltet.

welches die Speicherzeit auf elwa 4 Sekunden derart verlängert, daß die ein Fehlersignal repräsentierende Information 0 auch dann aufrechterhalten wird, wenn eine Störung längerer Dauer oder aber ein Ausfall des Senders auftritt. Das /fC'-Glied ist vorzugsweise derart ausgelegt, daß seine Aufladungszeit kurz, seine Entladungszeit dagegen lang ist. Daher kann als /<C-Glied beispielsweise eine Emillerfolgestufe verwendet werden.

Die Ausgänge der Speicherelemente 51 und 53 werden über je einen Umkehrverstärker 7 bzw. 8 auf ein UND-Gatter 6 gegeben, während der Ausgang des Speieherelements 52 über das KC-Glied an dieses UND-Gatter 6 angeschlossen ist. Auf diese Weise erhält das UND-Gatter 6 nur dann gleich-

So zeilig alle drei Eingangssignale mit der Information 1. wenn weder Slörsignale während der Intervalle u und c noch Signalunterbrechungen während des Intervalls/.) auftreten. Der Aufgang des UND-Gatters 6 ist an ein weiteres UND-G'itter9 angeschlossen, auf welches außerdem das EmpfängerausgaP'issigniil und das Ausgangssignal der Stufe 34 des Impiilsfolgegenerators 3 gegeben werden. Das bedeutet, daß das UND-Gatter 9 während des Intervalls el' nur dann alle drei Einyangssignale mit der Information i erhält, wenn das Identifizierungssignal des Zeitzeichens einwandfrei und ohne Störungen empfangen wurde. In diesem Falle liefert das UND-Gatter 9 einen Ausgangsimpuls, der in einer Impulsformerstufe 10 zu einem Steuersignal umgeformt wird, welches das echte Zeitvergleichssignal oder aber ein Steuersignal für eine Uhr darstellt. Wenn dagegen irgendeine Störung während des Empfangs des Identifizierimgssignals auftritt, ist wenig-

stens einer der drei Eingänge des UND-Gatters 9 0, und die Abgabe eines Steuersignals wird unterdrückt. Wenn man die Speicherzeiten der Elemente 51 und 53 größer als das Intervall /5 bis M) wählt, dann läßt sich die Schaltungsanordnung derart vereinfachen, daß gemäß Fi g. 4 nur ein einziges Speicherelement 51' zur Speicherung der Informationen wählend der Intervalle α und <■' erforderlich ist. Das Schaltschema nach F i g. 4 entspricht der logischen Operation (Ä ί C) · Π. ίο

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   J. Schaltungsanordnung zur Erkennung eines Identifizicrungssignals in einem aus einem modulierten Trägersignal bestehenden Zeitzeichen, mit einem Empfänger und einem diesem nachgeschaltetcn Impulsfolgegenerator, welcher eine wenigstens näherungsweise dem empfangenen Tdentifizierungssignal analoge Impulsfolge erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge des Impulsfolgegencrators (3) an die einen und der Ausgang des die Hüllkurve des Trägersignals liefernden Empfängers (1') an die anderen Eingänge eines Systems von Koinzidenzkreisen (41 bis 43) angeschlossen sind und daß diesem System von Koinzidenzkreisen ein Steuersignalgeber (51 bis 53, 6 bis 10) nachgcschaltet ist. der nur bei Übereinstimmung zwischen der erzeugten Impulsfolge und dem empfangenen Identifizierungssignal anspricht.
2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß der Steuersignalgeber aus Speiclierkreisen (51 bis 53). in denen die sukzessive von den Koinzidenzkreisen abgegebenen Signale vorübergehend gespeichert werden, und aus wenigstens einem weiteren Koinzidenzkreis (6. 9) besteht, auf welchen die Ausgänge der Speicherkreise gegeben werden.
3. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerimpulsgeber einen weiteren Koinzidenzkreis (9) aufweist, auf den der Ausgang des den Speicherelementen nachgeschalteten Koinzidenzkreises (6), das letzte vom Impulsfolgegenerator erzeugte Signal und der Ausgang des Empfängers (V) gegeben werden.
4. 4. Schaltungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das letzte Signal (</') der vom Impulsfolgegenerator erzeugten Impulsfolge eine Zeitspanne umfaßt, in weicher das Ende des empfangenen Tdentifizierungssignals liegen muß.
5. 5. Schaltungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß zur Erfassung von Störsignalcn. welche einer bestimmten Schwellweit übersteigen, ein RC Glied mit einer Zeitkonstante von einigen Se künden vorceschen ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen