DE2116635C3

DE2116635C3 - Verfahren zur digitalen Decodierung frequenzcodierter Signale und Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE2116635C3
Application number: DE19712116635
Authority: DE
Inventors: Volker 7031 Neuweiler Diehl
Original assignee: IBM Deutschland GmbH
Current assignee: IBM Deutschland GmbH
Priority date: 1971-04-05
Filing date: 1971-04-05
Publication date: 1978-10-05
Also published as: FR2132303A1; CA974645A; JPS5317015B1; DE2116635A1; SE384619B; BR7101977D0; ES401437A1; BR7201977D0; IT947887B; GB1364773A; ES401435A1; FR2132303B1; NL167827C; DE2116635B2; NL7204207A; CH540622A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur digitalen

ίο Decodierung frequenzcorlierter Signale unter Cshutz gegen Nutzsignale imitierende Sprach- und Störungskomponenten, wobei Halbwellen der empfangenen zu decodierenden Signale zur Wiedergewinnung des Informationsinhalts Zeitmessungen unterworfen werden und nur solche empfangenen Signale als Nutzsii'nale gewertet werden, deren gemessene Halbwellendauer in festgelegten Grenzen einer vorgegebenen Dauer entspricht.
Digitale Informationen, wie Wählinformstionen oder zu übermittelnde Nutzdaten, werden unter anderem unter Verwendung von Mehrfrequenz-Codeverfahren über übliche Nachrichtenkanäle übertragen. Dabei ist die bekannte Möglichkeit gegeben, für die zu übertragenden Digitalwerte je zwei aus einer vorgegebenen Zahl von Tonfrequenzen zu benutzen. Grundsätzlich ist es möglich, zur Kennzeichnung eines Digitalwertes nicht nur jeweils zwei, sondern auch noch mehr Frzquenzcn zu kombinieren. In erster Linie haben sich Verfahren mit 2 aus /i Frcquenzen durchgesetzt, wobei die eine Hälfte der η Frequenzen im unteren Frequenzbereich und die andere Hälfte im oberen Bereich des verwendeten Übertragungsbandes liegen. Dabei ist empfangsseitig eine leichte Trennung der beiden Frequenzgruppen zu korrelierendjr Codekomponenten mit Hilfe von einfachen Hoch- und Tiefpässen möglich. Solche als Bandfilter im weiteren Sinne zu betrachtenden Baugruppen lassen sich verhältnismäßig leicht und ohne großen Raumbedarf und Aufwand verwirklichen.

Hohe Anforderungen bezüglich Stabilität unter verschiedenen Umweltbedingungen sind dabei in diesem Falle nicht zu stellen.

Erheblich größere Probleme wirft die Aufgabe der Decodierung der einzelnen Codekomponenten und ihre Korrelation auf. Prinzipiell sind dazu analog arbeitende Schaltkreise möglich. In vorteilhafter Weise bieten sich jedoch zur Erreichung größerer Stabilität und Unabhängigkeit von Umweltbedingungen rein digital arbeitende Auswertungskreise an.

Dabei kommt insbesondere auch die Vermeidung von schwerer zu beherrschenden und unterzubringenden Induktivitäten mit Kernen zum Tragen.

Ein besonderes Problem hat sich bei der Verwendung solcher Verfahren mit 2 aus η Frequenzen in der Praxis ergeben. Auf Grund von bereits an der Sendestclle in das Mikrofon eingestreuten Sprachsignalen oder Raumgeräuschen oder auch von Übcrsprcchsignalcn hat sich die störende Möglichkeit erwiesen, daß solche Signale hiiufig korrclierende Kom-

poncnten des Datencodes enthalten und damit auf den Verbindungswegen und im Empfänger unerwünschte Datciisignäle vortäuschen. Hilfsmnßnahmen gegen solche unerwünschten Wirkungen sind durch den folgenden Stand der Technik bckanntgeworden:

Uns deutsche Patent I 183 "70 betrifft eine Anordnung zur Überlnijaing lonfrequenter Signale über einen Nachrichtenkanal mit Mitteln gegen fehler-

hafte Auswertung bei Störsignal- und Sprachbeeinflussung, bei der auf der Sendeseite Mittel zur gegenphasigen impulsmäßigen Tastung zweier Überwachungsfrequenzen und auf der Empfangsseite zum Zwecke der Überwachung dieses 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 einem vorgegebenen Mali abschaltet. Der Nachteil dieser Anordnung ist, daß bereits auf der Sendeseite nicht ganz einfache Vorkehrungen zu trefTen sind; dazu kommt ebenfalls empfangsseitiger erheblicher Zusatzaufwand.

Die deutsche Auslegeschrift 1232 213 nennt ein tonfrequentes Tastwahlverfahren für Fernmelde-, insbesondere Femsprechanlagen, vorzugsweise zur Übertragung von Wählinformationen von Teilnehmerstellen zur Vermittlungsanlage, bei dem die Codezeichen durch ein Vorbereitungszeichen (z. B. kurzzeitige Schleifenuntemrechung) und eine sprachsichcre Zeichenfrequcnzkombina'On, z. B. 2-(l-aus-4)-Code, gebildet werden und bei dem die Auswertung wahlweise durch sprachgeschützte Tonfrequenzempfänger unter Vernachlässigung des Vorbereitungszeichens oder durch normale Tonfrequenzempfänger, die über das Vorbercitungszeichen betriebsbereit geschaltet werden, vorgenommen wird. Der Nachteil ist hierbei, daß außer empfangsseitigern Zusatzaufwand auch auf der Sendeseite ein besonderes Vorbereitungszeichen gegeben werden muß.

Durch die deutsche Auslegeschrift 1232 215 ist ein tonfrequentes Tastwahlverfahren bekannt, bei dem die von der Teilnehmerstelle ausgesandten Codezeichen zum Aufbau der Verbindung und zur anschließenden Datenübertragung ausgenutzt werden in Fernrnclde-, insbesondere Fernsprechanlage!!, bei dem die Codezeichen durch ein Gleiehstrom-Vorbereitungszeiclicn und eine sprachsichere tonfrequcntc Zeichenfrequenzkombination gebildet werden, bei dem die für den Verbindungsaufbau erforderlichen Codezeichen über einen Empfänger für das Vorbereitungszeichen und normale Tonfrequenzempfänger ausgewertet werden, wobei die abgehende Leitung abgeschaltet wird, und bei dem die für die Datenübertragung bestimmten Codezeichen über sprachgeschützte Tonfrequenzempfänger ausgewertet werden. Hierbei wirkt sich die Notwendigkeit eines Glcichstrom-Vorbereituiigszeichcns bei der Übertragung sehr nachteilig aus., da es über übliche Weitvcrkchrswege nicht übertragbar ist.

Die deutsche Auslegeschrift 1 236 598 befaßt sich mit einem tonfrequentcn Tastwahlverfahren mit Übermittlung von tonfrequentcn Zeichen und Wählzeichen bei bestehenden Verbindungen, bei dem die Teilnehmerleitung während des Gesprächszustandes über einen Kontakt im Verbindungssatz mit einem auf eine bestimmte Frequenzkombination abgestimmten, sprachgeschützten Tonfrequcnzcmpfünger mit kleinem Sprachschutzfaklor, aber mit langer Sprachscluitz/.eit, fest verbunden ist. bei dem beim Ansprechen lies Tonfrcquerizempfäiigcrs zunächst festgestellt wird, welcher tier beiden Teilnehmer die Tonfiequcnzkombination aussendet, und bei dem der Tonfrcqucnzcmpfängcr die erneute Anschaltung eines Registers zur Aufnahme von Wählzeichen der anfordernden Teilnehtii '.'stelle Lind die Aussendung eines Wähltanes zu dieser Teilnehmerstelle veranlaßt. Hierbei sind auf der Sendeseite und im Verbindungssatz zusätzliche Maßnahmen erforderlich.

über diesen bisher genannten Stand der Technik geht ein tonfrequentes Tastwahlverfahren gemäß der deutschen Auslegeschrift I 762 312 bereits weit hinaus, das zum sprachgeschützten Empfang von impulsförmig gesendeten Mehrfrequenzcodezeichen in Fernmeldeanlagen gekennzeichnet ist durch eine

ίο Detektoreinrichtung zur Feststellung des Frequenzbereiches der dritten Formante eines in einem Sprachsignal und in einem nicht für Codezeichenfrequenzen benutzten Frequenzbereich auftretenden Vokals (z. B. Vokal »a«) und durch eine Schutzschaltung, mit welcher in dem durch die Detektoreinrichtung ermittelten Frequenzbereich auftretende Signale verstärkt und als Störkriterium abgegeben werden. Als Vorteil dieses Vorschlages ist zu werten, daß wenigstens nur auf der Empfangsscite zusätzliehe Maßnahmen zu ergreifen sind. Einen absolut wirksamen Schutz vermag jedoch «üch dieser Vorschlag nicht zu gewährleisten, da unter Umstünden gerade die dritten Formanten zu stark gedämpft beim Empfänger ankommen (Pupinisierung, induktives Übersprechen, starke Dämpfung für hohe Freq^enzkomponcntcn bei Kanälen mit eingeschränkter Qualität).

Durch die deutsche Auslegeschrift 1 ISO004 ist ein Verfahren zur digitalen Decodierung frequenz-

So codierter Signale unter Schutz gegen Nutzsignale imitierende Sprach- und Störungskomponenten bekannt, bei dem mindestens eine Halbwelle der empfangenen zu decodierenden Signale zur Wiedergewinnung des Informationsinhalts einer Zeitmessung unterworfen wird und bei dem nur solche empfangenen Signale als Nutzsignale gewertet weiden, deren gemessene Halbwellendauer in festgelegten Grenzen einer vorgegebenen Dauer entspricht. Die beschriebene Empfangseinrichtung wertet allerdings jeweils immer nur eine einzige von mehreren möglichen Tonfrequenzspannungen aus; es wird nach ihrer LcIi^1-C jeweils nur einmal gemessen und dann sofort ausgewertet. Eine weitere Absicherung gegenüber Störgeräuschen, die in einem der vorgegebenen Frequenzbereiche liegen und dieselbe Länge wie die vom Sender zu erwartenden Signale aufweisen, ist nicht vorgesehen.

In der deutschen Auslegeschrift 1 282 734 ist ein Verfahren zur Bestimmung der Frequenz einer Schwingung aus einer Anzahl von Schwingungen jeweils bekannter Frequenz durch Zählung der Impulse einer bekannten Impulsfolge während eines durch die Periodendaucr der zu bestimmenden Frequenz bestimmten Zeitraumes, insbesondere für Fcrnsprcchanlagcn mit Tonfrequenzwahl, beschrieben. In diesem Zusammenhang ist auch d^;e Verwendung eines 2 · (l-aus-4)-Codcs bekannt. Auch bei diesem Verfahren wird offenbar nur einmal zur Bestimmung jeder Codekomponente gezählt.

Die deutsche A .slegeschrift 1804 267 befaßt sich mit einem sprachgeschützten frequcnzselektiven Zeiehencmpfänger fur Feriimeide-, insbesondere Fernsprechanlagen. An seinem Eingang ist cine Begrcnzersclialtung vorgesehen, über die empfangene Zeichen einer Filter- und Nutzsignaldctcktorschallung zur Steuerung .iner Zcichenprüfeinrichtung zugeführt werden. Die Prüfschaltung, die zum Sprachschutz vorgesehen ist, vergleicht bei Auftreten eines

1 1 D DDD

NtitzsignaK ;tiis den Abstünden mindestens dreier aufeinanderfolgender Nulldiircbgänge des jeweils empfangenen Zeichens gebildete Kriterien miteinander und wertet deren gegenseitige Verschiedenheit als Spcrrkriterium zur Sperrung der /.cichenaiisgabc. .^r. Hei dem Verfahren, gemäß dem dieser spiachgeschülzte /.eichencmpfäiigcr betrieben wird, werden also bereits zusätzliche Schutzkriterien. verkörpert durch die Wirkung der Prüfschaltung, vorgesehen. Dabei ist aber ebenfalls nur die Auswertung eines m einzigen Signalzuuew genannt.

(iegciiiiber den zulet/t genannten drei l.iteratur-Mcllcn hißt Mill mil relati\ cinfaclien Mitteln eine •-ehr vorteilhafte Erhöhung der Auswertungssichcrhcil dadurch erreichen, daß die auswertenden Irequenzmessuniien bzw. Impulszählti'igeii nicht nur während eines Signal/uges durchgeführt weiden. sondern mindestens einmal während eines später

werden. m

l-.s ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung. cmc solche Möglichkeit anzugeben, die weder auf der Sendewelle besondere Maßnahmen erfordert, noch Schwierigkeiten bezüglich hoher Formnnlen machen kann und dazu die Vorteile einer rein digitalen Diskriminierung und Prüfung der empfangenen Daten unter wiederholter Ausmessung ermöglicht.

Bei Ausführung mit modernen integrierten Schaltkreisen ist der Platz- und Energiebedarf eines damit aufgebauten l-.mpfäiigers gegenüber einem analog auswertenden Empfänger herkömmlicher Bauart wesentlich vcrrinüerbar. Notwendiges E'ilterabgleichen und Anforderungen an die Eilterkonstanz wie bei analog arbeitenden Einrichtungen sind dabei nicht gegeben.

Diese Aufgabe wird durch ein im Anspruch I gekennzeichnetes Verfahren gelöst.

Der große Vorteil, der mit der vorliegenden Erfindung erreicht wird, ist neben einer nahezu rein digitalen Auswertung die vorzügliche PrüflingsmoL'üchkeit auf (irund der beschriebenen MaIhwe'lenmcssuri!! und ties \'ergleichs aufeinanderfolgender Malbvvellenmeßergebnisse. Der lediglich am Eingang zur Scparierung der einzelnen Kanäle erforderliche Aufwand an unkritischen Paßschaltuni;eii b-_-k.annie^r Rauart ist auf ein notwendiges Mindesimal'. beschränkt. lis könnten jedoch auch dort digital arbeilende Filter, wie sie der Fachwalt bereit' hekarn'. wind, verwendet werden.

F-.rv.ahnenswi.Ti für die beschriebene Schutzme'lv'de iicin.ii Sprach- und Störungskomponenten iwt ander der ersten hohen Wahrscheinlichkeit, daß allenfalls Nutzsignale imitierende Komponenten zwar koinzidierend einfallen können, diese jedoch mit Pegeln einfallen, deren einer wiederum mit hoher Wahrscheinlichkeit die vorgegebene Schwelle nicht überschreitet. Die höchste Vollendung der Schutzmethode ist jedoch damit zu erreichen, daß. nacheinander zwei oder noch mehr Halbwellenauswertungen durchgeführt werden können. Bei Sprach- und Störungssignalen werden kaum zweimal oder mehrmals imitierende Fetzensignale ausreichenden Pegels in gleichem Abstand, der gegebenenfalls durch eine verfeinerte Ausbildung der Steuerschaltung besonders wirksam gestaltet werden kann, ein- faiien.

Vorteilhafte Ausgestaltungen dieses Verfahrens, sowie eine Schaltungsanordnung zur Durchführung; sind in den Unlcranspi lichen angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist zeichnerisch dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Für die Codierung der in Form von Tonfrequenzen zu übertragenden Daten werden acht verschiedene Codefrequenzen festgelegt, die den Informationen A I bis .14 und /Π bis H4 entsprechen. Dabei wiril für einen Datenvveri jeweils eine Kombination von zwei aus diesen /1 8 vorgesehenen elementaren Informationen übertrauen, linier der Voraussetzung, daß in häufig geübter Weise jeweils eine Codefrequcnzkomponcnic im unteren Hereich des Frequenzbandes des beiHit/ten (berlragungwmediums in Verbindung mit einer zweiten Komponente im oberen Frequenzbereich verwendet wird, läßt sich das übertragene Signalgemisch ohne Schwierigkeiten durch einen Tiefpaß 77'(1I) und durch einen lloehpaß ///'(61) in zwi'i K:in;i!wiiwi:iU' aufk'ili'n. Das unten· über ilen Tiefpaß gelangende Kanalsignal enthüll dabei immer eine aus vier Codefrequenzen für die Informationen A 1 bis Λ 4 und das Kanalsignal über ilen lloehpaß IiV eine aus vier Codefrequenzen für die Informationen 11 I bis H4.

Das einlaufende Signalgemisch. kurz als Signal bezeichnet, wird entweder vom Sender her über das ('bertragungsmedium mit vorgegebenem konstantem Pegel al· Signal I'S empfangen, oder es läuft ohne besondere Pegelbedingung als Signal /-.".V über einen einen konstanten Ausgangspegcl abgebenden Verstärker RI (10) bekannter Bauart ein. Somit wird ein Signal konstanten Pegels der. beiden trennenden Filtern 77' und ///' zugeführt. Die so gewonnenen einzelnen Kanalsignale werden beide einer Schwellwertprüfung unterworfen.

Jedes die dabei vorgegebene Schwelle überschreitende oder zumindewtens erreichende Kanalsignal wird mittels eines Hegrenzers in ein Rechleckvvellensignal umgewandelt. Die beiden zu'-tz.i genannten Funktionen können durch eine kombinierte Schwcllvvertprüfbegrenzersehaltung .SVi7 (12) bzw. SRH(62 durchgeführt werden.

Die beiden Rechteckwellensignale sind also bereit¹ daraufhin vorgeprüft, daß beide IJrsprungssignak mit einem als Schwellwert gegebenem Mindestpcgc empfangen werden. Dies trillt bei Sprachsignalgemischen mit wehr hoher Wahrscheinlichkeit nichi zu. Ein relativ hoher Grad von Sprachsicherheit unc auch Störungwsicherheit ist somit gewährleistet.

Vom Ausgang der kombinierten Sehwellvverlprüf begrenzerschaltungen werden die beiden getre: .Her Codcfrequenzkompoiienten je einer UND-Schaltung &Γ(13) bzw. &W(63j zugeführt. Dem zweiten Ein gang dieser beiden UND-Schaltungen wird eine Meßwechselspannung von 122 kHz zugeführt, wobei die gewählte Frequenz groß gegenüber den auftretender Codefrequenzkomponenten der empfangenen Signale ist. Jede UND-Schaltung weist außerdem einer dritten Eingang auf. der von einer der gesamter Schaltungsanordnung gemeinsamen Steuerschaltung .S7" beaufschlagt wird.

Diese Steuerschaltung ST(50) stellt aus den beiden Kanalsignalen, die über die Eingänge T und h einlaufen, unter Mitwirkung des vor den beiden Filtern vorhandenen Signalgemisches, das über einer dritten Eingang D zugeführt wird, zeitliche Steuersignale für die gesamte Schaltungsanordnung zui Verfugung. Dabei wird über eine Leitung HWT füi

ZlIb

die Zeitdauer nur einci vollständigen positiven Hathwellc des Kanalsignals der tieferen Frequenz ein erstes Steuersignal abgegeben und dem dritten Eingang der UND-Schaltung &T zugeführt. In ähnlicher Weise wird ein zweites Steuersignal für die Zeitdauer nur einer vollständigen positiven Halbwelle des Kanalsignals der höheren Frequenz gebildet und iibu eine Leitung HWH dem dritten Eingang der UND-Schaltung SlH zugeführt.

Fs wäre durchaus auch möglich, die beiden Steuersignale über die Leitungen HWl im.I HWH allein neben der Meßwcchsclspanniing von 122 klI/ den beiden UND-Schaltungen & T und &. H /ii/ufiihren, wenn die beiden Steuersignale genau auf die Länge je einer Hnlbwelle dimensioniert würden. Die direkten Verbindungen von ilen Schwcllwertprüfhcgren-/erschiillungen zu den UND-Schaltungen könnten dann entfallen, l'rä/ise Ergebnisse lassen sich jedoch

941 Hz übertragen wird, ist in // ein Zählerstand zwischen 63 und 66. je einschließlich, zu erwarten. Es werden also beim siebenstelligen Binärzählcr ZT entweder sämtliche sechs ersten Stellen für die Binärwerte I ^: 2 ^: 4 ^; 8 < 16 : 32 63 oder nur die siebte Stelle für 64 oder die siebte und die erste Stelle 64 ' I 65 oder die siebte und /weite Stelle für 64 2 66 eingeschaltet sein. Line UND-Schaltung mit sieben Eingängen, die Teil einer Auswertelogik AL(Si) ist, kann ein eindeutiges Kriterium für den Zählerstand 63 7. B. bilden. Dazu sind mit den Eingängen dieser UND-Schaltung die Ausgänge der ersten sechs Binärstellen von ZT und ein invertierter Ausgang der siebten Binärstelle verbunden. Eine zweite UND-Schaltung mit sieben Eingängen, die mit dem Ausgang der siebten Binärstelle und mit invertierten Ausgängen der ersten bis sechsten Binärstelle verbunden sind, gibt ein Kriterium für

IClCMlCl mn nie weise ciiciCriCil. uiiu 7.U iiiuiiySicrcniiC

positive Ilalhwellen selbst als Ölfniingskriteriuin und da/u die Steuersignale über die Leitungen HWl und HWII nur als Kennzeiehmingskriterium je einer auszuwertenden llalbwellc benutzt werden.

Für die beiden Kanalsignale werden im folgenden Teil der Schaltungsanordnung getrennt die gleichen Funktionen durchgeführt. Ls möge daher vorerst die Funktionsweise für das eine Kanalsignal über die UND-Schaltung & T näher betrachtet werden.

Für die Zeit einer Halbwelle wird die UND-Schaltung & T geöffnet; sie läßt dabei eine in gewissen Ci.ciizen zu erwartende Zahl von Halbwellen der Mcßwechselspannung von 122 kHz hindurch. Diese Halbwellen werden vom Ausgang der UND-Schaltung dem Zähleingang ZE eines vorher gelöschten Zählers ZT14 zugeführt. Dieser Zähler erreicht während der längeren Halbwellendauer einer niedrigeren C'odefrequenzkomponcntc von z. B. 697 Hz für die Information A 1 einen Zählerstand 87. Eine gewisse Toleranzbreite zwischen den Zälilerständen 86 bis 88 wird zuerkannt. Eine Halbwelle einer höheren Codefrequenzkomponente von z. B. 941 Hz für die Information A 4 ergibt einen Zählerstand im Toler inzbereich 63 bis 66. Dazwischen sollen die Codefrequenzkomponenten 770 Hz für A 2 mit dem Zählertolcranzbereich 78 bis 80 und 852 Hz für A 3 mit 70 bis 72 liegen.

Parallel dazu sind für den anderen Kanal mit einem Zähler ZH 64 die folgenden Zählerstände festgelegt: 49 bis 52 bei 1209 Hz für Bl. 44 bis 47 bei 1336 Hz für Bl. 40 bis 42 bei 1477 Hz für B3 und 36 bis 38 bei 1633 Hz für B 4.

Die beiden Filter TP und HP sollten somit für eine Trenngrenze bei etwa 1075 Hz ausgelegt sein. Auf jeden Fall ergeben die beiden vorgesehenen Zähler ZT und ZH, wenn sie vor Beginn einer auszuwertenden Halbwelle gelöscht worden sind, typische Zählerstände für die einzelnen Codefrequenzkomponenten und Informationen.

Die beiden Zähler könnten z. B. aus je einem Binärzähler üblicher Bauart bestehen. Ihre Löscheingänge sind mit der Ausgangsseite der Steuerschaltung 57" verbunden. Über die beiden Verbindungsleitungen ZTL und ZHL werden vor Beginn auszuwertender Halbwellen Löschimpulse auf die Zähler gegeben. Bei Verwendung von reinen Binärzählern genügt für ZH ein sechsstelliger Zähler; für ZT müßte ein siebenstelliger vorgesehen werden.

Für die Bestimmung einer Information A 4, die mit —* i- λ ,.u

V-* r% t II'

UND-Schaltungen. die ebenfalls sinngemäß mit den Ausgängen und invertierten Ausgängen des Zählers ZT verbunden sind, erstellen schließlich Kriterien für die Zählwcrtc 65 bzw. 66. Die Ausgänge der bisher betrachteten siebenstelligen UND-Schaltungen der Auswertclogik sollen über eine ODER-Schaltung mit vier Eingängen verbunden sein; die ODER-Schaltung gibt ihrerseits das Kriterium für die elementare Information A 4 über den Ausgang X 4 der Auswerlclogik ab.

Ahnliche Gruppen von UND- und ODER-Schaltungen sind auch für die Informationen A I bis /13 und öl bis ß4 vorzusehen. Dabei sind für die ß-Informationcn nur UND-Schaltungen mit sechs Eingängen erforderlich, da der höchsterreichbare Zählerstand 52 eindeutig mit den sechs Binärstellen des Zählers ZH abgegeben werden kann.

Es ist eine Frage des Aufwandes, ob zur Vereinfachung der Gruppierung der UND-Schaltungen vorzugsweise ein höherer Aufwand in den Aufbau beider Zähler ZT und ZH gesteckt wird. So lassen sich für die beiden Zähler zwei völlig gleichartige Anordnungen aus je 2 · 5 Binärstellen aufbauen, die die Zählwerte — für Einer und Zehner der zu ermittelnden dekadischen Zählwerte getrennt — nach folgendem Schema wiedergegeben:

Binar-	Dekadischer	1	2	Zählwert	4	(Einer	6	oder	Zehner)	9
Steile	0	L	L	3	L	5	0	7	8	0
a	0	0	L	L	L	L	L	0	0	0
b	0	0	0	L	L	L	L	0	0	0
C	0	0	0	L	L	L	L	L	0	0
d	0	0	0	0	0	L	L	L	L	L
e	0	0	L	L	L

Für jeden der beiden Zähler ZT und ZH sind zweimal fünf solcher Stellen α bis e vorzusehen, d. h. für jeden der beiden Zähler je zehn Binärstellen; fünf für die Einerwerte und fünf für die Zehnerwerte. Ein Zählwert 45 wird z. B. folgendermaßen dargestellt: Für den Einerwert sind in der Einergruppe von Binärstellen sämtliche Stellen α bis e einzuschalten, in der Zehnergruppe die vier Binärstellen α bis d. Hier sind jetzt für die Kennzeichnung des Zehnerwertes = 4 die Zehner-Binärstellen α bis d mit den vier Eingängen einer gemeinsamen UND-Schaltung

809640/183

1 1 U U

10

zu verbinden, deren zusätzlicher fünfter Eingang nut dem inversen Zahlerausgang für die Binärsteile c in der Zehnergruppe zu verbinden ist. Die Kombination (fb-c-il-e entspricht dem Zehnerwert 4 gemäß vorstehend gegebenem Schema. Für die Kennzeichnung einer 4, 5, 6 oder 7 als Einerwert sind im einfachsten Falle vier UND-Schaltungen mit je fünf Eingängen erforderlich. Diese vier UND-Schaltungen der Einergruppe werden mit einer gemeinsamen ODER-Schaltung zusammengefaßt und ergeben die Kennzeichnung der Einerwerte 4 oder 5 oder 6 oder 7. F.s hissen sich selbstverständlich in dem Fachmann geläufiger Weise auch andere Verknüpfungen von UND- und ODER-Schaltungen angeben, die den gleichen Zweck erfüllen. Die vorgegebenen Beispiele sind nur einige mögliche Varianten.

Bedeutungsvoll für den Gegenstand der Erfindung ist, daß die für die Auswertclogik AL gegebenen acht Ausgänge X I bis X 4 und Yl bis K 4 für die elementaren informationen A i bis A 4 uiiu Sl bis /54 iu zur Zählergebnisdurchgabe mit je einer UND-Schaltung & 1 (15) bis &8 (95) verbunden sind. Diese acht UND-Schaltungen werden durch einen Steuerimpuls von der SteuerschaltungST über eine Leitung HWl' bzw. eine Leitung HWH' nach Beendigung einer vollständigen Halbwellenausmessung kurzzeitig geöffnet. Dabei gelangen die Zählcrgebnisse zu je einer Regis'crstclle /? 1 (16) bis /?8(96) und werden hier vorläufig festgehalten.

Es erfolgt nun — wiederum über die Steuerleitungcn HWT und HWH bestimmt — die Ausmessung zweier weiterer Signalhalbwcllen, einer Halbwelle des Kanalsignals über den Tiefpaß TP und dazu einer Halbwelle über den Kanal mit dem Hochpaß HP. Es werden in der Regel in den gleichen Tolcranzbcreichen liegende Zählwerte festgestellt, über die Auswertelogik die gleichen Informationen erkannt und diese mit den auf Grund der ersten Ausmessung ermittelten Informationen, die noch in den acht Registerstellen gehalten sind, verglichen. Zum Vergleich dienen die als UND-Schaltungen V 1 (17) bis V H (97) ausgebildeten Veigleicherstcllcn. Deren erste Eingänge siiul jeweils mit dem Ausgang der zugehörigen Registerstcllc verbunden, die zweiten Eingänge jeweils direkt mit dem entsprechenden Ausgang der Auswertclogik und die dritten Eingänge mit einem Abgabesteuerausgang der Steuerschaltung .ST über eine Leitung EX. So werden bei Koinzidenz zwischen den erst- und zweitausgewerteten Informationen die geprüften decodieren Informationen A 1' bis R 4' zur weiteren Verarbeitung zur Verfügung gestellt. Die Weiterverarbeitung erfolgt nach dem Stande der Technik. Es erübrigt sich daher, diese weiter zu erläutern.

Zu erwähnen sind des weiteren Ausgestaltungsmöglichkeiten des eigentlichen Erfindungsgegenstandes. Bisher wurde nur die Möglichkeit der Verarbeitung von 2 aus η Codefrcc|uenzcn, genauer betrachtet 2 · (I aus 4) Codefrequenzen, auf den beiden Kanälen über TP und HP beschriebe!!. Es üeße sich unier Verwendung entsprechender dillerenziert ausgelegter Bandfilter auch eine /n-aus-zi-Verarbeitung über mehr als zwei Kanäle durchführen. Dazu wären für jeden Kanal außer dem Eingangs-Bandfilter gegebenenfalls eine Schwcllwcrtbcgrcnzerschaltung, eine UND-Schalliing wie &T und &/■/ sowie je ein separater Zähler, ein entsprechender Teil der Auswertelogik und dazu wiederum die Schaltungsanordnungen zur Durchschaltung, Registrierung und zum Vergleich der wiedergewonnenen elementaren Informationen erforderlich.

Schließlich ist auch hinzuzufügen, daß die Informationen oder zumindest ein Teil von ihnen in Abschnitten mit verschiedenen Codefrequenzkomponentcn, die aufeinanderfolgen, übertragen werden könnten. Dazu wäre dann ein Vergleich der Ausgangssignale von verschiedenen Ausgängen X1 bis Y 4 der Auswertelogik untereinander nach vorzugebenden Regeln, die mit der Sendeseite übereinstimmen, verkreuzt durchzuführen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Verfahren zur digitalen Decodierung frequenzcodierter Signale unter Schutz gegen Nutzsignale imitierende Sprach- und Störungskomponenten, wobei Halbwellen der empfangenen zu decodierenden Signale zur Wiedergewinnung des Informationsinbalts Zeitmessungen unterworfen werden und nur solche empfangenen Signale als Nutzsignale gewertet werden, deren gemessene Halbwellendauer in festgelegten Grenzen einer vorgegebenen Dauer entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß eine digitale Halbwellenmessung sämtlicher empfangenen Codefrequenzkomponenten mindestens zweimal nacheinander und zur Absicherung gegen kürzere Störsignaleinflüsse völlig unabhängig voneinander während nichtkohärenter, mittels eines Steuersignals in definierbarem Abstand zeitlich getrennt ausgewählter Signalhalbwellen durchgeführt wird und daß nur bei Übfreinstimmung innerhalb festgelegter digitaler Grenzen der im Abstand nacheinander ermittelten Meßwerte auf ein richtiges zu decodierendes Signal erkannt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sendeseitig aufeinanderfolgend k Signalabschnitte nr.t m aus η Codefrequenzkomponenten übertragen werden und jeweils die empfangsseitig in den k Signalabschnitten nacheinander ermittelten Meßwerte zueinander in festgelegter Beziehung stehen.

3. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein empfangener frequenzsodiener Signa'abschnitt dem ersten Eingang mindestens «.ner nur während einer ganzen Halbwelle des empfangenen Signalabschnitts geöffneten UND-Schaltung (ScT, SlH) zugeführt wird, deren zweiter Eingang mit einer Meßwechselspannung gegebener Frequenz (122 kHz) gespeist wird, daß der Ausgang jeder vorgesehenen UND-Schaltung (&T, SlH) mit dem Zähleingang (ZE) je eines Zählers (ZT, ZH) verbunden ist, daß die Zähl ausgänge (ZA) und/oder invertierten Zählausgänge (ZA) aller vorgesehenen Zähler (ZT, ZH) mit den Eingängen einer aus an sich bekannten Elementen (SlIO) bestehenden Auswertelogik (AL) nach vorgegebenen Regeln verbunden sind, daß erste Zählergebnissignale von mindestens einem Ausgang der vorgesehenen Zähler (ZT, ZH) über die Auswertelogik (AL) und über mindestens eine im Anschluß an die Ausmessung von ersten Halbwellen auszuwertender Signalabschnitte zur Zählcrgebnisdurchgabe geöffnete UND-Schaltung (&1 bis &8) dem Eingang mindestens eines Registers (RX bis R8) zugeführt werden, daß der Ausgang jedes vorgesehenen Registers (R 1 bis RH) mit dem ersten Eingang je eines Vergleichen (UND-Schaltungen V 1 bis VH) verbunden ist, daß zweite Zählergebnissigiuiie von mindestens einem Ausgang iler vorgesehenen Zähler (/'/', ZH) über die Auswerte logik (AL) im Anschluß an die Ausmessung von zweiten Halbwellen auszuwertender Signalahschnittc nach vorgegebenen Regeln den /weilen Eingängen der vorgesehenen Vergleicher (UND-Schaltungen l'l bis VH) zugeführt werden und daß bei Koinzidenz der ersten und zweiten Zlihiergebnissignale am Ausgang der vorgesehenen Vergleicher (UND-Schaltungen Vl bis VH) die geprüften und/oder decodierten Informationen (A Γ bis S 4') abnehmbar sind.