DE2143438A1 - Digitaler Schwellwert-Detektor - Google Patents

Description

Western Electric Company Incorporated La Mar ehe, R. E

Digitaler S chwellwer t - Dete ktor

Die Erfindung betrifft eine Echosperre in Form eines digitalen Schwellwert-Detektors, der einer Anzahl von Sende-Empfangs-Leitungspaaren zum Senden und Empfangen von zeitgeteilten digitalcodierten Informationen zugeordnet ist.

Echosperren sind in erster Linie signalgesteuerte Einrichtungen, die eine große Impedanz in den Echopfad einer zweiseitigen Übertragungsstrecke einfügen, während die Signale über den anderen Pfad übertragen werden. Im allgemeinen ermittelt eine Echosperre die Anwesenheit eines Signals auf einer Leitung, über die Information empfangen wird, und sie reagiert mit der Betätigung einer Schalteinrichtung, die einen Abschwächer in Serie mit der Leitung schaltet, über welche die Information übertragen werden kann. Jedes über den Empfangs ans chluß ankommende Echosignal wird durch den in den Rückpfad eingebauten Abschwächer vernichtet, bevor sie den Sendeanschluß erreicht, Die Abschaltung der Schaltvorrichtung nach dem Auftreten einer Schweigezone in dem empfangenen Signal wird um ein ausgewähltes Zeitintervall verzögert, um Signale mit unterschiedlicher Amplitude wie beispielsweise

209811/1585

Sprache anzupassen. Diese verzögerte Abschaltung wird deshalb vorgenommen, um sicherzustellen, daß der Echosperr-Abschwächer nicht vom Echopfad abgeschaltet wird, wenn das empfangene Signal lediglich vorübergehend unter die Ansprechschwelle der Schaltereinrichtung absinkt.

Ein Verfahren Und eine Vorrichtung zur Durchführung einer digitalen Echounterdrückung innerhalb eines Übertragungssystems für analoge Signale unter Verwendung einer gemeinsamen zeitgeteilten digitalen Schaltung ist aus dem USA-Patent 3 562 448 von CJ. May, Jr., bekannt. Danach werden im allgemeinen die analogen Signale auf jeder Leitung dieses Systems über einen Kanal auf eine Schwellendetektorschaltung übertragen, welche bestimmte Amplitudenpegel-Signale erzeugt. Die Amplitudenpegel-Aus gangs signale von den Schwellendetektoren jedes Leitungspaares des Systems werden nach einem einheitlichen Schema wiederholt abgefragt. Gemäß diesem offenbarten Verfahren werden bei jedem Abfragezyklus jedes Leitungspaares die am Ausgang des Schwellendetektors für jede Leitung anstehenden Amplitudenpegel»Signale einer gemeinsamen digitalen Zeitteilerschaltung zugeführt. Diese gemeinsame Schaltung verarbeitet die durch die zwei Sätze von digitalen Pegelsignalen dargestellte Information gemeinsam mit ausgewählten digitalen Signalen, welche eine

20981 1/1585

"³" 2U3438

Funktion der digitalisierten Werte sind, welche aus vergangenen Abfragungen des Leitungspaares stammen, um zu bestimmen, welche der beiden Leitungen aktiv oder leer ist. Die Echounterdrückung wird eingeschaltet, wenn die Zustände des Leitungspaares folgende Gleichung erfüllen:

ES « LE (idle) · LO (active) (1)

Hierbei bedeutet IS, daß die Echo unter drückung eingeschaltet ist; LE (idle), daß auf der geraden Leitung kein Signal vorhanden ist; und LO (active), daß sich ein Signal auf der ungeraden Leitung befindet. Das heißt, während der Übertragung, oder wenn der Signalpegel auf der geraden Leitung erkennen läßt, daß keine Information über diese Leitung übertragen wird, und während des Empfangs, oder wenn der Signalpegel der ungeraden Leitung erkennen läßt, daß sich Information auf dieser Leitung befindet, wird über die gemeinsame digitale Schaltung die Echounterdrückung aktiviert. In ähnlicher Weise wird auf einem Leitungspaar, bei dem die Echounterdrückung aktiviert wurde, die Echounterdrückung wieder ausgeschaltet, wenn die Signalpegel Werte annehmen, welche nicht mehr die Gleichung (1) erfüllen.

Die bekannten Systeme zur Echounterdrückung, welche entweder auf

20981 1 /1585

214343

analoge Signale oder auf iibfragewerie von analogen Signalen reagieren, sind nicht zur Echounterdrückung von digitaler Information wie beispielsweise Puls-Code-Modulationssignalen geeignet. Ein ■weiterer Nachteil von bekannten Systemen dieser Art liegt darin, daß ihre Schwellendetektorschaltung nicht auf Zeitteiler basis arbeit tet und deshalb für jeden einzelnen Kanal einzeln vorhanden sein muß.

Erfindungs gemäß werden die beschriebenen Nachteile durch eine digitale Echounterdrückungs-Schaltung überwunden, welche einen ersten digitalen Schwellwert-Detektor zur Umsetzung der auf einer ersten Leitung befindlichen zeitgeteilten digitalen Information in einen ersten Code, welcher der Spiteen-Signalamplitude von auf der srsten Leitung vorhandenen Signalen entspricht; durch einen zweiten digitalen Selrwellwert-Detektor zur Umsetzung der auf einer zweiten Leitung befindlichen zeitgeteilten digitalen Information in einen zweiten Code, welcher der Spitzen-Signalamplitude von auf der zweiten Leitung vorhandenen Signalen entspricht; und durch eine gemeinsame Steuerschaltung zur Erzeugung von Echounterdrückungs-Aus» lösesignalen in Abhängigkeit von einem Vergleich zwischen dem ersten und dem zweiten Code aufweist.

Damit weist die erfindungs gemäße Schaltung zur digitalen Echo-

209811/158B

2U3438

unterdrückung in einem zeitgeteilten Übertragungssystem den Vorteil auf, daß es nicht für jedes Leiiungspaar eine besondere Schwellwert-Detektorschaltung benötigt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht eine Echounterdrückung in Systemen, deren Leitungspaare entweder analoge Signale oder digitalcodierte Signale übertragen. Grundsätzlich führt die er findungs gemäße Vorrichtung eine Echounterdrückung in Übereinstimmung mit der Gleichung (I) durch, welche zuvor beschrieben wurde.

Bei der Anwendung der Erfindung können Digitalcode verwendet werden, welche den Amplitudenpegel von empfangenen und übertragenen Signalen entsprechen, um zu bestimmen, wann eine Echoimterdrückung innerhalb eines Zwei-Wege-Übertragungssystem erforderlich ist.

Ferner läßt sich erfindungsgemäß die Echounterdrückung in der Weise steuern, indem man die den Signalpegeln auf einem Sende-Empfangs-Leitungspaar entsprechenden Digitalcode zusammen mit gespeicherten codierten Signalen verarbeitet, welche eine Punktion von in der Vergangenheit aufgetretenen Signalamplituden auf diesem Leitungspaar sind.

20981 1/1585

"^β" 214343·

Ferner lassen sich durch die Erfindung digitale Techniken in Verbindung mit der Signalpegel-Statistik bei der Anteils-Echounterdrückung in einem signalgesteuerten Übertragungssystem verwenden., indem man eine gemeinsame Zeitteiler-Logik verwendet.

Ferner läßt sich mit Hilfe der Erfindung eine Echosperre aufbauen, bei welcher die Effekte des Impulsrauschens auf ein Minimum reduziert sind.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist daran zu. sehen, daß sich die Kosten für eine Echosperre in einem multiplexen Übertragungssystem durch die Verwendung einer gemeinsamen Zeitteiler-Logik reduzieren lassen, weil der frühere riesige Aufwand für eine Schwellen-Detektor schaltung für jeden Übertragungskanal nicht mehr erforderlich ist. Ein weiterer Vorteil ist darin zu erwägen, daß sich die erfindungsgemäße Vorrichtung an unterschiedliche Signaltypen anpassen läßt, welche unterschiedliche statistische Amplitudenvariaiionen aufweisen, ohne daß man die Schaltungs-Baugruppen austauschen muß. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß sich mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Zeiträume, in denen die Echounterdrückung aufgrund von Störgeräuschen oder aus anderen Gründen aktiv ist, wesentlich genauer steuern lassen, so daß sich

209811/1585

die Fehlzeiten, in denen eine Übertragungsleitung wegen unnötiger Echo unter drückung nicht benutzt werden kann, wesentlich verringern lassen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines durch Zeichnungen erläuterten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigen;

Pig. 1 ein Schematisches Blockschaltbild eines abgetrennten Echounterdrückungs -Systems zur digitalen Echounterdrückung;

Fig. 2 ein Blockschaltbild mit näheren Einzelheiten einer ungeraden Schwellwert-Steuereinheit aus Fig. 1;

Fig. 3 eine Tabelle zur Erläuterung der Arbeitsweise der Schwellwert-Steuereinheit von Fig. 2;

Fig. 4A, 4B und 4C die Arbeitsweise der Systeme aus Fig. und 2 erläuternde Zustandsdiagramme;

Fig. 5 Beispiele von Granularimpuls-Wellenformen zur weiteren Erläuterung der Erfindung;

Fig. 6 ein Gesamtfunktions-Blockschaltbild eines Übertragungssystems mit zwei Anschlüssen in Verbindung mit einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Echounterdrückung;

209811/1585

Fig. 7 eine Schaltungsanordnung unter Anwendung digitaler Echounterdrückung, bei der die echounterdrückenden Einrichtungen direkt mit den zu einem analoge Signale übertragenden System gehörenden Leitungen verbunden sind;

Fig. 8 ein schematisches Blockschaltbild für eine digitale Schwellwert-Detektor schaltung;

Fig. 9 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise dieser Schaltung;

Fig. 10 ein Ausführungsbeispiel für eine Schaltung, die in Fig. 8 als Code-Umsetzer verwendet werden kann;

Fig. 11 Impulsbilder zur weiteren Erläuterung der Erfindung.

In Fig. 6 ist ein Übertragungssystem mit zwei Anschlüssen in Form eines Blockschaltbildes dargestellt, bei dem die Erfindung in Form eines anteiligen Echounterdrückers zur Anwendung kommt. Über eine Leitung 80 werden von einem Ostanschluß aus codierte Signalgruppen übertragen, welche auf einer Leitung LE. abgetasteten analogen Signalamplituden entsprechen. In ähnlicher Weise nimmt dieser Anschluß über eine Leitung 83 codierte Signalgruppen auf. Dieser Vorgang läuft beim Senden bzw. beim Empfangen von Signalen an einem Westanschluß umgekehrt ab.

20981 1/1585

Gemäß Fig. 6 tastet am Ostanschluß ein Codierer 3 die analogen Signalpegel auf Leitungen LEI bis LE wiederholt ab und erzeugt einen Impuls-Code, welcher der abgetasteten Amplitude auf jeder Leitung innerhalb des Abtast-Zeitabschnittes für diese Leitung entspricht. Die einzelnen Bits, aus denen der durch die Abtastung einer gegebenen Leitung LE. entstandene Code besteht, werden einer Gesamt-Steuerlogik 84 für den Ostanschluß innerhalb des Zeitabschnittes für die Leitung zugeführt. Es sei angenommen, daß die Leitung LE. des Ostanschlusses mit einer Leitung LO. des Westanschlusses unter Bildung eines vollständigen Zwei-Wege-Übertragungskanals verknüpft ist. In diesem Fall werden die durch Abtastung der Leitung LO. durch einen Daten-Codierer 90 (Fig. 6) am Westanschluß abgetasteten codierten Signale innerhalb desselben Zeitabschnittes erzeugt wie die anderen codierten Signale, welche durch Abtastung der Leitung LE. am Westanschluß entstanden sind. Die codierten Ausgangssignale des Daten-Codierers 90 werden einer Gesamt-Steuerlogik 89 für den Westanschluß und über einen Schalter 87 einem Daten-Decodierer 88 zugeführt, solange die Echounter drückung für die Leitung LO. am Westanschluß nicht wirksam ist. Der Daten-Decodierer 88 wandelt den digitalen Code in ein analoges Signal zurück, und dieses Signal wird einem Daten-Codierer im Bereich des Ostanschlusses zugeführt, wo die analogen Signale

209811/1585

für Leitung LO. wieder in einen digitalen Code umgewandelt werden. Dieser Code wird der Gesamt-Steuerlogik 84 für den Östanschluß über einen Doppelsprech-Abschwächer28 und einen Daten-Decodierer 81' zugeführt, welcher diesen Code in das analoge Signal auf der Leitung LO. zurückformt. Die analogen Ausgangssignale des Daten-Decodierers 81' gelangen in einen Empfänger 82 des Ostanschlusses.

Der Doppelsprech-Abschwächer 8 bzw. 8¹ ist zur Unterdrückung von auftretenden Echos vorgesehen, welche dadurch entstehen, daß zwei Teilnehmer gleichzeitig miteinander sprechen. In diesem Fall sind beide Leitungen eines Leitungspaares aktiv. Wenn die gerade Leitung aktiv ist, wird Gleichung (1) nicht erfüllt, und die Echounterdrückung kann nicht erfolgen. Um den Umfang von Echos zu reduzieren, welche durch auf der ungeraden Leitung empfangene Signale erzeugt werden, spricht der Abschwächer auf diese Situation an, indem der Signalpegel auf der ungeraden Leitung des Leitungspaares abgeschwächt wird. Der Betrag der Abschwächung ist bei verschiedenen Systemen unterschiedlich, jedoch liegt der normale Wert der Abschwächung zwischen 6 und 10 db. Diese Abschwächungswerte reichen aus, um Echos zu unterdrücken, gestatten aber dem Teilnehmer am Empfangs ans chluß immer noch das Abhören des ankommenden Gespräches. Ist der Ab schwächer 28' nicht aktiviert,

209811/15 85

so läßt er das empfangene Signal unverändert durch.

Sind die beiden Leitungen LEI und LOl miteinander verknüpft, so werden die den analogen Signalpegeln auf beiden Leitungen entsprechenden codierten Signale der Gesamt-Steuerlogik 84 des Ostanschlusses zugeführt. Die durch die Leitung LOl erzeugefcen ankommenden Signale werden einer Schaltung innerhalb der Gesamt-Steuerlogik 84 zugeführt, welche sie zum Aufbau eines statistisch bestimm+*³" Sigrmlpegelwertes benutzt. Gleichzeitig werden die durch Leitung LEI erzeugten Signale mit dem statistisch bestimmten Signalpegelwert verglichen, um zu bestimmen, ob für das LEl/LOl-Leitungspaar am Ostanschluß eine Echounterdrückung notwendig ist. Ergibt der Vergleich der Signale von Leitung LEI mit dem statistisch bestimmten Signalpegelwert für Leitung LOl, daß die Gleichung (1) erfüllt ist, so erzeugt die Gesamt-Steuerlogik 84 ein Signal, welches über einen Schalter 87' die Echounterdrückung des Ostanschlusses für das Leitungspaar LE1/LO1 aktiviert. Mit anderen Worten, die Auslösung des Schalters 87' blockiert die Übertragung von Echosignalen, welche durch auf der Leitung LOl ankommende Signale erzeugt werden, und begrenzt damit Echos am Westanschluß. Ist der Schalter 87¹ durchgeschaltet, so ersetzt der Abschwächer entweder das PCM-Echo signal auf der Leitung durch ein codiertes

20981 1 /1585

Rauschen mit niedrigem Pegel, oder er unterdrückt das PCM-Echosignal bis auf einen unter der Hörschwelle liegenden Pegel. Ist die Gleichung (1) nicht erfüllt, so bleibt der Schalter 87' ausgeschaltet, und es findet keine Echounterdrückung auf dem Leitungspaar statt.

Die soeben beschriebenen Vorgänge spielen sich gleichzeitig ana Westanschluß ab. Die Arbeitsweise eines Westanschluß-Datencodierers ™ Decodierers 88, einer Westanschluß-Gesamt-Steuerlogik 89, eines

digitalen Abschwächers 18' und eines Schalters 87 am Westanschluß entsprechen genau den Baugruppen, die zuvor in Verbindung mit dem Ostanschluß beschrieben worden sind. Die Echounterdrückung am Westanschluß erfolgt ebenfalls unter der Voraussetzung, daß die Bedingungen der Gleichung (1) erfüllt sind. Der Unterschied zwischen Ostanschluß und Westanschluß liegt im wesentlichen darin, daß die Leitungen des Leitungspaares hinsichtlich Senden und Empfangen entgegengesetzte Aufgaben haben,, mit anderen Worten, die Sendeleitung des Ostanscfalusses ist gleichzeitig die Empfangsleitung des We st anschlüsse s und umgekehrt.

Im vorliegenden Teil der Beschreibungen Verbindung mit einem analogen Übertragungssystem benutzt; selbstverständlich läßt sich die Erfindung auch leicht an ein digitales Übertragungssystem anpassen.

20981 1/1585

Wird sie im Zusammenhang mit einem digitalen Übertragungssystem benutzt, so können die Datencodierer 86 und 86^J sowie die Daten-Decodierer 81 und 88' gemäß Pig. 6 entfallen.

Ein in Fig. 4A dargestelltes Flußdiagramm gibt in groben Zügen die Arbeitsweise der Erfindung wieder, wenn sie als anteiliger Echounterdrücker benutzt wird. Die Arbeitsweise der Echounterdrückung ist die gleiche wie bereits für den Ost- und Westanschluß in Fig. 6 beschrieben. Die Beschreibung soll deshalb hier nicht noch einmal wiederholt werden. In Fig. 4A ist die gerade Leitung mit LE. und die ungerade Leitung mit LO. innerhalb des hier abgetasteten Leitungspaares bezeichnet. Werden beispielsweise Signale auf dem Leitungspaar LE und LO (siehe Fig. 1) vorhandene Signale der Gesamt-Steuerlogik 84 (Fig. 6) zugeführt, so stellen die Leitungen LE. und

LO. gemäß Fig. 4 diese Leitungen dar,

Werden diese auf dem Leitungspaar befindlichen Signale an die Gesamt-Steuerlogik 84 (Fig. 6) angelegt, so sagt das Flußdiagramm gemäß Fig. 4A aus, daß ein erster Schritt Bl ausgeführt wird, um zu bestimmen, ob die gerade Leitung LEI leer ist. Das heißt, es wird bestimmt, ob auf der Leitung LEI gerade in dem Zeitraum Information übertragen wird, in dem Signale dieser Leitung zur

20981 1/1585

2H3438

Ge samt-Steuer logik 84 durchgeschaltet sind. Ist die Leitung LEI gerade leer, so wird ein Abschwächer in Serie mit dieser Leitung geschaltet, ohne daß die Informationsübertragung unterbrochen wird. Angenommen, die Leitung LEI ist gerade leer, so wird ein weiterer Schritt B2 unternommen, um zu bestimmen, ob die andere Leitung LOl leer ist. Diese Leitung LOl wird als leer betrachtet, wenn auf dieser Leitung keine Information empfangen wird. Ist die Leitung LOl leer, so braucht die Echounterdrückung nicht aktiviert, zu werden und kein Abschwächer in Serie mit der Leitung LEI gelegt zu werden, weil keine ankommenden Signale da sind, die ein ausgehendes Echosignal erzeugen könnten. Ist jedoch die Leitung LOl aktiv bzw. nicht leer, so bedeutet dies, daß sich auf der Leitung LOl ankommende Signale befinden, und daß somit die Möglichkeit besteht, daß über den vorhandenen Echoweg Echosignale erzeugt werden. Erinnert man sich, daß für die Leitung LEI der Leer zustand angenommen war, so wird im aktiven Zustand der anderen Leitung LOl die Bedingung der Gleichung (1) erfüllt, so daß die Echounterdrückung aktiviert wird.

Stellt sich während des Schrittes Bl von Fig. 4A heraus, daß die Leitung LEI nicht leer ist, so wird ein weiterer Schritt B3 unternommen, welcher die Echounterdrückung außer Betriebsetzt, Die

209811/1585

2U3438

Aussage, daß Leitung LEI nicht leer ist, bedeutet, daß Signale auf dieser Leitung nicht abgeschwächt werden dürfen, ohne daß darauf übertragene Information vernichtet wird. Die Folge ist, daß im nicht»leeren Zustand der Leitung LEI keine Echo unter drückung stattfindet, und falls die Echounterdrückung schon eingeschaltet war, als Folge vorhergehender Abtastungen des Leitungspaares, so wird sie wieder ausgeschaltet.

g der zuvor beschriebenen Schritte für das erste Leitungspaar werden Signale auf dem nächsten Leitungspaar an die Gesamt-Steuerlogik 84 (fig. 6) gelegt, und die gleichen Schritt wieder« holen sich. Dieser Prozeß läuft kontinuierlich ab, bis jedes Signal auf jedem Leitungspaar in einem System mit η Leitungspaaren einmal an die Gesamt-Steuerlogik 84 angeschlossen war, um anschliessend wieder mit dem ersten Leitungspaar von vorn zu beginnen.

aauM
Der Vorw«« der Bestimmung, ob beide Leitungen eines Leitungspaares leer sind, wird durch zwei Zustandsdiagramme in Fig. 4B und Fig. 4C veranschaulicht. Beispielsweise wird zu dem Zeitpunkt, in dem Signale auf den Leitungen LEI und LOl (siehe Fig. 1) der Gesamt-Steuerlogik zugeführt werden, je einer der Zahlencode aus Fig. 4B und Fig. 4C in einen geraden Zustande speicher 10 (Fig. 1)

20981 1 /1585

-iö-

und einen ungeraden Zustandsspeicher 11 (Fig. 2) übertragen. Die Eingangs signale von Leitung LEI und LOl in die Gesamt-Steuerlogik 84 aus Fig. 6 können von einer Abtasteinrichtung stammen, welche wiederholt analoge Signalpegel auf der Leitung abtastet, oder die Eingangs signale können, wie bereits aus Fig. 6 bekannt, ein Impulscode sein, welcher der abgetasteten analogen Amplitude entspricht. Die Zahlencode in Fig. 4B und Fig. 4C entsprechen den Aktivzuständen der geraden und ungeraden Leitungen des Leitungspaares, und sie werden mit ausgewählten Signalen einer ungeraden Schwellwert-Steuer schaltung 4 und eines LE-Zustandsdetektors 6 (siehe Fig. 1) verglichen, um den Zustandscode jeder Leitung in der Weise zu verändern, wie die Figuren zeigen. Man bemerke, daß für jede Leitung eine Anzahl von Zustandscode vorgesehen sind. Sie werden verwendet, um eine verzögerte Aktivierung oder Deaktivierung der Echounterdrückung zu erlauben, wie sie in ähnlicher Weise bei analogen Echo« txnterdrückungs-Systemen benutzt wird.

Unter der Voraussetzung, daß beide Leitungen LEI und LOl von Fig. während einer bestimmten Zeitdauer, während der die auf ihnen vor« handenen Signalpegel der Gesamt-Steuerlogik 84 von Fig. 6 zugeführt werden, leer gewesen sind, so entspricht ihr Status dem LeerzustancL Diese Leerzustände werden digital durch die Zahlencode ^UOG" (Fig. 4C

209811/1585

2U3438

und 4B) dargestellt, welche an bestimmten Speicherplätzen der zeitgeteilten Zustande speicher 10 bzw. 11 aus Fig. 1 und 2 abgespeichert sind. Ist während des für das Leitungspaar LEl-LOl vorgesehenen Zeitabschnittes immer noch kein Signal auf der Leitung LEI (Fig. 1), und hat sich der Signalpegel auf der anderen Leitung LOl bis auf einen Wert vergrößert, bei dem der Schwell wert-Detektor 2 von Fig. 1 einen Amplitudencode N ₁ erzeugt, welcher gleich oder

Ll

größer als ein gespeicherter Pegelcode S^ (Fig. 4B) ist, so geht der Zustand der Leitung LOl in den Operationszeitzustand OT über, und der Zustand der Leitung LEI bleibt LEER E (siehe Fig. 4C), Der Pegelcode S*_n von Fig. 4B entspricht dem Pegel, welcher die Signalamplitude auf der Leitung LO annehmen muß, bevor die Echounterdrückung ausgelöst wird. Signale, deren Amplitude kleiner als dieser Pegel ist, reichen nicht aus, um wahrnehmbare Echos zu erzeugen.

Der OT-Zustand (siehe Fig. 4B) ist ein zweiter Leerzustand für die Leitung LOl. Dieser Zustand dient zur Verringerung von Einschalt-Störgeräuschen beim Betrieb des Echounterdrückers. Hat die Leitung LOl einmal den OT-Zustand eingenommen, so behält diese Leitung diesen Zustand bei, bis ein größeres Eingangssignal auf dieser Leitung über den Schwellwertdetektor 2 (siehe Fig. 1) einen Ausgangs-

209811/1585

Amplitudencode N erzeugt hat, wobei N_T gleich oder größer ist

LjI LjI

ff für jede Leitungs abtastung während eines Zeitintervalls Tl. Dieses Zeitintervall Tl ist so bemessen, daß, wenn der Code N

die Bedingung N₇. ₁ gleich oder größer als S*_ während dieses Zeit-

LjX (J

Intervalls erfüllt, das auf der Leitung befindliche Signal kein Einschaltgeräusch sein kann. Diese Betriebsart garantiert, daß die Echo unter drückung erst dann aktiviert wird, wenn das die Leitung in den OT-Zustand anhebende Signal aller Wahrscheinlichkeit nach kein Störgeräusch ist. Das bedeutet, wenn eine Abtastung der Leitung LOl einen Amplitudencode N erzeugt, der kleiner ist als S¹

Ll v_)

während des OT-Zustands, dann wird dieser Zustand durch einen LEER O-Zustand auf dieser Leitung ersetzt. Der Zustandswechsel des Echounterdrückers in den LEER O-Zustand aus dem vorherigen Zustand erfolgt, weil ein Abfall des Signalpegels auf der Leitung LOl unterhalb des durch den gespeicherten Code S*_n dargestellten Pegel während des Zeitintervalls Tl aller Wahrscheinlichkeit nach nur bedeuten kann, daß ein Störgeräusch vorliegt.

Ist jedoch das auf der Leitung LOl (siehe. Pig. I) befindliche Signal kein Störgeräusch, so behält diese Leitung den OT-Zustand für das Zeitintervall Tl. Nach Ablauf des Zeitintervalls Tl wird der Leitung LOl anstelle des OT-Zustandes der UNGERADE-Zustand zugeteilt.

209811/1585

Dieser Zustandswechsel wird in der Weise erzielt, daß auf dem LOl-Speicherplatz des ungeraden Zustandsspeichers 11 (siehe'Fig. 2) der OT-Codeⁿ0l" durch "10" ersetzt wird, welcher den UNGERADE-Zustand darstellt. Der UNGERADE-Zustand ist der aktive bzw. nichtleere Zustand. Aufgrund des Zustandswechsels von OT in den UNGS-RADE-Zustand für die Leitung LOl erzeugt die Unter drückungs-Signallogik 12 (siehe Fig. 1) ein Signal I, welches über einen Schalter 19 die Echounterdrückung für die Leitung LOl aktiviert, und zwar u..Ur de* c^geiiommenen Voraussetzung, daß keine Nachricht über die der Leitung LOl zugeordnete Leitung LEI übertragen wird. Diese Bedingung erfüllt die Konditionen für die Gleichung (1).

Sobald der Leitung LOl der UNGERADE-Zustand (siehe Fig. 4B) zugeteilt worden ist, werden die Amplituden-Code N ₁, welche durch

.L/1

auf der Leitung befindliche Abfragungen entstanden sind, mit einem veränderlichen Pegelcode O_{T 1} verglichen, welcher auf einem Speicherplatz eines ungeraden Pegelspeichers 20 (siehe Fig. 2) abgespeichert ist. Dieser ungerade Pegelspeicher 20 ist der Leitung LOl zugewiesen, um zu bestimmen, ob der der Leitung zugeteilte Zustand eine Änderung erfahren muß. Der gespeicherte Pegelcode

O _Λ wird in der Weise geändert, daß er ein gestrecktes Abbild des Ll

Signalpegels darstellt, welcher auf der Leitung LOl abgetastet wird.

209811/1585

Diese statistische Streckung von auf der Leitung LOl abgetasteten Signalen in Form einer Streckung der Signal-Umhüllenden auf dieser Leitung ist notwendig, um Unsicherheiten in der Zeitverzögerung auf dem Echopfad auszugleichen. Das heißt, diese Streckung der Signal-Umhüllenden stellt sicher, daß die Echounterdrückung nicht abgeschaltet wird, bevor alle Echosignale genügend Zeit hatten, den Echopfad zu durchlaufen. Der gespeicherte Pegelcode O_{T 1} wird variiert in Abhängigkeit von vorherigen auf der Leitung LOl abgetasteten Signalpegeln und außerdem in Abhängigkeit von der Zeit, und er wird im ungeraden Pegelspeicher 20 (Fig. 2) der ungeraden Schwellwert-Steuerschaltung 4 (siehe Fig. 1) abgespeichert. Außerdem ist zu sagen, daß der Pegelcode O₁, welcher die gestreckte Umhüllende auf Leitung LOl darstellt, außerdem mit der Abtastung der Leitung LEI innerhalb des Signalebenen-Komperators 5 aus Fig. 1 verglichen wird.

Die Änderung des Pegelcodes O .. zur Streckung der abgetasteten Signal-Umhüllenden auf Leitung LOl wird folgendermaßen durchgeführt: Ist der auf der Leitung LOl eingestellte Zustand LEER O (siehe Fig. 3), und erzeugt außerdem der ungerade Schwellwert-Detektor 2 (Fig. 1) einen Amplitudencode, der N . gleich oder größer als J¹ für die Leitungsabtastung ist, so wird der Pegelcode O

U JLiI,

209811/158S

dessen Wert zu dieser Zeit Null ist, um Eins angehoben. Das bedeutet für den der Leitung LOl zugeteilten Zustand LEER O und für einen den abgetasteten Signalen auf dieser Leitung entsprechenden Amplitudencode N , der gleich oder größer als S¹ ist, (wobei

Ll ü

bekanntlich S_n die kleinste Amplitude darstellt, bei der die Echounterdrückung aktiviert wird), daß der der Leitung LOl zugeteilte

Pegelcode O_T ., um die Zahl Eins vergrößert wird. Diese Wert-Ll

anhebung ist ein sichtbares Zeichen dafür, daß auf der Leitung ein Signalpegel vorhanden ist, welcher den Schwellwert J* übersteigt. Wird in ähnlicher Weise der Wert des gespeicherten Pegelcodes

O während eines der der Leitung zugeteilten Zustände OT oder Ll

UNGERADE oder OHO durch auf Abtastwerten der Leituhg LOl beruhenden Amplitudencodes N_T übertroffen, so wird O . ebenfalls

Ll i-ii.

angehören. Der augenblickliche Wert des gespeicherten Codes O_ . wird um den Wert Eins verkleinert, wenn der Überhan^-Zustand OHO der Leitung LOl für ein Zeitintervall T, zugeteilt werden muß, während welcher kein Abtastwert auf der Leitung den augenblicklichen Wert überschreitet. Diese Verringerung bringt eine Absenkung des gestreckten Signalpegels mit sich, welcher durch den gespeicherten Pegelcode O , dargestellt wird, nachdem während des Zeit-

Ll

Intervalls T, die auf Leitung LOl empfangenen Signale einen geringeren Pegel hatten. Die Verringerung des gespeicherten Pegelcodes

209811/1585

O hält unter den gegebenen Bedingungen an, bis er den Wert Null erreicht hat; zu diesem Zeitpunkt wird der Leitung LOl wieder der Zustand LEER O zugeteilt. '

Anschließend an die Beschreibung des gespeicherten Pegelcodes O_ .. soll jetzt die Beschreibung der Zustands-Zuweisung für die Leitung LOl gemäß Fig. 4B vervollständigt werden. Wie man sich erinnert, war der Leitung LOl der aktive Leitungszustand UNGERADE zugewiesen worden, und zwar aufgrund von auf dieser Leitung empfangenen Signalpegeln. Wie erwähnt, wird auch der an einem Speicherplatz des ungeraden Pegelspeichers 20 (Fig. 2) gespeicherte Signalpe gel-C ο de O_ ., auf einen bestimmten Wert erhöht worden sein. Der Zustand der Leitung LOl wird unverändert bleiben, wenn die ankommenden Abtastungen auf dieser Leitung größer oder gleich

dem Wert von O₁. ₁ zum Empfangs Zeitpunkt sind. Außerdem hat jede Ll

Abtastung, welche einen den gespeicherten Wert O übersteigenden

Ll

Amplitudencode N ₁ erzeugt, zur Folge, daß O ₁ um den Wert Eins

Ll LjX

bis zu einem bestimmten Maximalwert erhöht wird.

Verringert sich der Signalpegel auf der Leitung LOl soweit, daß der davon abhängige Amplitudencode N ₁ kleiner ist als O -, so erfolgt ein Zustandswechsel dieser Leitung von UNGERADE (Fig. 4B) auf

209811/1585

2U3438

den OHO-Überhang~ Zustand. Dieser Zustandswechsel wird in der Weise ausgelöst, daß der UNGERADE-Code "10" am Speicherplatz für die Leitung LOl im ungeraden Zustandsspeicher 11 (Fig. 2) gegen den OHO-Code "ll" ausgetauscht wird. Sowohl der OHO-als auch der UNGERADE-Zustand sirld aktive ungerade Leitungszustände. Es ist vorgesehen, daß kurzzeitige Signalabsenkungen auf der empfangenen Leitung LOl überbrückt werden. Diese Betriebsweise überbrückt zeitweilige Nullzustände innerhalb der Sprachsignale. Ist der Leitung LOl aufgrund eines empfangenen Null-Signals der Leitungszustand OHO zugeteilt worden, dann wird der gespeicherte Pegelcode O₁. ₁ noch erhöht, wenn der Signalpegel auf der Leitung LOl wieder bis auf einen Punkt ansteigt, dessen Abtastung einen Amplitudencode N _Λ erzeugt, der größer ist als O ₁ (Fig. 3).

Ll Ll

In diesem Fall oder bei Gleichheit zwischen beiden Werten erfolgt ein Zustandswechsel für die Leitung LOl von OHO in UNGERADE (Fig. 4B). Das heißt: ein Anstieg im Signalpegel hat zur Folge, daß der Überhang-Zustand der Leitung durch den UNGER ADE-Zu st and ersetzt wird.

Bleibt andererseits der Signalpegel N _Λ (Fig. 4B) auf Leitung LOl kleiner als der gespeicherte Pegelcode O₁, so bleibt der Leitungs-

Ll

zustand OHO für ein Zeitintervall erhalten, welches T, entspricht.

20981 1/1585

Nach Ablauf dieses Zeitraumes wird der Wert O gemäß Fig. 3

Ll

um Eins erniedrigt, und für die Leitung LOl erfolgt gemäß Fig. 4B ein Zustandswechsel von UNGERADE in OHO. Das heißt, wenn der Pegel der Leitung LOl unterhalb des gespeicherten Pegelcodes O

für ein T, entsprechendes Zeitintervall verbleibt, so wird dies als Indiz dafür angesehen, daß sich keine Sprachsignale mehr auf der Leitung befinden. Um dies festzulegen, wird der gespeicherte Pegelcode O .. um den Wert Eins verringert, und die Leitung nimmt den UNGERADE-Zustand an. Ist der Signalpegel auf der Leitung kleiner als der verringerte Wert des gespeicherten Pegelcodes O₁. _i, so folgt

Ll

bei der nächsten Abtastung dem UNGERADE-Leitungszustand wieder der OHO-Zustand, und der zuvor beschriebene Vorgang wiederholt sich. Bleibt jetzt der Signalpegel unterhalb des Wertes des gespeicherten Pegelcodes O_T .,, so bleibt diese Betriebsweise erhalten,

Ll

bis O _Λ bis auf den Wert Eins abgesenkt ist. Falls dieser Wert Eins Ll

für den gespeicherten Pegelcode O _Λ für Leitung LOl während des

Ll

Zeitintervalls T, beim Überhang-Zustand OHO erhalten geblieben ist, weil die Leitung einen niedrigen Signalpegel führte, so wird der Leitung LOl wieder der LEER O-Zustand zugeteilt.

Da der LEER O-Zustand ein inaktiver ungerader Leitungszustand ist, hat die Änderung im zugeteilten Leitungszustand zur Folge, daß die

20981 1/1585

Echounterdrückung für Leitung LOl abgeschaltet wird. Wenn der Leitung LOl ein inaktiver ungerader Leitungszustand zugeteilt ist, so wird die Gleichung (1) nicht mehr erfüllt, und die Unterdrückungssignallogik 12 (Fig. 1) gibt ein Signal R ab, welches in den für das Leitungspaar LEl-LOl dem Schalter 19 zugeführt wird. Signal R löst den Schalter 19 aus und unterbricht die Echounterdrückung für dieses Leitungspaar. Das heißt, tritt während des Überhang-Zustands der Leitung LOl im Zeitintervall T der Zustand (N_T kleiner als I

O A . (O₁. ₁ gleich 1), so bedeutet das, daß die Leitung aller Wahr-Ll Ll

scheinlichkeit nach keine Information mehr trägt und darum keine Echo unter drückung mehr benötigt. Das heißt auch, daß für einen ausreichend langen Zeitraum der Signalpegel auf Leitung LOl so niedrig war, daß keine Echounterdrückung mehr benötigt wird.

Das Zustands diagramm von Fig. 4B kann in Verbindung mit der Tabelle von Fig. 3 als eine Möglichkeit zur Erfüllung einer Wahr- I

scheinlichkeitsverteilung angesehen werden, in der die Wahrscheinlichkeit eine Funktion von Signalamplitude und Signaldauer ist. War die Leitung LOl früher leer, und es erscheint ein Signal solcher Amplitude, die für die Erzeugung von Echosignalen auf dieser Leitung ausreicht, so wird dieser schließlich einer von zwei aktiven

209811/1585

Leitungszuständen zugeteilt. Der Leitungszustand wird bestimmt durch Amplitude und Dauer des auf der Leitung vorhandenen Signals.

Je höher die Signalamplitude und je länger ihre Dauer ist, desto länger bleibt die Leitung LOl nach Ende dieses Signals im aktiven Zustand. Dieser Grundsatz liegt im System bedingt und ist beabsichtigt, weil nach hoher Wahrscheinlichkeit Signale mit hoher Amplitude auch eine längere Information enthalten, die sich über einen gewissen Zeitraum erstrecken wird. Daher wäre es unsinnig, jedesmal die Echounterdrückung abzuschalten, wenn innerhalb dieser Signal-Serie ein Amplitudenabfall erfolgt. Mit anderen Worten; durch unterschiedliche Bemessung der Zeiträume, über welche einer Leitung nach Absinken des Signalpegels noch der aktive Leitungszustand zuerteilt wird, nämlich als Punktion von Signal-Amplitude und -dauer, wird die Zeit, in der eiiE Echounterdrückung unnötigerweise aufrechterhalten wird, auf ein Minimum reduziert. Die oberen und unteren Grenzen der betroffenen Zeitintervalle sind denen von bekannten Echo sperr en ähnlich.

Vorstehend wurde ausgeführt, wie der irgendeiner ungeraden Leitung LO eines Zwei-Wege-Übertragungssystems zugeteilte aktive Zustand auf der Grundlage von Signal-Amplitude und-dauer auf der Leitung

20981 1/1585

während aufeinanderfolgender Abtastungen bestimmt wird» Obwohl dabei nur von einer ungeraden Leitung LOl (Fig. 1) gesprochen wurde, wird selbstverständlich in derselben Weise vorgegangen, wenn im System η Leitungspaare vorhanden wären; in diesem Falle wird jedes Leitungspaar in bestimmter Reihenfolge immer wieder abgefragt.

Wie bereits erwähnt, erfolgt die Echo unter drückung durch Einfügen el^oo digllctlun Abschwächers in Serienschaltung mit der übertragenden Leitung, so daß jede Übertragung auf dieser geraden Leitung ausgeschlossen ist. So ist Echounterdrückung nur erforderlich, wenn auf der geraden Leitung ein Signal übertragen wird und die Signale auf der ungeraden Leitung so groß sind, daß Echosignale entstehen. Darauf muß außer der Bestimmung des aktiven Zustande der ungeraden Leitung gemäß Fig. 3 und 4B außerdem bestimmt werden, ob gleichzeitig auf der geraden Leitung Information übertragen wird, welche der ungeraden Leitung zugeordnet ist. Dies erfolgt durch Vergleich des auf der geraden Leitung LE. vom Leitungspaar LE.-LO. vorhandenen Signalamplitude mit dem gespeicherten Pegelcode O₁. . auf dem Speicherplatz des ungeraden Pegelspeichers 20 (Fig. 2),

welcher für die Leitung LO. in der Zeit reserviert ist, in der die Leitungen gemeinsam abgetastet werden. Ist die Signalamplitude

20981 1 / 1 585

auf der geraden Leitung größer als die vom gespeicherten Pegelcode O . für die ungerade Leitung bereitgestellte Signal amplitude,

Ll

so wird angenommen, daß Information auf der geraden Leitung übertragen Wird. Das heißt, daß diese aktiv ist, und daß die Echounterdrückung nicht aktiviert werden sollte. Wie man weiß, wird der gespeicherte Pegelcode dazu benutzt, die Signal-Umhüllende auf der Leitung LO. zu strecken. Also wird der auf Leitung LEI abgetastete Signalpegel verglichen mit einem Signalpegel, der durch die gestreckte Einhüllende von der ungeraden Leitung LOl bestimmt ist. Diese Betriebsart verhindert, daß die Echounterdrückung von gelegentlichen Geräuschsignalen ausgelöst wird, die hin und wieder auf der ungeraden Leitung auftreten könnten, während auf der geraden Leitung Information übertragen wird.

Die entsprechende Betriebsart ist in Fig. 4C dargestellt. Das darin aufgetragene Zustandsdiagramm beruht auf einem statistischen Signalpegel der zuvor beschriebenen Art. Ein Signal AE in Fig. 4C ist ein Aktivsignal, welches erzeugt wird, wenn die Signalamplitude auf der geraden Leitung größer als eine durchidie gestreckte Signal-Umhüllende bestimmte Signal amplitude auf der zugeordneten ungeraden Leitung ist. Dieses Signal wird erzeugt, um anzuzeigen, daß auf der geraden Leitung mögliche Information übertragen wird und

20981 1/1585

es nicht ratsam ist, zur Zeit die Echounterdrückung einzuschalten.

War die abgetastete Leitung, beispielsweise Leitung LEI (Fig. 1) zuvor ohne Signal und steigt jetzt die Signalamplitude auf einen Wert an, welcher den Pegel des gespeicherten Codes O übersteigt, welcher dem Pegel der Signal-Einhüllenden auf Leitung LOl entspricht, so wird das Signal AE erzeugt, und der geraden Leitung wird jetzt anstelle des Zustandes LEER E (Fig. 4C) der Zustand DHO zugeteilt. Das heißt, nach Anwesenheit des Signals AE hat die Leitung LEI nicht mehr den Leer zustand, und die für Erfüllung der Gleichung (1) erforderlichen Bedingungen bestehen nicht mehr. Folglich kann auch die Echounterdrückung nicht aktiviert werden, bzw. sie wird abgeschaltet, falls sie z.Zt. bestehen sollte.

Der Zweck des DHO-Zustands (nachgiebiger Überhang-Zustand) gemäß Fig. 4C ist ein ähnlicher wie der des OT-Zustands von Fig. 4B, wie er für die ungerade Leitung beschrieben wurde. Er stellt sicher, daß der Zeitraum eines DHO-Zustands auf ein Minimum reduziert wird, wenn die Leitung LEI in diesen Zustand als Folge eines Störgeräusches versetzt wurde. Und zwar deshalb: machen Störgeräusche auf Leitung LEI (Fig. 1) eine Echounterdrückung notwendig, so ist es erwünscht, die Echounterdrückung schnell wieder verfügbar

209811/1585

zu haben, um durch auf Leitung LOl empfangene Signale erzeugte Echosignale auslöschen zu können. Indem man den einer geraden Leitung zugewiesenen ersten aktiven Zustand DHO mit nur einer kurzen Zeitdauer ausstattet, d. h. kurzer als den vollen Überhang im DHO-Zustand, werden die schädlichen Einflüsse von Störungen auf die Echounterdrückung verringert.

Gemäß Fig. 4C wird der LEER Ε-Zustand, welchen die Leitung LEI (Fig. 1) bisher hatte, gegen den Zustand DHO ausgetauscht, wenn das Signal AE erzeugt wird. Technisch erreicht man dies durch Ersatz des Codes ¹¹OO", welcher für den LEER E-Zustand gilt und innerhalb des geraden Zustandsspeichers 10 (Fig. 1) abge= speichert ist, durch den Code "01" ersetzt, welcher dem DHO-Zustand entspricht. Nach diesem Zustandswechsel wird ein Signal AE für eine Zeitdauer nicht mehr erzeugt, deren Dauer von einem Zeitgebersignal T¹O bestimmt wird; danach erhält die Leitung LEI wieder den LEER Ε-Zustand. Folglich repräsentiert das Zeitgebersignal T¹O den maximalen Zeitraum, über den hinweg die Leitung LEI nach Auftreten eines Störgeräusches aktiv verbleibt.

Ist das auf der Leitung LEI vorhandene Signal einerseits von solcher Amplitude, daß für die Zeitdauer eines Zeitgeber signals T¹I

209811/1585

(Fig. 4C) bei jeder Abtastung das Signal AE erzeugt wird, so wird der DHO-Code ¹¹Ol" im geraden Zustandsspeicher 10 (Fig. 1) durch den Ε-Code "10" ersetzt. Dieser der Leitung LEI zuerteilte E-Zustand gilt als Zeichen, daß das auf Leitung LEI befindliche Signal Gesprächsinformation enthält. Also will man die Auslösung der Echounterdrückung noch über einen bestimmten Zeitraum hinweg verzögern, nachdem ein Null-Zustand auf Leitung LEI aufgetreten ist, um die auf der Leitung übertragenen Signale nicht zu stören. Die Dauer dieses gewählten Zeitraumes hängt von der übertragenen Signalart und den statistischen Eigenschaften des Signals ab. Wie bereits gesagt, können diese Eigenschaften auf einer Wahrscheinlichkeitsverteilung beruhen, welcher die Signal-Amplitude und-Zeitdauer zugrundeliegt.

Die erwünschte Verzögerung bei der Aktivierung der Echounterdrückung erreicht man, indem man der Leitung LEI einen vollen Überhang-Zustand verleiht, wenn der Signalpegel sich dort verringert. Mit anderen Worten: fällt während des Zeitraumes, in welchem der Leitung LEI der aktive Zustand E zugeteilt ist, der Sig« nalpegel unterhalb des Pegels auf der Leitung LOl, und wird kein Signal AE zur Abtastung des Leitungspaares erzeugt, so wird der Leitung LEI jetzt der Zustand EH (oder Überhangzustand, gemäß

20981 1/1B85

2H3438

Fig. 4C) zugeteilt. Das geschieht in der Weise, daß der Zahlencode "10" (Figi4C) für den E-Zustand im Speicherplatz für Leitung LEI des Zustandsspeichers 10 (Fig. 1) durch den Zahlencode ¹¹Il" für den Überhang-Zustand EH ersetzt wird.

Dieser Überhang-Zustand EH gemäß Fig. 4C ist ebenfalls ein aktiver Leitungszustand für eine gerade Leitung; und solange, wie diese Leitung diesen Zustand besitzt, kann keine Echounterdrückung stattfinden, weil die Bedingungen der Gleichung (1) nicht erfüllt sind. Erhöht sich der Signalpegel auf Leitung LEI jetzt so weit, daß im Leitungszustand EH das Signal AE erzeugt werden kann, und wird dieses Signal bei jeder Abtastung des zugeordneten Leitungspaares für den durch die Erzeugung des Signals T¹O verwendenden Zeitraum erzeugt, so wechselt der Leitungszustand der Leitung LEI wieder in den Ε-Zustand über.

Dadurch gilt dieses für Betriebsbedingungen, wo nur ein zeitlich begrenzter Null-Zustand innerhalb der auf Leitung LEI übertragenen Information vorhanden ist. Eine zeitlich begrenzte Null-Bedingung innerhalb des Informations signals hat also lediglich zur Folge, daß der Leitungszustand zeitlich begrenzt (gemäß Fig. 4C) vom Zustand E in EH umwechselt. Sobald das auf der Leitung be»

209811/158B

findliche Signal wieder einen zur Erzeugung des Signals AE ausreichenden Pegel besitzt, wird der Leitung automatisch wieder der Ε-Zustand zugeteilt, den sie für einen bestimmten Zeitraum beibehält. Wie gesagt, soll der erzeugte Überhang verhindern, daß während der Signalübertragung auf Leitung LEI bereits bei kurzzeitigem Abfall der Signalamplitude die Echounterdrückung einsetzt.

Bleibt der Signalpegel auf Leitung LEI jedoch unterhalb des Pegels des für die ungerade Leitung LOl abgespeicherten Pegelcodes O ,

so daß während des Zeitabschnitts für das Leitungspaar LOl-LEl für die Zeitdauer eines Signals T'2 kein Signal AEerzeugt wird, so wird der Leitung LEI anstelle des EH-Zustands der LEER E--Zustand zugeteilt. Das heißt, wenn der Signalpegel auf Leitung LEI unterhalb des gespeicherten Pegelcodes O_T , verbiäibt, welcher für den Zeitraum T'2 einen Signalpegel in der gestreckten Umhüllenden auf Leitung LOl darstellt, so besteht die hohe Wahrscheinlichkeit, daß kein Signal mehr auf Leitung LEI übertragen wird. Auch hier wieder hängt die Dauer des durch das Signal T¹2 gegebenen Zeitraumes von der Art und den statistischen Amplitudeneigenschaften des übertragenen Signals ab. Befindet sich Leitung LEI wieder im LEER Ε-Zustand (Fig. 4C), so kann die Echounterdrückung wieder

209811/1585

aktiviert werden, falls Leitung LOl sich im aktiven Leitungszustand befindet, weil diese Kombination der Leitungszustände die Bedingungen der Gleichung (1) erfüllt.

Hierzu läßt sich zusammengefaßt sagen: Von einer Anzahl von Leitungspaaren erzeugte codierte Signale werden während der ihnen jeweils zugeteilten Zeitabschnitte direkt einer gemeinsamen Gesamt-Steuerschaltung zugeführt. Dort werden die Signale zunächst danach ausgewertet, ob über die gerade Leitung eines der Leitungspaare Information übertragen wird. Ist dies der Fall, so findet keine Echounterdrückung statt. Ist jedoch die gerade Leitung leer, so wird als nächster Schritt bestimmt, ob über die ungerade Leitung Information empfangen wird. Ist die ungerade Leitung dieses Leitungspaares leer, so braucht auch keine Echounterdrückung aktiviert zu werden. Ist jedoch die ungerade Leitung aktiv und die gerade Leitung leer, so besteht die Möglichkeit, daß Echosignale auftreten. Also wird gemäß Gleichung (1) die Echounterdrückung aktiviert, wenn die ungerade Leitung eines Leitungspaares aktiv ist und die gerade Leitung sich im LEER-Zustand befindet. Wird jedoch die gerade Leitung aktiv, oder wird die ungerade Leitung leer, so wird die Echounterdrückung nicht aktiviert, oder falls sie bis zu diesem Zeitpunkt aktiv war, so wird sie nach

209811/1586

2U3438

Ablauf eines vorbestimmten Zeitraumes außer Betrieb gesetzt.

Ein nach der oben beschriebenen Weise arbeitendes System ist in Fig. 1 dargestellt. Obwohl dieses System eine große Anzahl von Leitungspaaren besitzt, wird seine Arbeitsweise aus Gründen der Übersichtlichkeit nur anhand eines einzigen Leitungspaares beschrieben.

T^g. 1 r?'£t ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches im Zusammenhang mit einem multiplexen Datenübertragungssystem eingesetzt werden kann, welches Signalamplituden in Form von Code-Wörtern überträgt. Genauer gesagt, das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung eignet sich speziell für Puls-Code-Modulationssysteme, Code PCM-Systeme genannt. Eine derartige erfindungsgemäße Echounterdrückungs-Vorrichtung gestattet die Verwendung von multiplexen PCM-Code-Ausgangssignalen des Datenübertragungssystems zur Aktivierung einer Echounterdrückung.

Ein gegenüber Fig. 1 abgewandeltes Ausführungsbeispiel ist in Fig. dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung werden auf den Übertragungsleitungen vorhandene analoge Signale Abtastern zugeführt. Und zwar werden die Signale der geraden Leitungen einem

20981 1/1585

Abtaster 91 und die Signale der ungeraden Leitungen einem anderen Abtaster 92 zugeführt. Beide Abtaster arbeiten synchron, so daß die Signale eines Leitungspaares LEl-LOl gleichzeitig direkt in die Gesamt-Steuerschaltung eingespeist werden, und zwar in einem vorbestimmten Zeitabschnitt. Auf diese Weise kann auf Datencodierer 86 bzw. 86¹ (Fig. 6) und Decodierer 81 bzw. 88' innerhalb des Übertragungssystems verzichtet werden. Die Ausgänge der Abtaster 91 und 92 von Fig. 7 sind je mit einem Codierer 3¹ und 4¹ (Fig. 7) verbunden. Diese Codierer setzen die abgetasteten analogen Signalpegel in Impuls-Code um, welche den digitalen Schwellwert-Detektoren 1 und 2 (siehe Fig, I) zugeführt werden. Die weitere Arbeitsweise entspricht wieder dem Ausführungsbeispiel von Fig. 1, welches nachfolgend weiter besprochen wird.

Gemäß Fig. 1 sind die Leitungen LEl-LEn an den Datencodierer 3 angeschlossen. Dieser tastet die angeschlossenen Leitungen wieder-

d©i*

holt ab und erzeugt einen Impuls-Code, welcher/auf der soeben abgetasteten Leitung vorhandenen Signalamplitude entspricht. Die einzelnen Bits dieses Impuls-Codes gelangen über eine Leitung LE zum Schalter 19 und von da zum gemeinsamen zeitgeteilten digitalen Schwellwert-Detektor 1. Die soeben beschriebene Verbindung wird als Übertragungspfad und die Leitungen LEl-LEn als übertragende

209811/1585

2U3438

oder gerade Leitungen bezeichnet. Als Datencodierer 3 eignet sich ein bekannter PCM-Codierer. Die Signale auf einer Leitung LO sind ebenfalls ein in Bits aufgeteilter PCM-Code, welcher den Amplituden von auf einer Leitung LO. befindlichen Signalen vom Westanschluß entspricht. Dieser Code wird von einem Datencodierer 86' (siehe Pig. 6) erzeugt. Die codierten Signale auf der Leitung LO von Fig. 1 werden dem zeitgeteiltendigitalen Schwellwert-Detektor 2 zugeführt. Dieser Signalpfad wird als Empfangs-Pfad bezeichnet, und die Leitungen LOl-LOn (Fig. 6) werden als empfangende oder ungerade Leitungen bezeichnet.

Der digitale Schwellwert-Detektor 1 von Fig. 1 setzt innerhalb des Zeitabschnittes für diese Leitung die PCM-codierten Amplitudenspitzen der auf Leitung LE. abgetasteten Signale in einen 4-Bit-Amplitudencode um. Ein ausführlicheres Blockschaltbild mit der Arbeitsweise des digitalen Schwellwertdetektors 1 bringt Fig. 8. Die Schaltung gemäß Fig. 8 läßt sich höchst vorteilhaft in Verbindung mit einem multiplexen PCM-System 108 verwenden. Die durch Abtastung einer Leitung LE. erzeugten Eingangs-Code werden immer einem Komperator 101 zugeführt, welcher innerhalb des zugewiesenen Zeitabschnittes des Übertragungssystems dieser Leitung zugeteilt ist. Die Arbeitsweise dieser Schaltung ist mit dem Auftreten

20981 1/1588

-SB-

der Zeitabschnitte innerhalb des multiplexen Übertragungssystems synchronisiert. Mit anderen Worten; Jedesmal, wenn im Zeitabschnitt i für die Leitung LE. ein Code C. erzeugt wird, steht ein gespeicherter Code S¹. für diese Leitung am Ausgang eines Amplitudencode-Speichers 102 bereit. Zusätzlich können die Inhalte der Speicherplätze, welche den Code S^:. enthalten, mit Hilfe einer Schreiblogik 104 während des i-ten Zeitabschnittes geändert werden.

Nähere Einzelheiten über die Arbeitsweise dieser Schaltung können einem Flußdiagramm von Fig. 9 entnommen werden. Im i-ten Zeitabschnitt wird der durch Abtastung der Leitung LE. erzeugte Code C. dem digitalen Schwellwert-Detektor 1 von Fig. 1 zugeführt. Während dieses Zeitabschnittes wird der gespeicherte Code S für diese Leitung mit dem Absolutwert des Codes C. gemäß Fig, 9 in einem Schritt A. 1 verglichen. Ist der Betrag von J C. j größer als S., ebenfalls ein absoluter Wert, so ersetzt der Betrag vonjC.| den Code S. während eines Schrittes B. 1. Gleichzeitig wird in Schritt B. 1 ein Speicherplatz, welcher einen Zeitgebercode TS. enthält, der ebenfalls der Leitung LE. zugeteilt ist, entblockt. Anschließend an diese Schritte verarbeitet die Schaltung den Code C₁ im (i+l)-ten Zeitabschnitt, wenn Leitung LE abgetastet wird.

209811/158 5

2U3438

Diese Schrittfolge läuft ab, wenn der augenblickliche Signalpegel auf Leitung LE. größer wird als bei vorhergehenden Abtastungen. Durch Ersetzen des gespeicherten Codes S. durch einen Code j C.J wird das Ansteigen des Signalpegels auf Leitung LE. angezeigt. Der neue gespeicherte Code S* IC. j bleibt unverändert bestehen, bis der Signalpegel auf Leitung LE. weiter ansteigt, oder bis dieser Signalpegel abnimmt und diesen verringerten Wert für eine vorbestimmte Zeitdauer beibehält. Steigt der Signalpegel an, wird S._o in zuvor beschriebener Weise durch den Absoluzwert des neu erzeugten Codes ersetzt.

Sinkt andererseits der Signalpegel auf Leitung LE. ab, so ist der Absolutwert des Codes | C. | _Λ welcher beim Abtasten dieser Leitung erzeugt wird, kleiner als der gespeicherte Code S._o. Folglich wird im Gegensatz zum zuvor beschriebenen Fall dem Schritt ArI (gemäß Fig. 2) ein Schritt A. 2 folgen, und nicht der Schritt B. 1. Unter der Voraussetzung, daß der laufende Code |C.| kleiner ist als S , folgt dem Schritt A. 2 ein Schritt A. 3. Innerhalb dieses Schrittes A. 3 wird bestimmt, ob der laufende Code j C. j für einen bestimmten Zeitraum M kleiner war als S. . In diesem Fall wurde die Bedingung

X et

J C. j < S im laufenden Zeitabschnitt für die Leitung LE. gerade erkannt. Folglich ist der dieser Leitung zugeteilte Zeitgebercode TS.

20981 1 /1585

-fco-

gleich Null. Der Wert für TS. ist kleiner als M, welcher gewöhnlich einer Zeitdauer entspricht, innerhalb dessen sich mehrere Zeitabschnitte für diese Leitung abspielen.

Da TS.»j*M ist, folgt dem Schritt B. 2 (siehe Fig. 9) ein Schritt zur Vergrößerung des gespeicherten Zeitgebercodes TS. um den Wert Eins. Nach dieser Vergrößerungs-Operation wird der Code C. ₁, der sich innerhalb des (i+l)-ten Zeitabschnittes ereignet, weiterverarbeitet. Solange der Pegel der Signalamplitude auf Leitung LE. so niedrig bleibt, daß der Absolutwert von Code C. bei Abtastung der Leitung LE. kleiner ist als S._o, werden die oben besprochenen Schritte A. 1, A. 2, A. 3, B. 2 und C. 1 wiederholt. In jedem Wiederholfalle dieser Schrittfolge wird der gespeicherte Zeitgebercode um den ¥/ert Eins erhöht. Nachdem der Code TS. eine bestimmte

Anzahl von Wiederholungen erlebt hat, wird sich die Bedingung TS.*M einstellen, wenn der Zeitabschnitt für die Leitung LE. da ist. Ist diese Bedingung eingestellt, so folgt anstelle eines Schrittes B. dem Schritt A. 3 ein weiterer Schritt A. 4.

In Schritt A. 4 wird bestimmt, ob die Gesamt-Steuerschaltung 109 (siehe Fig. 8) Amplituden'-Pegelsignale Si-S¹ benötigt, welche diskreten Amplitudenpegeln von angenäherten Signalamplituden auf

2098 11/1585

Leitung L. entspricht. Diese Ge samt-Steuer schaltung 109 benöäigt Amplitudenpegel-Signale S'-S' für Leitung LE. in einem Maße, welches ein Vielfaches des Maßes darstellt, in dem von dieser Leitung erzeugte Signale dem Schwellwert-Detektor zugeführt werden. Werden die Amplitudenpegel-Signale S' -S¹ nicht benötigt, so bleibt der gespeicherte Code S._o unverändert, und der Schwellwert-Detektor verarbeitet den während der nächsten Abtastung von Leitung LE. im nächsten Zeitabschnitt erzeugten Code C-. Benötigt jedoch andererseits die Gesamt-Steuerschaltung 109 die dem Signalpegel auf Leitung LE. entsprechenden Amplitudenpegel-Signale, so herrscht die Bedingung Öl, und es wird der Schritt B. 1 vollzogen. Das Signal G ist ein Abfragesignal aus der Gesamt-Steuer schaltung 109, wenn diese die Amplitudenpegel-Signale S'-S¹ für eine Leitung benötigt.

Ist hierbei Öl, so wird der gespeicherte Code S._o dem Code-Um-

lZ

setzer 103 (siehe Fig. 8) zugeführt, wo er die benötigten Pegelsignale S' bis S¹ erzeugt. Diese Signalerzeugung erfolgt während des der Leitung LE. zugeteilten Zeitabschnittes der Ge samt-Steuerschaltung, Nach Erzeugung der Amplitudenpegel-Signale wird der gespeicherte Code S._o durch absolute Werte des neu erzeugten

la

Codes j Cj *S.„ ersetzt, welcher innerhalb des Schrittes B. 1 (s.Fig. 9)

209811/1585

dem verringerten Wert des Signalpegels auf Leitung LE. entspricht. Zusätzlich wird der Zeitgebercode TS.»M zu diesem Zeitpunkt entblockt. Zum nächsten Zeitpunkt, in dem die Ge samt-Steuer schaltung wieder Amplitudenpegel-Signale für die Leitung LE. benötigt, wird der gespeicherte Code S.„ wieder zur Erzeugung dieser Signale benutzt, wenn sich der Signalpegel auf Leitung LE. nicht geändert hat.

Der Ersatz des Codes S._o durch S._Q hat zur Folge, daß eine Serie

Xa Xo

von Amplitudenpegelsignalen erzeugt wird, welche den Wechsel des Spitzensignalpegels auf Leitung LE. besser wiedergeben, als dies möglich wäre, wenn dieser Codewechsel lediglich auf der Basis des Zeitablaufes M erfolgt wäre. Da S.„ gleich dem Absolutwert

Io

des bei der letzten Abtastung der Leitung LE. erzeugten Codes entspricht, welcher kleiner war als S._OJ konnte man zum Zeitpunkt des Codewechsels nicht wissen, ob der Pegel auf der Leitung im Absinken begriffen war oder sich auf die Höhe zubewegte, welche S._o entsprach. Steigt der Pegel auf Leitung LE. beim Wechsel von S in S._o gerade an, so ist es möglich, daß bei der nächsten Ab-

Xa Xo

tastung dieser Leitung ein Code C. erzeugt werden könnte, welcher mit seinem Absolutwert S._o übersteigt. In diesem Falle würde S._Q

XO 1<3

bei der nächsten Abtastung ersetzt werden. Wartet man mit dem

209811/1585

2U3438

Ersatz von S solange, bis die Gesamt-Steuerschaltung die von ihr erzeugten Anaplitudenpegelsignale ausgewertet hat, so hat die Schwellwertschaltung eine Reihe von Abtastungen auf Leitung LE. zur Verfügung, um nach dem Codewechsel von S._o in S.„ den ge-

iZ ίο

speicherten Code zu stabilisieren, bevor die Gesamt-Steuerschaltung wieder Amplitudenpegelsignale benötigt. Die durch diese Betriebsweise erstellten Amplitudenpegel-Signale geben wesentlich genauer ^M.r> v/irVrl·" rhen Signalzustände auf der Leitung LE. an.

Anschließend wird die digitale Schwellwertdetektor-Schaltung genauer besprochen. Tastet das PCM-Übertragungssystem 108 (siehe Fig. 8) die Leitung LE. ab, so wird der Code C. erzeugt und während des i-ten Zeitabschnittes des Übertragungssystems auf den Komparator 101 gegeben. Gleichzeitig ist der gespeicherte Code S. für diese Leitung am Ausgang des Amplituden-Codespeichers 102 verfügbar, von wo er dem Komparator 101 als zweites Eingangssignal eingegeben wird. Außerdem wird Code S. einem Code-Umsetzer 103 zugeführt, welcher ihn in Amplitudenpegel-Signale S'-Si. umsetzt. Der Amplituden-Code speicher 102 arbeitet synchron mit dem Übertragungssystem und kann rückgekoppelte akustische Verzögerungsleitungen enthalten. Der Komparator 1.01 vergleicht beide Codes miteinander, um unter Vernachlässigung des Vorzeichens

20981 1 /1585

von Code C. die gegenseitigen Verhältnisse festzustellen.

Ist jC. j > S.j und zwar aufgrund eines erhöhten Signalpegels auf Leitung LE., so erzeugt der Komparator 101 ein Schreibsignal W, welches der Schreiblogik 104 gemeinsam mit JC.| zugeführt wird. Die Zuführung dieses Signals W zur Schreiblogik hat zur Folge, ■ daß JC. I *S.„ wird und S. am für die Leitung LE. reservierten Speicherplatz des Amplituden-Codespeichers 102 ersetzt. Das heißt, daß aufgrund dieser Betriebsweise der Leitung LE. der neue und höhere gespeicherte Code S.„ zugeteilt wird, wodurch angezeigt wird, daß sich die Signalpegelhöhe auf dieser Leitung erhöht hat. Außerdem gelangt das Signal W zur Zeitgeber logik 106 und bewirkt damit, daß der für die Leitung LE. reservierte Speicherplatz im Zeitgebercode-Speicher 107 freigegeben wird. Nach diesen Vorgängen ist der digitale Schwellwertdetektor bereit, den Code C. ^ zu verarbeiten, welcher erzeugt wird, wenn die Leitung LE. ₁

innerhalb des nächsten Zeitabschnittes des Übertragungssystems abgetastet wird. Der Zeitgebercode»Speicher 107 und der Amplitudencode-Speicher 102 können beide als Um wälz speicher ausgelegt sein, der synchron mit dem Übertragungssystem 108 zusammenarbeitet. Der beschriebene Betriebs ablauf entspricht den Schritten

20981 1/1585

2H3438

A. 1, B. 1 und C. 1 innerhalb des Flußdiagrammes von Fig. 9, welche ablaufen, wenn der Absolutwert von Code C. einer Signalpegelgröße entspricht, welche größer als die des gespeicherten Codes S. ist.

Wie im Zusammenhang mit Fig. 9 besprochen, verbleibt der neue gespeicherte Code S innerhalb des Amplitudencode«Speichers (von Fig. 8), bis der Signalpegel auf Leitung LE. einen Wert annimmt, der größer oder kleiner als der Wert ist, welchen dieser Code darstellt. Steigt die Signalpegelamplitude, so wird S in beschriebener Weise ersetzt. Sinti jedoch die Signalpegelgröße ab, so wird der gespeicherte Code S erst ersetzt, nachdem diese verringerte Pegelhöhe über das vorbestimmte Zeitintervall M hinweg bestanden hat.

Angenommen, bei der nächsten Abtastung von Leitung LE. hat sich die Signalpegelamplitude der Leitung soweit erniedrigt, daß der absolute· Wert des Codes C. geringer ist als der gespeicherte Code S für diese Leitung, so arbeitet der digitale Schwellwertdetektor in nachfolgend beschriebener Weise. Während des i-ten Zeitabschnittes des Übertragungssystems kommen der Code C. und der gespeicherte Code S._o zum Komparator 101 (Fig. 8). Gleichzeitig

209811/1585

gelangt der gespeicherte Code S.₂ zum Code-Umsetzer 103, welcher die Amplitudenpegel-Signale SL -S¹ erzeugt. DajC.j<S.₂, erzeugt der Komparator 101 das Signal W¹. Die Anlegung dieses Signals W¹ an die Zeitgeber logik 106 hat zur Folge, daß-der im Zeitgebercode-Speicher 107 abgespeicherte Zeitgebercode TS. für die Leitung LE. um den Wert Eins erhöht wird. Der Zeitgeber co de-Detektor 105 gibt kein Ausgangssignal ab, weil der gespeicherte Zeitgebercode TS. nicht gleich dem Wert M ist. Wie man weiß, sagt der Wert M aus, daß der Pegel auf Leitung LE. kleiner war als der durch den gespeicherten Code S dargestellte Pegel, und zwar lange genug, um den Austausch von S._? zu rechtfertigen. Nach Erhöhung des gespeicherten Zeitgebercodes TS. beginnt der Schwellwertdetektor mit der Verarbeitung des Codes C. .., der bei Abtastung der Leitung LE₁ im (i+l)-ten Zeitabschnitt des Übertragungssystems erzeugt wird. "

Diese Vorgänge wiederholen sich jedesmal, wenn die Leitung LE. abgetastet wird, während die Größe des Amplitudenpegels auf dieser Leitung kleiner bleibt als die durch den gespeicherten Code S._ dargestellte Amplituderigröße, und während der gespeicherte Zeitgeber co de TS. fortlaufend anwächst. Schließlich wird ein Punkt erreicht, bei dem die Zuführung des Absolutwertes von C. und des

209811/1586

«47-

gespeicherten Codes S ein Signal W¹ erzeugt, wobei angezeigt

wird, daß j C. j < S , und der gespeicherte Zeitgebercode TS. ist ' i' Xii - i

dann gleich M. Die Bedingung TS.*M löst im Zeitgebercode-Detektor 105 das Signal T aus, welches der Schreiblogik 104 und der Zeitgeberlogik 106 zugeführt wird. Gleichzeitig ist der gespeicherte Code S._o ebenfalls am Eingang des Code-Umsetzers 103 vorhanden, welcher diesen Code in das Amplitudenpegel-Signal S' -S¹ umsetzt.

Die Erzeugung der Signale W¹ und T ist allein nicht ausreichend, um den gespeicherten Code S.„ durch einen neuen Code |C.j «S.„ zu ersetzen, was einen verringerten Signalpegel auf der Leitung L. anzeigt. In Abwesenheit des Abfrage signals G, welches anzeigt, daß die Gesamt-Steuerschaltung 109 die Amplitudenpegel-Signale S'"S¹ für Leitung LE. benötigt, verbleibt der gespeicherte Code S.„ unverändert an seinem Speicherplatz im Amplitudencode-Speicher 102, welcher für diese Leitung bestimmt ist. In dieser Situation werden die vorhergehenden Schritte mit Ausnahme der Erhöhung von TS. für jede Abtastung der Leitung LE. wiederholt, bis die Gesamt-Steuerschaltung 109 ein Abfragesignal G innerhalb des i-ten Zeitabschnittes erzeugt. Während dieser Abtastung der Leitung LE. erzeugt der Komparator 101 weiterhin das Signal W¹, da die Pegelgröße des Signals auf der Leitung niedriger bleibt als die durch den

20ü8 1 1 /1585

gespeicherten Code S.„ dargestellte Pegelgröße, In gleicher Weise neutralisiert die Anwesenheit des Signals T die Zeitgeber logik während des i-ten Zeitabschnittes, und der gespeicherte Zeitgeber·» code TS.«M auf Leitung LE. bleibt unverändert.

Liegt als Anzeichen dafür, daß die Gesamt-Steuer schaltung 109 Amplitudenpegel-Signale Si-S¹ für Leitung LE. benötigt, ein Ab« fragesignal G vor, und . ist außerdem das Signal W¹ und T vorhanden, so wird die Schreiblogik 104 in Betrieb gesetzt. Das hat zur Folge, daß der gespeicherte Code S.~ durch den neuen gespeicherten Code IC. I «S.„ ersetzt wird, und zwar infolge der Abnahme der Pegelsignale auf Leitung LE.. Dieser Austausch erfolgt, nachdem der gespeicherte Code S.„ zur Erzeugung von Amplitudenpegel-Signalen Si-S¹ benutzt worden ist, welche von der Gesamt-Steuerschaltung benötigt werden. Außerdem hat die gleichzeitige Anwesenheit der Signale G, W¹ und T zur Folge, daß die Zeitgeberlogik 106 den Speicherplatz des Zeitgeber code-Speichers 107 "freimacht, welcher TS.*M enthält. Diese Operation leitet den Zeitgebercode für Leitung LE. ein, welche für zukünftige Abtastungen dieser Leitung geändert wird.

Wie erwähnt, wird der Ersatz des Codes S._o zurückgestellt, bis

2098 11/1 585

er zur Erzeugung der Amplitudenpegel-Signale S¹ -S¹ benutzt wurde, welche von der Gesamt-Steuerschaltung 109 gebracht werden, um eine genauere Annäherung an den sich verändernden Signalpegel auf Leitung LE. zu erhalten, welcher für die Gesamt Steuerung gebraucht wird. Wegen der Zurückstellung des Code-Austausches hat der Schwellwertdetektor mehrere Abtastungen der Leitung LE. zur Verfügung, nachdem S._o durch S._Q ersetzt worden ist, um den der Leitung zugeteilten gespeicherten Code zu stabilisieren, bevor der gespeicherte Code wieder zur Erzeugung von Amplitudenpegel-Signalen für die Gesamt-Steuerung benutzt werden muß. Das bedeutet, daß diese Betriebsweise Signalpegel-Übergänge überbrückt und eine fast perfekte Annäherung an den Spitaensignalpegel auf der Leitung erlaubt.

Ein ausführliches Beispiel für den Code-Umsetzer 103 von Fig. 8 ist in Fig. 10 dargestellt. Dieser Umsetzer 103 kann als Digital«-/ Analog-Konverter 120 aufgebaut sein, dessen Aus gangs signale eine Anzahl von analogen Schwellwert-Schaltungen 121 bis m zugeführt, von denen jede auf einen unterschiedlichen Pegel eingestellt ist. Wird der gespeicherte Amplitudencode S. dem Digital-/Analog-Konverter 120 zugeführt, so erzeugt dieser analoge Ausgangssignale. Diese gelangen an alle Schwellwert-Schaltungen 121 bis m, und

20981 1/1585

2H3438

jede dieser Schaltungen, deren vor eingestellter Pegel von diesem analogen Signal überschritten wird, erzeugt jetzt diskrete Ampli·* tudenpegel-Signale. Wenn beispielsweise der gespeicherte Amplitudencode S. ein analoges Aus gangs signal erzeugt hat, welches die Voreinstellung sämtlicher Schwellwert-Schaltungen 121 bis m übersteigt, so treten sämtliche Schaltungen in Tätigkeit und produzieren sämtliche Amplitudenpegel-Signale S' -S¹ . Wenn jedoch der gespeicherte Amplitudencode S. ein analoges Signal produziert, welches nur die Voreinstellung von Schwellwertschaltung 121 mit dem niedrigsten AmplitudenpegeIsignal übersteigt, so wird nur das Amplitudenpegel-Signal SI erzeugt.

Ein bereits beschriebener digitaler Schwellwertdetektor vermindert auch die Einflüsse von Störgeräuschen auf die Arbeitsweise der Gesamt-Steuerschaltung 109 (Fig. 8), welche durch den Ausgang des Schwellwertdetektors angesteuert wird. Dieser Vorgang ist graphischinFig.il dargestellt. Würde die angenäherte Eingangssignal-Umhüllende für die Schwellwert-Schaltungen 121 bis m von Fig. 10 durch Aus gangs signale von gewöhnlichen analogen Schaltungen erzeugt werden und nicht wie hier von Aus gangs Signalen des digitalen Schwellwertdetektors, so würden auftretende Störgeräusch-Spitzen, wie in Zeile a aufgetragen, über diese analogen Schaltungen

20981Ί/1585

Signale als angenäherte Signal-Umhüllende erzeugen, wie sie in Zeile b aufgetragen sind. Die Wellenform der Zeile b sagt aus, daß wegen der relativ kurzen Ansprechzeit von analogen Schaltungen mit R-C-Netzwerken am Eingang auftretende Störgeräusch-Spitzen auf einer Leitung LE. (gemäß Fig. 8) einen wesentlichen Einfluß auf die angenäherte Signal-Umhüllende ausüben, welche den Schwellwert-Detektor en 121 bis m gemäß Fig. 10 zugeführt werden. Mit anderen Worten; Eine gemäß Zeile b von Fig. 11 arbeitende Analogschaltung zeigt irrtümlich die Anwesenheit von Sprachsignalen auf Leitung LE. an, während sich nur Störgeräusche auf der Leitung befinden. Erfindungsgemäß wird dieser schwerwiegende Nachteil durch digitale Schwellwert-Detektoren vermieden, weil diese Detektoren sehr schnell auf wechselnde Signalamplituden ansprechen können. Die Ansprechzeit eines digitalen Detektors wird unter anderem durch Zeitgeber- und Abfrage-Signale TS. und G (Fig. 9) gesteuert, wie oben besprochen. Folglich wird in Augenblicken, in denen Störgeräusch-Spitzen die Signal-Umhüllende beeinflussen, der digitale Detektor durch eine Auswahl von Zeiten angesteuert, welche durch die Signale TS. und G dargestellt werden. Wie in Zeile c von Fig. 11 dargestellt, wird die Umhüllende von Störgeräuschsignalen am Eingang des digitalen Detektors genau an» genähert, um den Schwellwertdetektoren 121 bis m zugeführt zu

209811/1585

werden, wenn die durch TS. und G dargestellten Zeiten einwandfrei ausgewählt worden sind.

Zusammengefaßt komprimieren die vorstehend beschriebenen digitalen Schwellwertdetektoren 1 und 2 (Fig. 1) die ihnen zugeführten PCM-Codes in einen Vier-Bit-Code, welcher zum Aufbau von sechzehn diskreten Amplitudenpegeln innerhalb der Amplitudengrenzen benutzt wird, in denen die Erzeugung von Echos überhaupt möglich ist. Dieser Vier-Bit-Code wird so variiert, daß er dem Signalpegel der zugeführten Signal<*Umhüllenden angenähert ist, welche in den ausgewählten Amplitudenbereich fällt. Solch ein Bereich könnte beispielsweise seinen niedrigsten Pegel bei -31 dBm haben, und jeder höhere Pegel könnte einen Abstand von je 3 dBm aufweisen. Die Aus gangs signale der beiden Detektoren 1 und 2 (Fig. 1) werden dem Signalebenen-Komparator 5 bzw. der Schwellwert-Steuerschaltung 4 gemäß Fig. 1 zugeführt, und zwar in Form von Amplituden-Eingangssignalen in den Zeitabschnitten der Gesamt-Steuerschaltung, um auf diese Weise zu entscheiden, ob bei der auf einer gegebenen ungeraden Leitung empfangenen Signalamplitude Echounterdrückung notwendig ist.

Zur Erläuterung des Echounterdrückungs-Ansprechverhaltens auf

20981 1 /1585

«53··

2U3438

verschiedene Signalpegel auf einem gegebenen Leitungspaar sei angenommen, daß beide Leitungen LEI (von Fig. 1) und LOl (von Fig. 6) vorher leer gewesen sind. Ferner sei beim Auftreten des Zeitabschnittes der Gesamt-Steuerung für das Leitungspaar bzw. für die laufende Abtastung angenommen, daß der Signalpegel des gerade übertragenen codierten Signals auf der Leitung LE nicht ausreicht, ein Ausgangssignal aus dem Detektor 1 hervorzulocken, und daß der Signalpegel des auf der Leitung LOl übertragenen Sig« nals gestiegen ist, mit dem Ergebnis eines höheren PCM-Code auf Leitung LO, so daß dieser Code ausreicht, um am Schwellwert-Detektor 2 für Leitung LOl den höchsten Signalpe gelco de= Aus gang zu erzeugen. Mit anderen Worten, es wird vorausgesetzt, daß eine Information mit hoher Amplitude auf Leitung LOl empfangen wird und andererseits keine Information über die Leitung LEI übertragen wird. Bezogen auf die Bedingungen der Gleichung (1), der Leerzustand für Leitung LEI und der Aktivzustand für Leitung LOl erfüllt die Anforderungen für die Aktivierung der Echounterdrückung.

Da beide Leitungen vor dieser Abtastung leer waren, so enthält der gerade Zustandsspeicher 10 von Fig. 1 den Code ¹¹OO" (Fig. 4C) auf dem für den Zustandscode der Leitung LEI zuständigen Speicher-

209811/1585

platz, womit ausgesagt wird, daß diese Leitung keine Information übertragen hat. Der ungerade Zustandsspeicher 11 von Fig. 2 als Teil der ungeraden Schwellwert-Steuerschaltung 4 von Fig. 1 enthält ebenfalls den Code "00" auf dem Speicherplatz für den Zustandscode der Leitung LOl. Aus den Fig. 4B und 4C kann man entnehmen, daß diese Codes aussagen, daß die ungerade und die gerade Leitung leer gewesen ist. Benutzt man umlaufende Speicher, beispielsweise akustische Verzögerungsleitungen, welche mit dem Auftreten des Gesamt-Steuerzeitabschnittes SC synchronisiert sind, so geht man sicher, daß der dem speziellen gerade «ungeraden Leitungspaar zugeteilte Zustandscode immer zu der Zeit verfügbar ist, in der die Amplitudencode dieses Leitungspaares an den Ausgängen ihrer zugeordneten Schwellwert-Detektoren 1 und 2 anstehen. Aus zwei solcher Verzögerungsleitungen ist sowohl der gerade Zwei-Bit-Zustandsspeicher 10 als auch der ungerade Zwei-Bit-Zustandsspeicher 11 (Fig. 2) aufgebaut, welcher, wie bereits erwähnt, zur ungeraden Schwellwert »Steuer schaltung 4 von Fig. 1 gehört.

Gemäß Fig. 1 ist kein Co de-Signal auf der Ausgangsleitung des Detektors 1 für Leitung LEI zum Zeitpunkt der Gesamt-Steuerungs-Abtastung, weil das auf der Leitung LE gerade übertragene schwache

209811/1585

Impuls-Co de-Signal im Schwellwert-Detektor die Speicherung eines Amplituden-Codes für die Leitung LEI veranlaßt hat, welcher gleich Null ist. Der Signalenergie-Pegel, der auf Leitung LOl (Fig. 6) empfangen wird, ist jedoch ausreichend, um größere PCM-Code zu erzeugen. Diese höheren PCM-Code werden über Leitung LO übertragen und lösen einen ausgewählten Ungleich-Null-"Vier-Bit-Amplitudencode aus, der auf dem für die Leitung LOl reservierten Speicherplatz des Amplituden-Code Speichers 102 (Fig. 8) des Schwellwert-Detektors gespeichert wird. Bei Eintreten des Gesamtsteuerungs-Zeitabschnittes SC für diese Leitung ist der Code am Ausgang des Schwellwert-Detektors 2 für die Leitung LO verfügbar.

Zur Abtastzeit bzw. zum Zeitpunkt des Gesamtsteuerungs-Zeitabschnittes für das Leitungspaar LEl-LOl (Fig. 1) werden die Amplitudencode-Signale in den Schwellwert-Detektoren 1 und 2, welche den Spitzensignalpegeln auf den beiden Leitungen entsprechen, gleichzeitig dem Signalebenen-Komparator 5 und der ungeraden Schwellwert-Steuer schaltung 4 zugeführt. Das Anlegen des Amplitudencodes vom Detektor 2 für Leitung LO, welcher dem angenäherten Spitzenwert des Signals auf Leitung LOl entspricht, an die ungerade Schwellwert-Steuer schaltung 4 bewirkt, daß am Speicherplatz

2098 11/1585

des ungeraden Pegelspeichers 20 (Fig. 2) der gespeicherte Pegelcode O ₁ erhöht wird. Dann wird sich aus der Diskussion der Fig.

Ll

und 4B äußern, daß der gespeicherte Pegelcode O die gestreckte

Li. Version der Signal-Umhüllenden auf Leitung LOl darstellt. Der Signalebenen-Komparator 5 von Fig. 1 vergleicht den Amplitudencode des LE»Detektors 1, nämlich den angenäherten Spitzensignal-Pegelcode für Leitung LEI, mit dem gespeicherten Pegelcode O ₁

für die ungerade Leitung, welcher die gestreckte Signal-Umhüllende der Leitung LOl darstellt. Ergibt dieser Code-Vergleich, daß auf der Leitung LEI höhere Signalspitzen übertragen werden als auf Leitung LOl, so erzeugt der Komparator ein Signal AE.

Dieses Signal AE (Fig. 1) ist das gleiche Signal wie das bereits besprochene Aktivsignal AE, und zwar im Zusammenhang mit dem Zustande diagramm von Fig. 4C. Da jedoch angenommen wurde, daß die auf Leitung LEI übertragene Signalamplitude kleiner als die auf Leitung LOl zur Zeit dieser Abtastung empfangene Signalamplitude ist, wird für diesen Vergleich kein AE-Signal erzeugt. Gemäß Fig. 4C bedeutet dies, daß der LEER Ε-Zustand in Form des Codes "00", der am Speicherplatz für Leitung LEI des geraden Zustands-Speichers 10 (Fig. 1) gespeichert ist, für die Dauer dieser Abtastung

20981 1/1585

unverändert bleibt. Ist also Leitung LEI während dieser Abtastung immer noch leer, so bleibt der Zustandscode "00", um diese Tatsache in korrekter Weise für die nächste Abtastung dieser Leitung anzuzeigen.

Die ungerade Schwellwert-Steuerschaltung 4 (Fig. 1) wird benutzt, um der ungeraden Leitung LOl den aktiven Zustand zuzuteilen und außerdem zur Erzeugung eines ungeraden Signalpegel-Codes O_T ..,

welcher die gestreckte Signal-Umhüllende auf der Leitung darstellt. Ein eingehendes Blockschaltbild der ungeraden Schwellwert-Steuerschaltung ist in Fig. 2 dargestellt. Die ungerade Steuerschaltung 4 (gemäß Fig. 1) legt den Zustands-Code fest, der am Speicherplatz für Leitung LOl im ungeraden Zustands speicher 11 (Fig. 2) in Übereinstimmung mit den zuvor im Zusammenhang mit Fig. 3 und 4B besprochenen Bedingungen gespeichert werden soll. Da der empfangene Signalpegel auf Leitung LOl zur Erzeugung eines Amplituden» codes N_ _t ausreicht, welcher den Wert S_Q1 übersteigt, wobei S den Pegel kennzeichnet, bei dem auf der ungeraden Leitung vorhandene Signale eine zur Erzeugung von Echos ausreichende Amplitude aufweisen, ändert sich der Leitungszustand der Leitung LOl von LEER O in OT (Fig. 4B).

20981 1 /1585

'58.

Aus Fig. 2 läßt sich die Arbeitsweise der ungeraden Sehwellwert-Steuers chaltung 4 aus Fig. 1 entnehmen. Der aus dem Schwellwert-Detektor 2 von Fig. 1 stammende Amplituden-Code N₁. gelangt in einen Komparator 22 (Fig. 2). Die anderen Eingangs signale erhält der Komparator 22 vom ungeraden Pegelspeicher 20, welcher ein zeitgeteilter Speicher ist, der synchron mit den Zeitabschnitten der Gesamt-Steuerung und mit einem S_n-Signalgenerator 25 arbeitet. Zum Zeitpunkt, an dem der Amplituden-Code N als Zeichen für

LjI

den Signalpegel auf Leitung LOl erzeugt und dem Komparator 5 zugeführt wird, gelangt außerdem der Inhalt des für diese Leitung reservierten Speicherplatzes im ungeraden Pegelspeicher 20 (Fig. 2) und der Wert S_n in diesen Komparator. Da die Leitung LOl leer war, enthält der Speicherplatz des ungeraden Pegelspeichers 20 den Wert Null. Wie man sich erinnert, war der Wert S„ der kleinste Leitungspegel,, welcher die Echounterdrückung auslösen kann. Da der durch den Detektor 2 von Fig. 1 erzeugte Amplituden-C ο de N den vom Detektor erreichbaren Maximalwert darstellt, existiert

die Bedingung N_{T 1} > S , und der Komparator 22 erzeugt ein Signal, Ll 0

welches anzeigt, daß diese Bedingung in den ungeraden Zustandsspeicher 11 eingegeben wird.

Die Amplitudencode-Werte N_y - und S_Q entsprechen den in Fig. 4B

209811/1585

»59-

2U3438

dargestellten Werten. Das für die Bedingung N > S geltende

Ll U

und vom Komparator 22 erzeugte Signal bewirkt, daß in der unge« raden Zustandssteuerung der im ungeraden Zustande speicher 11 für die Leitung LOl reservierte LEER O-Code ¹¹OO" (Fig. 4B) durch den OT-Code "Öl" als Zustand für diese Leitung ersetzt wird. Die Gleichzeitigkeit der Bedingung N_{T Λ} > S mit LEER O als der Lei-

LjI U

tung LOl zugeteilter Zustand bewirkt in einer Zähleinheit 21, daß der im ungeraden Pegelspeicher am Speicherplatz für diese Leitung gespeicherte Pegelcode O_{T 1} um den Wert Eins erhöht, und daß der

LjI

der Leitung LOl zugeteilte Speicherplatz in einem Zeitgeber-Speicher 8¹ freigemacht wird. Wie man weiß, hat die Erhöhung des gespeicherten Pegelcodes O₁. - den Zweck, die auf Leitung LOl

Ll

empfangenen Signale zu strecken.

Bleibt während des Zustandes OT für Leitung LOl der Signalpegel dieser Leitung hoch genug, daß die Bedingung N_{T i} > O₁. ₁ für jede

Ll Ll

Abtastung dieser Leitung erhalten bleibt, so wird der im ungeraden Pegelspeicher gespeicherte Pegelcode O _Λ durch die Zähleinheit

Ll

jedesmal um den Wert Eins erhöht, wenn der Zeitabschnitt der Gesamt-Steuerung für diese Leitung an der Reihe ist. In ähnlicher Weise wird unter einer Bedingung OT · (N₁. > S_n) * Gl (Gl ist ein

Ll U

Zeitmarkenimpuls, der mit einem Vielfachen der Abtastgeschwin-

20981 1/1585

digkeit auftritt), so wird der im ungeraden Zeitgeber speicher 8¹ gespeicherte Zeitgeber»Code für diese Leitung LOl erhöht. In Fig. 5 sind Beispiele für Zeitmarkenimpulse dargestellt,, die in einem Viertel bzw. einem Sechstel der Auftretenshäufigkeit der Zeitabschnitte in der Ge samt-Steter ung auftreten. Diese Zeitmarken-Signale liefern eine variable Zeitmarke, die bei sehr kurzer Codewort-Länge die Speicherung von Zeitmarken-Codes sowohl für kurze als auch lange Zeitintervalle erlaubt. Während des OT-Zustands wird Leitung LOl durch eine ungerade Zustandssteuerung 9 solang beeinflußt, wenn Signal Gl vorhanden ist, und dies ist dann der Fall, wenn der Zeitmarken-Code dieser Leitung vergrößert wird. Unter den vorher geschilderten Verhältnissen wird der im ungeraden Pegelspeicher 20 von Fig. 2 gespeicherte Pegelcode O , welcher

JLiI

der gestreckten Umhüllenden auf Leitung LOl entspricht, bei jeder Abtastung der Leitung LOl erhöht, und der Zeitgeber-Code für LOl im ungeraden Zeitgeberspeicher 8¹ wird nur jeweils bei jedem gewählten Vielfachen von dieser zugrundegelegten Abtastrate des Systems erhöht.

Fällt der Signalpegel auf Leitung LOl so weit ab, daß jetzt N₁. ₁ < S_

Ll U

des OT-Zustands wird, so würde die ungerade Zustandssteuerung 9 von Fig. 2 auf dessen gleichzeitige Anwesenheit mit dem Zeitmarken-

20ÜÖ 11/1 585

-il-

Impuls Gl in der Weise reagieren, daß der "Ol"«»OT-Zustandscode im ungeraden Zustandsspeicher 11 durch den "00"-LEER O-Zustandscode ersetzt wird. In ähnlicher Weise würde eine ungerade Zeit geber einheit 8 auf die gleichen Signale so reagieren, daß der im Zeitgeber speicher 8¹ enthaltene Zeitgeber co de für Leitung LOl auf Null gesetzt wird. Diese Vorgänge spielen sich normalerweise ab, wenn auf der Leitung LOl vorhandene Störgeräusche die Zustandsänderung bewirken.

Solange der Signalpegel auf Leitung LOl hoch bleibt, bleibt die vorgenannte Betriebsweise aufrechterhalten, bis der Zeitgebercode für LOl im ungeraden Zeitgeberspeicher 8^! auf einen Wert erhöht worden ist, bei dem das Tl-Zeitgebersignal erzeugt wird. Das heißt, diese Betriebsweise bleibt so lange erhalten, als der angenäherte Spitzenpegel der Leitung LOl größer oder gleich dem Pegel S„ ist, bei dem jegliche Leitungs signale auf der Leitung in der Lage sind, Echos zu produzieren. Ist der Zeitmarken-Code für die Leitung auf einen ausgewählten Wert erhöht worden, so erzeugt ein Zeitmarken-Vergleicher 23 das Tl-Zeitmarkensignal, das aussagt, daß die Leitung LOl für ein bestimmtes Zeitintervall den OT-Zustand ständig besessen hat. Außerdem besteht während dieser Abtastung für die Leitung die Bedingung N > S , weil vorausgesetzt wird,

Ll —- U

20981 1/1585

2H3438

daß der Pegel auf der Leitung einen hohen konstanten Pegel beibehält. Bestehen diese Bedingungen gleichzeitig, so wird im ungeraden Zustande speicher 9 der OT-Zustandscode "Öl" (Fig. 4B) am Speicherplatz für Leitung LOl gegen den UNGERADE-Zustandscode "10" ausgetauscht, so daß dieser Leitung jetzt anstelle des inaktiven Leitungszustands ein aktiver Leitungszustand zugeteilt wird. Das hat zur Folge, daß die Unterdrückungs-Signalschaltung 12 (Fig. 1) ein Aus gangs signal abgibt, falls der Leitung LEI gleichzeitig der LEER O-Zustand zugeteilt ist. Dieses Ausgangssignal löst die Erzeugung des Signals I (Fig. 1) aus, welches über den Schalter 19 die Echounterdrückung für das Leitungspaar aktiviert. Wie gesagt, bedeutet die fortlaufende Dauer des OT-Zustandes für das durch den Zeitgebercode Tl dargestellte ausgewählte Zeitintervall bedeutet aller Wahrscheinlichkeit nach, daß das auf der Lei- W tung LOl vorhandene Signal aus Informationen besteht, welches

Störgeräuschen ausgesetzt ist.

Fällt andererseits der Signalpegel auf Leitung LOl unterhalb des Pegels S_ oder bleibt er auf dem gleichen Pegel, während die Leitung den Leitungszustand OT (Fig. 4B) besitzt, so wird der Leitung anstelle von OT der Zustand LEER O zugeteilt. Unter diesen Bedingungen lösen Abtastungen der Leitung im Komparator 22 (Fig. 2)

209811/1585

2U3438

ein Signal aus, welches angibt, daß N < S während des Zeit-

Ll U

abschnittes für Leitung LOl ist, so daß im Zustande speicher 11 der OT-Zustandscode "01" gegen den LEER O-Zu stands co de "00" am Speicherplatz für diese Leitung ausgetauscht wird. Das heißt, die Leitung erhält den Leitungszustand LEER O bei der ersten Abtastung dieser Leitung, bei der der Zustand N₁. ₁ < S_n gleichzeitig

Ll U

mit dem Zeitmarken-Impuls Gl auftritt. Diese Betriebsart wird durch ein Störgeräusch auf der Leitung ausgelöst.

Da angenommen war, daß der hohe Signalpegel auf Leitung LOl einer Information angehört und nicht einem Störgeräusch, erfolgt kein Wechsel von OT in LEER O, sondern stattdessen von OT in den aktiven UNGERADE-Leitungszustand. Die Leitung erhält immer dann den aktiven Leitungszustand, wenn das auf der Leitung vorhandene Signal aller Wahrscheinlichkeit nach eine Information ist. Hat die Leitung LOl den Zustand UNGERADE (Fig. 4B), so wird der durch Abtastungen des Signalpegels dieser Leitung vom Detektor 2 (Fig. 1) erzeugte Amplituden-Code-Ausgang N . mit dem Pegel-

Ll

code O verglichen, welcher am Speicherplatz für Leitung LOl Ll

des ungeraden Pegelspeichers 20 (Fig, 2) gespeichert ist. Wie man sich erinnert, stellt O₁. eine gestreckte Version der Signal-Um-

Ll

hüllenden auf der Leitung dar. Während des OT-Zustandes wurde

20981 1 / 1 585

2U3438

dieser Code O für jede Abtastung der Leitung LOl in Überein-

Ll

Stimmung mit Fig. 3 vergrößert, weil jede Abtastung dieser Lei« tung während dieses Zeitintervalls im Detektor 2 ein Ausgangssignal N . erzeugt hat, welches größer war als der gespeicherte

O₇. .-Code.
Ll

Der gespeicherte Pegelcode Ο_{τ Λ} wird folgendermaßen vergrößert:

Ll

Die bei Abtastungen der Leitung LOl erzeugten Amplitudencode

N ₁ werden dem Komparator 22 (Fig. 2) gleichzeitig mit dem ge-Ll

speicherten Pegelcode O ₁ aus dem ungeraden Pegelspeicher 20

Ll

zugeführt. Wegen des hohen Signalpegels auf Leitung LOl besteht

die Bedingung N₁. _i > Ο_{τ Λ} (Fig. 3), so daß der Komparator 22 ein Ll Ll

entsprechendes Signal erzeugt. Dieses Signal wird der Zähleinheit 21 eingegeben, woraufhin der gespeicherte Pegelcode Ο_{τ Λ} jedesmal

Ll

dann um den Wert Eins angehoben wird, wenn während eines Abtastzeitabschnittes für die Leitung LO₁ die soeben erwähnte Bedingung herrscht. Ist der Leitungs-Signalpegel extrem hoch, wie hier angenommen, so wird der gespeicherte Pegelcode O ₁ innerhalb

Ll

jedes Gesamtsteuerungs-Zeitabschnittes für diese Leitung erhöht, bis der Code seinen möglichen Maximalwert erreicht. Bei Erreichen dieses Maximalwertes erzeugt ein O -Detektor 24 ein Signal,

Ll

welches jede weitere Anhebung des gespeicherten Pegelcodes O₁. ₁

09811/1585

2U3438

verhindert. Die obere Grenze kann auf den Wert des gespeicherten Pegelcodes O _Λ gelegt werden, und zwar entweder aus Gründen

LjX

der Speicherkapazität, oder weil eine weitere Anhebung sinnlos ist, sobald der Code einen bestimmten Wert erreicht hat, obwohl das Signal auf Leitung LOl höher als der Pegelcode ist; es ist aber auch eine Kombination dieser beiden Begründungen möglich.

Die Leitung LOl behält ihren UNGERADE-Zustand (Fig. 4B) so lange, bis der Signalpegel dieser Leitung einen Punkt erreicht, an dem der im Gesamtsteuerungs-Zeitabschnitt für Leitung LOl vom Detektor 2 (Fig. 1) erzeugte Amplitudencode N ₁ kleiner als der gespeicherte Pegelcode O_{T 1} ist. Tritt dieser Fall ein, so erzeugt

Ll

der Komparator 22 von Fig. 2 kein dem Zustand N^O₁ entspre-

Ll "~" Ll

chendes Signal, und die Abwesenheit dieses Signals während des UNGERADE »Zustands hat zur Folge, daß in der ungeraden Zustandssteuerung 9 (Fig. 2) der Leitungszustand UNGERADE für Leitung LOl gegen den OHO-Überhangzustand ausgetauscht wird. Dieser Zustandsaustausch erfolgt in der Weise, daß die Zustandssteuerung den UNGERADE-Zustands co de "10" am Speicherplatz für Leitung LOl im Zustandsspeicher 11 durch den OHO-Überhang-Zustandscode "11" austauscht. Wie man bereits weiß, ermöglicht dieser durch abnehmenden Signalpegel auf Leitung LOl ausgelöste Zustande»

20981 1/1585

2U3438

wechsel einen Überhang zur Überbrückung des Null-Zu Standes, falls dieser kurzer als ein vorgewähltes Zeitintervall ist. Der OHO-Zustand ist genau wie der UNGERADE-Zustand ein aktiver Leitungszustand, und sofern während des Zeitraumes, in dem die Leitung LOl den UNGERADE-Zustand hatte, die Echounterdrückung aktiviert war, so bleibt sie auch während des Zeitraumes aktiv, in dem für die Leitung der OHO-Zustand existiert, vorausgesetzt, daß nicht die Leitung LEI aktiv wird.

Die Leitung LOl behält den OHO-Überhangzustand, bis entweder der Pegel auf der Leitung bis zur Bedingung N_{T Λ} > O₁. ₁ ansteigt oder bis ein Zustand N_T < O ₁ über einen bestimmten Zeitraum

Ll Ll

hinweg bestanden hat. Steigt der Signalpegel auf der Leitung an, so erzeugt der Komparator 22 von Fig. 2 ein Signal, welches aussagt, daß N_{T Λ} >O, ₁ ist, und die ungerade Zustandssteuerung än-

Ll —" Li
dert daraufhin den Leitungszustand für Leitung LOl durch Austausch des OHO-Codes im Leitungs-Speicherplatz des ungeraden Zustande speicher s 11 durch den UNGERADE-Zustandscodes. Nach diesem Zustande wechsel arbeitet die Schaltung weiter wie oben beschrieben, und zwar unter der Voraussetzung, daß die Leitung den UNGERADE-Zustand hatte.

209811/1585

-6¹P-

2U3438

Verbleibt jedoch andererseits der Signalpegel auf Leitung LOl auf einer Höhe, daß N < O (Fig. 4B) für ein Intervall T und

Ll Ll K

außerdem der gespeicherte Pegelcode O_{T 1} ^ 1 ist, so wird der OHO-Überhangzustand für diese Leitung durch den UNGERADE-Zustand ersetzt. Diese Zustandsänderung für die Leitung wird in gleicher Weise wie oben beschrieben durchgeführt. Gleichzeitig mit diesem Zustandswechsel hat die Bedingung (N < O )· (O₁. +1)

Ll Ll Ll

T zur Folge, daß die Zähleinheit 21 den im Speicherplatz für Leitung LOl im ungeraden Pegelspeicher 20 gespeicherten Pegelcode O_{T i} herabsetzt. Während des OHO-Überhangzustands ändert Ll

die ungerade Zeitgebereinheit 8 (Fig. 2) arithmetisch einen der Leitung LOl zugeordneten Zeitmarkencode um ein Bruchteil des Leitungsabtast-Taktes, und zwar bestimmt durch das Auftreten eines Zeitmarken-Signals G2 (Fig. 5). Das durch den Zeitgeberbzw. Zeitmarkencode T vorgegebene Zeitintervall ist wesentlich länger als das durch den Zeitmarkencode Tl bestimmte Zeitintervall, welcher dem OT-Zustand zugeordnet ist. Der O -Detektor

Ll

24 (Fig. 2) erzeugt ein Signal, wenn O₁ f 1 ist, und dieses Signal, im Verein mit der Anwesenheit des Signals T, vom Zeitmarkenvergleicher 23 und der Abwesenheit eines Signals N_{T 1} > Q ₁ vom Komparator 22 setzt die Zähleinheit 21 in Betrieb, welche den

20y8 1 1/1585

im ungeraden Pegelspeicher 20 gespeicherten Pegelcode O_{T 1} für

Ll

diese Leitung erniedrigt. Erfüllt nach dieser Erniedrigung von

O₁. _Λ der nächste vom Signal auf Leitung LOl erzeugte Amplituden-Ll

code N₁. die Bedingung N >O .., so verbleibt die Leitung im Ll Ll ~~ Ll

UNGERADE-Zustand. Ist andererseits jedoch der nächste Amplitudencode N _Λ kleiner als der erniedrigte Code O₁, so wechselt

Ll Ll

die Leitung LOl wieder vom UNGERADE-Zustand in den OHO-

Überhangzustand über. Solange N₁. ₁ als Abtastergebnis der Lei-

Ll

tung LOl kleiner als der gespeicherte Pegelcode O₁. _Λ bleibt, wird

Ll

dieser gespeicherte Code O₁. ₁ erniedrigt, und der Leitungszustand

Ll

wechselt ständig zwischen OHO und UNGERADE, und zwar in einer

durch das Auftreten des Zeitmarken-Signals T bestimmten Folge,

bis der gespeicherte Pegelcode O_{T 1} auf den Wert Eins abgesunken

Ll

ist. Diese Betriebsweise gestattet eine angemessene Überhang-Periode und erfordert dennoch keinen besonders großen Zeitgeberspeicher 8¹ für die ungerade Zeitmarkierung.

Hat der gespeicherte Pegelcode O₁. ₁ den unteren Wert Eins er-

Ll

reicht, und ist der Signalpegel auf Leitung LOl immer noch so gestaltet, daß der dabei erzeugte Amplitudencode N kleiner ist

Ll

als O₁. .., so erhält die Leitung LOl wieder den OHO-Zustand. Das Ll

hat zur Folge, daß die Zeitgeber einheit 8 den anfänglichen Zeit-

20981 1/1585

2U3438

lagencode für Leitung LOl erhöht, welcher im ungeraden Zeitgeberspeicher 8¹ (Fig. 2) gespeichert ist. Wie bereits erwähnt, erzeugt der Zeitmarkenvergleicher 23 sein Zeitmarkensignal T , wenn der gespeicherte Zeitmarkencode auf einen bestimmten Wert erhöht worden ist. Gleichzeitig erzeugt der Komparator 22 ein Signal als Zeichen dafür, daß der gespeicherte Pegelcode O_T «1

Ll

ist. Diese zwei Signale werden der ungeraden Zustandssteuerung zugeführt, welche den Zustandscode ¹¹Il" für den OHO-Zustand am Speicherplatz für Leitung LOl im Zustands speicher 11 wieder durch den LEER O-Zustandscode "00" ersetzt. Das heißt, es erfolgt ein Zustandswechsel für Leitung LOl vom aktiven Überhang-Zustand OHO zum LEER O-Zustand, welcher ein inaktiver Zustand ist, wodurch angezeigt wird, daß der Signalpegel auf der Leitung nicht ausreicht, um die Echo unter drückung zu rechtfertigen. Durch diesen Zustandswechsel für Leitung LOl wird die Echounterdrückung außer Betrieb gesetzt.

Aus obiger Beschreibung läßt sich entnehmen, wie die ungerade Schwellwert-Steuerschaltung 4 in Übereinstimmung mit Fig. 3 und 4B zur Änderung des Leitungszustandes von Leitung LOl arbeitet, während der Signalpegel auf dieser Leitung sich verschiedentlich

209811/1585

2U3438

oberhalb und unterhalb des Pegels bewegt, bei dem Echos produziert werden. Die in Fig. 2 näher dargestellte Schaltung stellt Vergleiche an zwischen dem Amplitudencode N welcher dem

Ll

angenäherten Spitzenwert des Signalpegels auf der Leitung entspricht, zwischen dem festen Wert S , welcher einen Signalpegel darstellt, der Echos erzeugen kann, und zwischen dem variablen gespeicherten Pegelcode O ■ durch diesen Vergleich wird der

Ll

Leitungszustand für die betreffende Leitung und die Größe des gespeicherten Pegelcodes O_{T 1} bestimmt, welche der gestreckten

Ll

Version der Umhüllenden auf der Leitung entspricht.

Während die vorbeschriebene Betriebsweise von der ungeraden Schwellwert-Steuerschaltung 4 (Fig. 1) vollzogen wird, führt die der Leitung LEI zugeordnete Zustande-Steuerschaltung gleichzeitig ähnliche Operationen durch, um dieser Leitung in Übereinstimmung mit Fig. 4C einen angemessenen Zustand zuzuteilen. Wie man sich erinnert, führt die Leitung LEI kein Signal und hat daher gerade den Zustand LEER E (Fig. 4C). Bei gleichzeitigem Auftreten des Zustandes LEER O für Leitung LOl sowie des Zustandes LEER E (Fig. 4C) für Leitung LEI löst nicht die Echo-Unterdrückungs-Signalschaltung 12 von Fig. 1 aus. Also erzeugt diese auch kein Signal während des Zeitabschnittes für dieses Leitungspaar. Die

20981 1 /1 585

Folge ist, daß eine Leitungsadressen-Matrix 17 ein Signal R erzeugt, welches durch Betätigung des Schalters 19 eine Impedanz 18 aus dem Übertragungspfad der Leitung LEI heraustrennt.

Da beide Leitungen des Leitungspaares sich im Leer-Zustand befinden, ist Gleichung (1) nicht länger erfüllt, und somit wird die Echo unter drückung abgeschaltet. Mit anderen Worten, hat Leitung LOl den Zustand LEER O, so bedeutet dieses, daß die auf dieser Leitung empfangenen Signale eine so kleine Amplitude besitzen, daß keine Echosignale erzeugt werden können, so daß man die Echounterdrückung abschalten kann.

Vorstehende Ausführungen deuten an, wie das in Fig. 1 dargestellte System in Verbindung mit dem Zustandsdiagramm von Fig. 4B arbeitet. Zunächst wurde erklärt, wie in Abhängigkeit von Signalen ™ mit ausreichend hoher Spitzenamplitude auf Leitung LOl, während gleichzeitig sich Leitung LEI im Leer-Zustand befand, der Leitung LOl verschiedene aktive Zustands-Codes zugeteilt wurden, wie in Fig. 4B angegeben. Diese verschiedenen aktiven Zustands-Codes für Leitung LOl in Verbindung mit dem ständigen Leer-Zustand für Leitung LEI hatten zur Folge, daß ein in Serie mit der Leitung LEI

20981 1 /1b8b

-7Z-

geschalteter Abschwächer 18 (Fig. 1) in Form einer Impedanz aktiviert wurde, um Echos zu unterdrücken. Ferner wurde aufgezeigt, wie der Leitungszustand der Leitung LOl verändert wurde, wenn die auf dieser Leitung empfangenen Signale unterhalb eines bestimmten Pegels abfielen, und zwar als Funktion der Zeit und der Amplitude, bis die Leitung wieder den Leer-Zustand angenommen hatte. Ist der Leitung LOl wieder der LEER O-Zustand (Fig. 4B) zugeteilt, so wird der Abschwächer 18 von Fig. 1 außer Betrieb gesetzt, so daß jetzt auf der Leitung LEI beförderte Signale diesen Übertragungspfad unverändert durchlaufen können, weil die Echounterdrückung nicht mehr notwendig ist.

Wie in Verbindung mit der Besprechung von Fig. 4C erläutert, ändert sich der aktive Leitungszustand für die Leitung LEI außerdem, wenn sich die Signalamplitude auf dieser Leitung verändert. Bei der Besprechung der Zustandsänderungen für Leitung LOl im Zusammenhang mit der Funktion des Systems von Fig. 1 war angenommen, daß die Leitung LEI sich im Leer-Zustand befindet, also im Zustand LEER E (Fig. 4C). Steigt jedoch der Signalpegel von auf Leitung LEI übertragenen Signalen bis zu einem Pegel an, welcher den Signalpegel von auf Leitung LOl empfangenen Signalen

209811/1585

übersteigt, so wird die Leitung LEI während des Zeitabschnittes der Gesamtsteuerung für dieses Leitungspaar als aktiv betrachtet. Unter diesen Umständen gelten nicht mehr die Bedingungen von Gleichung (1), und die Echounterdrückung kann während des aktiven Leitungszustandes von Leitung LEI nicht aktiviert werden, bzw. wird die Echounterdrückung außer Betrieb gesetzt, falls sie vorher aktiv war. Das heißt; Der Aktivzustand für Leitung LEI bedeutet, daß auf dieser Information übertragen wird, und daß diese Information nicht durch Einschaltung des digitalen Abschwächers 18 in diesen Übertragungspfad blockiert werden darf.

Gemäß Fig. 1 wird der aktive Leitungszustand für Leitung LEI dadurch bestimmt, daß die angenäherte Spitzenamplitude S₁ des übertragenen Signals, welches im Zeitabschnitt der Leitung durch den geraden Schwellwert-Detektor 1 erzeugt wird, mit dem gespeicherten Pegelcode O ₁ für Leitung LOl bestimmt, welcher in der un-Ll

geraden Schwellwert-Steuerschaltung 4 gespeichert ist. Dieser Vergleich wird durch den Signalebenen-Komparator 5 jedesmal durchgeführt, wenn der Zeitabschnitt für dieses Leitungspaar vorliegt. Übersteigt der auf Leitung LEI übertragene Signalpegel den gespeicherten Pegelcode O , für Leitung LOl, was ein Zeichen für

Ll

den aktiven Leitungszustand der Leitung LEI ist, so erzeugt der

20981 1/1585

Komparator 5 ein Signal AE, welches dem LE-Zustands-Detektor zugeführt wird.

Gleichzeitig ist der vorhergehende Zustandscode, in angenommener Weise der LEER Ε-Code "00" (Fig. 4C), am geraden Zustandsspeicher 10 (Fig. 1) verfügbar, und er wird ebenfalls dem LE-Zustands-Detektor 6 zugeführt. Der gerade Zustandsspeicher 10 ist ein umlaufender Speicher vom selben Typ wie der ungerade Zustandsspeicher 11 (Fig. 2), der oben besprochen wurde. Er läuft ebenfalls synchron mit den Gesamtsteuerungs-Zeitabschnitten um, so daß gleichzeitig, wenn der Amplitudencode S₁ und der gespeicherte Pegelcode O_{T i} am Ausgang von Detektor 1 bzw. Schwellwert-

Ll

Steuerschaltung 4 erscheinen, für das Leitungspaar LEl-LOl der zugeordnete Zustand für die Leitung LEI verfügbar ist.

Das gleichzeitige Auftreten von Signal AE und Zustandscode ¹¹OO" für Leitung LEI als Eingangs signale für den LE-Zustands-Detektor von Fig. 1 hat zur Folge, daß am Speicherplatz für Leitung LEI im geraden Zustandsspeicher 10 ein neuer Zustandscode eingespeichert wird. Gemäß Fig. 4C hat die Bedingung AE · (00) zur Folge, daß der Leitung LEI der Zustand DHO zugeteilt wird. Der LE-Zustandsspeicher 6 reagiert auf die genannte Bedingung in der Weise, daß

20981 1/1585

im geraden Zustandsspeicher 10 der Code "00" durch den Code ¹¹Ol" ersetzt wird. Folglich erhält beim nächsten Zeitabschnitt für dieses Leitungspaar die Leitung LEI den Zustand DHO (Fig. 4C), dargestellt durch den Code ¹¹Ol" im entsprechenden Speicherplatz des geraden Zustandsspeichers 10. Zustand DHO für Leitung LEI sagt aus, daß diese Leitung aktiv ist und deshalb im Augenblick keine Echo unter drückung aktiviert werden darf.

Die Funktion des DHO-Zustandes (Fig. 4C) ist ähnlich der des OT-Zustandes (Fig. 4B) für die ungerade Leitung. Es ist somit möglich, daß die Ursache für den hohen Amplitudenpegel auf Leitung LEI ein auftretendes Störgeräusch war. In diesem Fall möchte man den Zeitraum, über den die Leitung LEI aktiv bleibt, verringern. Im Zusammenhang mit Fig. 4C ist schon gesagt worden, daß die Anwesenheit von ankommenden Signalen auf Leitung LOl einerseits die Aktivierung der Echo unter drückung rechtfertigen, aber daß gleichzeitig der aktive Leitungszustand der Leitung LEI diese Aktivierung verbietet. Somit kann ein plötzlich auftretendes Störgeräusch auf der derzeit aktiven Leitung LEI dazu führen, daß die Echo unter drückung ausgeschaltet wird und somit Echosignale auf dieser Leitung durchlaufen können. Da jedoch, falls die Leitung LEI

20981 1/1585

durch ein Störgeräusch in den aktiven Zustand versetzt worden ist, der Zeitraum dieses aktiven Zustande auf ein Minimum reduziert wird, wird auch nur ein Minimum an Echosignalen übertragen.

Hat die Leitung LEI als Folge eines Störgeräusches den aktiven Zustand DHO (Fig. 4C) erhalten, so wird es bei aufeinanderfolgenden Abtastungen dieser Leitungen nicht möglich sein, ständig das Signal AE zu erzeugen. Gemäß Fig. 4C wird der aktive Zustand DHO in den LEER E-Zustand zurückverwandelt, wenn die Signalamplitude von auf Leitung LEI übertragenen Signalen absinkt und unterhalb des Pegels verbleibt, welcher in der Lage ist, während sämtlicher Zeitabschnitte für dieses Leitungspaar über eine durch das Zeitmarken-Signal T¹O (Fig. 4C) bestimmten Zeitraum hinweg das Signal AE zu erzeugen.

Die Zeitvorgabe erfolgt durch eine LE-Zeitgebereinheit 7 in Fig. Ist der Leitung LEI aufgrund des vorhandenen Signals AE der DHO-Zustand (Fig. 4C) zugeteilt worden, so ist die Zeitgebereinheit 7 in Betrieb. In jedem Zeitabschnitt für Leitung LEI, in dem die Leitung kein Signal AE erzeugt, verändert die Zeitgebereinheit 7 arithmetisch den Inhalt eines Zeitgeberspeichers 7* auf einem für die Leitung LEI reservierten Speicherplatz. Beispielsweise wird

20981 1/1585

bei jedem Zeitabschnitt für die Leitung LEI der entsprechende Speicherplatz im Zeitgeberspeicher 7¹ erniedrigt. Erreicht der auf diesem Speicherplatz abgespeicherte Code für Leitung LEI einen durch T¹O (Pig. 4C) dargestellten vorbestimmten Wert, womit ausgesagt ist, daß im verstrichenen Zeitraum wieder kein Signal AE erzeugt worden ist, so wird das Zeitgebersignal T¹O dem Zustandsdetektor 6 (Fig. 1) über einen Zeitmarken-Vergleicher 23' zugeführt. Die Bedingung AE»O als Anzeichen, daß kein Signal AE vorhanden ist, ist logisch ebenfalls im Signal AE inbegriffen, nämlich in Form des Kehrwertes von AE als "l".

Gleichzeitig wird der Zustandscode "01" von Fig. 4C für Leitung LEI auch dem Zustands-Detektor 6 zugeführt. Die Bedingung AE · DHO · T¹O (Fig. 4C) löst den geraden Zustands-Detektor 6 aus, worauf im Zeitgeberspeicher der Speicherplatz für Leitung LEI frei- f gegeben wird und der zugeteilte Zustandscode im Zustandsspeicher wieder in "OO" verwandelt wird.

Somit wird der Leitungszustand, der aufgrund von Störgeräuschen in den aktiven Zustand DHO verwandelt wurde, wieder in den LEER E-Zustand rückverwandelt, nachdem das Störgeräusch abgeklungen ist und das Signal AE bei keiner Abtastung für die Leitung LE während

209811/1585

-¹M-

des Zeitintervalls T¹O von Fig. 4C erzeugt wird. Hierbei ist, wie beim OT-Zustand (Fig. 4B) für die ungerade Leitung das durch Signal T¹O dargestellte Intervall eine Funktion der statistischen Amplitudeneigenschaften des Signals, um das es sich handelte. Somit stellt das Zustandsdiagramm in Fig. 4C die verschiedenen Ansprechverhalten eines Systems dar, dessen Betriebsweise auf Amplituden-Statistiken von Signalen beruht, die auf seinen Eingangsleitungen übertragen werden.

Stammt der auf Leitung LEI vorhandene Signalpegel von einer Information, so besitzt er ausreichende Höhe, um den Code S. zu erzeugen, auf dessen Veranlassung hin innerhalb jedes für die Leitung LEI vorgesehenen Zeitabschnittes, der durch das Zeitmarkensignal T¹I (Fig. 4C) bestimmt wird, durch den Komparator 5 das Signal AE erzeugt wird. Wie im Zusammenhang mit Fig. 1 schon angemerkt wurde, wird über die Dauer des DHO-Zustands (Fig. 4C) als für die Leitung LEI bestimmter Zustand die LE-Zeitgebereinheit 7 aktiviert. Falls gerade das Signal AE erzeugt wird, kann der für Leitung LEI vorgesehene Speicherplatz im Zeit geber speicher 7¹ in jedem Zeitabschnitt erhöht werden, in dem diese Leitung das Signal AE erzeugt. Wird das Signal AE weiterhin in jedem Zeitabschnitt für die Leitung LEI erzeugt, so erreicht schließlich der

209811/1585

2U3438

Zeitmarken-Code dieser Leitung einen vorbestimmten Wert, welcher durch das Signal T^!l dargestellt wird. In diesem Falle erzeugt der Zeitmarken-Vergleicher 23¹ das Zeitmarken-Signal T¹I, und der zugeteilte Leitungszustand DHO (Fig. 4C) ist im geraden Zustandsspeicher 10 verfügbar. Diese Signale werden dem LE-Zustands-Detektor 6 zugeführt, welcher in der Weise reagiert, daß der Speicherplatz für Leitung LEI im Zeitgeber speicher 7¹ freigemacht wird und der für die Leitung LEI vorgesehene und im geraden Zustandsspeicher 10 abgespeicherte Zustandsrcode in "10" verwandelt wird (Fig. 4C). Das heißt, die Leitung LEI erhält statt des Leitungs-Zustande DHO jetzt den Leitungs-Zustand E.

Das Vorhandensein des Zustandscodes "10" im geraden Zustandsspeicher 10 von Fig. 1 am Speicherplatz für Leitung LEI sagt aus, daß auf dieser Leitung höchstwahrscheinlich Information enthaltende Signale übertragen werden. Folglich sagt der gemäß Fig. 4C der Leitung LEI zugeteilte Leitungszustand E, dargestellt in Form des Codes "10", daß die Leitung LEI sich im vollaktiven Zustand befindet. Dieser Zustand bleibt erhalten, bis die übertragenen Signalpegel auf einen Wert absinken, der unterhalb des Signalpegels liegt, der zur Erzeugung des Signals AE ausreicht.

209811/1585

*° . 2U3438

Wie erwähnt, weisen die Information enthaltenden Signale eine schwankende Amplitude auf, und man möchte gern vermeiden, daß die Übertragung von Signalen auf der Leitung LEI durch Auslösung der Echounterdrückung unterbrochen wird, weil ein zeitlicher Null-Wert zwischen den Signalen auf der Leitung auftritt. Dieses Problem wird durch den Überhang-Zustand EH (Fig. 4C) gelöst. Wird infolge eines kurzen Null-Zustandes im Signalpegel der auf Leitung LEI übertragenen Signale während des Abtast-Zeitabschnittes für dieses Leitungspaar kurzzeitig kein Signal AE (Fig. 1) erzeugt, so wird der Leitung LEI der EH-Überhangzustand (Fig. 4C) zugeteilt. Unter Bezugnahme auf Fig. 1 wird ein Signal AE*"l" und der E-Zustandecode "10" (Fig. 4C), welcher im Zeitabschnitt für Leitung LEI am geraden Zustande speicher 10 anstehen, werden dem LE-Zustands-Detektor 6 eingegeben, welcher umgehend den Code "10" im Zustandsspeicher 10 von Fig. 1 durch den Code "ll" ersetzt. Das bedeutet, daß gemäß Fig. 4C dem E-Zustand der EH-Überhangzustand folgt.

Nähert sich die auf der Leitung LEI übertragene Signalamplitude wieder einem zur Erzeugung des Signals AE ausreichenden Pegel, bevor das Zeitintervall T¹2 (Fig. 4C) verstreicht, und bleibt dieser Pegel für ein Zeitintervall T¹O erhalten, so wird der Leitungszustand

20981 1/15 8 5

wieder in den Zustand E zurückverwandelt. Während also die Leitung LEI von Fig. 1 gemäß Fig. 4C den EH-Zustand besitzt, solange befindet sich die LE-Zeitgebereinheit 7 (Fig. 1) im betriebsbereiten Zustand, und der für diese Leitung reservierte Speicherplatz im Zeitgeber speicher 7¹ wird bei jedem Auftreten eines Zeitabschnittes für diese Leitung arithmetisch verändert. Hat der für die Leitung LEI vorgesehene Zeitmarken-Code innerhalb des Zeitabschnittes für dieses Leitungspaar einen vorbestimmten Wert, so erzeugt die Zeitgeber einheit 7 das Signal T¹O. Dieses Signal wird gemeinsam mit dem EH-Codesignal "11" (Fig. 4C), welches beim geraden Zustandsspeicher 10 von Fig. 1 verfügbar ist, dem LE-Zustandsdetektor 6 zugeführt. Die Betriebsbedingung AE . T¹O(Il) gemäß Fig. 4C bewirkt ein Ausgangssignal des Zustandsdetektors 6, welches den Code "11" im Speicherplatz für Leitung LEI des geraden Zustandsspeichers 10 in den Code "10" umwandelt. Damit hat der Leitungszustand für Leitung LEI vom EH-Zustand in den E-Zustand zurückgewechselt.

Durch Zuordnung des aktiven Uberhang-Zustands EH (Fig. 4C) wird sichergestellt, daß eine auf der Leitung LEI stattfindende Signalübertragung nicht unterbrochen werden kann, indem ein kurzzeitiger Null-Zustand innerhalb der Signalreihe die Echounterdrückung

20981 1/1585

aktiviert hat.

Fällt andererseits der Signalpegel auf Leitung LEI ab, so daß der verbleibende Signalpegel nicht mehr ausreicht, das Signal AE (Fig. 1) im Zeitraum T'2 (Fig. 4C) zu erzeugen, so wird der EH« Zustand auf der Leitung durch den LEER E-Zustand ersetzt. Wie gesagt, wird die Zeitgeber einheit 7 im EH-Zustand aktiviert. Der für Leitung LEI reservierte Speicherplatz im Zeitgeberspeicher wird in jedem. Zeitabschnitt arithmetisch geändert, indem, gleichzeitig der Zeitmarken-Impuls G2 (Fig. 5) auftritt, für den kein AE-Signal erzeugt wird. Dieser Vorgang läuft ab, bis der Zeitmarken-Code für Leitung LEI im Zeitgeber speicher 7' einen vorbestimmten Wert erreicht, welcher den Ablauf des vorbestimmten Zeitintervalls anzeigt. Ist dieser Wert erreicht, so erzeugt die Zeit geber einheit 7 von Fig. 1 das Signal T^r2 (Fig. 4C). Dieses Zeitmarken-Signal wird dem Zustands-Detektor 6 (Fig. 1) zugeführt. Gleichzeitig wird der für diese Leitung am geraden Zustande speicher 10 verfügbare EH-Zustandscode "11" (Fig. 4C) ebenfalls dem LE-Zustandsspeicher 6 zugeführt.

Die Kombination der Signale AE -T'2 · (11) bewirkt im Zustands-Detektor 6, daß aufgrund von Signalen der Code "11" im geraden

2 0 9811/1585

2H3438

Zustandsspeicher 10 bzw. dessen für Leitung LEI reservierten Speicherplatz durch den Code ¹¹OO" ersetzt wird. Wie erwähnt, erfolgt daraufhin ein Wechsel vom aktiven Überhang-Zustand EH (Fig. 4C) in den Leer-Zustand LEER E. Das heißt: Verbleibt der Übertragungs-Signalpegel auf Leitung LEI unterhalb des Pegels, bei dem im Zeitintervall T^!2 (Fig. 4C) das Signal AE erzeugt wird, so wird dieser Signalpegel als Aussage dafür benutzt, daß auf der Leitung keine Information mehr übertragen wird. Folglich erhält die Leitung den Zustand LEER E (Fig. 4C) zugeteilt. Dadurch wird die Auslösung der Echounterdrückung ermöglicht, und zwar über die Unterdrückungs-Signalschaltung 12 (Fig. 1), falls durch den auf Leitung LOl vorhandenen Signalpegel dieser der aktive Leitungszustand zugeteilt wurde.

Im Falle einer Doppelsprechverbindung werden beide Leitungen LEI ä

und LOl in den aktiven Leitungszustand versetzt. Wie erwähnt, erfolgt dann keine Echounterdrückung, weil die Bedingungen der Gleichung (1) nicht erfüllt sind. In diesem Fall werden die beiden gleichzeitig vorhandenen Aktivzustände aus der Unterdrückungs-Signalschaltung 12 außerdem einem Doppelsprech-Abschwächer 28 zugeführt. Die gleichzeitige Existenz von zwei Aktivzuständen löst also den Doppelsprech-Abschwächer 28 aus, welcher daraufhin die auf

209811/1585

2U3438

Leitung LOl empfangenen Signale abschwächt. Da die Echounterdrückung zu dieser Zeit nicht aktiviert ist, sorgt diese Abschwächung für die Reduzierung von Echo amplituden, welche von ankommenden Signalen erzeugt werden.

Es wurde zuvor aufgezeigt, wie das System gemäß Fig. 1 in Anlehnung an die Gleichung (1) und an die Zustandsdiagramme gemäß Fig. 3, 4B und 4C arbeitet, um die Echounterdrückung für das Leitungspaar LEl-LOl zu steuern. Die Spiteensignalpegel der auf dem Leitungspaar übertragenen Signale werden durch die zeitge« teilten Schwellwert-Detektoren 1 und 2 von Fig. 1 angenähert. Innerhalb des Gesamtsteuerungs-Zeitabschnittes für üas Leitungspaar LEl-LOl werden wiederholt Amplitudencode-Signale durch die Schwellwert-Detektoren 1 und 2 erzeugt, welche den angenäherten Spitzensignal-Pegeln der Signale entsprechen, welche auf dem Leitungspaar LEl-LOl vorhanden sind. Die Amplituden-Codesignale vom Schwellwert-Detektor 2, welche dem angenäherten Spitzensignalpegel auf Leitung LOl entsprechen, gelangen in die ungerade Schwellwert-Steuerschaltung 4 (Fig. 1). Diese Amplituden-Code werden dem Komparator 22 zugeführt und mit dem gespeicherten

Code S_n oder O₁. verglichen, welche dem Mindestpegel entspre-U Ll

chen, bei dem auf der Leitung übertragene Signale in der Lage sind,

20981 1 /1585

2U3438

Echos zu erzeugen, bzw. einer gestreckten Version der Signal-Umhüllenden auf Leitung LOl entsprechen. Das Vergleichsergebnis wird dazu benutzt, den Pegelcode O als Funktion eines Wechsels

JLiI

in der Umhüllenden auf Leitung LOl zu ändern. Außerdem kombiniert die ungerade Zustande steuerung 9 (Fig. 2) in der Schwelwert-Steuerschaltung 4 diese Amplituden-Codesignale mit vom ungeraden Zustande speicher 11 (Fig. 2) stammenden Codesignale, welche dem vorherigen Leitungszustand entsprechen, und in einigen Fällen mit Zeitmarken-Signalen aus der LO-Zeitgebereinheit 8 und mit Zeitmarken-Signalen, die mit einem Bruchteil des Taktes der Gesamt-Steuerungs-Zeitabschnitte für dieses Leitungspaar auftreten. Die ungerade Zustandssteuerung 9 reagiert auf diese Signale gemäß Zustandsdiagramm aus Fig. 4B, in dem sie in bereits beschriebener Weise den Zustand der Leitung LOl im ungeraden Zustandsspeicher ändert.

Gleichzeitig werden die Amplituden-Codesignale aus dem Schwellwert-Detektor 1, basierend auf den angenäherten Spitzensignalpegeln auf Leitung LEI, und der im ungeraden Pegelspeicher 20 gespeicherte Code, welcher der gestreckten Version der Signal-Umhüllenden auf Leitung LOl entspricht, dem Komparator 5 zugeführt, der das Signal AE erzeugt, falls der Signalpegel auf Leitung

20981 1/1585

LEI größer ist als der Pegel des Speichercodes für Leitung LOl. Die Signale AE und AE werden als Aussage dafür benutzt, ob entweder auf Leitung LEI Information übertragen wird oder ob die Leitung leer ist. Diese Signale werden gemeinsam mit Zustands-Code für Leitung LEI aus dem geraden Zustands speicher 10 für den Zeitabschnitt für das Leitungspaar LEl-LOl und, in einigen Fällen, zusammen mit von der Zeitgeber einheit 7 erzeugten Zeitmarken-Signalen dem LE-Zustandsdetektor 6 zugeführt. Dieser reagiert auf diese Signale gemäß dem Zustands diagramm von Pig. 4C, indem er den Zustandscode für Leitung LEI auswechselt, der in einem entsprechend zugeordneten Abschnitt des geraden Zustands Speichers 10 enthalten ist.

Gleichzeitig wird jedoch noch eine andere Operation ausgeführt. Im Zeitabschnitt für das Leitungspaar LEl-LOl ist, wie bereits erwähnt, der Zustandscode für jede Leitung im entsprechenden Zustandsspeicher verfügbar. Diese Code werden nicht nur den entsprechenden Zustandssteuerungen, sondern außerdem noch der Unterdrückungs-Signalschaltung 12 (Fig. 1) zugeführt. Befindet sich die Leitung LEI im Leer-Zustand und die Leitung LOl dagegen im aktiven Zustand, so sind die Bedingungen der Gleichung (1) zur Auslösung der Ecnounterdrückung erfüllt, und ein entsprechendes

209811/1585

~⁸⁷" 2U3438

Signal wird erzeugt.

Das von der Unterdrückungs-Signalschaltung 12 erzeugte Signal geht in die Leitungsadressen-Matrix 17 zusammen mit Signalen von einem Leitungsadressen-Generator 15, welche aussagen, welches Leitungspaar zu dieser Zeit gerade bedient wird. Diese Eingangssignale lösen in der Leitungsadressen-Matrix 17 ein Signal I aus, welches den Schalter 19 betätigt. Über diesen Schalter 19 wird der Abschwächer 18 in Serie mit der Leitung LEI gelegt, und alle über diese Leitung gehenden Signale werden unterdrückt. Befindet sich die Leitung LEI jedoch im aktiven Zustand, so erzeugt die Leitungsadressen-Matrix 17 ein Signal R, auf dessen Veranlassung der Abschwächer 18 wieder aus dem Übertragungspfad der Leitung LEI entfernt wird. In gleicher Weise wird dieses Signal R erzeugt, wenn die Leitung LOl sich im Leer-Zustand befindet. Mit anderen Worten: Ist der Leitung LEI ein aktiver Leitungszustand zugeteilt, oder ist der Leitung LOl ein Leer-Zustand zugeteilt, so wird in beiden Fällen die Echounterdrückung abgeschaltet.

Die vorhergehende Beschreibung hat aufgezeigt, wie man eine gemeinsame zeitgeteilte Digitalschaltung zum Aufstellen einer Echo-

20981 1/1585

2U3438

unterdrückung in einem multiplexen Übertragungssystem einsetzen kann. Im gewählten Ausführungsbeispiel können PCM-Codesignale, welche den Amplituden der innerhalb eines multiplexen Datenübertragungssystems übertragenen Signalen entsprechen, direkt in eine gemeinsame zeitgeteilte Echounterdrückungs-Schaltung eingespeist werden. Wird bei einem abgetasteten Leitungspaar dieses Systems auf der Empfangsleitung Information empfangen, während gleichzeitig keine Information über die Sendeleitung übertragen wird, so wird die Echounterdrückung eingeschaltet, indem ein digitaler Abschwächer 18 in Serie mit dem Übertragungspfad geschaltet wird. Sobald sich diese Bedingungen ändern, wird die Echounterdrückung ausgeschaltet.

Die Bestimmung, ob die Empfangsleitung aktiv ist oder nicht, geschieht durch eine Kombination des empfangenen Signalpegels dieser Leitung mit einem statistisch bestimmten Empfangsleitungs-Zustandscode, welcher die vorhergehenden Signalpegel dieser Leitung darstellt. Zur Bestimmung, ob die Sendeleitung aktiv ist oder nicht, wird zuerst der gesendete Signalpegel auf dieser Leitung mit einem variablen Code verglichen, welcher einer gestreckten Version der Signal-Umhüllenden entspricht, welche auf der Empfangsleitung empfangen wird. Ist erstere größer als die letztere, so wird ange-

209811/158 5

nornmen, daß die Sendeleitung sich im aktiven Zustand befindet. Die Bestimmung der Zeitdauer des aktiven Sendeleitungs-Zustande geschieht durch Kombination der Signale, welche sich aus dem Vergleich von Signalpegeln auf dem Leitungspaar mit einem statistisch bestimmten Sendeleitungs- ZuStands co de ergibt, welcher eine Funktion vergangener Signalpegel auf der Sendeleitung ist. Der Zustande Code sowohl für die empfangene als auch für die sendende Leitung wird jeweils in Abhängigkeit von den Signalpegeln auf diesen Leitungen geändert, die zum Zeitpunkt des Gesamtsteuerungs-Zeitabschnittes für dieses Leitungspaar vorhanden sind. Zusätzlich werden während dieses Zeitabschnittes die zugeteilten Zustande-Code des Leitungspaares miteinander kombiniert, um die Aktivierung bzw. Abschaltung der Echounterdrückung zu steuern.

Die Echounterdrückung wird ausgelöst, wenn sich die Empfangs leitung im aktiven Zustand und die Sendeleitung im Leer-Zustand befindet. Bei jeder anderen Kombination von zugeteilten Zustande Code erfolgt immer eine Abschaltung der Echounterdrückung, falls sie vorher in Betrieb war. War sie vorher nicht in Betrieb, so bleibt sie ausgeschaltet.

Zwar bezieht sich die vorausgehende Beschreibung im Detail nur

209811/1585

auf ein einziges Leitungspaar sowie auf die Operationen des Systems, die während des diesem Leitungspaar zugewiesenen Zeitabschnittes ablaufen; es liegt auf der Hand, daß die Arbeitsweise des Systems für eine Vielzahl von anderen Leitungspaaren während der diesen zugeordneten Zeitabschnitte die gleiche ist. Durch Beschränkung auf ein einziges Leitungspaar ist der Erfindungsgedanke in Verbindung mit dem benutzten System vollständig beschrieben worden, so daß sich eine zusätzliche Beschreibung gleicher Betriebsabläufe in Verbindung mit anderen Leitungspaaren aus ökonomischen Gründen erübrigt» Schließlich sei noch erwähnt, daß die innerhalb des Systems dargestellten und beschriebenen Speicher zwar als selbständige Gebilde behandelt wurden, aber ebenso gut Teile eines einzigen Gesamtspeichers sein könnten. In der Beschreibung und in der Zeichnung wurden separate Speicher nur deshalb benutzt, um die Beschreibung des Systems zu erleichtern.

209811/1585

Claims (6)

1. La Mar ehe, R.E. 3-6/7

   Patentansprüche

   I Ij Digitaler Schwellwert-Detektor, der einer Anzahl von Sende-Empfangs-Leitungspaaren zum Senden und Empfangen von zeitgeteilten digital-codierten Informationen zugeordnet ist, gekennzeichnet durch

   einen ersten digitalen Schwellwert-Detektor (2) zur Umsetzung der auf einer ersten Leitung befindlichen zeitgeteilten digitalen Information in einen ersten Code, welcher der Spitzen-Signalamplitude von auf der ersten Leitung vorhandenen Signalen entspricht; durch einen zweiten digitalen Schwell wert-Detektor (1) zur Umsetzung der auf einer zweiten Leitung befindlichen zeitgeteilten digitalen Information in einen zweiten Code, welcher der Spitzen-Signalamplitude von auf der zweiten Leitung vorhandenen Signalen entspricht;

   und durch eine gemeinsame Steuerschaltung (4, 5, 6, 7, V, 10, 12, 23) zur Erzeugung von Echounterdrückungs-Auslösesignalen in Abhängigkeit eines Vergleichs zwischen dem ersten und dem zweiten Code.
2. 2. Digitaler Schwellwert-Detektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   20981 1/1585

   daß zu jedem der beiden Schwell wert-Detektoren (1, 2) ein Amplituden-Codespeicher (102);

   ein Komparator (101) zum Vergleich des digitalen Eingangscodes mit einem vorher ausgewählten und in einem amplitudencodierten Speicher abgespeicherten Digitalcode;

   ein Code-Umsetzer (103) zur Umwandlung des gespeicherten Codes in eine Anzahl von Signalen, welche bestimmten Amplituden-Pegeln entsprechen; und

   eine von dem Komparator (101) abhängige Schaltung (104) zum Austausch des gespeicherten Codes gegen den digitalen Eingangscode, falls ein vorbestimmtes Verhältnis zwischen diesen beiden Code vorhanden ist, gehört.
3. 3. Digitaler Schwellwert-Detektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
   daß zur gemeinsamen Steuerschaltung

   eine Schwellwert-Steuerschaltung (4), welche in Abhängigkeit vom ersten Amplitudencode (N .) selektiv einen gespeicherten Signalpegel-Code verändert, welcher der Umhüllenden des auf der ersten Leitung vorhandenen Signals entspricht, und welcher ferner den ersten Amplitudencode mit einer vorbestimmten Gruppe von codierten Signalen vergleicht, um den laufenden Aktivzustand der ersten

   20981 1/1585

   Leitung zu bestimmen;

   und ein Signalpegel-Komparator (5) gehört, der gleichzeitig den zweiten Amplitudencode mit dem gespeicherten Signalpe gel-C ο de vergleicht, um zu bestimmen, wann die zweite Leitung sich im Leer=Zustand befindet, und der ferner ein Steuersignal erzeugt, wenn sich die erste Leitung im Aktivzustand und die zweite Leitung im Leer-Zustand befindet.
4. 4. Digitaler Schwellwert-Detektor nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3,
   dadurch gekennzeichnet,
   daß zur gemeinsamen Steuerschaltung ferner eine Schaltung (9, 11), die den ersten Spitzen-Amplitudencode mit einem ersten gespeicherten Zustandscode kombiniert, welcher eine Funktion des ersten Amplitudencodes ist, welcher aus während vorhergehender Zeitabschnitte empfangenen Digital-Code hervorgegangen ist, um den laufenden Aktivzustand der ersten Leitung zu bestimmen;

   eine Zustande-Detektor schaltung (6, 10) zur Kombination des Leitungs-Aktivsignals mit einem Code, welcher die zeitliche Folge von auftretenden Leitungs-Aktivsignalen bei vorhergehenden Zeitabschnitten wiedergibt, um den laufenden Aktivzustand der zweiten

   209811/1585

   ~⁹⁴~ 2H3438

   Leitung zu bestimmen; und

   eine logische Unterdrückungs-Signalschaltung (12) gehört, welche auf ausgewählte Kombinationen von Aktivzuständen der ersten und zweiten Leitungen anspricht, um die Aktivierung der Echounterdrückung zu steuern.
5. 5. Digitaler Schwellwert-Detektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

   daß zu jedem der beiden Schwellwert-Detektoren (1, 2) ein Zeitgebercode-Speicher (107);

   eine logische Zeitgeberschaltung (106), welche unter Ansteuerung durch den Komparator (101) selektiv den Inhalt von Speicherstellen im Zeitgeber code-Speicher (107) ändert; und ein Zeitgebercode-Detektor (105) gehört, welcher selektiv und in Abhängigkeit vom Inhalt der Speicherstellen im Zeitgebercode-Speicher (107) Zeitmarken-Signale erzeugt.
6. 6. Digitaler Schwellwert-Detektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

   daß zum Code-Umsetzer (103)

   eine Wandler-Schaltung (120) zur Umwandlung des gespeicherten

   209311/1S85

   Codes in ein analoges Signal; und

   eine Anzahl von Schwellwert-Schaltungen (121 bis m) gehört, von denen jede einem anderen Pegel zugeordnet ist und auf das analoge Signal anspricht, um Signale zu erzeugen, welche ausgewählten diskreten analogen Amplitudenpegeln entsprechen.

   209811/1585

   Leerseite