DE2145886B2 - Sprachgeschuetzter frequenzselektiver zeichenempfaenger fuer fernmelde-, insbesondere fernsprechanlagen - Google Patents

Description

• Bei dieser Anordnung verringert sich die Kapazität der Zählvorrichtung, da die maximale Zählkapazität nur noch von der Länge der Halbperiode abhängig ist. Zur Zeichenerklärung wird der Zählerstand, der sich nach Auszählen der ersten Halbperiode der Ge-
• samtperiode ergibt, benutzt. Mit Beginn der zweiten Halbperiode zählt die Zählvorrichtung rückwärts.
• Handelt es sich dann um ein echtes Zeichen, so muß der Zählerstand in Abhängigkeit der vorgegebenen Toleranzgrenzen in der Nähe des Nulldurchgangs der Sperrvorrichtung liegen. Diese Überprüfung ist für alle Zeichenfrequenzen gleich, so daß sich der Schaltungsaufwand entsprechend verringert.
• Die Erfindung wird im folgenden an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen eingehender beschrieben.
• Fig. 1 zeigt das Blockschaltbild eines gemäß der Erfindung ausgebildeten, sprachgeschützten Zeichenempfängers für einen Zweigruppencode; F i g. 2 und 3 zeigen Ausführungsbeispiele von gemäß der Erfindung ausgebildeten Auswerteteilen sprachgeschützter Zeichenempfänger.
• F i g. 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau eines gemäß der Erfindung ausgeführten Wählkennzeichenempfängers für Fernsprechanlagen. Das empfangene Zeichen wird zunächst in einem Eingangsverstärker V verstärkt und dann zur Trennung seiner beiden Frequenzgruppen den Gruppenfiltern BA und BB zugeführt. Handelt es sich dabei um ein im Sinne der Codierung echtes Zeichen, das aus nur zwei Tonfrequenzen besteht, so erfolgt die Trennung dieser beiden Frequenzen durch die Gruppenfilter BA und BB.
• Mit den beiden Frequenzen wird jeweils eine Begrenzerschaltung LA und LB angesteuert, welche die jeweilige Zeichenspannung in eine Rechteckspannung konstanter Amplitude umformt. Diese beiden Rechteckspannungen gelangen in die zwei Auswerteteile AA und AB. In den Auswerteteilen wird die Frequenz des empfangenen Zeichens festgestellt und gleichzeitig überprüft, ob es sich um ein echtes Zeichen oder ob es sich um ein simuliertes Zeichen handelt. Als Ergebnis der Auswertung wird jeweils einer der vier Nutzsignale pro Gruppe aktiviert. In dem beiden Gruppen gemeinsamen Zeichenausgabeteil ZA wird eine Prüfung durchgeführt, ob in jeder Gruppe eine Frequenz empfangen worden ist. Bei positivem Ergebnis dieser Codeprüfung wird das empfangene Zeichen zur weiteren Auswertung freigegeben.
• F i g. 2 und 3 zeigen Ausführungsbeispiele der Auswerteteile AA bzw. AB.
• F i g. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Auswerteteils, bei dem eine vorwärtszählende Zählvorrichtung benutzt wird. Der Auswerteteil setzt sich zusammen aus der Zählvorrichtung, bestehend aus den RingzählernRZ1, RZ2, RZ3 und RZ4, der Ansteuerschaltung AST und der DetektorschaltungDS.
• Die Zählvorrichtung setzt sich aus vier Ringzählern zusammen, deren Ausgänge jeweils einer Ziffer entsprechen. Am Eingang der Zählvorrichtung liegt der Zähltakt T an. Die maximale Zählkapazität ergibt sich aus der untersten Signalfrequenz mit der längsten Periodendauer.
• Von der Detektorschaltung DS sind nur die Schaltungselemente für eine Zeichenfrequenz eingezeichnet, um die Zeichnung nicht unübersichtlich werden zu lassen. Für weitere Zeichenfrequenzen sind analoge Anordnungen erforderlich. Durch die Gatter M1, M2, El und E2 sind die benötigten Zählerbereiche festgelegt. Die Gatter M 1 und El bestimmen die untere Grenze der Zählerbereiche, die Gatter M2 und E2 bestimmen die obere Grenze der Zählerbereiche. Während des Durchlaufens der Zählerbe- reichsgrenzen erscheint an den Ausgängen der Gatter ein Impuls.
• Vor Beginn der Auswertung des empfangenen Zeichens liegt an den Ausgängen der Flipflops FF 1 und FF2 und an den Ausgängen Q der Flipflops FF3 und FF4 kein Signal an.
• Erscheint nach Durchlaufen der unteren Grenze des Zählerbereichs M am Ausgang des Gatters M1 ein Impuls, so wird das Flipflop FF1 zurückgesetzt, am Ausgang Q liegt ein Signal. Wird vor Uberschreiten der oberen Grenze des Zählerbereichs M über die Leitung P ein Impuls auf das Gatter G 3 gegeben, so wird das Flipflop FF3 gesetzt und an seinem Ausgang Q liegt ein Signal. Über die Leitung P wird dann ein Signal gegeben, wenn während der auszuwertenden Periode der Rechteckspannung ein Potentialwechsel der Rechteckspannung erfolgt. Das Flipflop FF3 kann also nur gesetzt werden, wenn sich während des Potentialwechsels der Zählerstand im Bereich des Zählerbereichs M befindet, da nach Überschreiten der oberen Grenze des Zählerbereichs M am Ausgang des Gatters M2 ein Signal anliegt und das Flipflop FF1 so beeinflußt wird, daß am Ausgang Q kein Signal mehr anliegt.
• Wird die untere Grenze des Zählerbereichs El überschritten, erscheint am Ausgang Q des Flipflops FF2 ein Signal. Am Ausgang des Gatters G 4 liegt dann ein Signal an, wenn an den Ausgängen Q des Flipflops FF3 und Q des FlipflopsFF2 ein Signal anliegt. Durch einen Obernahmeimpuls Ü, der das Ende der Periode kennzeichnet, kann dieser Impuls vom Flipflop FF4 übernommen werden, und an seinem Ausgang Q liegt ein Signal an. Die Eingänge des Flipflops FF4 sind so beschaltet, daß am Ausgangs immer das Signal anliegt, das während des Ubernahmeimpulses Ü am Ausgang des Gatters G 4 anliegt.
• Am Ausgang Q des Gatters FF4 liegt also dann ein Signal an, wenn die zugehörige Zeichenfrequenz empfangen und als echt erkannt worden ist. Aus der Schaltungsanordnung ist leicht zu ersehen, daß ein Potentialwechsel, der erfolgt, wenn sich der Zählerstand nicht im ZählerbereichM befindet, nicht zu einem Setzen des Flipflops FF3 führen kann. Auch liegt am Ausgang Q des Flipflops FF2 kein Signal an, wenn das Ende des Zählvorgangs nicht in den Zählerbereich E fällt.
• Die Ansteuerschaltung besteht aus einem Inverter und einem Monoflop. Die positive Flanke des Signals S veranlaßt eine Übernahme Ü der Information in das Flipflop FF4. Durch die Negation des Signals S erfolgt über die Leitung P mit Beginn jeder zweiten Halbperiode eine Übernahme der Information am Ausgang des Flipflops FF1 in das Flipflop FF3. Der am Ausgang des Monoflops erscheinende Impuls dient als Rückstellimpuls R.
• Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Auswerteteils AA. Der Auswerteteil setzt sich zusammen aus der Zählvorrichtung, bestehend aus den RingzählernRZ1, RZ2 und RZ3, der Ansteuerschaltung AST, der Sprachschutzschaltung ST, dem Erkennungsteil ET und dem Hauptspeicher HS.
• RZ1, RZ2 und RZ3 bilden einen zyklisch arbeitenden dezimalen Vorwärts-Rückwärts-Zähler. Die minimale Zählkapazität ergibt sich aus der untersten Signalfrequenz mit der längsten Periodendauer. Für eine Halbperiode dieser tiefsten Wählfrefreqenz ergibt sich z. B. eine Zeitdauer von 717 ills. Wird eine Taktfrequenz von 1 MIIz gewählt, so erreicht ein Vorwärts -Rückwärts-Dezimalzähler mit drei Dekaden aus. Im Ausführungsbeispiel wird für jede Dekade ein vorwärts- und rückwärtszählender Ringzähler mit zehn Ausgängen verwendet. Jeder Ausgang entspricht damit einer Ziffer im Dezimalsystem. Ebensogut könnte ein einteiliger Binärzähler verwendet werden.
• Der eigentliche Erkennungsteil ET, in dem die Zeichenfrequenz bestimmt wird, enthält für jede auftretende Zeichenfrequenz zwei UND-Gatter und ein Flipflop. Um die Zeichnung nicht unübersichtlich werden zu lassen, sind nur die Schaltungsanordnungen für zwei Frequenzen eingezeichnet. Das Flipflop FF 1 mit den Gattern U 1 und Q 1 ist der Frequenz J 1 der ersten Frequenzgruppe zugeordnet, das Flipflop FF2 mit den Gattern U4 und 0 4 ist der Frequenz 4 der ersten Frequenzgruppe zugeordnet. Im Ausgangszustand liegt an den Ausgängen Q der Flipflops des Erkennungsteils kein Signal an. An den Ausgängen der Gatter U 1 bis U4 und 01 bis 04 erscheint jeweils beim Durchlaufen der Auswerteschwellen ein Signal, das zum Setzen bzw. Rücksetzen der Flipflops benutzt wird. Beim Durchlaufen der unteren Auswerteschwelle Ulwird demnach das Flipflop gesetzt, beim Durchlaufen der oberen Auswerteschwelle wird das Flipflop wieder zurückgesetzt. Damit das Überschreiten der Auswerteschwellen beim Rückwärtszählen nicht zu einem Setzvorgang des Flipflops führt, wird das Flipflop mit dem Vorwärtszähltakt getaktet. Wird also vom Erkennungsteil eine der vier Frequenzenfl bis f4 erkannt, so liegt am Ausgang des der Frequenz zugeordneten Flipflops ein Signal an.
• Parallel zum Erkennungsteil arbeitet der SprachschutzteilST, der aus den Flipflops FF5, FF6 und den Gattern G 1 bis G 4 besteht. Mit den zwei Gattern G1 und G2 der logischen Verknüpfungsschaltung wird die Programmierung der beiden Auswerteschwellen vorgenommen. Für das hier aufgeführte Beispiel werden die Grenzen G 1 mit 125 ,us in positiver Zählrichtung und G2 mit 125 Fs in negativer Zählrichtung (entspricht 875 Fs) gewählt. An den Ausgängen der beiden Gatter G1 und G2 tritt jeweils ein Impuls auf, wenn der vorgegebene Zählerstand 125 bis 875 durchlaufen wird.
• Die Gatter G3 und G 4 sowie die Flipflops FF5 und FF6 des Sprachschutzteiles dienen dazu, das Eintreffen der Impulse an den Ausgängen der Gatter G1 und G2 in ihrer Reihenfolge zu bewerten. Im Ausgangszustand, d. h. vor Beginn der Zeichenprüfung, liegt am Ausgang Q 3 des Flipflops FF5 kein Signal an. Am Ausgang des Flipflops FF6 liegt ein Signal an, das den Setzeingang des Flipflops FF5 vorbereitet. Erscheint nun zweimal hintereinander am Ausgang des Gatters G1 ein Impuls, so wird über das Gatters3 das Flipflop FF5, das als Zwischenspeicher wirkt, gesetzt und wieder zurückgesetzt, so daß am Ausgang Q 3 kein Signal anliegt. Wird ein Zeichen als echt erkannt, so liegt der Ausgang Q 3 des als Zwischenspeicher wirkenden Flipflops FF5 im ursprünglichen Zustand.
• Erscheint am Ausgang des Gatters G 3 nur einmal ein Impuls, so wird das Flipflop FF5 gesetzt, und an seinem Ausgang3 liegt ein Signal. Ein Signal am Ausgang Q 3 des Zwischenspeichers gibt das Vorhandensein eines Störanteils zu erkennen.
• Ist die Impulsfolge so, daß an G 1 zweimal hintereinander ein Impuls erzeugt und anschließend an G2, so wird das Flipflop FF 5 vom ersten Impuls am Ausgang des Gatters G 1 gesetzt, vom zweiten Impuls am Ausgang des Gatters G 1 zurückgesetzt und dann vom Impuls am Ausgang des Gatters G2 wieder gesetzt, so daß schließlich am Ausgang Q 3 des Flipflops FF5 ein Signal anliegt. Gleichzeitig beeinflußt der an G2 erzeugte Impuls das Flipflop FF6 in der Weise, daß an seinem Ausgang kein Signal mehr anliegt. Damit wird das Flipflop FF5 für alle weiteren Impulse gesperrt.
• Wird nun in Vorwärtszählrichtung nach Überschreiten der oberen Auswerteschwelle G1 anschließend die untere Auswerteschwelle G2 überschritten, so kann nur der am Ausgang des Gatters G1 auftretende Impuls auf das Flipflop FF5 einwirken. Durch das Gatter G 4 ist das Flipflop FF5 für den am Ausgang des Gatters & G2 auftretenden Impuls gesperrt.
• Der am Ausgang des Gatters G 2 auftretende Impuls beeinflußt aber wiederum das Flipflop FF6 in der Weise, daß es das Flipflop FF1 für alle weiteren Impulse sperrt.
• Nach vollständiger Zeichenprüfung, d. h. nach Ablauf einer vollen Periode, liegt am Ausgang Q 3, wenn ein Störanteil im Zeichen vorhanden war, ein Signal an. Ansonsten liegt am Ausgang Q 3 des Sprachschutzteils kein Signal an.
• Die AnsteuerschaltungAST besteht aus den Gattern G7 und G8, einem Inverter und einem Monoflop. Auf den Eingang S wird die Signalfrequenz, und auf den Eingang T wird die Taktfrequenz gegeben.
• An den Eingängen des Gatters G 7 liegt die Takt- und Signalfrequenz, an den Eingängen des Gatters G 8 liegt die Takt- und invertierte Signalfrequenz an.
• Während der Impulsdauer der Signalfrequenz liegt am Ausgang des Gatters G 7 der Vorwärts-Zähltakt Tv,, während der Impulspause liegt am Ausgang des Gatters G 8 der Rückwärts-Zähltakt Tr.
• Am Ende der zu prüfenden Periode wird mit der positiven Flanke der Signalfrequenz die Übernahme der an den Ausgängen Q der Flipflops des ErkennungsteilsET anstehenden Information in die Flipflops des Hauptspeichers 115 veranlaßt. Gleichzeitig dient der am Ausgang des Monoflops erscheinende Impuls als Rückstellimpuls R.

Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Sprachgeschützter selektiver Zeichenempfänger für Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen, mit einer an seinem Eingang vorgesehenen Begrenzerschaltung, bei dem eine von dem empfangenen Zeichen abgeleitete Rechteckspannung einer Detektorschaltung zugeführt wird, die die jeweilige Zeichenfrequenz mittels einer Zählschaltung ermittelt, welche mit einer gegenüber der festzustellenden Frequenz hohen Taktfrequenz angesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Zählschaltung zur Erkennung der Zeichenfrequenz zugleich Bestandteil einer Sprachschutzschaltung ist, die die Zählwerte für zwei aufeinanderfolgende Halbwellen miteinander vergleicht.
2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zählschaltung zwischen zwei aufeinanderfolgenden gleichgerichteten Anstiegsfianken der Rechteckspannung Zählimpulse zugeführt werden, daß jeder auftretenden Zeichenfrequenz zwei Zählerbereiche (M und E) zugeordnet sind, daß bei echten Zeichen das Ende des Zählvorgangs in den einen Zählerbereich (E) und der Potentialwechsel der von der B egrenzerschaltung abgeleiteten Rechteckspannung in den anderen Zählerbereich (M) fällt.
3. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Begrenzerschaltung abgeleitete Rechteckspannung die zyklisch arbeitende vorwärts- und rückwärtszäh lende Zählschaltung so steuert, daß die zugeführten Taktimpulse nach einer ansteigenden Impulsflanke in Vorwärtsrichtung und nach einer abfallenden Impulsflanke in Rückwärtsrichtung gezählt werden, daß zur Zeichenerkennung den auftretenden Zeichenfrequenzen bestimmte Zählerbereiche zugeordnet sind, in die das Ende des Vorwärtszähltaktes fällt, daß für den Sprachschutz zwei Zählerstände vorgegeben sind, die sich in gleichem Abstand, aber verschiedener Richtung von der Nullstellung der Zählvorrichtung befinden, und daß beim Durchlaufen dieser Zählerstände Steuerimpulse an eine logische Verknüpfungsschaltung (ST) weitergegeben werden, die abhängig von Art und Reihenfolge der Steuerimpulse entscheidet, wann ein Sperrkriterium abzugeben ist.

   Die Erfindung betrifft einen sprachgeschützten selektiven Zeichenempfänger für Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen, mit einer an seinem Eingang vorgesehenen Begrenzerschaltung, bei dem eine von dem empfangenen Zeichen abgeleitete Rechteckspannung einer Detektorschaltung zugeführt wird, die die jeweilige Zeichenfrequenz mittels einer Zählschaltung ermittelt, welche mit einer gegenüber der festzustellenden Frequenz hohen Taktfrequenz angesteuert wird.

   Um bei Zeichenempfängern dieser Art einen ausreichenden Sprachschutz zu erzielen, müssen neben den Detektorschaltungen weiterhin Sprachschutz- schaltungen vorhanden sein. Diese Sprachschutzschaltungen, die simulierte Zeichen von echten Zeichen unterscheiden, arbeiten parallel zu den Detektorschaltungen und erfordern einen erheblichen Schaltungsaufwand.

   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Schaltungsaufwand zu verringern und den Sprachschutz mit in die Detektorschaltung einzubeziehen.

   Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Zählschaltung zur Erkennung der Zeichenfrequenz zugleich Bestandteil einer Sprachschutzschaltung ist, die die Zählwerte für zwei aufeinanderfolgende Halbwellen miteinander vergleicht.

   Sind nämlich die zeitlichen Abstände zwischen aufeinanderfolgenden Nulldurchgängen gleich, so ist die Wahrscheinlichkeit, daß es sich um ein echtes Zeichen handelt, ausreichend groß. Dabei sind zwei grundsätzliche Lösungsmöglichkeiten gegeben. Die eine besteht darin, daß der Zählschaltung zwischen zwei aufeinanderfolgenden gleichgerichteten Anstiegsflanken der Rechteckspannung Zählimpulse zugeführt werden, daß jeder auftretenden Zeichenfrequenz zwei Zählerbereiche (M und E) zugeordnet sind, daß bei echten Zeichen das Ende des Zählvorganges in den einen Zählerbereich (E) und der Potentialwechsel der von der Begrenzerschaltung abgeleiteten Rechteckspannung in den anderen Zählerbereich (M) fällt.

   Die Zählvorrichtung liefert also während des Auszählens der zu bestimmenden Periode gleichzeitig Kriterien für den Sprachschutz, indem nicht nur die gesamte Periode ausgezählt, sondern auch der Wert der ersten Halbperiode bestimmt wird. Durch die Zuordnung der Länge der Halbperiode zur Länge der Gesamtperiode ist ein eindeutiges Sprachschutzkriterium gegeben. Die Zählschaltung erfüllt somit eine Doppelfunktion. Sie wird einmal dazu benutzt, die Länge der Gesamtperiode, und damit das empfangene Zeichen, zu ermitteln; weiterhin wird sie benutzt, das Tastverhältnis der empfangenen Impulsfolge zu überprüfen, das eine eindeutige Aussage darüber liefert, ob es sich um ein echtes oder um ein simuliertes Zeichen handelt.

   Eine andere Möglichkeit mit geringerem Schaltungsaufwand besteht darin, daß eine zyklisch vorwärts- und rückwärtszählende Zählschaltung benutzt wird und daß die von der Begrenzerschaltung abgeleitete Rechteckspannung die zyklisch arbeitende vorwärts- und rückwärtszählende Zählschaltung so steuert, daß die zugeführten Taktimpulse nach einer ansteigenden Impulsfianke in Vorwärtsrichtung und nach einer abfallenden Impulsflanke in Rückwärtsrichtung gezählt werden, daß zur Zeichenerkennung den auftretenden Zeichenfrequenzen bestimmte Zählerbereiche zugeordnet sind, in die das Ende des Vorwärtszähltaktes fällt, daß für den Sprachschutz zwei Zählerstände vorgesehen sind, die sich im gleichen Abstand, aber in verschiedener Richtung von der Nullstellung der Zählvorrichtung befinden und daß beim Durchlaufen dieser Zählerstände Steuerimpulse an eine logische Verknüpfungsschaltung weitergegeben werden, die abhängig von Art und Reihenfolge der Steuerimpulse entscheidet, wann ein Sperrkriterium abzugeben ist.