DE2303582A1

DE2303582A1 - Codeempfaenger in einer personen-rufanlage

Info

Publication number: DE2303582A1
Application number: DE2303582A
Authority: DE
Inventors: D Akerberg; N Stolt
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 1972-02-09
Filing date: 1973-01-23
Publication date: 1973-08-16
Also published as: SE365681B; GB1372821A; NL7301160A; US3835394A; CH552916A

Description

T 1159

PATENTANWÄLTE Diving. HANG RUKCHKE .KF.:;;Z AGULAR

Telefonaktiebolaget LM Ericsson, Stockholm, Schweden

Codeempfänger in einer Personen-Rufanlage

Die Erfindung betrifft ein Gerät in einem Personen-Rufanlagenempfanger (staff locator receiver), das für diesen Empfänger bestimmte Rufe identifiziert. Das Gerät gemäss der Erfindung ist vorzugsweise vorgesehen für Radioempfänger.

Es ist bekannt, daß in Personen-Rufanlagenempfängern und Kommunikationsempfängern Geräte verwendet werden, die für den Empfänger bestimmte Rufe identifizieren. Solche Geräte basieren auf dem Prinzip, dass der Ruf codiert ist, entweder mit getrennten Frequenzen, hohen oder tiefen Frequenzen, oder mit Signalen unterschiedlicher Dauer. Mehrere hintereinander gesendete Signale können bei einem Ruf verwendet werden, so dass die Zahl der unterschiedlichen Rufe beträchtlich ist. Wenn der Ruf mehrere aufeinanderfolgende Signale umfasst, entnälc eier Empfänger gewöhnlich ein Schrittschaltgerät, dass den Empfänge!· nur für cias Signal einstellt, das hinsichtlich der Reihenfolge der ci^nale in einem

309833/0809

- 2 - T 1159

Ruf das richtige ist.'Manchmal ist in dem Empfänger ein Bandpaßfilter für die Übertragung in einem gewählten Frequenzband vorgesehen. Es ist auch ein bekanntes Verfahren, dass das Schrittschaltgerät, wenn es seine letzte Stellung erreicht hat, die Übertragung eines Alarmsignals startet, vorausgesetzt,·"· dass alle Bits des für diesen Empfänger bestimmten Rufsignals korrekt empfangen worden sind. Ein Beispiel dafür ist die deutsche Patentanmeldung 1 922 445.

Bei dem Gerät gemäss der Erfindung werden die empfangenen Rufsignale in Digitalsignale umgewandelt, und diese werden in Digitalschaltungen ausgewertet. Zeitbestimmungen werden auch digital durchgeführt. Bei diesem Gerät ist es vorteilhaft, dass eine große. Anzahl getrennter Rufsignale unterschieden werden kann, ohne dass der Entwurf der Unterscheidungsschaltungen kritisch wird und schwer zu verwirklichen ist. Die für die nachfolgend beschriebenen Funktionen und für die Umwandlung in Digitalsignale geeigneten Formen haben es für die Implementierung des Gerätes möglich gemacht, mikrominiaturisierte Schaltkreise zu verwenden, die im Prinz:* ρ bekannt sind, was den wichtigen Vorteil hat, dass das Gerät äusserst klein ist.

Das Gerät gemäss der Erfindung ist dafür entworfen, einen Ruf zu identifizieren, der aus einer ziemlich grossen Zahl von Signalen besteht, z.B. zehn Signalen. Das Gerät ist 'besonders dadurch gekennzeichnet, dass es zur Überwachung des Zeitintervalls zwischen den Signalen entworfen ist. Das Zeitintervall zwischen den Signalen soll konstant sein, und wenn ein erwartetes Signal nicht auftritt, ist dies eine Anzeige dafür, dass das Signal von dem Gerät zurückgewiesen worden ist und dass dementsprechend der Ruf für einen anderen Empfänger bestimmt war. Die Übertragung eines Rufes wird ausgelöst durch ein Signal in Form eines Startimpulses, una es ist ein Kennzeichen einer Ausführungsform des Gerätes gemäss der Erfindung, dass es zwischen verschiedenen Arten von Startimpulsen unterscheiden kann una in Abhängigkeit ^iron der Art ües Startimpulses veranlasst werden kann, auf verschiedene Rufe zu reagieren. Auf den Startimpuls folgt eine Anzahl von Signalen in

309833/0809

■ - 3 - - T 1159

Form von Codeimpulsen. Die empfangenen Signale werden durch einen Pegeldetektor in dem Gerät in Digitalsignale umgewandelt und von einem Digitälimpulsformer sowie einem Digitalimpulsüberwacher verarbeitet. Zur Zeitbereohnung werden digitale, indiesem Fall binäre Zähler verwendet, die Taktimpulse von einem für das gesamte Gerät gemeinsamen Taktimpulsgenerator zählen. Da das Gerät nur einen Taktimpulsgenerator enthält, sind keine speziellen Anordnungen zur Synchronisation der Zeitmessungen erforderlich, Auch für die Abgabe von Alarmen werden Impulse von dem Taktimpulsgenerator verwendet, so dass ein getrennter Alarmsignalgenerator nicht erforderlich ist. Die kennzeichnenden Merkmale des Gerätes gemäss der Erfindung werden in den Einzelheiten in.den folgenden Ansprüchen dargelegt.

Das Gerät wird nachfolgend genauer unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung beschrieben, in der

Fig. 1 ein Zeitdiagramm ist, das einige der niederfrequenten Wechselstromimpulse in einem Ruf zeigt, und

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Personen-Rufanlage und eines Ger'ltes gemäss der vorliegenden Erfindung, das dort eingefügt ist, zeigt.

In dem beschriebenen Beispiel wird angenommen, dass der Ruf mit niederfrequenten Wechselstromimpulsen mit den Frequenzan f-, = 2,0 kHz und fo = 1,5 kHz codiert ist. Die Dauer T der Codeimpulse in Fig. 1 wird mit 10ms angenommen. Den Codeimpulsen geht ein Startimpuls mit einer Dauer von mindestens 2T = 20 ms voran, dessen Frequenz immer f, = 2,.OkHz ist. Es wird weiterhin angenommen, dass die Zahl der Codeimpulse neben dem Startimpuls zehn ist. Das Gerät gemäss der Erfindung kann auch auf anderen numerischen Werten für die Frequenzen und die Zeitintervalle, als sie hier angegeben warden, basieren.

309833/0809

-K- T 1159

Die Personen-Rufanlage in Pig. 2 empfängt Radiowellen über ihre Antenne 1 und verstärkt und demoduliert sie in dem Radioempfänger 2. Die erhaltenen Sigänle mit der Frequenz f-, oder fp werden in das Gerät gemäss der Erfindung gebracht und darin verarbeitet, und zwar zuerst in einem Bandpaßfilter j5. Dieses kann so eingestellt werden, dass es Signale entweder mit der Frequenz f-, " oder mit der Frequenz i'₂ durchlässt. Wenn das Bandpaßfilter so eingestellt ist, dass die Frequenz des empfangenen Signals in den Durchlassbereich des Filters fällt, wird ein Signal vom Filter erhalten.

Die Ausgangesignale vom Bandpassfilter 3 werden weiter in einem Pegeldetektor 4 verarbeitet. Dieser liefert einen Gleichstromimpuls für jede Periode der Wechselspannung, vorausgesetzt, dass der Spitzenwert der Wechselspannung eine vorgewählte Schwelle überschreitet. Der ausgesendete Impuls hat eine vorgewählte, unveränderbare Amplitude und eine Länge, die etwa gleich der halben-Periode der Wechselspannung ist. Die Länge ist deshalb abhängig von der Frequenz des Wechselspannungssignals. Dadurch werden von den Pegeldetektoren Impulsfolgen ausgesandt, die GIeichspannungs- «ig impulse enthalten, welche mit einer Frequenz wiederholt werden, die identisch mit der Frequiie,z der auf das Bandpaßfilter gegebenen niederfrequenten Wechselspannung ist, und welche eine Dauer haben, die etwa gleich der Impulszeit T der Wechselspannung ist.

Die den Pegeldetektor 4 verlassenden Impulsfolgen werden in einem Impulsformer 5 weiterverarbeitet. Ein kurzer, auf den Impulsformer gegebener Impuls veranlasst den Impulsformer, einen Gleichsa^nnungsimpuls auszusenden, dessen Länge in diesem Beispiel 5 ras beträgt. Wenn ein neuer Impuls ankommt, während ein Impuls abgegeben wird, wird der abgegebene Impuls verlängert, so dass er solange nicht unterbrochen wird, bis 5 ms nach dem letzten angekommenen kurzen Impuls vergangen sind. Der Impulsformer 5 liefert damit einen kontinuierlichen G Ie ichs pannungs impuls, selbst wenn eine kleine Zahl kurzer Impulse in der vom Pegeldetektor kommenden Impulsfolge fehlen sollte. Wenn die Unterbrechung kurzer ist als der Impuls,

309833/0809

- 5 - T 1159

den der Impulsformer abgeben soll, ist aie Unterbrechung in dem Ausgangsimpuls vom Impulsformer nicht mehr erkennbar.

Die ImpulsVerlängerung durch aen Impulsformer wird erreicht mit einem elektronischen Binärz^iler 6, der, sobald ein Impuls vom Pegeldetektor 5 ankommt, eine bestimmte Zahl von Impulsen des Taktoszillators 9 in dem Gerät zu zählen beginnt, und während des Zählens wird vom Impulsformer eine Gleichspannung geliefert. Wenn ein neuer Impuls eintrifft, während der Zähler 6 zählt, wird der Zähler auf Null zurückgesetzt und beginnt erneut mit dem Zählen. Wenn der Zähler die vorbestimmte Zahl von Taktimpulsen erreicht hat, dadurch bedingt, dass die Impulsfolge vom Pegeldetektor 4 beendet ist, wird das weitere Zählen und Aussenden der Gleichspannung unterbrochen. In dem beschriebenen Beispiel liefert der Taktgenerator Taktimpulse mit einer Frequenz von 6,4 kHz. Der Zähler im Impulsformer zählt 32 Taktimpulse, d.h. er zählt in einer Periode von 5 ms.

Die· nachfolgende Verarbeitung der vom Impulsformer 5 gelieferten Gleichspannungsimpulse wird durchgeführt von einem Impulszeitüberwacher 7. Wenn die Personen-Rufanlage eingeschaltet wird, wird der Impulszeitüberwacher so voreingestellt, dass er die Dauer jedes ihm zugeführten Impulses überwacht. Wenn die Dauer kleiner als 2T ist, reagiert der Impulszeitüberwacher nicht. Wenn die Impulslänge 2T oder mehr beträgt, wird der Impuls als Startimpuls aufgefasst. In diesem Fall liefert der Impulszeitüberacher ein Signal A, durch das nachfolgende Teile des Gerätes für den Empfang von Codeimpulsen vorbereitet werden. Nur nach dem Empfang eines Startimpulses kann das Gerät Codeimpulse empfangen unddscodieren.

Die Wirkung des Impulszeitüberwachers 7 beruht auf einem elektronischen Binärzähler 8, der Taktimpulse von dem genannten Taktoszillator zählt. In dem beschriebenen Fall zählt der Zähler 128 Taktimpulse mit einer Frequenz von 6,4 kHz, d.h. er zählt während einer Periode von 20 ms = 2T.

309833/0809

. - 6 - T ,1159

Ein Signal A vom Impülszeitüberwacher J₃ vorausgesetzt, dass ein Startimpuls eingetroffen ist, wird auf ein elektronisches Schrittschaltgerät "10 in dem Gerät übertragen und setzt dieses in eine Startposition zum Zählen der auf den Startimpuls folgenden Codeimpulse. Das Schrittschaltgerät 10 empfängt auch Impulse vom Impulsformer 5· Am Ende jedes Impulses vom Impulsformer 5 schaltet das Schrittschaltgerät um einen Schritt weiter. Für jede Stellung des Schrittschaltgerätes wird die Frequenz, auf die das Bandpaßfilter für den Emfjgang des nächsten Codeimpulses eingestellt werden soll, durch einen Kurzschlußbügel bestimmt, der so eingesetzt ist> wie es durch den Code für die in Frage kommende Personenrufanlage vorgeschrieben wird. Wenn die Frequenz des nächsten Codeimpulses so ist, dass sie durch das Filter hindurchgeht, wird das Schrittschaltgerät um einen Schritt weitergeschaltet.

Das Signal A bewirkt, dass der elektronische Zähler 8 des Impuls zeitüberwaohers umgesohaltet wird auf das Zählen von Taktimpulsen während der Pausen zwischen den Impulsen. Auf diese Weise wird die Länge der Pausen überwacht. Wenn die Länge einer Pause 2¹^ oder mehr erreicht, dann bedeutet dies, dassein Codeimpuls nicht angekommen ist, wofür der wahrscheinlichste Grund ist, dass die Frequenz des Codeimpulses nicht mit der Einstellung des Bandpaßfilters 3 übereinstimmte. Dies bedeutet,.dass der empfangene Ruf für einen anderen Empfänger bestimmt war. Wenn eine von dem Impuls zeifcüberwacher 7 ermittelte Pause zu lang ist, liefert der Überwaoher erneut ein Signal A an das Schrittschaltgerät 10, das dadurch zurückgesetzt wird und auf einen neuen Startimpuls wartet. Das Sohrittschaltgerät 10 beachtet damit die Codeimpulse nicht mehr, die auf eine zu lange Pause folgen.

Der Vorgang der Überwachung der Pause zwischen den Codeimpulsen und der Einstellung des Bandpaßfilters wird wiederholt, so dass, wenn die Frequenzen aller von dem Gerät empfangenen Impulse mit dem in der Personen-Rufanlage eingestellten Code übereinstimmen, das Sehrittschaltgerät seine, Endstellung erreicht.

309833/0809

- 7 - T 1159

Das Schrittschaltgerät 10 ist so angeordnet, dass es, wenn es die Endstellung erreicht, ein Signal B an eine Alarmeinrichtung 14 in dem Gerät liefert und danach in seine Ausgangsposition zurückkehrt. Beim Empfang des Signals B liefert die Alarmeinrichtung 14 ein Signal an den Träger des Personen-Rufgerätes. In dem beschriebenen Gerät wird ein hörbares Signal durch einen Lautsprecher 16 in dem Personen-Rufgerät abgegeben, der mit Taktimpulsen gespeist wird, deren Frequenz für die Signalgebung geeignet ist. In dem beschriebenen Fall wird der Lautsprecher mit der Frequenz 3,2 kHz gespeist. Taktimpulse mit dieser Frequenz werden von einem Frequenzteiler IJ erzeugt, der zwischen der Alarmeinrichtung 14 und dem oben genannten Taktoszillator 9 liegt und die Frequenz.des Taktoszillators durch 2 teilt. Es kann auch eine andere Untersetzung gewählt werden, wenn eine andere Frequenz des hörbaren Signals gewünscht ist. Die Dauer des Alarmsignals wird durch einen elektronischen Binärzähler I5 in der Alarmeinrichtung bestimmt. In dem beschriebenen Beispiel zählt der Zähler 256 Taktimpulse mit einer Frequenz von 3,2 kHz, d.h. das,Signal hat eine Länge von 80 ms.

Es ist bei der Personen-Rufanlage möglich, Alarmsigänle verschiedener Art abzugeben, indem die Anzahl der Alarmsignale und die Pausen zwischen ihnen verändert werden. Das Alarmsignal wird immer dann abgegeben, wenn das Personen-Rufgerät einen neuen Ruf empfängt. Auf diese Weise können Alarmsignale in Intervallen bis herab zu 0,1 see wiederholt wanden. Die Dauer jedes Alarmsignals ist, wie angegeben wurde, durch die Alarmeinrichtung 14 des Empfängers bestimmt.

In einer Ausführungsform des Decodiergerätes des Personen-Rufanlagenempfängers ist der Impulszeitüberwacher 7 ^so entworfen, dass er ein erstes Signal A liefert, wenn ein ankommender Impuls die Länge 2T hat, und ein zweites Signal C liefert, wenn die Länge 4t beträgt. Das erste Signal A bedeutet, dass ein Startimpuls empfangen worden ist. Der dann in dem Gerät gestartete Vorgang wurde schon beschrieben. Das zweite Signal C bedeutet, dass ein Startimpuls einer 'anderen Art empfangen wurde. Dies wird dazu

309833/0809

- 8 - .τ 1159

benutzt, den Schalter 12 umzuschalten, wodurch das Gerät ankommende Codeimpulse mit einem zweiten Code vergleicht, der in der Personen-Rufanlage eingestellt ist. Dieser zweite Code kann vorteilhafterweise für mehrere Personen-Rufarikgen in der gleichen Einrichtung identisch gemacht werden. Der Code kann deshalb als Gruppencode bezeichnet werden. Der zuerst genannte Code sollte nur in eine Personen-Rufanlage eingebaut werden. Auf diese Weise kann eine Personen-Rufanlage verschiedene Arten von Alarmsignalen liefern, um anzuzeigen, ob «sie einen Gruppenruf oder einen Eir_zelruf empfangen hat.

In den Bereich der Erfindung, die hier und in den Ansprüchen besehrieben wird, fallen auch Geräte für andere Frequenzen, andere Impulszeiten und andere Impulszahlen als. in-dem beschriebenen Beispiel. Die Erfindung soll auch Codeempfänger in Rundfunkgeräten und in Personen-Rufanlagen bzw. Rundfunkempfängern umfassen, die mit übertragungsleitungen arbeiten.

- Patentansprüche -

309833/0809

Claims

- 9 - T 1159

Patentansprüche

/l.j Gerät zum Decodieren von z.B. codierten Impulsfolgen, die über ^N—""^ Funk- übertragen werden und aus Wechselspannungsimpulsen mit verschiedenen Frequenzen bestehen, gekennzeichnet durch ein Bandpaßfilter (3)* das zwischen verschiedenen vorwählbaren Frequenzen umschaltbar ist, ein Schrittschaltgerät (10), welches erstens jedesmal dann um einen Schritt weiterschaltet, wenn ein Impuls in den Impulsfolgen eine Wechselspannung enthält, die der Einstellung des Bandpaßfilters (3) entspricht und durch das Filter hindurchgeht, zweitens die Frequenzeinstellung des Bandpaßfilters so steuert, dass sie mit einem in dem Gerät eingestellten Code übereinstimmt, und drittens beim Erreichen der Endstellung ein Alarmgerät (14) zur Abgabe eines Signals veranlasst, durch einen Pegeldetektor (4), der einmal in jeder durch das Bandpaßfilter hindurchkommenden Wechseispannungsperiode einen Gleichstromimpuls mit einer vorgewählten und unveränderbaren Amplitude und einer Länge, die etwa gleich der halben Periode der Wechselspannung ist, liefert, durch einen Impulsformer (5), der im wesentlichen die Gleichspannungsimpulse vom Pegeldetektor (4) auf eine vorgewählte und unveränderbare Länge verlängert, wodurch in den Impulsformer (5) einlaufende Impulse in kontinuierliche Gleichspannungsimpulse von etwa der gleichen Länge wie die eines auf das Gerät gegebenen Wechselspannungsimpulses umgeformt werden, und durch einen Impulszeitüberwacher (7), der nui· dann, wenn ein von dem Impulsformer gelieferter Impuls (Startimpuls) eine Länge hat, die mindestens gleich einer

309833/0809

- 10 - T 1159

£303582

vorgewählten Länge ist, das Schrittschaltgerät llO/ so einstellt, dass es aufgrund nachfolgender Impulse (Codeimpulse) mit relativ kurzer Länge, verglichen mit der Länge des Startimpulses, weiterschaltet, wobei der Impulszeitüberwacher (7} das Schrittschaltgerät (lO) beim Eintreffen eines·-Codeimpulses vom Impulsformer (5) veranlasst, einen Schritt weiterzuschalten, und schliesslich in dem Fall, dass nach einem Impuls vom Impulsformer (5) das Fehlen einer Spannung am Ausgang des Impulsformers (5) langer dauert als eine vorgewählte Zeit, die etwa gleich der doppelten Dauer des vorher erwähnten Codeimpulses ist, das Schrittschaltgerät (10) für den Emfpang eines Startimpulses zurücksetzt.

2, Gerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Schalter ■(12), der nach Betätigung durch den Impulszeitüberwacher (7), wenn dieser einen Startimpuls von mindestens der doppelten vorbestimmten Länge empfängt, das Schrittschaltgerät (lO) . für eine Steuerung der Frequenzeinstellung des Bandpaßfilters (3} gemäss einem zweiten in dem Schrittschaltgerät eingestellten Code einstellt.

J5. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass. zur Bestimmung von Zeitperioden der Impulsformer (5) einen digitalen, d.h. binären Zähler (6) aufweist, der bei Null beginnend bei der Lieferung einer Gleichspannung vom Pegeldetektor (4) bis höchstens zu einer gewählten Zahl von Taktimpulsen zählt, wobei die gewählte Zahl der Länge der Impulse vom Impulsformer entspricht, und der auch beim Start jeder Lieferung einer Gleichspannung vom Pegeldetektor (4) eine neue Zählung bei Null beginnt.

4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Messung der Impulslänge der Impulszeitüberwacher (7) einen digitalen, d.h. binären Zähler. (8) aufweist, der gleichzeitig mit einem Impuls vom Impulsformer (5) eine gewählte· Zahl von Taktimpulsen-zählt, wobei die gewählte Zahl aer Länge des Startimpulses entspricnt, und eine zweite Zahl von

309833/0809

• . ■ - 11 - T 1159

Taktimpulsen zählt, die doppelt so gross ist wie die erste Zahl und einer zweiten Art von Startimpuls entspricht, und auch mit dem Zähler (:8) nach dem Empfang irgendeines der erwähnten Startimpulse während der Pausen zwischen den Impulsen bis zur ersten Zahl von Taktimpulsen zählt und schliesslich beim Erreichen einer der beiden Zahlen von Taktimpulsen ein Signal an den Impulszeitüberwacher (7) abgibt.

Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Taktimpulse für die digitalen Zähler (6, 8) von einem allen Zählern gemeinsamen Taktoszillator (9) mit einer vorgewählten und unveränderbaren Frequenz geliefert werden, die etwa viermal so hoch ist wie die der Wechselspannungen in den Impulsen der Impulsfolgen, die von dem Bandpaßfiffer (3) empfangen werden.

Gerät nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, dass die Alarmeinrichtung (14) mit dem gemeinsamen Taktoszillator (9) verbunden ist, dass sie nach der Betätigung durch das Schrittschaltgerät (10) eine niederfrequente Impulsfolge liefert, die durch Frequenzteilung mit Hilfe eines Frequenzteilers (13) zwischen dem Taktoszillator (9) und der Alarmeinrichtung (14) erzeugt wird, und dass sie schliesslich einen digitalen, d.h. binären Zähler (15) enthält, der eine bestimmte und unveränderbare Zahl von Taktimpulsen zählt, die auf die Alarmeinrichtung gegeben werden, und dass die Alarmeinrichtung die Übertragung von Impulsen unterbricht, wenn die vorgewählte Zahl von Taktimpulsen erreicht ist.

Heipa./Br.

309833/0809

Jt

Leerseite