DE2308634B2

DE2308634B2 - Tonkodiertes Rufsystem

Info

Publication number: DE2308634B2
Application number: DE2308634A
Authority: DE
Inventors: Thomas Victor Fort Lauderdale D'amico; Nicholas Plantation Petrakos; Robert John Pompano Beach Schwendeman
Original assignee: Motorola Inc
Current assignee: Motorola Solutions Inc
Priority date: 1972-02-22
Filing date: 1973-02-21
Publication date: 1975-02-27
Also published as: DE2308634C3; US3731200A; CA978261A; AU442060B2; JPS4898702A; AR197803A1; GB1373748A; DE2308634A1; JPS5241087B2; AU5215973A

Description

Die Erfindung betrifft ein tonkodiertes Rufsystem mit einem Sender zum Aussenden eines HF-Trägers, der mit bestimmten unterhörfrequenten Signalen moduliert ist, welche in Abhängigkeit von bestimmten, im Hörbereich liegenden Tonfrequenzsignalen erzeugt werden, die dem Sender von einer entfernt gelegenen Station aus über ein<:n Telefonkanal zugeführt werden, wobei dieser Telefonkanal eine wesentliche Dämpfung für die unierhörfrequenten Signale und im wesentlichen

keine Dämpfung für die im Hörbereich liegenden Tonfrequenzsignale aufweist

Bei tonkodierten Kufsystemen ist es häufig wünscnenswert, HF-Trägerfrequenzsignale mit bestimmten unterhörfrequenten Signalen zu modulierer:, um einen bestimmten Rufempfänger anwählen zu können. Diese unterhörfrequenten Signale werden von einem Tonfrequenzgenerator im Bereich des Senders erzeugt und im Sender dem abgestrahlten HF-Träger aufmoduliert. Es gibt jedoch Systeme, bei denen es wünschenswert ist, den Sender an liner Stelle zu betreiben, die von der der Bedienung des Senders zugeordneten Station entfernt gelegen ist Für diesen Zweck werden der Sender und die entfernt gelegene Station über einen Telefonkanal miteinander verbunden. Derartige Telefonkanäle können aus mehrdrähtigen Leitungen oder aus Mikrowellenleitungen bestehtu. Die unterhörfrequenten Signale werden an der entfernt gelegenen Station erzeugt und über den Telefonkanal dem Sender zugeführt Diese herkömmlichen Telefonkanäle dämpfen alie unterhörfrequenten Signale sehr stark, d. h. alle Signale, die unter etwa 300 Hz liegen Das heißt, derartige standardisierte Telefonkanäle sind nicht geeignet, um unterhörfrequente Signale zu entfernt gelegenen Stationen zu übertragen. Daher müßten besondere Übertragungskauäle vorgesehen werden, die eine solche Dämpfung für unterhörfrequente Signale nicht aufweisen. Diese Kanäle sind entsprechend sehr teuer und verhältnismäßig schwierig in einem guten Übertragungszustand zu halten, in welchem sie unterhörfrequente Signale gut übertragen. Um diese Schwierigkeiten zu überwinden, ist es bereits bekannt, an der Übergangsstelle vom Telefonkanal zum Funkweg einen Frequenzumsetzer vorzusehen, durch welchen die bis zu diesem Übergang im Hörbereich liegenden Rufsignale in unterhörfrequente 3; Signale umgesetzt werden, um für die Übertragung über die Funkstrecke auf einen HF-Träger aufmodu liert zu werden (DT- PS 953 094).

Es ist auch bekannt, von einer entfernt gelegenen Station aus zu dem Sender Gleichstromsignale zu übertragen, um sendeseitig bestimmte unterhörfrequente Signale auszulösen. Wenn jedoch die Entfernung, über welche die Übertragung stattfinden muß, verhältnismäßig groß ist, ist die Überti »igung von Gleichst! omsignjten über Telefonkanäle nicht stetig möglich, so daß eine Gleichstromsignalisierung unzweckmäßig ist.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine einfach zu verwirklichende Lösung für die Umsetzung der in den Hörbereich verlegten Ruf- und Steuer signale in den unterhörfrequenten Bereich zu schaffen und diese unterhörfrequenten Signale derart zu verarbeiten, daß sie einfach für eine eindeutige Modulation eines HF-Trägers geeignet sind.

Diese Aufgabe wird ausgehend von dem eingangs erwähnten tonkodierten Rufsystem erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Kodierer für die Erzeugung der bestimmten, im Hörbereich liegenden Tonfrequenzsignale vorhanden ist, wobei diese Tonfrequenzsignale harmonische der bestimmten unterhörfrequenten Signale sind, daß der Kodierer über den Telefonkanal mit dem Sender zur Übertragung der Tonfrequenzsignalc verbunden ist, daß der Sender Schah einrichtungen zur Erzeugung einer ersten Rechteckschwingung in Abhängigkeit von den empfänger!':··. T'onfrequen/signalen umfaßt, wobei die Rechteckschwingung dieselbe Fre- H quenz wie die im Hörbereich liegenden Tonfrequenzsignale aufweist, daß mit den Schalteinrichtungen ein Frequenzteiler gekoppelt ist, der aus der ersten Rechteckschwingung durch Teilung eine zweite Rechteckschwingung mit der Frequenz der uaterhörfrequenten Signale ableitet, und daß dem Frequenzteiler ein Tiefpaßfilter nachgeschaitet ist, über weiches die Rechteckschwingung übertragen wird, um daraus die unterhörfrequenten Signale abzuleiten.

Weitere Merkmale und Ausgestallungen der Erfindung sind Gegenstand von weiteren Ansprüchen.

Die Erfindung ist besonders vorteilhaft bei einem tonkodierten Rufsystem verwirklicht, bei dem ein Sender zum Rufen bestimmter Rufempfänger einen mil einem bestimmten untcrhörfrequenten Signal moduliert HF-Träger aussendet Die im Hörbereich liegenden Tonfrequenzsignale sind Harmonische der bestimmten unterhörfrequenten Signale und werden in einem Kodierer erzeugt, der in einer vom Sender entfernt gelegenen Station angeordnet ist. Die Tonfrequenzsignale werden dem Sender über eir.^n herkömmlichen Telefonkanal zugeführt, wobei sendeseitig aus den übertragenen Tonfrequenzsignalen eine Rechteckschwingung abgeleitet wird, die dieselbe Frequenz wie die tonfrequenten Signale hat. Diese erste Rechteckschwingung wird in einem Binärfrequenzteiler im Verhältnis 1 :8 geteilt und eine zweite Rechteckschwingung abgeleitet, die dieselbe Frequenz wie das gewünschte unterhörfrequente Signals aufweist. Der digitale Frequenzteiler erzeugt eine zweite Rechteckschwingung mit einer Frequenz über 125 Hz und über trägt diese an ein erstes Filter mit Tiefpaßeigenschaften, um alle Frequenzen zu dämpfen, die über 250 Hz liegen. Ferner wird vom digitalen Frequenzteiler die zweite Rechteckschwingung mit einer Frequenz unter 125 Hz an ein zweites Füter angelegt, das Tiefpaßeigenschaften derart aufweist, daß alle Signale über 125 Hz gedämpft werden. Durch die Übertragung der zweiten Rechteckschwingung über das erste und zweite Filter werden bestimmte unterhörfrequente Signale erzeugt, die dem Sender zur Modulation des HF-Trägers zugeführt werden.

Die Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit den sowohl einzeln als auch in jeder beliebigen Kombination die Erfindung kennzeichnenden Ansprüchen und der Zeichnung. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines lönkodierungssystems für unterhörfrequente Fernsteuerung gemäß der Erfindung,

F i g. 2 ein teilweises schematisches Schaltbild der senderseitigen Anlage zur Erzeugung und zur Auswahl der gewünschten unterhörfrequenten Tonfrequenzsignale,

F i g. 3 die Schwingungsformen einzelner Signale an bestimmten Punkten der Schaltung gemäß F i g. 2,

F i g. 4 weitere Schwingungsformen an bestimmten Punkten der Schaltung gemäß F i g. 2.

Gemäß F i g. 1 umfaßt ein Kodierer 10 eine Vielzahl von Oszillatoren Il zur Erzeugung von Tonfrequenzsignalen im Hörbereich. Diese Tonfrequenzsignale erstrechen sich über einen Bereich von etwa 300 Hz bis etwa 3000 Hz, wobei angenommen wird, daß die unterhörfrequenten Tonfrequenzsignale im Bereich zwischen 0 und 300 Hz liegen. Bei dem beschriebenen und bevorzugten Ausführungsbeispiel liegen die unterhörfrequenten Signale in einem Bereich zwischen elwa 65 Hz und etwa 225 Hz. Die erzeugten, im Hörbereich liegenden Tonfrequenzsignale sind Harmonische der unterhörfrequenten Signale, welche zur Betätigung

eines Rufempfängers Verwendung finden. In einem bevorzugten Fall sind zwei nacheinander empfangene unterhörfrequente Signale notwendig, um den Rufempfänget zu betätigen, so daß nacheinander von dem Kodierer 10 zwei im Hörbereich liegende Tonfrequenzsignale erzeugt werden müssen. Mit dem Kodierer 10 ist ein Schalter 12 verbunden, der als Rufschalter verwendet wird, um den Kodierer 10 für das Aussenden der gewünschten Tonfrequenzfolge einzuschalten. Die im Hörbereich liegenden Tonfrequenzsignale werden zu einer zum Kodierer räumlich entfernt gelegenen Station über einen herkömmlichen Telefonkanal 14 übertragen. Dieser Telefonkanal kann aus einer Zwei- oder Vierdrahtleitung oder auch aus einer Mikrowellenleitung bestehen. Wenn eine Vierdrahtleitung Verwendung findet, werden zwei Drähte dazu benutzt, um Gleichstromsignale der Außenstation zur Betätigung des Senders zuzuführen, wogegen die beiden weiteren Drahte zur Übertragung der Tonfrequenzsignale zur Außenstation Verwendung finden. Wenn jedoch nur eine Zweidrahtlcitung vorhanden ist, werden die Tonfrequenzsignale im Hörbereich sowie die Gleichstromsignale gemeinsam über dieselbe Leitung übertragen, wobei die Übertragung der Gleichstromleistung nur sinnvoll ist, wenn die Außenstation nicht allzuweit vom Kodierer 10 entfernt ist Bei der Verwendung einer Mikrowellenleitung werden zweckmäßiger Weise nur die Tonfrequenzsignale im Hörbereich übertragen. Diese herkömmlichen Telefonkanäle in Form einer Zweidrahtleitung, einer Vierdrahtleitung und einer Mikrowcllenleitung übertragen die Tonfrequenzsignale im Hörbereich, d.h. in einem Frequenzbereich von etwa 200 Hz bis etwa 3000 Hz von einer Stelle zur anderen ohne wesentliche Änderung der Dämpfung der Tonfre quenzsignale in diesem Bereich. Das heißt, daß alle Tonfrequenzsignale in diesem Hörbereich, z. B. um 15 db während der Übertragung von der einen Station zur anderen Station gedämpft werden und alle Tonfre quenzen dabei die gleiche Dämpfung erfahren. Eine charakteristische Eigenschaft eines herkömmlichen Telefonkabels ist die Tatsache, daß alle unterhörfrequenten Signale, d. h. alle Signale unter etwa 300 Hz stark und ungleichmäßig gedämpft werden, wenn sie von einer Station zur anderen übertragen werden, wobei die tieferen Frequenzen eine größere Dämpfung als die höheren Frequenzen im unterhörfrequenten Bereich erfahren. Man kann davon ausgehen, daß bei solchen Telefonkanälen grundsätzlich für Frequenzen unterhalb etwa 300 Hz eine Dämpfung in der Größenordnung von 18 db pro Oktav gegeben ist. Diese starke Dämpfung macht eine Übertragung von unterhörfrequenten Signalen über einen normalen Telefonkanal von einer Station zur anderen praktisch unmöglich.

In der entfernt gelegenen Station werden die vom Kodierer 10 über den Telefonkanal 14 übertragenen Gleichstromsignale und die im Hörbereich liegenden Tonfrequenzsignale an einen Gleichstromseparator 16 angelegt. Vom Gleichstromseparator 16 aus werden die in der Übertragung enthaltenen Gleichstromsignale an einen Sender 17 angekoppelt, um diesen in Betrieb zu setzen. Der Sender 17 erzeugt in Abhängigkeit von den angelegten Gleichstromsignalen ein HF-Signal, das über eine Antenne 18 abgestrahlt wird und von tragba ren Rufempfängern 19 zu empfangen ist.

Die im Hörbereich liegenden Tonfrequenzsignale werden vom Gleichstromseparator 16 aus an eine Verstärker- und bistabile Begrenzerstufe 22 angelegt. Diese Stufe 22 verstärkt die Tonfrequenzsignale und leitet daraus Rechteckschwingungen mit derselben Frequenz wie die Tonfrequenzsignale ab. Wenn z. B. die vom Kodierer 10 erzeugten Tonfrequenzsignale eine Frequenz von 1800Hz haben, so ist die Frequenz der von der s Verstärker- und bistabilen Begrenzerstufe 22 erzeugten Rechteckschwingung ebenfalls von 1800Hz. Die Rechteckschwingung wird von der Stufe 22 an einen Teiler 23 angelegt, der eine Teilung im Verhältnis 1 :8 vornimmt, so daß eine Rechteckschwingung mit einer

ίο Frequenz von 225 Hz ableitbar ist. Diese Rechteckschwingung mit 225 Hz wird einer Gatterschaltung 24 zugeführt, die alle über 125Hz liegenden Rechteckschwingungen ausscheidet und dem Filter 25 zuführt und ferner alle unterhalb 125Hz liegenden Rechteckschwingungen ausscheidet und dem Filter 26 zuführt. Für das Filter 25 ist ein Tiefpaßfilter mit einem Dämpfungsverlauf vorgesehen, auf Grund dessen alle Signale mit über 250 Hz liegenden Frequenzen wesentlich gedämpft werden. Damit werden alle Harmonischen vom Filterausgangssignal entfernt, so daß diese kein nieöeifrequentes Ansprechen weiterer Empfänger auf demselben Kanal verursachen und damit auch keine Intermodulationsprodukte auslösen. Das Entfernen aller Harmonischen von dem zweiten Rechtecksignal, das dem Filter 25 zugeführt wird, bewirkt auch, daß am Ausgang dieses Filters 25 eine Sinusschwingung auftritt, welche das gewünschte unterhörfrequente Signal darstellt.

Das Filter 26 ist ebenfalls als Tiefpaßfilter mit einer Dämpfungscharakteristik derart ausgebildet, daß es alle Signale mit Frequenzen über 125 Hz wesentlich dämpft. Damit werden alle Harmonischen der Grund frequenz der Rechtcckschwingung im Ausgangssignal des Filters 26 unterdrückt, welche wie z. B. die Harmonische mit der Frequenz 200 Hz eine unbeabsichtigte Betätigung eines falschen Rufempfängers auslösen könnte. Das Entfernen aller Harmonischen von der zweiten Rechteckschwingung, die an das Filter 26 angelegt wird, führt zu einem Signal am Ausgang des FiI ters 26 in einem Frequenzbereich zwischen b5 und 125 Hz und entspricht somit dem gewünschten unterhörfrequenten Signal. Die sowohl vom Filter 25 als auch vom Filter 26 erzeugten unterhörfrequenten Signale werden an eine automatische Verstärkungsrege lung 27 angelegt. Diese Verstärkungsregelung kompen siert Filterschwankungen und bewirkt ein Ausgangssignal mit konstanter Amplitude für alle unterhörfre quenten Signale im Bereich von 65 bis 225 Hz. Diese kompensierten unterhörfrequenten Signale werden von

der automatischen Verstärkungsregelung 27 an den Sender 17 übertragen, in welchem sie zur Modulation des HF-Trägers Verwendung finden. Dieser modulierte HF-Träger wird über die Antenne 18 abgestrahlt und von dem gewünschten Rufempfänger 19 empfangen.

Wenn die unterhörfrequenten Signale sich über einen Bereich erstrecken, der gegenüber dem erwähn ten Bereich eingeschränkt ist kann sowohl die Gatterschalcjng 24 als auch ein Filter, z. B. das Filter 26. eliminiert werden. Wenn so z. B. die unterhörfrequenten Si

gnale in einem Frequenzbereich von 125 bis 225 Hz hegen, kann die zweite, vom Teiler 23 erzeugte Rechteck schwingung direkt an ein Tiefpaßfilter, z. B. d*s Filter 25, angelegt werden. In diesem Fall werden alle Har monischen der zweiten Rechteckschwingung vom FiI-

f>< ter 25 entfernt so daß eine Sinusschwingung am Aus gang des Filters 25 zur Verfügung steht welche das gewünschte unterhörfrequente Signal darstellt.

In F i g. 2 ist die in der Sendestation angeordnete

Schaltung detaillierter dargestellt. Die vom Kodierer 10 über den Telefonkanal 14 aus übertragenen Tonfrequenzsignale werden an die Klemmen 30 und 31 eines Transformators 32 angelegt. Dieser Transformator 32 stellt den Gleichstromseparator 16 gemäß F i g. 1 dar. Die Primärwicklungen 33 und 34 dieses Transformators sind über einen Kondensator 35 in Serie geschaltet. Die vom Kodierer 10 aus an den Transformator 32 angelegten Gleichstromsignale, welche für die Einschaltung des Senders übertragen werden, bauen sich am Kondensator 35 auf und werden zum Sender 17 übertragen, um diesen einzuschalten. Die vom Kodierer 10 an den Transformator 32 übertragenen Tonfrequenzsignale im Hörbereich werden von den Primärwicklungen 33 und 34 induktiv zur Sekundärwicklung 36 übertragen und an einem Potentiometer 37 wirksam. Die vom Potentiometer 37 abgegriffenen Signale werden einem Verstärker 38 in der Verstärker- und bistabilen Begrenzerstufe 22 zugeführt. Dieser Verstärker 38 verstärkt die Tonfreouenzsignale im Hörbereich um etwa 30 db und kompensiert damit die Dämpfung, die sich durch die Übertragung über den Telefonkanal 14 ergibt. Die verstärkten Tonfrequenzsignalc werden vom Verstärker

38 einem Schnitt-Trigger 39 zugeführt. Dieser Schmitt-Trigger 39 besteht aus den Widerständen 40, 41 und 42 sowie den Verstärkern 43 und 44, die in ihrer funktioneilen Zuordnung dargestellt sind Der Schmitt-Trigger

39 ändert seinen Schaltzustand mit jeder Vorzeichenänderurg der angelegten Tonfrequenzsignale und erzeugt e ne erste R^chteckscliwingung, deren Frequenz gleich der Frequenz der angelegten Tonfrequenzsignale ist. Diese erste Rechteckschwingung wird von der Verstärker- und bistabiler Begrenzerstufe 22 aus an den Teiler 23 angelegt, der aus drei in Serie geschalteten bisiabilen Multivibratoren oder Flip-Flops 46, 47 und 48 besteht. Jeder dieser Flip-Flops halbiert die Frequenz des jeweils angelegten Signals. Durch die Serienschaltung ergibt sich somit eine Unterteilung der ersten Rechteckschwingung um den Faktor 8. womit an der Ausgangsklcmme 49 des Flip-Flops 48die zweite Rechtcckschwingung zur Verfügung steht, deren Frequenz Vk der Frequenz der ersten Rechieckschwingung ist. Der Πιρ-Flop 48 hat zwei Ausgangsklemmen 49 und 50. Die zweite Rechteckschwingung steht an der Klemme 49 /ur Verfügung und hat die Form eines binären Signals, das zwischen zwei bestimmten Signalniveaus hin- und herschwingt Das hochliegcnde Signalniveau wird al·» binäre 1 und das tiefliegende Signalniveau als binäre 3 bezeichnet Fine /«.cite Rechteckschivingung steht auch an der Ausgangsklcmme 50 zur Verfügung. wobei iliese Rechteckschwingung der an der Klemme 49 amplitudenmäßig entspricht, jedoch um 180" phasenverschoben ist. Das heißt, wenn an der Klemme 49 der Zustand einer binären 1 anliegt, herrscht an der Klemme 50 der Zustand einer benären 0. Die an der Klemme 49 anliegende Rechteckschwingung wird in F i g. i vom Kurvenzug a repräsentiert. Die an der Klemme 50 zur Verfugung stehende Rechteckschwin gung wird vom Kurvenzug b repräsentiert. |edc Halbperiod* der Rechteckschwingung gemäß F i g. 3a bzw 3b entspricht näherungsweisc einer Zeitdauer von 3 Milliselundcn. wobei sich eine Frequenz für diese Rechte '^schwingungen von etwa 167 Hz ergibt Auch die Kui-venzügc a und b gemäß F i g. 4 repräsentieren die Rechteckschwingungen an den Klemmen 49 und 50. jedoch entspricht die Dauer einer Halbperiode dieser Schwingung näherungsweisc etwa 5 Millisekunden. Daraus ergibt sich eine Frequenz für die Rechteck schwingung von etwa 100 Hz. Die Signlae gemäß den F i g. 3a und 3b sowie 4a und 4b liegen somit innerhalb des Frequenzbereiches der gewünschten unterhörfrequenten Signale.

s Die zweite an der Klemme 49 zur Verfügung stehende Rechteckschwingung wird einem monostabilen Multivibrator 52 in der Gatterschaltung 24 für die Frequenz.auswahl zugeführt. Die Vorderkante, d. h. die positiv ansteigende Flanke 55 der zweiten Rechteckschwingung bewirkt, daß der monostabile Multivibrator 52 wirksam wird und einen Rechteck-Taktimpuls 71 mit einer Dauer von 4 Millisekunden liefert. Dieser Rechteck-Taktimpuls 71 ist in den F i g. 3 und 4 jeweils durch den Kurvenzug ccharakterisiert. Der monostabi-Ie Multivibrator 52 ist über einen Widerstand 53 und einen Kondensator 54 mit einem positiven Potential A + an einer Klemme 51 verbunden und letztere bestimmen gleichzeitig die Periode des Taktimpulses 71. Ein Impuls von 4 Millisekunden Impulslänge entspricht der Halbperiode einer Schwingung von 125Hz. Die Impulslänge von 4 Millisekunden wurde gewählt, da sie etwa der Mittelfrequenz des Frequenzbereiches der unterhörfrequenten Signale entspricht. Außerdem wurde die Dauer von 4 Millisekunden als Periode des monostabilen Multivibrators 52 vorgesehen, da alle unter 125Hz liegenden Signale eine zweite Harmonische umfassen, welche in den Bereich der höheren unterhör· frequenten Signale fällt, die für die Übertragung der Rufsignale Verwendung finden. Die zweite Harmonisehe muß von den übertragenen Signalen eliminiert werden, um zu verhindern, daß zufällig ein nicht gewünschter Rufempfänger anspricht.

Die Rechteck-Taktimpulse 71 vom monostabilen Multivibrator 52 werden an den Takteingang 56 des bistabilen Multivibrators 57 angelegt. Die zweite Rechteckschwingung an der Klemme 49 wird dem Eingang 58 des Multivibrators 57 zugeführt, wogegen die invertierte zweite Rechteckschwingung von der Klemme 50 aus an den Eingang 59 des Multivibrators 57 angelegt wird. Die in negativer Richtung verlaufenden Rückflanken 62 des Taktimpulses 71 steuern den Multi vibrator 57 und bewirken, daß die an den Klemmen 58 und 59 zu diesem Zeitpunkt anliegenden Signale über den Multivibrator 57 an die Ausgangsklemmen 60 und 61 übertragen werden. Die an diesen Klemmen 60 und 61 in Abhängigkeit von einem Taktimpuls 71 erzeugter Signale werden so lange aufrechterhalten, bis die negative Rückflanke 62 des nächsten vom monostabiler Multivibrator 52 aus angelegten Taktimpulses 71 zu läßt, daß die an den Eingängen 58 und 59 anliegender Signale erneut abgetastet werden. Die an den Klem men 60 und 61 des Multivibrators 57 wirksamen Signa Ie werden an die Eingänge 63 und 64 nachgcschaltetei NAND-Gatter 65 und 66 angelegt. Die zweiten Eingän

5s ge 67 und 68 dieser NAND-Gatter sind mit der Aus gangsklemme 49 des Teilers 23 verbunden.

Die beiden NAND Gatter 65 und 66 arbeiten derart daß sie eine binäre 0 bzw. ein niederes Signalniveau ar ihrem Ausgang abgeben, wenn die an die beiden Ein

fto gängc angelegten Signale einer binären 1 bzw. einerr hohen Signalniveau entsprechen. Wenn beide Eingänge der NAND-Gatter jeweils mit einer benären 0 beauf schlagt werden, erscheint am Ausgang eine binäre 1 d. h. ebenfalls ein hohes Signalniveau. Die Wirkungs

fts weise der Gatterschaltung 24 für die Frcquenzauswah ist derart, daß die zweiten Rechtcckschwingungen mi einer Frequenz größer als 125Hz an der Ausgangs klemme 70 des NAND Gatters 66 und die zweite!

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ίο

wert gehalten wird. Der Eingang 63 des NAND-Gatters 65 wird jedoch auf einem hohen Signalwert gehalten, so daß der Ausgang 69 des NAND-Gatters 65 zwischen einem hohen und niederen Signalwert, d. h. zwi-5 sehen einer binären 1 und einer binären 0 in Abhängigkeil von der zweiten Rechteckschwingung umgeschaltet wird, die dem Eingang 67 des NAND-Gatters 65 von der Klemme 49 aus zugeführt wird. Das am Ausgang 69 des NAND-Gatters 65 erzeugte Signal hat dalo mit dieselbe Frequenz wie das am Ausgang 49 des Teilers 23 erzeugte Signal. Dieses Ausgangssignal des NAND-Gatters 65 ist in Fig.4d in Abhängigkeit von einer zweiten Rechteckschwingung mit einer Frequenz von weniger als 125Hz dargestellt, der Kurvenzug e 15 gemäß F ig. 4 kennzeichnet das Ausgangssignal am Ausgang 70 des NAND-Gatters 66 in Abhängigkeit von der zweiten Rechteckschwingung mit einer Frequenz kleiner als 125 Hz.

An Stelle der NAND-Gatter 65 und 66 können auch UND-Gatter Verwendung finden. Wenn dies der Fall ist, besteht zwischen den erzeugten Ausgangssignalen eine Phasendrehung von 180" bei Signalen gemäß den F i g. 3e und 4d. An Stelle der NAND-Gatter 65 und 66 können überdies logische Schaltungen beliebiger Art verwendet werden, wenn diese dieselben Funktionen erfüllen, die vorausgehend erläutert wurden.

Die zweite Rechteckschwingung mil einer Frequenz größer als 125 Hz wird vom Ausgang 70 des NAND-Gatters &5 dem Tiefpaßfilter 25 zugeführt. Dieses Tiefpaßfilter 25 umfaßt zwei in Serie gcschalicte aktive Tiefpaßfilter mit Operationsverstärkern 72 und 73. Diese aktiven Filter bewirken eine wesentliche Dämpfung für Signale mit Frequenzen großer als 250 Hz. Damit werden alle Harmonischen der zweiten Rechteckschwingung eliminiert und am Ausgang 74 des Filters eine reine Sinusschwingung erzeugt, die dem ge wünschten unterhörfrequenten Signal entspricht.

Die zweite Rechteckschwingung mit einer Frequenz kleiner als 125 Hz wird vom Ausgang 69 des NAND-Gatters 65 dem Tiefpaßfilter 26 zugeführt, das aus einer Vielzahl in Serie geschalteter aktiver Tiefpaßfilter mit Operationsverstärker 75. 76, 77 und 78 besteht. Das Tiefpaßfilter 26 ist derart aufgebaut, daß es alle Signale mit Frequenzen größer als 125Hz wesentlich dämpft· Damit werden alle Harmonischen der zweiten Rechteckschwingung beseitigt einschließlich der dritten Harmonischen, welche wenn sie unbeabsichtigt übertragen wird, einen nicht gewünschten Rufempfänger zum Ansprechen bringen könnte. Das Tiefpaßfilter 26 so liefert an seinem Ausgang 79 eine reine Sinusschwingung mit der gewünschten Frequenz im unterhörfrequenten Bereich. Durch die Dämpfung werden auch die Harmonischen im Hörbereich des Rufernpfängers unterdrückt, die wenn dies nicht der Fall wä^re· mit der Informationsübertragung im (Ibcrtragungskanal interferieren könnten

Die unterhörfrequenten Signale vom Filter 25 bzw Filter 26. die an den Ausgängen 74 b/w 79 zur Verfügung stehen, werden der automatischen Verstärkungsregelung 81 zugeführt und auf ein konstantes Niveau angehoben, um die verschiedenen Dämpfungseinflüsse der Filter 25 und 26 /u kompensieren. Von der automatischen Verstärkungsregelung 81 aus werden

- „ „ die unterhörfrequenten Signale über cm Potentiometer

α M»K,nr aufrecht. Damit wird der Eingang 64 65 82 und einen Transformator 83 an den Sender 17 angedes NAND-Gatters 66 immer auf dem niederen Signal |_cg1 |_m Sender 17 werden die unterhörfrequenten Si-

NA^rwnr T "f^{daß der AuSgang 70 diese!>} g"^{ale im} Modulator auf den HF Träger aufmoduhert NAND-Gatters kont.n.erlich auf einem hohen Signal und zusammen mit diesem über die Antenne 18 *«"

Rechteckschwingungen mit einer Frequenz kleiner als 125 Hz an der Ausgangsklemme 69 des N AN D-Gatters 65 wiedergegeben werden.

Die Wirkungsweise der NAND-Gatter 65 und 66 in Abhängigkeit von denen in Fig. 3a, 3b und 3c dargestellten Signalen ergibt sich wie folgt. Am Ende des ersten Impulses mit einer Impulsdauer von 4 Millisekunden gemäß F i g. 3c entsteht eine binäre 0 am Ausgang 60 des Multivibrators 57. Diese binäre 0 entsteht in Abhängigkeit von dem niederen Signalniveau der ^weiten Rechteckschwingung gemäß F i g. 3a zu diesem Zeitpunkt und wird an den Eingangs 63 des NAND-Gatters 65 angelegt. Am Ausgang61 des Multi vibrators 57 liegt eine binäre 1, da das von der Klemme 50 an die Klemme 59 übertragene Signal dem Signal an der Klemme 49 zu diesem Zeitpunkt entgegengesetzt ist. Die binäre 1 wird dem Eingang 64 des NAND-Gatters 66 zugeführt. Diese Signalniveaus werden solange aufrechterhalten, bis die negative Rückflanke 62 des nächsten Taktimpulses 71 mit 4 Millisekunden impulsdauer den Multivibrator 57 erneut triggert. Vor dem Auftreten der negativen Rückflanke 62 des nächsten Taktimpulses 71 ändert sich das Signalniveau der von der Klemme 49 aus angelegten zweiten Recheckschwingung und nimmt den Zustand einer binären 1 an. Da an beiden Eingängen des NAND-Gatters 66 zu diesem Zeitpunkt eine binäre 1 anliegt, tritt am Ausgang

70 des Gatters eine binäre 0, d. h. ein niederes Signalniveau auf. Vor dem Ende des nächsten Taktimpulses

71 ändert die zweite, von der Klemme 49 aus angelegte Rechteckschwingung ihr Signalniveau und nimmt den Wert einer binären 0 an, wodurch am Ausgang 70 des NAND-Galters eine Umschaltung auf eine binäre 1 erfolgt. Wie aus der Darstellung gemäß F i g. 3 an Hand der Kurven/üge a. b und c zu entnehmen ist, bewirkt jeder nachfolgende Taktimpuls 71, daß die Ausgänge 60 und 61 des Multivibrators 57 ihr Signalniveau beibehalten. Der Ausgang 70 des NAND-Gatters 66 schaltet damit zwischen einem hohen und einem niederen Signalniveau im selben Rhythmus hin und her, wie sich das Signalniveau der zweiten von der Klemme 49 aus angelegten Rechteckschwingung ändert. Da die Eingangsklemme 63 des NAND-Gatters 65 kontinuierlich auf einem niederen Signalniveau liegen bleibt, liegt auch der Ausgang dieses Gatters immer auf einem hohen Signalniveau und schaltet nicht zwischen dem Zustand einer binären 0 und einer binären 1 entsprechend dem Taktverhältnis der zweiten angelegten Rechteckschwingung um. In F ι g 3d ist das an der Klemme des NAND-Gatters 65 in Abhängigkeit von der zwei ten Rechteckschwingung mit einer Frequenz größer als 125Hz erzeugte Signal dargestellt. Der Kurvenzug e gemäß F i g. 3 entspricht dem Ausgangssignal an der Klemme 70 des NAND Gatters 66. welches sich in Ab hängigkeit von der /weiten Rechteckschwingung mit einer Frequenz größer als 125 Hz ausbildet.

Sollte sich an der Klemme 49 eine zweite Rechteck Schwingung niederer Frequenz, z. B. von 100 Hz gemäß F i g. 4a, ausbilden, dann nimmt das an der Klemme des Multivibrators 57 zum Taktzeitpunkt erzeugte Si gnal einen hohen Signalwert an, wogegen das an der Klemme 61 des Multivibrator 57 erzeugte Signal auf einem niederen Signalwert liegt, leder nachfolgende Taktimpuls hält dieselben Signale an dem Ausgang des

Empfang durch den gewünschten Rufempfänger abgestrahlt.

Vorausstehend wurde ein Tonkodierungssystem beschrieben, das zum Rufen von Rufempfängern unterhörfrequente Signale aussendet und diese unterhörfrequenten Signale in Abhängigkeit von Tonfrequenz-

Signalen erzeugt, die von einer fernliegenden aus zugeführt werden. Damit ist es möglich, eir system von einer entfernt gelegenen Außenst: über herkömmliche Telefonkanäle zu betreibe sich die Unterhaltskosten und die Wartung so¹ sterne erheblich verringern lassen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.

Claims

Patentansprüche:

1. Tonkodiertes Rufsystem mit einem Sender zum Aussenden eines HF-Trägers, der mit bestimmten unterhörfrequenten Signalen moduliert ist, welche in Abhängigkeit von bestimmten, im Hörbereich liegenden Tonfrequenzsignalen erzeugt werden, die dem Sender von einer entfernt gelegenen Station aus über einen Telefonkanal zugeführt werden, wobei dieser Telefonkanal eine wesentliche Dämpfung für die unterhörfrequenten Signale und im wesentlichen keine Dämpfung für die im Hörbereich liegenden Tonfrequenzsignale aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kodierer (10) für die Erzeugung der bestimmten, ii.i Hörbereich liegenden Tonfrequenzsignale vorhanden ist, wobei diese Tonfrequenzsignale harmonische der bestimmten unterhörfrequenten Signale sind, daß der Kodierer über den Telefonkanal (14) mit dem Sender (17) zur Übertragung der Tonfrequenzsignale verbunden ist. daß der Sender Schalleinrichtungen (22) zur Erzeugung einer ersten Rechteckschwingung in Abhängigkeit von dem empfangenen Tonfrequenzsignalen umfaßt, wobei die Rechteckschwingung dieselbe Frequenz wie die im Hörbereich liegenden Tonfrequenzsignale aufweist, daß mit den Schalteinrichtungen ein Frequenzteiler (23) gekoppelt ist, der aus der ersten Rechteckschwingung durch Teilung eine «weite Rechteckschwingung mit der Frequenz der unterhörfrequenten Signale ableitet, und daß dem Frequenzteiler ein Tiefpaßfilter (25 bzw. 26) nachgeschaltet ist, über welches die Rechteckschwingung übertragen wird, um daraus die unterhörfrequenten Signale abzuleiten.

2 Tonkodiertes Rufsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die unterhörfrequenten Signale über einen Bereich von etwa 65 Hz bis etwa 225 Hz erstrecken, und daß die im Hörbereich liegenden Tonfrequenzsignale in einem Frequenzbereich von etwa 300 Hz bis etwa 3000 Hz liegen.

3. Tonkodiertes Rufsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Tiefpaßfilter Signale wesentlich dämpft, die frequenzmäßig über den unterhörfrequenten Signalen liegen.

4. Tonkodiertes Rufsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzteiler eine digitale Teilerschaltung aufweist, die in Abhängigkeit von der angelegten ertten Rechteckschwingung wirksam ist, um die zweite Rechteckschwingung durch ein festes Teilungsverhältnis aus der ersten Rechteckschwingung ab-Kuleiten.

5. Tonkodiertes Rufsystem nach einem oder mehteren der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtungen (22) ein an den Telefonkanal angeschlossenes Koppelglied umfassen, welchem cm Verstärker nachgeschaltet ist, um die empfangenen, im Hörbereich liegenden Tonfrequenzsignale zu verstärken und einer bistabilen Begrenzerstufe zuzuführen, die durch Begrenzung daraus die erste Reehiecksihwingung ableitet.

6. Tonkodiertes Kulsvstem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der digitale Frequenzteiler (23) über eine Gatterschaltung zur Frequenzauswahl (24) mit dem Filter gekoppelt ist, daß die Gatterschaltung an einem ersten Ausgang die zweite Rechteckschwingung mit einer Frequenz über der Frequenz eines bestimmten unterhörfrequenten Signals und an einem zweiten Ausgang die zweite Rechteckschwingung mit einer Frequenz unter der Frequenz des bestimmten unterhörfrequenten Signals liefert, daß das Filter ein erstes mit dem ersten Ausgang der Gatterschaltung gekoppeltes Tiefpaßfilter und ein zweites mit dem zweiten Ausgang der Gatter schaltung gekoppeltes Tiefpaßfilter umfaßt, um aus den angelegten Rechteckschwingungen ein bestimmtes unterhörfrequentes Tonsignal abzule.ten.

7 Tonkodiertes Rufsystem nach Anspruch 6. dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Rechteckschwingung eine binäre Impulsschwingung ist, daß die Gatterschaltung einen mit dem Frequenzteiler gekoppelten Taktgeber umfaßt, der auf die zweite Rechteckschwingung anspricht und einen Taktimpuls ableitet, daß mit dem Frequenzteiler und dem Taktgeber eine Abtasteinrichtung gekoppelt ist, welche in Abhängigkeit von den Taktimpulsen das Signalniveau der zweiten Rechteckschwingung abtastet und den Zustand der Rechteckschwingung kennzeichnende Signale liefert, daß mit der Abtasteinrichtung und dem Frequenzteiler Einrichtungen gekoppelt sind, die in Abhängigkeit von einer bestimmten Kombination der abgetasteten Signale und der angelegten zweiten Rechteckschwingung diese zweite Rechteckschwingung dem ersten oder zweiten Ausgang der Gatterschaltung für die Frequenzauswahl zuführen.

8. Tonkodiertes Rufsystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppeleinrichtung aus einem Transformator besteht und daß die bistabile Begrenzerstufe als Schmitt-Trigger ausgebildet ist.

9. Toiikodiertes Rufsystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8. dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzteiler ein Teilungsverhältnis von 1 :8 aufweist.

10. Tonkodiertes Rufsystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9. dadurch gekennzeichnet, daß das erste und zweite Tiefpaßfilter aus einer Vielzahl in Serie geschalteter Operationsverstärker besteht, und daß die bestimmte Frequenz etwa 125 Hz ist.

11. Tonkodiertes Rufsystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender einen Modulator zur Mo dulation des HF-Trägers mit den unterhörfrequenten Signalen umfaßt und daß ferner der Modulator mit dem ersten und zweiten Tiefpaßfilter über eine automatische Verstärkungsstufe gekoppelt ist, die die unterhörfrequenten Signale im wesentlichen auf einer konstanten Amplitude hält.