DE2341223C3

DE2341223C3 - Circuit arrangement for a selective character receiver, in particular for telephone systems

Info

Publication number: DE2341223C3
Application number: DE19732341223
Authority: DE
Inventors: VoIf Dipl.-Ing. 7015 Korntal; Ball Herbert Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart OhI
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Filing date: 1973-08-16
Publication date: 1977-06-16

Description

Die Erfindung betriff! eine Schaltungsanordnung für einen selektiven Zeichcncmpfängcr, der zur Frequen/-crkennung mit Zählung der Nulldurchgänge der i< Eingangsspanniing und Messung der zeitlichen Abstünde von Nuildurchgängcn arbeitet, insbesondere für Fernsprechanlage!!.The invention concerns! a circuit arrangement for a selective character receiver that is used for frequency identification with counting of the zero crossings of the i <input span and measurement of the time intervals of Nuildgangcn works, especially for telephone systems !!.

Derartige digital arbeitende Zeichenempfänger sind bereits vorgeschlagen worden. Sie werden insbesondere ^- zur Erkennung von Tastwahlcodezeichen in Fernsprechanlagen eingesetzt, wobei diese Zeichen aus jeweils zwei Frequenzen aus zwei verschiedenen Gruppen von jeweils mehreren Frequenzen gebildet sein können. Bei diesen Zeichenempfängern werden die ^s zeitlichen Abstände von Nulldurchgängen der Eingangsspannung mit einem Zähler gemessen, der dabei mit einer gegenüber der festzustellenden Zeichenfrequenz hohen Taktfrequenz angesteuert wird. Die Eingangsspannung wird nur dann als Zeichen gewertet, wenn der gemessene Wert zwischen einem die Bandbreite bestimmenden unteren und oberen Zählerstand liegt. Jede Messung umfaßt mehrere'Periodcn der Eingangsspannung, wobei die Anzahl der Perioden fest vorgegeben und mit einem Nulldurchgangszähler y, gezählt wird. Der untere und obere Zählerstand des Taktzählers kann abhängig von der vorgegebenen Anzahl der Perioden, von den vorgegebenen Toleranzen der Zeichenfrequenz und von zulässigen Störspannungsteilen gewählt sein. («1Such digitally operating character receivers have already been proposed. They are in particular ^ - used to recognize keypad code characters in telephone systems, these characters can be formed from two frequencies from two different groups of several frequencies. In these character receivers, the time intervals between zero crossings of the input voltage are measured with a counter, which is controlled with a clock frequency that is high compared to the character frequency to be determined. The input voltage is only interpreted as a symbol if the measured value lies between a lower and an upper counter reading that determines the bandwidth. Each measurement comprises several periods of the input voltage, the number of periods being fixedly predetermined and counted with a zero crossing counter y. The lower and upper count of the clock counter can be selected depending on the specified number of periods, on the specified tolerances of the symbol frequency and on permissible interference voltage components. ("1

In solchen Zeichenempfängern ist es von ausschlaggebender Bedeutung, daß der die Meßzeit bestimmende Nulldurchgangszähler die vorgegebene Anzahl der Perioden, d. h., die Nulldurchgänge, richtig zählt. Es ist nun möglich, daß Störimpulse auf den Zeichenempfän- <>s ger gelangen, beispielsweise über die Stromversorgungsleitung. Diese Störimpulse können der Zeichenspannung zusätzliche Nulldurchgänge aufdrücken, die vom Nulldurchgangszähler mitgezählt werden. Dadurch wird die Meßzeit beim Frequenzerkennungsvorgang verkürzt, und mit dem Taktzähler wird nicht der der Zeichenfrequenz zugeordnete Wertbereich erreicht. Der Zeichenempfänger wertet dann das anstehende Zeichen nicht als solches aus, d. h. mit anderen Worten, Störimpulse können zur Zeichenunterdrückung führen.In such sign receivers it is more crucial Meaning that the zero crossing counter determining the measuring time has the specified number of Periods, d. i.e. the zero crossings counts correctly. It is now possible that interference impulses on the character receiver <> s ger, for example via the power supply line. These glitches can impose additional zero crossings on the symbol voltage be counted by the zero crossing counter. This increases the measurement time in the frequency detection process shortened, and the clock counter does not reach the value range assigned to the character frequency. The character receiver then does not evaluate the pending character as such, i.e. H. in other words, Interference pulses can lead to the suppression of characters.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Schaltungsanordnung für einen selektiven Zeichenempfänger der eingangs genannten Art anzugeben, mit der die sich aufgrund von Störimpulsen ergebende Zeichenunterdrückung vermieden wird.The object of the invention is to provide a Specify circuit arrangement for a selective character receiver of the type mentioned, with the the character suppression resulting from glitches is avoided.

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß dem Nulldurchgangszähler eine Schaltung vorgeschlagen ist, die beim Auftreten eines Nulldurchgangs in den einen Zählimpuls für den Nulldurchgangszähler ergebenden Arbeitszustand gesteuert wird und in diesem Zustand für eine solche Standzeit selbsttätig gehalten bleibt, die nur wenig kleiner als die Dauer der Zeicher.frequenz-Halbwelle ist, und deren Standzeit durch in der Standzeit auftretende, weitere Nulldurchgänge unbeeinflußt bleibt. Fällt ein Störimpuls in die Standzeit der Schaltung, so wird er daher unterdrückt; fällt ein Störimpuls in die Pause zwischen dem Ende der Standzeit und dem nicht auf einen Störinipuls zurückführenden, nächsten Nulldurchgang der Zeichenfrequenz, so wird dieser nicht mitgezählt.This is achieved according to the invention in that a circuit is proposed for the zero crossing counter is the one that results in a counting pulse for the zero crossing counter when a zero crossing occurs Working state is controlled and automatically held in this state for such a service life remains, which is only slightly less than the duration of the Zeicher.frequency half-wave, and its service life remains unaffected by further zero crossings occurring during the service life. If a glitch falls into the Service life of the circuit, it is therefore suppressed; a glitch falls in the pause between the end of the Downtime and the next zero crossing of the symbol frequency, which cannot be traced back to an interference pulse, so this is not counted.

Die Schaltung kann dabei durch einen astabilen Multivibrator gebildet sein. Wenn der Zcichencmpfängcr wie bei den erwähnten Tastwahl-Zeichenempfängern für die Auswertung mehrerer Zeichenfrequenzen eingerichtet ist, richtet sich die Standzeit der Schaltung bzw. des Multivibrators nach der höchsten Zeichenfrequenz. The circuit can be formed by an astable multivibrator. When the character receiver as with the touch-dial character receivers mentioned for the evaluation of several character frequencies is set up, the service life of the circuit or the multivibrator depends on the highest symbol frequency.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigtThe invention is now based on an exemplary embodiment explained in more detail. It shows

F i g. I ein Prinzipschaltbild eines Teils einer Auswerteschaluing, die Bestandteil eines Tastwahl-Codezeichenempfängers für Fcrnsprcchanlagcn ist, undF i g. I a basic circuit diagram of part of an evaluation circuit, which is part of a touch-tone code character receiver for telephones, and

Fig.2 bis 6 Spannungsverläufc an verschiedenen Punkten des Schaltbildes nach F i g. 1 für die größte und kleinste 2'.eichenfrequenz.2 to 6 voltage curves at different points of the circuit diagram according to FIG. 1 for the largest and smallest 2 'character frequency.

Der Zi'ichenempfänger in F i g. 1 dient als Codewahlempfängci' in Fcrnsprechanlagen. Bei der Wahl werden die Wählziffcrn durch Erzeugung und Aussendung von jeweils zwei verschiedenen Frequenzen gebildci, von denen die eine einer ersten Frequenzgruppe und die zweite einer zweiten Frequenzgruppe zugehört. Die Zeichenfrequenzen der ersten Frequenzgruppe können beispielsweise die Werte 697, 770, 852, 941 Hz aufweisen, während die zweite Frequenzgruppc aus den Frequenzen 1209,1336,1477,1633 bestehen kann.The sign recipient in FIG. 1 serves as a code dial receiver in telephone systems. When dialing, the dialing digits are generated and transmitted by each two different frequencies gebildci, one of which is a first frequency group and the second belongs to a second frequency group. The symbol frequencies of the first frequency group can for example have the values 697, 770, 852, 941 Hz, while the second frequency group from the Frequencies 1209,1336,1477,1633 can exist.

Das am nicht dargestellten Eingang empfangene Zeichen wird zuerst in einem Eingangsverstärker verstärkt vind dann zur Trennung seiner beiden Frequen/'.gruppen zwei nicht dargestellten Gruppenfiltern zugeführt. Setzt sich das empfangene Zeichen aus zwei Codewahlfrequenzen zusammen, so erfolgt die Trennung der beiden Frequenzen mittels dieser Gruppenfilter. Mit den diesen Frequenzen zugeordneten Zeichenspannungen wird jeweils ein nicht dargestellter Begrenzer angesteuert, der die sinusförmige Zeichenspannung in eine Rechteckspannung umformt. Die eine Rechteckspannung gelangt über einen Eingang /1 in die in Fig. 1 dargestellte Auswerteschaltung, und die andere Rechteckspannung wird einer zweiten, der ersten Auswerteschaltung ähnlichen und nicht dargestellten Auswerteschaltung zugeführt. In den Auswerte-The character received at the input (not shown) is first used in an input amplifier then amplifies two group filters (not shown) to separate its two frequencies fed. If the received character is composed of two code dialing frequencies, the Separation of the two frequencies using this group filter. With the assigned frequencies Character voltages a limiter, not shown, is controlled in each case, the sinusoidal Character voltage converted into a square wave voltage. One square wave voltage comes through an input / 1 in the evaluation circuit shown in Fig. 1, and the other square wave voltage is a second, the first evaluation circuit similar and not shown evaluation circuit supplied. In the evaluation

Schaltungen wird festgestellt, ob die Frequenz des empfangenen Zeichens innerhalb bestimmter, den Codewahlfrequenzen zugeordneter Bereiche liegt. Das Ergebnis der AuswerteschaUung wird über die vier Ausgänge jeder Auswerteschaltung in eine nicht dargestellte Zeichenausgabeschaltung übertragen, in der geprüft wird, ob in jeder Frequenzgruppe eine Zeichenfrequenz vorhanden ist. Fällt diese Prüfung positiv aus, findet die Ausgabe des Codezeichens statt.Circuits will determine whether the frequency of the received character is within certain den Code dialing frequencies assigned ranges lies. The result of the evaluation is shown over the four The outputs of each evaluation circuit are transferred to a character output circuit, not shown, in which is checked whether there is a character frequency in each frequency group. If this exam falls positive, the code character is output.

In dem in Fig. 1 dargestellten Teil der Auswerteschaltung wird die Rechteckspannung über den Eingang / 1, an den noch weitere, nicht dargestellte Schaltungen zur Verbesserung des Sprachschutzes angeschlossen sein können, einem Nullstellendetektor ND zugeführt, der bei jedem Durchgang der Rechteckspannung durch den Nullwert einen Nadelimpuls abgibt. Diese Nadelimpulse werden über einen monosiabilen Multivibrator MF von einem Nulldurchgangszähler NZ empfangen und gezählt, dessen Zählvolumen einstellbar ist. Wird die eingestellte Endstellung des Nulldurchgangszählers NZ erreicht, so gibt dieser einen Rücksteilimpuls R ab und stellt sich selbst und andere Schaltungen an den Rückstcllcingängcn R zurück. In the part of the evaluation circuit shown in Fig. 1, the square-wave voltage is fed to a zero position detector ND via the input / 1, to which other circuits, not shown, can be connected to improve the speech protection, which a Emits needle pulse. These needle pulses are received and counted via a monosilable multivibrator MF by a zero crossing counter NZ , the counting volume of which is adjustable. If the set end position of the zero crossing counter NZ is reached, it emits a reset pulse R and resets itself and other circuits to the reset ring R.

Der erste Nadelimpuls des Nullstellcndctcktors ND stellt mich eine Flipflopschaltung A/Fein, die darauf eine UND-Schaltung TU für den Durchlauf von am Eingang Γ eintreffenden Taktimpulsen freigibt. Die von einem nicht dargestellten Taktgenerator stammenden Taktimptilse haben gegenüber den festzustellenden Zeichenfrcquenzen eine verhältnismäßig hohe Frequenz und werden von einem Taktzähler TZ so lange gezählt, bis die Rückstellung durch den Nulldurchgangs/ähler NZ erfolgt. Der Taktzähler TZ ist mit einer Reihe von Ausgängen verschen. Für jede Codczcichcnfrcquen/. isi ein unterer Zählerstand und ein oberer Zählerstand abgreifbar. Für die Frequenz f\ seien beispielsweise ein dem unteren Zählerstand zugeordneter Ausgang Z2 vorgesehen. Der Ausgang Z1 ist nun mit dem Einstelleingang einer Flipflopschaltung Fl verbunden, dessen Rückstcllcingang an den Ausgang Z2 ange- . schlossen ist. In entsprechender Weise sind drei anderen Frequenzen zugeordnete, nicht dargestellte Flipflopschallungcn mit zugehörigen Ausgängen des Taktzählers TZ verbunden. Die Ausgänge dieser Flipflopschaltungen führen zu den einen Eingängen individuell _t zugeordneter UND-Schaltungen LJ\..., deren andere Eingänge an den Rückstcllausgang R des Nulldurchgangszählers NZ angeschlossen sind. Die Ausgänge dieser UND-Schaltungen führen zur Zcichenausgabeschaltung, wie durch den Ausgang O 1 der UND-Schal- ; Hing U1 kenntlich gemacht ist.The first needle pulse of the zero setting detector ND provides me with a flip-flop circuit A / Fein, which then releases an AND circuit TU for the passage of clock pulses arriving at input Γ. The clock pulse generator originating from a clock generator (not shown) has a relatively high frequency compared to the character frequencies to be determined and is counted by a clock counter TZ until the zero crossing counter NZ resets. The clock counter TZ is given away with a number of outputs. For each Codczcichcnfrcquen /. a lower counter reading and an upper counter reading can be tapped. For example, an output Z2 assigned to the lower count is provided for the frequency f \. The output Z1 is now connected to the setting input of a flip-flop circuit Fl, the reset input of which is connected to the output Z2. is closed. In a corresponding manner, three flip-flop soundings, not shown, which are assigned to other frequencies, are connected to the associated outputs of the clock counter TZ . The outputs of these flip-flop circuits lead to the first inputs individually _t associated AND circuits LJ \ ... whose other inputs are connected to the Rückstcllausgang R of the zero-crossing counter NZ. The outputs of these AND circuits lead to the character output circuit, as through the output O 1 of the AND switch; Hing U 1 is identified.

Liegt der in der Zeit zwischen der Einstellung der Flipflopschaltung NF und der Rückstellung des Nulldurchgangszählcrs NZgezählte Wert zwischen den Werten Zl und Z2, so befindet sich die Flipflopschal- < tung Fl im Arbeitszustand. Über den Ausgang O 1 wird dann als Kennzeichen, daß die Frequenz f\ ermittelt worden ist, ein Ausgangssignal dann abgegeben, wenn die Endstellung des Nulldurchgangszählers NZ erreicht und damit der Ausgang R markiert ist Jede Messung umfaßt mehrere Perioden der am Eingang /1 liegenden ; Wechselspannung. Die Anzahl der Perioden ist durch Wahl der Endstellung des Nulldurchgangszählers NZ fest vorgegeben. Der untere Zählerstand Zl und der obere Zählerstand Z2 sowie die analogen Zählerstände für die anderen Frequenzen sind abhängig von der vorgegebenen Anzahl der Perioden, von den vorgegebenen Toleranzen der Zeichenfrequenzen und von zulässigen Störspannungsanteilen gewählt.If the value counted in the time between the setting of the flip-flop circuit NF and the resetting of the zero-crossing counter NZ lies between the values Z1 and Z2, the flip-flop circuit Fl is in the working state. An output signal is then emitted via the output O 1 as an indicator that the frequency f \ has been determined when the end position of the zero crossing counter NZ is reached and the output R is thus marked. Each measurement comprises several periods of the periods at input / 1; AC voltage. The number of periods is fixed by choosing the end position of the zero crossing counter NZ. The lower counter reading Zl and the upper counter reading Z2 as well as the analog counter readings for the other frequencies are selected as a function of the specified number of periods, the specified tolerances of the symbol frequencies and permissible interference voltage components.

Der dem Nulldurchgangszähler NZ vorgeschaltete Multivibrator AiF ist so ausgebildet, daß er beim Auftreten eines vom Nullstellendetektor ND erkannten Nulldurchgangs der Spannung am Eingang /1 in den Arbeitszustand gesteuert wird und in diesem Zustand für eine solche Standzeit selbsttätig gehalten bleibt, die nur wenig kleiner als die Dauer der Zeichenfrequenz-Halbwelle für die höchste Zeichfrequenz ist. Dieser Multivibrator ist ferner so ausgebildet, daß seine Standzeit nicht durch in der Standzeit auftretende, weitere Nulldurchgänge beeinflußt werden kann.The multivibrator AiF connected upstream of the zero crossing counter NZ is designed in such a way that when a zero crossing of the voltage at input / 1 occurs, which is detected by the zero position detector ND , it is switched to the working state and is automatically maintained in this state for a service life that is only slightly shorter than that The duration of the character frequency half-wave for the highest character frequency is. This multivibrator is also designed so that its service life cannot be influenced by further zero crossings occurring during the service life.

Anhand der F i g. 2 bis 6 wird nun die Wirkungsweise des Multivibrators MF geschildert. In Fig. 2 ist der Spannungsverlauf eines Zeichens dargestellt, von dem die Eingangsspannung am Eingang /1 in Fig. 1 abgeleitet ist und das die für die Anordnung in Fig. 1 höchste Zeichenfrequenz f,_e, (beispielsweise 941 Hz) aufweist, während in F i g. 5 der Spannungsvcrlauf eines Zeichens mit der für die Anordnung in I- i g. 1 niedrigsten Zeiehcnfrcqucnz (, ,„,„ (beispielsweise 697 Hz) gezeigt ist. Beide Spannungen haben an der Stelle .S' Einbrüche, die von Störimpulsen herrühren und Nulldurchgänge der Zeichenspannung bewirken. In Fig. 3 sind die am Ausgang des Nullstellendetcktors ND auftretenden Nadclimpulsc 0 bis 5 dargestellt, die dieser aufgrund der Niilldurchgänge 0, I, S, 2. 3, 4 der Zeichenspannung in Fig. 2 abgiht. In ähnlicher, nicht dargestellter Weise treten für die Zeichenfrequenz f, _min in F i g. 5 auf die Nulldurchgänge 0, S, 1, 1 zurückzuführende Nadelinipulse am Ausgang des Nullstellendeteklors ND auf. Am Ausgang des Multivibrators MF erscheinen für oie höchste Zeichenfrcquenz f, _max die in der Fig.4 dargestellten Impulse und für die niedrigste Zeichenfrequenz f, _mm die in der Fig. 6 dargestellten Impulse. Die Dauer /mf dieser Impulse ist konstant und nur wenig kleiner als die Dauer 0- I der Halbwelle für die höchste Zeichenfrequenz (_7max. Aus Fig. 4 ist zu erkennen, daß der Störimpuls S überdeckt wird. F i g. 6 dagegen zeigt, daß zwar der Störimpuls 5 mitgezählt wird, dafür aber der dem Störimpuls S folgende Nulldurchgang 1 in F i g. 5 nicht mitgezählt wird. Am in den Fig. 2-6 nicht dargestellten Ende des Zeichens tritt also trotz Störimpulse der richtige Zählwert für die Zeichenfrequenz auf.Based on the F i g. 2 to 6 the mode of operation of the multivibrator MF will now be described. FIG. 2 shows the voltage curve of a character from which the input voltage at input / 1 in FIG. 1 is derived and which has the highest character frequency f, _e , (for example 941 Hz) for the arrangement in FIG F i g. 5 the voltage curve of a character with that for the arrangement in I-i g. , "," (For example, 697 Hz) is 1 lowest Zeiehcnfrcqucnz (shown. Both voltages are at the point .S 'dips resulting from interference pulses and cause zero crossings of the signal voltage. In Fig. 3, which occur at the output of Nullstellendetcktors ND Needle impulses 0 to 5 are shown, which are measured on the basis of the zero passages 0, I, S, 2, 3, 4 of the character voltage in Fig. 2. In a similar manner, not shown, the character frequency f, _min in Fig. 5 occurs the zero crossings of 0, S, 1, 1 due Nadelinipulse at the output of Nullstellendeteklors ND to. at the output of the multivibrator MF appear f for oie highest Zeichenfrcquenz, _max, the pulses shown in Figure 4, and f is the lowest symbol rate, _mm in the Fig pulses shown. sixth the duration / mf of these pulses is constant and only slightly smaller than the duration 0- I of the half wave for the highest symbol rate _(7max. from Fig. 4 it can be seen that the interference pulse S is covered. F i g. 6, on the other hand, shows that the interference pulse 5 is also counted, but the zero crossing 1 following the interference pulse S in FIG. 5 is not counted. At the end of the character, not shown in FIGS. 2-6, the correct count value for the character frequency occurs despite interference pulses.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Circuit arrangement for a selective character receiver which works for frequency detection with counting of the zero crossings of the input voltage and measurement of the time intervals between zero crossings, in particular for telephone systems, characterized in that the zero crossing counter (NZ) is preceded by a circuit (MF) which, when occurring of a zero crossing in the working state that results in a counting pulse for the zero crossing counter and is automatically held in this state for such a standstill time (Imf) that is only slightly less than the duration of the character frequency half-wave, and its standstill time due to the downtime that occurs , further zero passages remain unaffected.

2. Circuit arrangement according to claim!. Characterized in that the circuit (MF) is formed by a monostable multivibrator.

3. Circuit arrangement according to claim 1 or 2, in which the character receiver is set up to evaluate a plurality of character frequencies. characterized in that the service life of the circuit or of the multivibrator (MF) is based on the highest symbol frequency (f, _ma J).