DE2341225A1

DE2341225A1 - Selektiver zeichenempfaenger fuer fernmelde-, insbesondere fernsprechanlagen

Info

Publication number: DE2341225A1
Application number: DE19732341225
Authority: DE
Inventors: Herbert Dipl Ing Ball; Wolf Dipl Ing Ohl
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1973-08-16
Filing date: 1973-08-16
Publication date: 1975-02-20
Also published as: NL7410653A; ES429267A1; DE2341225B2; SE7410344L; HK44177A; BR7406644D0; FR2241075A1; DK432374A; ZA744858B; US3935395A; NO742913L; BE818725A; FR2241075B1; CH586986A5; GB1460996A

Description

STANDARD ELEKTRIK LORENZ
AKTIENGESELLSCHAFT

Stuttgart

H.BaIl-W,OhI 1-1

Selektiver Zeichenempfänger für Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen,

Die Erfindung betrifft einen selektiven Zeichenempfänger für Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen, bei dem die zeitlichen Abstände von Nulldurchgängen der Eingangsspannung mit einem Zähler gemessen werden, der dabei mit einer gegenüber der festzustellenden Zeichenfrequenz hohen Taktfrequenz angesteuert wird, und bei dem die Eingangsspannung nur dann als Zeichen gewertet wird, wenn der gemessene Wert zwischen einem die Bandbreite bestimmenden unteren und oberen Zählerstand liegt.

Derartige Zeichenempfänger sind beispielsweise durch die deutschen Auslegeschriften 2 145 886, 2 156 123 bekannt. Bei diesen bekannten Zeichenempfängern wird bei jeder Messung der zeitliche Abstand zwischen zwei benachbarten Nulldurchgängen oder zwischen den Nulldurchgängen am Anfang und am Ende einer einzigen Periode der Eingangsspannung mit dem Zähler festgestellt. Am Eingang von Zeichenempfängern treten nun oft neben den Zeichenfrequenzen auch Störsignale auf, die die Nulldurchgänge der Eingangsspannung so stark verschieben, daß mit den bekannten digitalen Zeichenempfängern keine sichere Zeichenerkennung erfolgen kann,

19./.1973
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen selekt^-iven Zeichenempfänger der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem trotz vorhandener Störsignale eine sichere Zeichenerkennung möglich ist und der insbesondere nur eine verhältnismässig schmale Bandbreite zu haben braucht. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß jede Messung mehrere Periden umfaßt, deren Anzahl fest vorgegeben ist und mit einem Nulldurchgangszähler gezählt wird, und daß der untere Zählerstand und der obere Zählerstand des Taktfrequenzzählers abhängig von der vorgegebenen Anzahl der Perioden·, von den vorgegebenen Toleranzen der Zeichenfrequenzen und von zulässigen Störspannungsanteilen gewählt sind.

Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist die vorgegebene Anzahl der Perioden abhängig vom vorgegebenen Geräuschabstand bemessen. Auf diese Weise wird bei der Zeichenerkennung auch die Amplitude des Störsignals berücksichtigt.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen näher erläutert, Es zeigen:

Fig.l ein Blockschaltbild eines gemäß der Erfindung ausgebildeten Zeichenempfängers für einen Zweigruppencode,

Fig,2 ein Prinzipschaltbild für einen erfindungswesentlichen Teil einer Auswerteschaltung gemäß Fig,I₁

Fig. 3 ein Spannungsdiagramm, das die Verläufe der Zeichenspannung, der Störspannung und der Summenspannung aus diesen Spannungen darstellt,

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Fig.4 ein Vektordiagramm der Spannungen gemäß Fig.3 und

Fig.5 ein Diagramm, welches die Bandbreite des Zeichenempfängers in Abhängigkeit von der Zahl .der gemessenen Halbperioden angibt.

Der Zeichenempfänger in Fig.l dient als Codewahlempfänger in Fernsprechanlagen, Bei der Wahl werden die Wählziffern

^de durch Erzeugung und Aussendung von jeweils zwei verschieben Frequenzen gebildet, von denen die eine einer ersten Frequenzgruppe und die zweite einer zweiten Frequenzgruppe zugehört. Die Zeichenfrequenzen der ersten Frequenzgruppe können beispielsweise die Werte 697, 77Oy 9*41 Hz aufweisen, während die zweite Frequenzgruppe aus den Frequenzen 1209, 1336, 1^77» 1633 bestehen kann. Die Zweifrequenzzeichen werden in den Teilnehmerapparaten mittels Zeichengeneratoren erzeugt. Die Zeichenfrequenz liegt aufgrund der Toleranzen der Zeichengeneratoren innerhalb eines Bereichs

Das am Eingang E empfangene Zeichen wird zuerst in einem Eingangsverstärker V verstärkt, über ein Wähltonfilter WF geführt und dann zur Trennung seiner beiden Frequenzgruppen den Gruppenfiltern GFl, GF2 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 Begrenzer Bl, B2 angesteuert, der die sinusförmige Zeichenspannung in eine Rechteckspannung umformt. Die eine Rechteckspannung gelangt (über einen Eingang II) in eine Auswerteschafcung Al, und die ander Rechteckspannung wird einer Auswerteschaltung A2 zugeführt. In den Auswerteschaltungen wird festgestellt, ob die Frequenz des

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empfangenen Zeichens innerhalb bestimmter, den Codewahlfrequenzen zugeordneter Bereiche liegt, Das Ergebnis der Auswerteschaltung wird über die vier Ausgänge (01) jeder Auswerteschaltung Al, A2, in eine Zeichenausgabeschaltung ZA übertragen, in der geprüft wird, ob in jeder Prequenzgruppe eine Zeichenfrequenz vorhanden ist. Fällt diese Prüfung positiv aus, findet die Ausgabe des Codezeichens über den Ausgang A statt.

In Fig.2 ist ein Prinzipschaltbild für einen Teil einer Auswerteschaltung, beispielsweise der Auswerteschaltung Al in Fig.l, gezeigt. Die Rechteckspannung wird über den Eingang II, an den noch weitere, nicht dargestellte Schaltungen zur Verbesserung des Sprach %zes angeschlossen sind, einem Nullstellendetektor ND zugeführt, der bei jedem Durchgang der Rechteckspannung durch den Nullwert einen Nadelimpuls abgibt. Diese Nadelimpulse werden von einem Nulldurchgangszähler NZ gezählt, dessen Zählvolumen einstellbar ist. Wird die eingestellte Endstellung des Nulldurchgangszählers NZ erreicht, so gibt dieser einen Rückstellimpuls R ab und stellt sich selbst und andere Schaltungen an den Rückstelleingängen R zurück,

Der erste Nadelimpuls des Nullstellendetektors ND stellt auch eine Flipflopschaltung NF ein, die darauf eine UND-Schaltung TU für den Durchlauf von am Eingang T eintreffenden Taktimpulsen freigibt. Die von einem nicht dargestellten Taktgenerator stammenden Taktimpulse haben gegenüber den festzustellenden Zeichenfrequenzen eine verhältnismäßig hohe Frequenz und werden von einem Taktzähler TZ so lange gezählt, bis die Rückstellung durch den Nulldurchgangszähler NZ erfolgt. Der Taktzähler TZ ist mit einer Reihe von Ausgängen versehen. Für jede Codezeichenfrequenz ist ein

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unterer Zählerstand und ein oberer Zählerstand abgreifbar. Für die Frequenz f. seien beispielsweise ein dem unteren Zählerstand zugeordneter Ausgang Zl und ein dem oberen Zählerstand zugeordneter Ausgang Z2 vorgesehen. Der Ausgang Zl ist nun mit dem Einstelleingang einer Flipflopschaltung Fl verbunden, dessen Rückstelleingang an den Ausgang Z2 angeschlossen ist. In entsprechender Weise sind eine der Frequenz f₂ zugeordnete Flipflopschaltungfund zwei weitere, nicht dargestellte Flipflopschaltungen mit zugehörigen Ausgängen des Taktzählers TZ verbunden, Die Ausgänge dieser Flipflopschaltungen führen zu den einen Eingängen individuell zugeordneter UND-Schaltungen Ul, U2,.,, deren andere Eingänge an den Rückstellausgang R des Nulldurchgangszählers NZ angeschlossen sind. Die Ausgänge dieser UND-Schaltungen führen zur Zeichenausgabeschaltung ZA, wie durch den Ausgang 01 der UND-Schaltung Ul in den Fig,l und 2 kenntlich gemacht ist.

Liegt der in der, Zeit zwischen der Einstellung der Flipflopschaltung NF und der Rückstellung des Nulldurchgangszählers NZ gezählte Wert zwischen den Werten Zl und Z2, so befindet sich die Flipflopschaltung Fl im Arbeitszustand, über den Ausgang 01 wird dann als Kennzeichen, daß die Frequenz f. ermittelt worden ist, ein Ausgangssignal dann abgegeben, wenn die Entstellung des Nulldurchgangszählers NZ erreicht und damit der Ausgang R markiert ist, Erfindungsgemäß umfaßt nun jede Messung mehrere Perioden der am Eingang Il 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

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den vorgegebenen Toleranzen der Zeichenfrequenzen und von zulässigen Störspannungsanteilen gewählt, Zur Erläuterung dieser BemessungsVorschrift sollen die Figuren 3, Ί und 5 dienen.

Der Einfluß einer Störspannung auf die Zeichenspannung am Eingang E (Fig.l) geht aus Fig.3 hervor, Auf eine Zeichenspannung U„ wirkt eine Störspannung U„ derart ein, daß
Nulldurchgänge der Summenspannung U„+U„ gegenüber Nulldurch-

U O

gangen der Zeichenspannung U₁, um den Winkeioc verschoben

sind. Die maximale Verschiebung ergibt sich aus der Vektordarstellung der Spannungen U₇₁U₀ und (?₇+U_c in Fig, ¹I, wobei

Lt O Lx ^O

der Vektor U„ um die Spitze des Vektors M^ rotiert, zu

sin « ⁼ rß- %
max U₇

Wenn nun mehrere Perioden jeder Messung unterlegt werden, so zeigt sich, daß der absolute Fehler mit ^^oc _max konstant ist, daß aber der relative Fehler abhängig von der Anzahl der Perioden kleiner wird, und zwar beträgt der relative
Fehler

Pjmax = ^
loO»p„

Die Bandbreiteneckwerte ergeben sich zu

2 Ot

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wobei f die Zeichennennfrequenz, -^f₀ der auf die Zeichennennfrequenz bezogene, zulässige Frequenzabweichungsbereich, der im wesentlichen durch die zulässige Toleranz der Zeichenfrequenzgeneratoren bedingt ist, A. der Nullstellenver-Schiebungswinkel und p„ die Anzahl der Halbperioden der zu messenden Eingangsspannung ist.

In Fig,5 sind die Bandbreitenkurven zweier benachbarter Zeichenfrequenzen abhängig von der Anzahl der Halbperioden P₁₁ je Messung gezeigt, wobei bestimmte Werte für f_Q, Af _Q

und oc zugrundegelegt sind. Sind beispielsweise die Zeichenmax

frequenzen f₁=697Hz und f-=77OHz die benachbarten Zeichenfrequenzen, wird Af₁=i_#8«10~²f₁ und Af₂=i,8»lcT²f₂ gewählt und geht man von einem typischen Geräuschabstand von 12 db aus, so daß

Uc Io

cK _ax=arc sin «- = arc sin ^ = 14,5

ist, so zeigt Fig,5, daß schon bei Zugrundelegung von sechs Halbperioden je Messung eine zur Frequenzerkennung ausreichende Bandbreite erzielt wird. Wenn die Anzahl der Halbperioden wäter zunimmt, kann eine geringere Bandbreite erreicht werden oder/und ein kleinerer Geräuschabstand zugelassen werden; andererseits könnte auch der Abstand der benachbarten Frequenzen f.,, f₂ verringert werden.

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Claims

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Patentansprüche

Selektiver Zeichenempfänger für Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen, bei dem die zeitlichen Abstände von Nulldurchgängen der Eingangsspannung mit einem Zähler gemessen werden, der dabei mit einer gegenüber der festzustellenden Zeichenfrequenz hohen Taktfrequenz angesteuert wird, und bei dem die Eingangsspannung nur dann als Zeichen gewertet wird, wenn der gemessene Wert zwischen einem die Bandbreite bestimmenden unteren und oberen Zählerstrnd liegt, dadurch gekennzeichnet, daß jede Messung mehrere Perioden umfaßt, deren Anzahl (z,B_t>3) fest vorgegeben ist, und mit einem Nulldurchgangszähler (NZ) gezählt wird, und daß der untere Zählerstand (Zl) und der obere Zählerstand (Z2) des Taktfrequenzzählers (TZ) abhängig von der vorgegebenen Anzahl der Perioden, von den vorgegebenen Toleranzen (Af_Q) der Zeichenfrequenzen und von zulässigen Störspannungsanteilen (U_Q) gewählt sind.

2, Selektiver Zeichenempfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene Anzahl der Perioden abhängig vom vorgegebenen Geräuschabstand (z.B.12 db) bemessen ist,

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