DE2341225B2

DE2341225B2 - Selektiver zeichenempfaenger fuer fernmelde-, insbesondere fernsprechanlagen

Info

Publication number: DE2341225B2
Application number: DE19732341225
Authority: DE
Inventors: Wolf Dipl.-Ing. 7015 Korntal; Ball Herbert Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart OhI
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1973-08-16
Filing date: 1973-08-16
Publication date: 1976-10-28
Also published as: ZA744858B; ES429267A1; GB1460996A; DK432374A; US3935395A; FR2241075B1; HK44177A; BR7406644D0; NO742913L; FR2241075A1; SE7410344L; BE818725A; NL7410653A; CH586986A5; DE2341225A1

Description

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 2145 886, 21 56 123 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.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen selektiven 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, do

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß jede Messung mehrere Perioden umfaßt, deren Anzahl fest vorgegeben ist und mit einem Nulldurchgangszähler gezählt wird, und daß der unlere Zählerstand und der obere Zählerstand des Taktfrequenzzählers abhängig (<s 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 zeigt

F i g. 1 ein Blockschaltbild eines gemäß der Erfindung ausgebildeten Zeichenempfängers für einen Zweigruppencode,

F i g. 2 ein Prinzipschaltbild für einen erfindungswesentlichen Teil einer Auswerteschaltung gemäß F i g. 1,

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

Fig.4 ein Vektordiagramm der Spannungen gemäß F i g. 3 und

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

Der Zeichenempfänger in F i g. 1 dient als Codewahl empfänger in Fernsprechanlagen. Bei der Wahl werden die Wählziffern durch Erzeugung und Aussendung von jeweils zwei verschiedenen 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. 770, 852, 941 Hz aufweisen, während die zweite Frequenzgruppe aus den Frequenzen 1209, 1336, 1477, 1633 bestehen kann. Die Zweifrequenzzeichen werden in den Teilnehmerapparaten mittels Zeichengeneratoren erzeugt. Die Zeichenfrequenz liegt aufgrund der Toleranzen der Zeichengeratoren innerhalb eines Bereichs

f ./0

Das am Eingang Fempfangene Zeichen wird zuerst in einem Eingangsverstärker V'' verstärkt, über ein Wähltonfilter IVFgeführt 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 B 1, B2 angesteuert, der die sinusförmige Zeichenspannung in eine Rechteckspannung umformt. Die eine Rechteckspannung gelangt (über einen Eingang /1) in eine Auswerteschaltung A 1, und die andere Rechteckspannung wird einer Auswerteschaltung A 2 zugeführt. In de Auswerteschaltungen wird festgestellt, ob die Frequenz des empfangenen Zeichens innerhalb bestimmter, den Codewahlfrequenzen zugeordneter Bereiche liegt. Das Ergebnis der Ausweiteschaltung wird über die vier Ausgänge (Oi) jeder Auswcrtcschaltung A 1, A 2, in eine Zcichenausgabeschaltung ZA übertragen, in der geprüft wird, ob in jeder Frequenzgruppe eine Zcichcnfrcquenz vorhanden ist. Fällt diese Prüfung positiv aus, findet die Ausgabe des Codezeichens über den Ausgang A statt.

In F i g. 2 ist ein Prinzipschaltbild für einen Teil einer Auswcrtcschaltung, beispielsweise der Auswerteschaltung A 1 in F i g. 1, gezeigt. Die Rechteckspannung wird über den Eingang /1, an den noch v/ciierc, nicht

dargestellte Schaltungen zur Verbesserung des Sprachschutzes angeschlossen sind, einem Nulktellendetektor 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 NulldurchgangszäWf*^rs NZ erreicht, so gibt dieser einen Rückstellimpuls R ab und stellt sich selbst und andere Schaltungen an den Rückstelleingängen R zurück.

Der erste Nadeliinpuls des Nullstellendetektors ND stellt auch eine Flipflopschaltung NFein, 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 unterer Zählerstand und ein oberer Zählerstand abgreifbar. Für die Frequenz /Ί seien beispielsweise ein dem unteren Zählerstand zugeordneter Ausgang Z1 und ein dem oberen Zählerstand zugeordneter Ausgang Z 2 vorgesehen. Der Ausgang Zl ist nun mit dem Einstelleingang einer Flipflopschaltung Fl verbunden, dessen Rückstclleingang an den Ausgang Zi angeschlossen ist. Iu entsprechender Weise sind eine der Frequenz /j zugeordnete Flipflopschaltung F2 und zwei weitere, nicht dargestellte Flipflopschallungen mit zugehörigen Ausgängen des Taktzählers TZ verbunden. Die Ausgänge dieser Flipflopschaltt'ngen führen zu den einen Eingängen individuell zugeordneter UND-Schaltungen L'l, LJ2..., deren andere Eingänge an den Rückstellausgang R des Nulldurchgangszählers NZ angeschlossen sind. Die Ausgange dieser UND-Schaltungen führen zur Zeichenausgabeschaltung ZA. wie durch den Ausgang Ol der UND-Schaltung LJi in den F i g. 1 und 2 kenntlich gemacht ist.

Liegt der in der Zeit zwischen der Einstellung der Flipflopsehaltung NT und der Rückstellung des Nulldurehgangszühlers NZgezählte Wert zwischen den Werten Zl und Z 2. so befindet sich die Flipflopsehaltung Fl im Arbeitszustand. Über den Ausgang O 1 wird dann als Kennzeichen, daß die Frequenz I] ermittelt worden ist, ein Ausgangssignal dann abgegeben, wenn die F.ndstcllung des Nulldurchgangszählers NZ erreicht und damit der Ausgang R markiert ist. Erfindungsgemäß umfaßt nun jede Messung mehrere Perioden der am Eingang /1 liegenden Wechselspannung. Die Anzahl der Perioden ist durch Wahl der Endstellung des Nulldiirchgangs/ählcrs NZ fest vorgegeben. Der untere Zählerstand Zl und der obere Zählerstand Z 2 sowie die analogen Zählerstände für die anderen Frequenzen sind abhängig von der vorgegebenen Anzahl der Perioden, von den vorgegebenen Toleranzen der /.eichenlrequenzcn und von zulässigen Störspannungsanleilen gewühlt. Zur Erläuterung dieser Bemessungs· Vorschrift sollen die F ig. 3.4 und ^ri dienen.

Der Einfluß einer Störspannung auf die Zeichenspannung am Eingang E(F ig.!) geht aus F i g. 3 hervor. Auf eine Zeichenspannung Uz wirkt eine Störspannung Us derart ein. daß Nulldurchgänge der Summenspannung Uz + Us gegenüber Nulldurchgängen der Zeichenspannung Uz um den Winkel « verschoben sind. Die maximale Verschiebung ergibt eich aus der Vektordarstellung der Spannungen Uz, Usund Uz + ίΛ-in Fi g.4, wobei der Vektor Us um die Spitze des Vektors Ü_z

ίο rotiert,zu

sin <(„

Wenn nun mehrere Perioden jeder Messung unterlegt werden, so zeigt sieh, daß der absulute Fehler mit 2a_m3A konstant ist, daß aber der relative Fehler abhängig von der Anzahl der Perioden kleiner wird, und zwar beträgt der relative Fehler

Fjimx ---- - ,^f-- -

Die Bandbreiteneckwerte ergeben sich zu

Jd ~

■1/o

^ 180 p,

180

wobei /o die Zeichennennfrequenz, Af_n der auf die Zeichennennfrequenz bezogene, zulässige Frequenzab-

3S weichungsbereich, der im wesentlichen durch die zulässige Toleranz der Zeichenfrequenzgeneratoren bedingt ist, <x_milJ der Nullstellenverschiebungswinkel und pn die Anzahl der Halbperioden der zu messenden Eingangsspannung ist.

In F i g. 5 sind die Bandbreitenkurven zweier benachbarter Zeichenfrequenzen abhängig von der Anzahl der Halbperioden pn je Messung gezeigt, wobei bestimmte Werte für /Ό, Af₀ und λ,,,,,, zugrundegelegt sind. Sind beispielsweise die Zeichenfrequenzen f\ = 697 Hz und f₂ = 770 Hz die benachbarten Zeichenfrequenzen, wird Äf\ = 1,8 ■ 10 ²I] und Af₂ = 1,8 ■ \O~²f₂ gewählt und geht man von einem typischen Geräuschabstand von 12 db aus, so daß

= arc sin

U₇

= arc sin-.- = 14,5
4

ist, so zeigt F i g. 5, daß schon bei Zugrundelegung von sechs Halbpcrioden je Messung eine zur Frequenzer-

xs kennung ausreichende Bandbreite erzielt wird. Wenn die Anzahl der Halbperiodcn weiter zunimmt, kann eine geringere Bandbreite erreicht werden oder/und ein kleinerer Geräuschabstand zugelassen werden; andererseits könnte auch der Abstand der benachbarten

(«ι Frequen/en I]. 6 verringert werden.

Hier/u 2 Blau /eichnuiiüeii

Claims

Patentansprüche:

1. Selektiver Zeichenempfänger für Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen, bei dem die s 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 Eingangs- ι ο spannung nur dann als Zeichen gewertet wird, wenn der gemessene Wert zwischen einem die Bandbreite bestimmenden unteren und oberen Zählerstand liegt, dadurch gekennzeichnet, daß jede Messung mehrere Perdioden umfaßt, deren Anzahl (z. B. > 3) fest vorgegeben ist, und mit einem Nulldurchgangszähler (NZ) gezählt wird, und daß der untere Zählerstand (Zi) und der obere Zählerstand (Z2) des Taktfrequenzzählers (TZ) abhängig von der vorgegebenen Anzahl der Perioden, von den vorgegebenen Toleranzen (Δία) der Zeichenfrequenzen und von zulässigen Störspannungsanteilen (Us)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.