DE2410748C3

DE2410748C3 - Sprachgeschätzter Signalempfänger für Mehrfrequenzsignale

Info

Publication number: DE2410748C3
Application number: DE2410748A
Authority: DE
Inventors: Kunihiko Tokio Niwa
Original assignee: Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1973-03-06
Filing date: 1974-03-06
Publication date: 1980-07-03
Also published as: DE2410748A1; DE2410748B2; JPS5733758B2; JPS49115602A; US3917912A; AU6629574A; GB1458891A; CA1003982A

Description

Die Erfindung betrifft einen Signalempfänger de." im Überbegriff des Patentanspruchs I genannten Art.

Derartige Eimpfängc dienen <J^r Dekodierung frequcnzkodicrtci Wählzeichen in Fernsprcchvermiltlungsanlagen nut Tcilnehmcr-Taslwahlstationen. Die Kodierung erfolgt durch Auswahl zweier Frequenzkomponenten aus je einer Gruppe niedriger (z. B. von 697, 770. 852 und 941 \l/.) und einer Gruppe hoher (z. B. von 1209. 13J6. 147 ' und 1633 Hz) Frequenzen. Auf der Empfangsseile werden dann die Mehrfrequenzsignale durch Signalcmpfänger der eingangs genannten Art wieder dekodiert.

Da das empfangene Signal durch PseudoSignale, z. ii Übertragungsrauschen und Gegensprechen, verfälscht sein kann, wird die Erfüllung der folgenden Anforderun gen als notwendig angesehen (Kimura u.a.. »Sy.tem Design of the Pushbutton Telephone F.xchangc System Including Variable Abbreviated Dial Service«, flecirical Communication Laboratories Technical )ournal of Nippon Telegraph & Telephone Public Corporation. Bd. 17.Nr 11. 1968.S. 2385 - 2 386):

1. Die Abweichung jeder als gültig festgestellten Frequenzkomponente (Nutzsignal) vom Nennwert soll weniger als ±2% betragen Frequenzen mit einer Abweichung von mehr als 2,3% sollen nicht mehr als gültige Frequenzkomponenten, sondern als Störsignal angesehen jnd unterdrückt werden;

2. die Pegel als gültig festgestellter Frequenzkomponenten sollen größer als —24 dBm sein: Frequenzkomponenten mil einem Pegel von weniger als - 29 dBm sollen nicht mehr festgestellt werden:

3. die Feststellung bzw. Identifizierung einer gültigen FrequcnzKomponente soll innerhalb einer Überwa-

chungszeit von 24 bis tO Millisekunden beendet sein.

Signalempfänger der eingangs genannten Art sind bekannt (DE-OS 21 16 635). Ihr Nachteil ist jedoch, daß die Frequenz der Taktimpulse, um die Identifizierung der einzelnen Frequenzkomponenten mit der notwendigen Genauigkeit und Trennschärfe vornehmen zu können, sehr !-sch sein muß. Bei der bekannten Schaltung beträgt die Taktimpulsfrequenz für die Durchführung der Messung während einer Periodendauer 122 kHz. Da jedoch bei der Messung mit einer halben Periode gearbeitet wird, muß die Taktimpulsfrequenz 800 kHz betragen. Das ergibt sich daraus, daß, um einerseits zwischen der Abweichung von χ2% und einer Abweichung von ±2,8% unterscheiden zu können, sich dieser Unterschied als unterschiedliche Anzahl von Taktimpulsen pro Periodendauer darstellen lassen muß. Ist die Frequenz der Taktimpulse 4 dann ist die Anzahl der Taktimpulse während der Dauer einer Periode der Frequenz /"entweder

+ 1

wobei [x]die größte ganze Zahl ist, die nicht größer als χ ist Da Sinuswelle und die Taktirnpulse nicht synchronisiert sind, lie£,t die Zahl der gezählten Taktimpulse zwischen diesen beiden Werten.

Daher muß, wenn zwischen einer Frequenzabweichung von ±2,0% und einer Frequenzabweichung von ±2,8% unterschieden werden soll, folgende Beziehung erfüllt sein:

/„ χ 1.02

Λ
/„ χ Ι.028

(Il

Diese Ungleichung kann man reduzieren auf:

1.02

l„ x 1.028

(2)

Berechnet man Λ daraus für /', = 1633 Hz, dann ist der niedrigste Wert von Λ 40OkHz. Bei derartig hohen Taktimpulsfrequenzen ist die Auslegung der Schaltung, insbesondere bei Multiple*-Belrieb. sehr kompliziert, erfolgt außerdem bei digitaler Auswertung eine A nalog/Digiial-Umwandlung. dann muß der verwendete Kodicrer mit sehr hoher Geschwindigkeit arbeiten: dann muß wieder eine extreme Qualität der einzelnen Bauteile bei hohen Hetriebsgoschwindigkciten gegeben sein.

Ferner ergibt sieh als Folge der Trennung des Mehrfrequenz.signals in verschiedene Frequenzbereiche eine starke Streuung des einen Schaltungsteils in den ai.deren. Man braucht daher zur Trennung der Frequenzbereiche Bandfilter mit äußerst schürfen Bandpaßcharakterislikfn. Unerwünschte Frequenzkomponenten müssen mit mehr als 40 dB gedämpft sein. Auch dies stellt einen unerwünschten Aufwand dar.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen sprachgeschützten Mchrfrequenzerdesiginalcinpfänger der genannten Art zu schaffen, v,ei dem die Einhaltung der genannten Forderung c'hne die Notwendigkeit derartig hoherlaktimpulsfrequi'nzen möglich ist.

Erfindungsgemäß wird dies durch die im Kennzeichen des Anspruchs I wiedergegebenen Merkmale gelöst.

Ausführungsbeispiele der Erfindung und vorteilhafte Weiterbildungen davon werden im folgenden unter

■> Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es stellen dar:

Fig. 1 ein Schaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels;
Fig.2 eine Darstellung verschiedener Signale im

in Ausführungsbeispiel nach Fig. 1;

F i g. 3 ein Schaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels;

Fig.4 eine Darstellung verschiedener Signale im Ausführungsbeispiel nach F i g. 3;

ι j F i g. 5 ein detaillierteres Schaltbild der Überwachungsschaltung 305 im Ausführungsbeispiel nach Fig.3;

F i g. 6 ein Teil eines weiteren Ausfuhrungsbeispiels;
F i g. 7 eine Darstellung mehrerer Si,·" ale im Ausfiih-

.'<> rungsbcispie! nach F i g. 6;

F i g. 8 den Verlauf eines Signals am Ausgang eines Filters zum Zeitpunkt des Auftretens der Anstiegsflanke eines Mehrfrequenzsignals;

Fig. 9 ein Schaltbild eines Teils eines weiteren

.'"> Ausführungsbeispiels.

Dem Signalempfänger des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 wird das Mehrfrequenzcodesignal über eine Eingangsklemme 101 zugeführt. Es wird dann durcn entsprechende Filter in eine Hochfrequenz- und in eine

«ι Niederfrequenzkomponente geteilt. Beide Komponenten werden dann in der im folgenden beschriebenen Art und Weise ausgewertet, um die jeweils darin enthaltene hohe bzw. niedrige Frequenz zu bestimmen. In F i g. 1 ist jedoch der Einfachheit halber lediglich der Teil der

r> Schaltung dargestellt, durch die die Hochfrequenzkomponente ausgewertet wird.

Von der Eingangsklemme 101 gelangt das Mehrfrequenzsignal an ein Hochpaßfilter 102; vom Ausgang desselben gelangt ein Signai 201 an einen Vergleicher

4Ii 104: i'arin wird das Signal 201 mit einer Gleichspannung V. verglichen; sie wird dem Vergleicher über eine Klemme 103 zugeführt. Diese Gleichspannung V, (vgl. Fig. 2a) ist so gewählt, daß sie den oben dargelegten Anforderungen am Signalempfänger entspricht. Der

i". Wert (Schwellwert) der Gleichspannung V, muß also niedriger sein als der Spitzenwert des Pegels eines Signals, das noch festgestellt werden soll, jedoch höher als der Spit/enpegel eines Signals, der kleiner ist als dieses Am Ausgang des Vergleichers 104 wird ein

in Signal 202 abgegeben («.iehe F i g. 2b), das je nach Frgebnis des Vergleichs zwei unterschiedliche Werte annehmen kann. Das Signal 202 gelangt an einen Flankendetektor 105. In ihm wird das Signal differenziert und glcichger-chtt:!: er gibt dann ετ. seinem

ΊΊ Ausgang als eine Folge von Impulsen ein 5'ignal 203 ab (siehe Fi g. 2c). Die Impulse treten jeweils mit der Anstiegsflanke (beziehungsweise der Rückflanke, wenn der Flankendetektoi <ils Ruckflankendetektor und nicht, wie aus F i g. 2c zu ersehen, als Anstiegsflankendetektor

Wi ausgebildet ist) des Signals 202 auf. Der Flankendetektor 105 kann in an sich bekannter Weise als Kombination von Flip-Flops, Inverterschaltungen und einem UND-Verknüpfungsglied realisiert werden.
Die Impulsfolge ues Signals 203, das dieselbe

tTi Wiederholungsfrequenz wie das hochfrequente Signal 201 hat, gelangt an eine Verzögerungsschaltung 106; diese leitet ein Signal 204 ab, das einen Zahlvorgang in einem Zähler (1. Zähler) 108 steuert. Dieser zählt

Taktimpulse (siehe F i g. 2d), die ihm von einer klemme 107 zugeführt werden.

Das Ergebnis des Zählvorgangs, das im Zähler 108 als dessen Inhalt entsteht, wird immer dann Wieder auf Null zurückgestellt, wenn das Signal 204 »1« wird. In F i g. 2e ist das Signal 205 am Ausgang des Zählers 108 dargestellt; unmittelbar vor Rückstellung des Signals 205 auf Null repräsentiert der Inhalt des Zählers 108 die Dauer einer Periode der Hochfrequenzkomponente des Mehrfrequenzsignals am Eingang.

Nimmt man an, die Frequenz der Taktimpulse sei 40 kHz und dem Hochpaßfiller 102 würden unabhängig voneinander Signale mit Frequenzen von 1209, 1336. 1477 bzw. 1633Hz zugeführt, dann ergeben sich im Zähler 108 Zählergebnisse, die in den Bereichen 32 - 34, 29 — 31, 26 — 28 bzw. 24-25 liegen, wenn man eine zulässige Abweichung der Frequenzen am Eingang von ± 2,0 Prozent in Rechnung stellt.

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Taktimpulse im Zähler 108 unmittelbar vor dem Rückstellen ein Ergebnis, das nicht in diese Bereiche fällt, dann zeigt dies an, daß keine gültige Frequenz im oben beschriebenen Sinne der Zugehörigkeit zu einem Wählsignal, das festgestellt werden soll, vorliegt.

Das Signal 205 (Inhalt des Zählers 108) wird einem Diskriminator 109 zugeführt, der an seinem Ausgang ein Signal 206 abgibt, das den Wert »0« hat, wenn das Signal 205 nicht gleich einem der oben angegebenen Werte ist, und den Wert »1« hat, wenn das Signal 205 gleich einem der oben angegebenen Werte ist. Im letzteren Fall wird gleichzeitig ein 2-Bit-Signal 207 erzeugt, das den Nominalwert (d. h. ohne Berücksichtigung zulässiger Abweichung) der Hochfrequenz darstellt. Für eine ermittelte Frequenz von 1209, 1336. 1477 bzw. 1633 Hz ist dieses 2-Bit-Signal 207 »00«, »01«, »10« bzw. »11«. Hat also z. B. das Signal 205 den Wert 30. so entspricht dies der Erwartung, daß die zur Gruppe hpher Frequenzen am Eingang gehörende Frequenz gleich 1336 Hz ist; die Signale 206 bzw. 207 werden daher »1« bzw. »01«. Wird das Signal 206 dagegen »0«, kann das Signal 207 irgendeinen insignifikanten Wert haben.

Der Diskriminator 109, der die oben beschriebene Funktion erfüllt, kann einfach und in an sich bekannter Weise aus handelsüblichen Lesespeichern aufgebaut sein.

Da die Werte der Signale 206 und 207 lediglich unmittelbar vor Rückstellung des Zählers 108 von Bedeutung sind, werden Signale 206 und 207 zusammen mit dem vom Flankendetektor 105 abgegebenen Signal 103 in einer Gruppe von UND-Verknüpfungsgliedern 110 verknüpft; aus den Signalen 206 und 207 werden so Signale 208 bzw. 209 abgeleitet. Das Signal 209 gelangt an einen Haltekreis 112; er ist in an sich bekannter Weise aus Selbsthalteschaltungen, Flip-Flops u. ä. aufgebaut; er soll das Signal 209 von dem Zeitpunkt, an dem das Signal 203 »1« wird, bis zu dem Zeitpunkt, an dem es das nächste Mal wieder »1« wird, halten. Das Signal 210 am Ausgang des Haltekreises 112 ist also gleich dem Wert, den das Signal 209 jeweils eine Periodendauer vorher gehabt hat. In dem Koinzidenzdetektor 113 wird nun festgestellt, ob das Signal 209 mit dem Signal 210 übereinstimmt oder nicht. Sind beide Signale gleich, liegt also Koinzidenz vor, dann wird das Signal 211 am Ausgang des Koinzidenzdetektors 113 »1«; ist dies nicht der Fall, wird das Signal 211 »0«. Der Koinzidenzdetektor 113 kann in an sich bekannter Weise aus Exklusiv-ODER-Verknüpfungsgliedern und einer Inverterschaltung aufgebaut sein.

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60 Die Signale 208 und 211 gelangen an ein UND-Verknüpfungsglied 111, das an seinem Ausgang ein Signal 212 abgibt. Zwischen diesem UND-Verkniipfungsglied 111 und dem nachgcschalleten 2. Zähler 115 ist ferner ein weiteres UND-Verknüpfungsglied 129 zwischengeschaltet; das hai den Zweck, das Zählen des 2. Zählers 115 anzuhalten, wenn dieser Zähler gesättigt ist (vgl. dazu weiter unten).

Das Signal 212 am Ausgang des UND-Verknüpfungsgliedes 111 nimmt jeweils einmal während jeder Periodendauer den Wert »I« an. Der Haltekreis 112 und der Koinzidenzdetektor 113 haben dabei den Zweck, die Möglichkeit einer Fehloperation infolge von Rauschen zu reduzieren. Das wird erreicht, in dem dieser Schaltaufbau eine Bestätigung dafür liefert, das dieselbe Frequenzkomponente aus der Frequenzgruppe der hohen Frequenzen diesen Schalteinheiten fortlaufend zugeführt wird. Man kann diese Schalteinheiten

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^nnitbMLU ι ι*., ινυιιι/.ιυι.ιΐ£υ^ι\.!νιυι ii*jj ai3u im Bedarfsfalle ohne Nachteile für die grundsätzliche Funktionsweise des Systems weglassen.

Da das Signal 212 während jeder Periodendauer einer der vorbestimmten Frequenzkomponenten aus der Frequenzgruppe der hohen Frequenzen des Mehrfrequenzsignals am Eingang des Eingangssignals den Wert »1« annimmt, kann einfach durch Zählen der Anzahl des Auftretens des Wertes »1« im Signal 212 im Zähler 115 festges! Ml werden, wie viele Perioden eine sinusförmige Welle dieser Frequenz an der Eingangsklemme 101 anliegt. Da jedoch zwischen dem UND-Verknüpfungsglied 111 und dem Zähler 115 das UND-Verknüpfungsglied 129 zwischengeschaltet ist. wird der Zählvorgang beendet, wenn der Zähler 115 gesättigt ist. Hat das Signal 212 in demjenigen Augenblick, in dem das Signal 203 »1« wird, den Wert »0« (mit anderen Worten: kann das Vorhandensein einer der vorbestimmten hohen Frequenzen im Mehrfrequenzsignal am Eingang nicht festgestellt werden), dann wird das Signal 213 »1«. Dies veranlaßt über die gezeigte Schaltverbindung eine Rückstellung des 2. Zählers 115 auf Null (Sprachschutzwirkung, Dauer der anliegenden Frequenzkomponentc kürzer als vorgeschrieben).

Das Signal 214 stellt das Ergebnis der Zählung im 2. Zähler 115 dar. Die Signale 214,208 und 210 gelangen an den Eingang der Auslesebefehlsschaltung 117. Es handelt sich dabei um eine in an sich bekannter Weise aus handelsüblichen Lesespeichern aufgebaute Matrix. Die Auslesebefehlsschaltung 117 ermittelt aus dem Signal 210 den Wert der im Mehrfrequenzsignal enthaltenen Frequenzkomponente, aus der Frequenzgruppe der hohen Frequenzen sowie aus dem V.gnal 214. für wie viele aufeinanderfolgende Perioden diese Frequenzkomponente am Eingang angelegen hat und ermittelt somit auch die Überwachungszeit, die eingangs erörtert wurde.

Entsprechend den an sich bekannten Anforderungen an die Auswertung der Mehrfrequenzcodesignale im Signalempfänger wird ein bestimmtes Mehrfrequenzcodesignal nur dann als gültiges Wählsignal identifiziert bzw. festgestellt, wenn es mit einer der bestimmten Frequenzkomponenten aus der hohen und der niedrigen Frequenzgruppe und mit innerhalb der Grenzen liegenden zulässigen Frequenzabweichung, sowie mit ausreichend hohem Pegel für die Dauer von mehr als 24 ms für die hohen Frequenzen lang vorhanden ist.

Tabelle 1 zeigt für jede der vorbestimmten und von der bis jetzt beschriebenen Schaltung identifizierten Frequenzkomponenten aus der hohen Frequenzgruppe,

wie viele Perioden in 24 ms enthalten sein können. Wie daraus ersichtlich, sind die Überwachungszeiten, die dementsprechend für die Normalfrequenzen eingestellt werden, in Abhängigkeil von den einzelnen Frequenzen etwas verschieden voneinander. In diesem Umfang sind die Unterschiede aber ohne weiteres zulässig; es ergeben sich daraus keine Nachteile im Betrieb.

Hat z. B. das Signal 208 den Wert »I« und das Signal 210 den Wert »01«, so bedeutet das, die Erwartung, daß das Mehrfrequenzcodesignal am Eingang eine Sinuswelle mit einer Frequenz von 1336 Hz enthält. Hat nun das Signal 214, das die Häufigkeit des Auftretens einer solchen Sinuswelle am Eingang anzeigt, den Wert 33, so folgt daraus, daß das Mehrfrequenzsignal mit einer Hochfrequenzkomponente dieses Wertes fortlaufend für die Dauer von ungefähr 24,70 ms empfangen worden ist. Dann gibt die vom 2. Zähler 115 gesteuerte AuslesebeFehlsschällung 117 ein Signal 215 (Befehlssignal) ab, das den Wert »1« hat. Dies erfolgt lediglich in den vier in Tabelle 2 gezeigten Fällen. Die Periodendauer eines Zyklus des Befehlssignals 215 gibt die oben erwähnte Überwachungszeit für diese spezielle Frequenz an; die Frequenz des Signals 201 wird, innerhalb dieser Überwachungszeit, wie im folgenden noch beschrieben wird, aus dem Wert abgeleitet, der im Zähler 116 gezählt wird.

Tabelle 1

Frequenzen im	Signal 210	Anzahl der	Über
Mehrfrequenzsignal		Perioden	wachungs-
(Gruppe hoher		innerhalb	zeit
Frequenzen)		von ca. 24 ms
1209 Hz	00	30	24,81 ms
1336 Hz	01	33	24,70 ms
1477 Hz	10	36	24,37 ms
1633 Hz	11	40	24,50 ms
Tsh?!!? 2
Signal 208	Signal 210	Signal 214
1	00	30
I	01	33
1	10	36
1	11	40

Der 1. Zähler 116 zählt fortlaufend die Taktimpulse, die der Klemme 107 zugeführt werden. Eine Berechnung ergibt, daß bei einer Taktimpulsfrequenz von 40 kHz und einer Frequenzabweichung von —2,8% während der Zeitdauer von 33 Perioden einer Sinuswelle von 1336 Hz (Frequenzkomponente der hohen Frequenzgruppe am Eingang) zwischen 1016 bis 1017 Taktimpulse auftreten; bei einer Frequenzabweichung von —2,0% sind es 1008 bis 1009, bei einer Frequenzabweichung von +2,8% 961 bis 962 und bei einer Frequenzabweichung von + 2,0% 968 bis 969. Eine Frequenzabweichung von ±Z0% kann also ganz eindeutig von einer solchen von ±2,8% unterschieden werden. Ist also z. B. das Signal 215 »1«, das Signal 210 »01« und liegt das Signal 216 im Bereich von 968 bis 1009, dann kann die Entscheidung getroffen werden, daß im Mehrfrequenzcodesignal am Eingang die vorbestimmte Frequenz von 1336 Hz innerhalb eines

Abweichungsbereiches von weniger als +2,0% vorhanden ist.

Diese Feststellung erfolgt in einem 2, Diskriminator 118, der in an sich bekannter Weise aus Lesespeichern aufgebaut sein kann. Er gibt an seinem Ausgang zwei Signale 217 bzw. 213 ab. Das Signal 217, das ein I-Bif-Sigrial ist, zeigt an, ob das Signal 216 in einem vorbestimmten Bereich liegt oder nicht. So wird im oben beschriebenen Beispiel das Signal 217 »1«, wenn der Wert des Signals 216 im Bereich zwischen 968 und 1009 liegt. Das Signal 218 hingegen repräsentiert eine Frequenz, und zwar im oben beschriebenen Beispiel diejenige, die durch »01« angezeigt wird. Als Signal 218 am Ausgang des Diskriminator 118 kann direkt das Signal 210 benutzt werden.

Die beiden Signale 217 und 218 am Ausgang der Diskriminatorschaltung 118 gelangen an einen Haltekreis 119. Der Zeitpunkt, in dem diese Signale an den Haltekreis 119 angelegt (bzw. in ihn eingelesen) werden, kann mit Hilfe eines Signals 225 bestimmt werden; man erhält es durch Verzögerung des Signals 215 in einer Verzögerungsschaltung 120. Die Verzögerung muß ausreichen, um die oben erwähnte Feststellung im Diskriminator 118 durchzuführen. Die am Ausgang des Diskriminators auftretenden Signale werden im Haltekreis 119 vorübergehend gespeichert. Ist das Signal 217 z. B. »0« und das Signal 225 »1«, dann wird schließlich die Entscheidung getroffen, daß das am Eingang anliegende Mehrfrequenzcodesignal kein gültiges Wählsignal ist. Auf dem in Fig. 1 dargestellten Weg werden dann auch die Zähler 115 und 116 durch das Signal 224 auf Null zurückgestellt.

Dem Signal 218 am Eingang des Haltekreises entspricht ein Signal 220 an seinem Ausgang; es gelangt an eine Dekodierschaltung 123; an die Dekodierschaltung 123 gelangt gleichzeitig ein weiteres ähnliches Signal 221 für eine Frequenzkomponente der niedrigen Frequenzgruppe von einem (nicht gezeigten) weiteren Zweig des gesamten Signalempfängers, der in ähnlicher Weise, wie dies in der Schaltung nach F i g. 1 hinsichtlich

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quenzen im Mehrfrequenzcodesignal auswertet. Lediglich an einem einzigen Ausgang der für die hohe und niedrige Frequenzgruppe gemeinsamen Dekodierschaltung 123, der einer einzigen herabgedrückten Taste von 16 Tasten einer Tastwahlstation entspricht, tritt dann ein Signal mit dem Wert »I« auf; auf allen übrigen Ausgängen tritt ein Signal mit dem Wert »0« auf. Hat auch ein weiteres Signal 219, am Ausgang des Haltekreises 119. das dem Signal 217 zugeordnet ist, sowie ferner ein entsprechendes Signal 222, das von dem weiteren (nicht gezeigten) Zweig der Schaltung, in dem die niedrigen Frequenzen im Mehrfrequenzcodesignal ausgewertet werden, den Wert »1«, ändert sich der Wert eines Signals am Ausgang des UND-Verknüpfungsgliedes 128 von »0« auf »1«; dadurch wird der monostabile Multivibrator 124, in seinen Zustand »1« gebracht Er bleibt in diesem Zustand eine vorbestimmte Zeit lang, die normalerweise zwischen 40 und 60 ms beträgt Das muß ausreichen, um in der nachfolgenden Stufe vorgesehene Relais zum Ansprechen zu bringen. Der monostabile Multivibrator 124 ist in an sich bekannter Weise entweder als analog arbeitendes Schaltglied aus Widerständen und Kondensatoren oder auch digital, z. B. unter Verwendung eines Zählers aufgebaut

Nur solange das Signal 223 am Ausgang des monostabilen Multivibrators 124 den Wert »1« hat wird

der Ausgang der gemeinsamen Dekodierschaltung 123 über die UND-Verknüpfungsglieder 125 an die Ausgangsklemmen 126 ausgelesen.

Eine Detektorschaltung 127 stellt das Auftreten der Rückflanke (bei Änderung von »1« auf »0«) des Signals 223 am Ausgang des Multivibrators 124 fest; ein Signal am Ausgang der Detektorschaltung 127 stellt den Haltekreis 119, sowie den Haltekreis 122, der zu dem (nicht gezeigten).Zweig des gesamten Signalempfängers gehört, in dem die niedrigen Frequenzen ausgewertet werden, zurück und macht sie damit für die Ankunft des nächstfolgenden Signals bereit.

Im Vergleich mit Struktur und Betriebsweise des beschriebenen Ausführungsbeispiels können am Signalempfänger gewisse Abwandlungen vorgenommen werden, um die Möglichkeit von Fehloperationen bei ungültigen Signalen oder wegen der Frequenz der Taktimpulse weiter zu verringern. Solche Abwandlungen werden im folgenden an Hand der F i g. 3 bis 9 beschrieben. Die erste Abwandlung besteht darin, daß die in Fig. 3 gezeigte Schaltung zusätzlich zu der Schaltung nach F i g. I verwendet wird.

Fig. 4 zeigt verschiedene Kurvenverläufe dieses Ausführungsbeispiels; dabei ist das Signal am Eingang wiederum ein Mehrfrequenzcodesignal, das Komponenten verschiedener vorbestimmter Frequenzen einer Gruppe von hohen Frequenzen enthalten kann. Das Signal 201 tritt nach Abtrennung derselben im Hochpaßfilter 102 an dessen Ausgang auf; es handelt sich dabei wieder um ein sinusförmiges Signal (siehe Fig.4a). Wie oben erläutert, kann dieses Signal durchaus richtig bereits von einer Schaltung nach F i g. 1 empfangen werden. Wird jedoch Pseudo-Rauschen empfangen, dann besteht immerhin noch die Möglichkeit, daß die Amplitude eines solchen Signals die Schwellwert-Gleichspannung V, eine bestimmte Zeit lang überschreitet (siehe F i g. 4b). Fin Signalempfänger nach Fig. 1 würde dieses Pseudo-Rausch-Signal als Wählsignal auswerten. Handelt es sich bei einem solchen Pseudo-Rausch-Signal um ein Sprachsignal, insbesondere das eines Vokals, dann ist die Möglichkeit einer dadurch hervorgerufenen Fehloperation durchaus groß.

Eine solche Fehloperation kann man wirksam dadurch ausschalten, daß man in Form von zwei Gleichspannungen + V, und - V_r (siehe F i g. 4c) zwei symmetrische Schwellwerte vorsieht. Geprüft wird dann, ob das Signal 201 abwechselnd beide Schwellwerte überschreitet und ob die zeitlichen Abstände zwischen dem Über- bzw. Unterschreiten dieser Schwellwerte innerhalb vorbestimmter Grenzen bleiben.

Die Schaltung nach Fig.3 arbeitet nach diesem Prinzip und leistet eine derartige Überwachung der Auswertung. Das Signal 201 am Ausgang des Hochpaßfilters 102 gelangt an einen Vergleicher 104 und wird dort mit einem Schwellwert + K_n der an der Klemme 103 anliegt, sowie ferner in einem weiteren Vergleicher 302 mit einem weiteren Schwellwert — V_n der an einer Klemme 301 anliegt, verglichen; man erhält an deren Ausgängen die Signale 202 (siehe Fig.4d) und 403 (siehe Fig.4f). Diese Signale 202 und 403 werden danach jeweils Flankendetektoren 105 bzw. 403 zugeführt, in denen daraus Signale 203 (siehe F i g. 4e) bzw. 404 (siehe F i g. 4g) abgeleitet werden. Diese beiden Signale 203 und 404 haben nur ram Zeitpunkt des Auftretens der Anstiegsflanke (bzw. der Rückflanke) den Flankendetektoren 105 bzw. 303 zugeführten Signale 202 bzw. 403 den Wert »1«. Ist also an der Eingangsklemme jOl ein Mehrfrequenzcodesignal mit einer gültigen Frequenzkomponente aufgetreten, nehmen die Signale 203 und 404 abwechselnd den Wert »1« j an; die Periodendauer zwischen den einzelnen Impulsen, die den Wrrt »1« dieser beiden Signale darstellen, ist gleich der halben Periodendauer der Frequenzkomponente der hohen Frequenzgruppe des Mehrfrequenzcodesignals am Eingang. Wird nun Rauschen empfangen, nehmen die Signale 203 und 404 in aller Regel nicht abwechselnd den Wert »1« an; sollte es doch einmal der Fall sein, dann sind die Abstände zwischen dem Auftreten der Werte »1« nicht mehr konstant und daher auch nicht gleich der halben Periodendauer der hohen Frequenz. Hat /.B. das Signal 201 den in Fig.4b gezeigten Verlauf, dann haben die Signale 202 und 403 den in F i g. 4h bzw. 4j gezeigten Verlauf und die Signale 203 und 404 den in F i g. 4i und 4k gezeigten Verlauf.

Demgemäß enthält die Schaltung nach Fig. 3 also einen Überwachungsschaltkreis 305; durch ihn wird überwacht, ob die Signale 203 und 404 abwechselnd den Wert »1« annehmen. Der Überwachungsschaltkreis 305 gibt an seinem Ausgang ein Signal 406 ab, das den Wert »0« hat, wenn die Signale 203 und 404 abwechselnd den Wert »1« annehmen und das den Wert »1« hat. wenn eines der Signale 203, 404 den Wert »1« zwei- oder mehrmals hintereinander annimmt. Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines solchen Überwachungsschaltkreises 305 ist in Fig. 5 dargestellt. Ein normales Setz/Rückstell-Flip-FlopfR/S-Flip-Flop) wird dabei von den Rückflanken der Signale 203 und 404 angestoßen. Wie aus Fig.5 ersichtlich, erfüllt auch eine derartige Schaltung die oben genannte Funktion. Eine weitere Beschreibung erübrigt sich daher.

J5 Die weiteren Erläuterungen beziehen sich wieder auf Fig. 3: Die Signale 203 und 404 gelangen an ein ODER-Verknüpfungsglied 304; dies gibt an seinem Ausgang ein Signal 405 ab, dessen Periodendauer gleich der halben Periodendauer der Frequenzkomponente

•fo der hohen Frequenzgruppe im Mehrfrequenzeingangssignal ist. Ferner ist ein Zähler 306 vorgesehen, der eine Folge von Taktimpulsen zählt, die ihm von der Klemme iö7 zugeführt wird; er wird immer dann auf Nuii zurückgestellt, wenn das Signal 405 den Wert »1«

-15 annimmt. Daraus folgt, daß das jeweils unmittelbar vor Rückstellung des Zählers 306 in ihm vorhandene Ergebnis des Zählvorganges die Dauer einer halben Periode der hohen Frequenz im Mehrfrequenzcodesignal repräsentiert Die Anzahl der Taktimpulse (bei

w einer Taktimpulsfrequenz von 40 kHz), die während der Dauer einer halben Periode der vier möglichen Frequenzen der hohen Frequenzgruppe im Mehrfrequenzcodesignal (bei einem Toleranzbereich von ±2,0%) auftreten, ist jeweils:

1209Hz ... 16-17, 1336Hz ... 14-16,

1447Hz ... 13-14, 1633 Hz ... 12-13.

Ob diese Werte vorhanden sind, wird in einem Diskriminator 307 festgestellt Das Signal 407 an dessen Ausgang nimmt den Wert »1« an, wenn die gezählte Anzahl der Taktimpulse nicht im Bereich von 12 bis 17 liegt Man kann ferner eine Überwachungsschaltung vorsehen, die überwacht, daß das Ergebnis der Zählvorgänge im Zähler 306 unmittelbar vor seiner Rückstellung jeweils fortlaufend, also über einen Hörigeren Zeitraum, in diesem Bereich liegt

Hat eines der Signale 406 und 407 den Wert »1«, wird das Signal am Eingang nicht als Multifrequenzsignal mit

einer der gültigen hohen Frequenzen anerkannt. Zu diesem Zweck werden die Signale 406, 407, sowie die Signale 213, 7?A (siehe F i g. 1) alle an den Eingang des JDER-Verknüpfungsgliedes 308 geführt: ein Signal am Ausgang desselben dient dazu, den Zähler 116 zurückzustellen. Dabei wird gleichzeitig auch der Zähler 115(siehe Fig. 1)zurückgestellt.

Kombiniert man die Schaltungen nach Fig.3 und nach Fig. 1, wird die Möglichkeit einer Fehloperation infolge von Pseudo-Rauschen im wesentlichen eliminiert und damit die Zuverlässigkeit des Signalempfän-Iers erheblich erhöht.

Im folgenden wird ein weiteres Ausführungsbeispiel, das eine Reduzierung der Frequenz der Taktimpulse •rmöglicht, besciii ieben.

Um die Frequenzkomponente im Mehrfrequenzcodelignal am Eingang bzw. des Signals 201 am Ausgang .-les Filters 102 im Diskriminator 109 (siehe Fig. 1) festzustellen und ein ein eindeutiges Frgehni«: ΗίρςρΓ Feststellung darstellendes Signal 207 abgeben zu können, muß d', 2 Differenz der Anzahl der Taktimpulse, die für jede der gültigen Frequenzen in der jeweiligen Gruppe der Frequenzen, die festgestellt werden sollen, während der Dauer einer Periode gezählt werden, größer als eins sein. Soll dieser Anforderung genügt werden, muß die Frequenz der Taktimpulse höher als ca. 40 kHz sein. Die Anzahl der Taktimpulse während einer feriodendauer der zur Gruppe hoher Frequenzen gehörenden Frequenzen von 1209, 1336, 1447 bzw. 1633 Hz (bei einer zulässigen Abweichung von ±2,0%) legt in den Bereichen 32-34, 29-31, 26-28 bzw. J4-25 (siehe oben). Bei einer Schaltung nach Fig. 1 würde eine Verringerung der Taktfrequenz unter den ienannten Wert von 4OkHz ein Überlappen der ereiche mit sich bringen, in denen die Zählergebnisse für je eine Periodendauer einer im Mehrfrequenzcodelignal enthaltenen Frequenz liegen, und daher eine Frequenzdiskriminierung unmöglich machen.

Das trifft jedoch lediglich für die Gruppe der hohen Frequenzen, die im Mehrfrequenzsignal enthalten sein können zu. Für die Gruppe der niedrigen Frequenzen kann man selbst bei Verwendung von Taktimpulsen mit einer Frequenz von 20 kHz zwischen den Bereichen unterscheiden, in denen die Zählergebnisse während der Dauer einer Periode für die einzelnen gültigen Frequenzen liegen. So liegt die Anzahl der gezählten Taktimpulse bei 20 kHz während der Dauer einer Periode für die Frequenzen der Gruppe niedriger Frequenzen, die 697,770,852 bzw. 941 Hz beiragen, (bei einer zulässigen Abweichung von ±2,0%) in den Bereichen von 28 - 30,25 - 27,23 - 24 bzw. 20 - 22. Eine Überlappung ergibt sich also nicht. Daher ist es nicht erstrebenswert, die Frequenz der Taktimpulse lediglich deshalb auf einem höheren Wert zu halten, um die Frequenzen in der Gruppe der hohen Frequenzen diskriminieren zu können; die Frequenz der Taktimpulse sollte vorzugsweise einen niedrigeren Wert haben; die Diskriminierung der Frequenzen der Gruppe hoher Frequenzen sollte daher auf der Basis einer Zählung der Taktimpulse während der Dauer von zwei Perioden dieser Frequenzen durc.geführt werden.

Die Fi g. 6 zeigt ein solches Ausführungsbeispiel; die Kurvenverläufe an verschiedenen Stellen der Schaltung sind in F i g. 7 dargestellt.

Das Mehrfrequenzcodesignal gelangt von der Eingangskiemme 101 an ein Hochpaß-Fiiter 102; an dessen Ausgang entsteht das Signal 20!, das lediglich Frequenzen der Gruppe hoher Frequenzen enthält (siehe F i g. 7a); es wird in dem Vergleicher 104 mit einer diesem über die Klemme 103 zugeführten Gleichspannung V_r verglichen; am Ausgang des Vergleichers 104 erhält man ein Signal 202 (siehe F i g. 7b). Ferner ist ein M-Frequenzunterselzer 601 vorgesehen (M ist eine positive ganze Zahl, z. B. 2); er gibt an seinem Ausgang ein Signal 601 ab (siehe F i g. 7c). Dieses Signal 610 wird so weiter ausgewertet, wie das an Hand von F i g. 1 beschrieben wurde. Der einzige Unterschied besteht darin, daß der Zähler 108 die Anzahl derjenigen Taktimpulse zählt, die während einer Dauer von zwei Perioden eines Signals auftreten, das zur Gruppe hoher Frequenzen gehört. Infolge dieser Ausbildung der Schaltung können Taktimpulse mit einer Frequenz von 20 kHz genauso wie solche mit einer Frequenz von 40 kHz verwendet werden; eine Diskriminierung de vier gültigen hohen Frequenzen zuzuordnenden Signale im Diskriminator 109 wird dadurch möglich. Man kann nlso die Frequenz der Taktimpulse auf diese Weise durch Einsetzen eines Frequenzuntersetzers 601 in dem Zweig der Schaltung, der die hohen Frequenzen auswertet, reduzieren, ohne daß irgendwelche Nachteile für den Betrieb der gesamten Schaltung in Kauf genommen werden müssen.

Im soeben beschriebenen Ausführungsbeispiel wurde ein Frequenzuntersetzer mit einer Untersetzung von M = 2 in nur dem Zweig der Schaltung eingesetzt, der die hohen Frequenzen auswertet; diese Weiterbildung der Erfindung ist jedoch nicht auf nur ein solches

jo Ausführungsbeispiel beschränkt; ein Frequenzuntersetzer kann in jedem Zweig, also sowohl bei der Auswertung der Gruppe hoher, als auch bei der Auswertung der Gruppe niedriger Frequenzen vorgesehen werden, wann immer dies vorteilhaft ist. Das hängt

v> im Einzelfall von dem Verhältnis der Überwachungszeit zu den einzelnen Frequenzen in der Gruppe der niedrigen Frequenzen und in der Gruppe der hohen Frequenzen, sowie vom zulässigen Bereich ab, in dem diese Frequenzen von ihrem Nennwert abweichen können.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel beschrieben, bei dem die Frequenz der Taktimpulse noch weiter herabgesetzt ist.

Da die geringste zulässige Frequenz der Taktim^jlse,

die innerhalb der definierten Überwachungszeit des Diskriminators 118 noch eine Diskriminierung zuläßt, bei ca. 10 kHz liegt, ist es wünschenswert, die Frequenz der Taktimpulse auch auf diesen Wert herabzusetzen.

Nun kann die Frequenz der Taktimpulse, wie

w beschrieben, durch Verwendung von Frequenzuntersetzern zwar herabgesetzt werden; die Wirkung dieser Maßnahme ist auch desto größer, je größer das Untersetzerverhältnis Mgewählt wird. Eine erhebliche höhere Frequenzuntersetzung M kann jedoch eine

unerwünschte Verlängerung der Zeit mit sich bringen, die zur Identifizierung der Frequenz in einem Mehrfrequenzsignal benötigt wird. Fig.8 zeigt zur Erläuterung dieser Beziehung die Sprungcharakteristik des Signals 201 am Ausgang des Hochpaßfilters 102 für die Anstiegsflanke des Mehrfrequenzcodesignals. Zur Erläuterung sei M = 4 angenommen.

Bei Auftreten der Anstiegsflanke des Mehrfrequenzsignals entsteht ein Übergangsbereich, der Prellrauschen der Relais und ähnliches mit einschließt; da es ferner eine beachtliche Zeit braucht, bis der Einschwingvorgang im Filter beendet und der stetige Zustand sich eingestellt hat, ergeben sich weitere Veränderungen am Ausgang des Filters, wie das aus F i g. 8 zu ersehen ist.

IU /

Nimmt man nun an, daß der Zähler 108 die Taktimpulse zählt, die während der Dauer von vier Perioden, die bei fo beginnen und bei u enden, zugeführt werden, dann gibt der Diskriminator 109 nach F i g. 6 an seinem Ausgang zum Zeitpunkt u ein Signal ab. Dieses Signal 5 kann als Ergebnis des Vorganges der Diskriminierung außer acht gelassen werden. In Wirklichkeit kann eine wirksame Zählung dann erst zum Zeitpunkt t» beginnen.

Andererseits ist jedoch aus F i g. 8 ersichtlich, daß das Signal seinen stetigen Zustand zum Zeitpunkt U to erreicht; bei dem oben beschriebenen Vorgehen wird also die eine Periode zwischen h und U nicht ausgenützt und so die Zeit, die zur Feststellung einer Frequenz im Mehrfrequenzcodesignal am Eingang notwendig ist, insoweit unnötig verlängert. Bei der oben gegebenen Beschreibung wurde angenommen, daß der Zähler Taktimpuise während der Periode von ίο bis U zählt, wenn der Zähler 108 die Taktimpulse einer Dauer von 4 Perioden, beginnend im Zeitpunkt o, zählt. Dabei wird jedoch die Dauer von drei Perioden, beginnend im Zeitpunkt rj, vergeudet, so daß die zur Feststellung der Frequenz eines Signals notwendige Zeit verlangen wird. Diese Tendenz nimmt zu. wenn man das Frequenzuntersetzungsverhältnis Mgrößer macht.

Ein Ausführungsbeispiel, bei dem dieser Nachteil jj nicht auftritt, ist in F i g. 9 dargestellt.

In Fig. 9 sind die Schalteinheiten, die gleich denen der vorbeschriebenen Ausführungsbeispiele sind, auch mit denselben Bezugszeichen versehen. Der Zähler 108 zählt die Taktimpulse, die ihm über die Klemme 107 jo zugeführt werden; das Ergebnis des Zählvorgangs wird jedesmal dann zurückgestellt, wenn am Ausgang des Flankendetektors 105. der den Zeitpunkt des Anstiegs des Signals 202 feststellt, das Signal 203 abgegeben wird. Die Frequenz der Taktimpulse wird auf den Vergleichs- 3> weise niedrigen Wert von ca. 10 kHz eingestellt. Die Anzahl der im Zähler 108 unmittelbar vor dessen Rückstellung gezählten Taktimpulse wird in einem Diskriminator 901 unterschieden; da nun die Frequenz der Taktimpulse einen so niedrigen Wert hat. kann der Diskriminator 901 aus den genannten Gründen den exakten Wert der Frequenz des Signals 201 nicht feststellen. Er kann jedoch feststellen, ob die Frequenz in einem zulässigen Bereich liegt. Beträgt z. B. die Taktimpulsfrequenz 1OkHz. dann ist die Anzahl der r> Taktimpulse, die während der Dauer je einer Periode der Signale hoher Frequenzen, also für Signale mit einer Frequenz von 1209, 1336. 1477 und 1633Hz gezählt wird. 8 oder 9, 7 oder 8, 6 oder 7 bzw. 5 oder 6. Das Signal 910 am Ausgang des Diskriminators 901 wird >" demgemäß »1«, wenn die Anzahl der Taktimpulse, die im Zähler 108 gezählt wird, im Bereich von 5 bis 9 liegt; das Signal 910 wird »0«. wenn die Anzahl außerhalb dieses Bereiches liegt. Ein Zähler 902 zählt die Signale 912 am Ausgang eines UND-Verknüpfungsgliedes, dem '·>'·> das Signal 910 und das Signal 20) zugeführt werden; die Frequenz des Signals 201 am Ausgang des Filters 102 wird also als Ergebnis des Zählvorganges im Zähler 902 bestimmt. Ein als Torschaltung wirkendes Verknüpfungsglied 903 stellt fest, daß das Ergebnis dieses M) Zählvorganges z. B. 4 ist und gibt an seinem Ausgang ein Signal 911 ab, Mit 904 ist eine Verzögefungsschaliung bezeichnet.

Während dieses Vorgangs zählt der Zähler 905 weiterhin fortlaufend die Taktimpulse, da das Ergebnis des Zählvorganges im Zähler 905 im Augenblick der Abgabe des Signals 911 der Anzahl der Taktimpulse entspricht, die innerhalb einer Dauer von 4 Periöden des Signals 201 gezählt werden. Das Ergebnis dieses Zätilvorganges gelangt an den Diskriminator 109, der so die Frequenz im Mehrfrequenzcodesignal feststellt Die Funktionsweise der anderen Teile in der Schaltung nach Fig.9 sind gleich denjenigen, die im Zusammenhang mit F i g. 1 beschrieben worden sind. Es sei daher erwähnt, daß der Haltekreis 112 und der Koinzidenzdetektor 113, die in F i g. 1 vorgesehen waren, in F i g. 9 weggelassen sind.

Im folgenden wird wiederum auf Fig.8 Bezug genommen. Das in der Zeit von Iq bis ii, fi bis h und h bis fi empfangene Signal kann ein normales Mehrfrequenzsignai im Sinne der obigen Beschreibung nicht sein. Daher wird das Signal 910 am Ausgang des Diskriminators901 »0«unddasSignaI913»l«,wenndasSignal203 abgegeben wird; die Zähler 902, 905, 115 und 116 werden alle auf Null zurückgestellt. Die Zählung beginnt neu für die nachfolgenden Signale 203. Selbst wenn also die Zähler 905 und 916 mit der Zählung der Taktimpulse im Zeitpunkt /o beginnen, werden die Ergebnisse dieser Zähivurgänge zu den Zeitpunkten u, t_} und fj wieder zurückgestellt. Das bedeutet, daß eine echte Zählung in jedem der Zähler im Zeitpunkt t> beginnt. Es werden also alle Zeitintervalle, in denen sich das Signal am Eingang bereits in seinem stetigen Zustand befindet, für die Feststellung der Frequenz im Mehrfrequenzcodesignal genutzt; eine Verlängerung der zur Bestimmung der Frequenz no'wendigen Zeit wird verhindert.

Kurz ausgedrückt, wird bei der Schaltung nach F i g. 9 im Diskriminator 901 eine Rohdiskriminierung während jeder Periode des Signals am Eingang durchgeführt; ergibt sich aus dieser Rohdiskriminierung, daß es sich nicht um ein gültiges Mehrfrequenzsignal handeln kann, werden sämtliche Zähler zurückgestellt; die Zählung beginnt erneut. Wird in dem Diskriminator 901 hingegen festgestellt, daß das Signal am Eingang möglicherweise ein gültiges Mehrfrequenzcodesignal ist. dann werden die Taktimpuise während der Dauer von M Perioden (im vorliegenden Beispiel: M = 4) des Signals gezählt und daraus die Frequenz genau festgestellt. Auf diese Weise kann also die Frequenz der Taktimpuise reduziert werden, ohne daß die Zeitdauer verlängert wird, die man zur Frequenzbestimmung benötigt.

Die Schaltung nach Fig.9 kann abgewandelt werden, indem man einen Frequenzuntersetzer zwischen Vergleicher 104 und den Flankendelektor 105 einsetzt, der auf die Rückflanke des Signals am Eingang anspricht; er kann auch direkt hinler dem Flankendetektor 105 geschaltet werden, wenn immer die Anforderungen an den Signalempfänger dies zulassen. Außerdem kann der Diskriminator 901 so aufgebaut werden, daß das Signal 910 an seinem Ausgang nicht nur entweder »1« oder »0« ist. sondern einen möglichen Wert der Frequenz anzeigt Zusätzlich kann der oben erwähnte Haltekreis 112 und der Koinzidenzdetektor 113 für eine oder beide Diskrimiiidtoren 901 und 109 vorgesehen werden Alternativ können die in den Fig. 1 und 9 dargestellten Zähler 116 und 905 durch Speicher ersetzt werden, indem die Ergebnisse der Zählvorgänge in den Zählern 108 und 902 akkumuliert werden, In der oben gegebenen Beschreibung wurde lediglich der Zweig der Schaltung₍ in dem das Mehrfrequenzsignal hinsichtlich zur Gruppe hoher Frequenzen gehörender Frequenzen ausgewertet wird, in Form mehrerer Ausführungsbeispiele beschrieben. Der Zweig der Schaltung der Auswertung der zur Gruppe niedriger Frequenz gehörender Frequenzen ist jedoch gleich aufgebaut; daher kann seine detaillierte

ίο

Beschreibung der Einfachheit halber im vorliegenden Zusammenhang entfallen.

Bei einem Signalempfänger für Mehrfrequenzcodesignale nach der Erfindung wird die Unterscheidung bzw. Diskriminierung, ob die Frequenzabweichung im Signal am Eingang innerhalb eines durch die Anforderungen an den Empfänger definierten zulässigen Bereiches liegt, unter Einsatz einer Obenvachungszeit durchgeführt; dadurch ergibt sich der beachtenswerte Vorteil, daß die Frequenz der Taktimpulse um eine Größenordnung reduziert werden kann, ohne daß die Genauigkeit der Frequenzdiskriminierung darunter leidet Wegen der Verringerung der Taktimpulsfrequenz wird die Dauer einer Periode der Taktimpulse langer; die nachteiligen Effekte von Störsignalen (z. B. nicht hinreichend unterdrückte Signale der anderen Frequenzgruppe und Rauschen) werden jedoch ausgeschaltet und der Aufbau der Filter vereinfacht. Der Signalempfänger kann aus digitalen Schaltelementen aufgebaut werden; dadurch wird die Herstellung in Form hochintegrierter Schaltungen möglich. Nimmt man am Signal nm Eingang zunächst eine Analog-Digital-Umwandlung vor, dann ist es ferner möglich, den gesamten Signalempfänger digital aufzubauen und zu betreiben. Die Lesespeicher in den Diskriminatoren können ferner nach Art einer Multiplex-Schaltung ausgenützt werden; dadurch wird eine Miniaturisierung begünstigt und die Kosten werden reduziert.

ίο Die Ausführungsbeispiele betrafen die Auswertung eines Mehrfrequenzcodesignals, wie es gegenwärtig in Vermittlungsanlagen mit MFC-Wahl verwendet wird. Die Gruppe niedriger Frequenzen wird von Frequenzen von 697, 770. 852 bzw. 941 Hz die Gruppe höherer

Ii Frequenzen von Frequenzen von 1209, 1336, 1477 bzw. 1633 Hz gebildet Die Erfindung ist jedoch auf eine derartige Verwendung nicht beschränkt. Sie kann auch Anwendung finden bei der Feststellung von Mehrfrequenzcodesignalen im allgemeinen.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

030 227/196

Claims

Patentansprüche:

1. Sprachgeschützter taktgesteuerter Mehrfrequenzcodeempfänger zur digitalen Auswertung von > Tastwahlzeichen in Fernmelde-, insbesondere Fernsprechvermittlungsanlagen, in denen Mehrfrequenzcodezeichen im 2 χ 1 aus 4-Code übertragen und die Frequenzkomponenten aus den beiden Frequenzgruppen pro Frequenzgruppe symmetrisch in mit gleichartigen Einrichtungen ermittelt werden, bei dem jede innerhalb einer der beiden Frequenzgruppen auftretende Frequenzkomponente jeweils in Rechteckimpulse mit jeweils gleicher Periodendauer umgewandelt wird, aus denen durch Zählung r> von Taktimpulsen während mindestens einer Periodendauer in einem Zähler (1. Zähler) die Bestimmung der jeweiligen Frequenzkomponenten der einen Freqtunzgruppe und in einem zweiten gleichartigen Zähler die Bestimmung der jeweiligen in Frequenzkomponenten der anderen Frequenzgruppen erfolgt, bei dem in einem für beide Frequenzgruppen gemeinsamen Dekodierer die ermittelten Frequenzen in Dezimalzeichen (Wählziffern) umgesetzt werden, dadurch gekennzeichnet, >-» daß pro Frequenzgruppe ein erster Diskriminator (109, 307) für die eine Frequenzgruppe aus dem während einer Periodendauer der Rechteckimpfise (203, 405) entstandenen Zählerstand (214) eines ersten Zähle·' in an sich bekannter Weise das jo Vorliegen einer der Frequenzkomponenten innerhalb der einen Frequenzkompunente feststellt, daß tin zweiter Zähler (115) für d^e eine frequenzgruppe Clic Anzahl der Perioden währei.d denen dies der Fall ist, zahlt, daß ein Netzwerk (117) für die eine r, Frequenzgruppc einen Auslesebefehl (215) abgibt. Wenn der Zählerstand (214) des zweiten Zählers (115) einen bestimmien Wen erreich! hat. der einer bestimmten an sich bekannten Überwachungszeil entspricht, die ein ganzzahliges Vielfaches der tu Periodendauer der jeweiligen Frequenzkomponen lon ist, und daß ein zweiter Diskriminator (118) für die eine Frequenzgruppe, an den der Auslesebefchl (215) gelangt, die Signale (207, 209, 210). die die vom ersten Diskriminator ermitidten Frequenzkompo- 4". tienten darstellen, an den gemeinsamen Dekodierer (123) für die symmetrisch ermittelten Frequenzkom ponenlen aus den beiden Frequenzgruppen (123) abgibt, wenn gleichzeitig der Zählerstand (216) eines 3. Zählers (116) für die eine Frequenzgruppe. der -,n Während der gesamten Überwachungszeit die Taktimpulse zählt, in einem vorbestimmten, den jeweiligen Frequenzkomponenten der einen Fi e t)uenzgruppe zugeordneten Bereich liegt.

2. Signalempfänger nach Anspruch 1, dadurch -.·> gekennzeichnet, daß pro Frequenzgruppe die Rechteckimpulse (405). während deren Perioden dauer der erste Zähler (306) die Taktimpulse zählt, durch Verknüpfung (304) zweier Folgen (203, 404) von Rechteckimpuisen entstehen, die aus den im wi Mehrfrequenzsigna! enthaltenen Frequenzkomponenlen in zwei parallelgeschalteten Vergleichern (104,302) mit entgegengesetzter Polarität (Vr, - Vr) und nachgeschalteten Flankendetektoren (105, 303) gewonnen werden. f,^r>

3. Signalempfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest im oberen Frequenzbereich die Frequenzen der in die Rechteckimpulse (203) umgesetzten Frequenzkomponenten im Mehrfrequenzsignal durch einen Frequenzuntersetzer(601) herabgesetzt werden.

4. Signalempfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß pro Frequenzgruppe aus dem während einer Periodendauer der Rechteckimpulse entstandenen Zählerstand des ersten Zählers (108) ein weiterer Diskriminator (901) zunächst feststellt, ob die empfangenen Frequenzkomponenten in einem gegenüber dem Zulässigkeitsbereich erweiterten Bereich liegen, und ein erster weiterer Zähler (902) die Zahl der Perioden, während denen das der Fall ist, zählt, und danach, wenn die Frequenzkomponenten innerhalb des erweiterten Bereiches liegen, die Feststellung, ob die Frequenzkomponenten ferner im nicht erweiterten Zulässigkeitsbereich liegen, durch den ersten Diskriminator (109) aas dem während einer Periodendauer der Rechteckimpulse entstandenen Zählerstand eines zweiten weiteren Zählers (905), der die Taktärnpulsc zählt, erfolgt, und der erstgenannte weitere Zähler (902) die Feststellung der Frequenzkomponenten im ersten Diskriminator (109) unterdrückt, solange nicht für eine bestimmte, von ihm gezählte Anzahl von Perioden die empfangenen Frequenzkomponerten innerhalb des genannten erweiterten Bereiches liegen, und ferner der erstgenannte weitere Diskriminator (901). solange dieser Zustand anhält, am Ende jeder Periode die beiden weiteren Zähler (902, 905) und den dritten Zähler (116). der während der gesamten Überwachungszeit Taktimpuise zählt, zurückstellt.