DE2517177A1

DE2517177A1 - Verfahren und einrichtung zur regeneration von signalisierimpulsen

Info

Publication number: DE2517177A1
Application number: DE19752517177
Authority: DE
Inventors: Jean-Claude Bulte; Raymond Lerault
Original assignee: Lignes Telegraphiques et Telephoniques LTT SA
Current assignee: Lignes Telegraphiques et Telephoniques LTT SA
Priority date: 1974-04-19
Filing date: 1975-04-18
Publication date: 1975-10-23
Also published as: FR2268398B1; BE827881A; FR2268398A1; IT1032712B; DE2517177C3; DE2517177B2

Description

Lignes Telegraphiques et Telephoniques 89» rue de la Faisanderie
75016 Paris / Frankreich

Unser ^eichen: L 956

Verfahren und Einrichtung zur Regeneration von.Signalisierimpulsen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regeneration von Impulsen beliebiger Dauer, die von automatischen Vermittlungseinrichtungen eines analogen Selbstwählnetzes ausgesandt werden. Diese Impulse nehmen eine Ja-Nein-Modulation einer sinusförmigen Spannung vor, deren Frequenz außerhalb des Sprachbandes liegt, beispielsweise des Typs CCITT-R2. Die modulierten Impulse durchqueren beim Senden und beim Empfang Schmalbandfilter. Aufgrund dieser Tatsache erhalten sie an den Vorder- und Hinterflanken gleiche Verformungen. Da sich der Signalpegel am Eingang des Signälempf ängers um mehrere Dezibel beiderseits des Nennwertes ändern kann, kann sich daraus beim Empfang eine von dem Eirigangspegel abhängige Impulsdauerverzerrung, d.h. eine Längenverzerrung der regenerierten Impulse ergeben, wenn keine Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden.

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Signalisierimpulse sind nichtperiodische Impulse, deren Dauer sich in einem großen Bereich in Abhängigkeit von der Art der auszuführenden Signalisierung ändern kanntWählzeichen,Freizeichen, Besetztzeichen, usw.

Zur Beseitigung des o.g.Nachteils ist es bereits bekannt, die Signalisierimpulse zu regenerieren. Beispielsweise sind in der FR-PS 2 094 739 ein Verfahren und die entsprechende Einrichtung beschrieben, welche gestatten, den Signalisierimpuls nach der Erfassung in einen Impuls mit steileren Flanken umzuformen, dessen Vorderflanke in dem Zeitpunkt erscheint, in welchem der empfangene Signalisierimpuls einen festgelegten Wert V_Q erreicht, und dessen Hinterflanke in dem Augenblick erscheint, in welchem der empfangene Impuls einen Wert V erreicht, der zu seiner Scheitelspannung im wesentlichen proportional ist. Dieses Verfahren erlaubt, die Verzerrung der Dauer des Impulses zu verringern, wenn sich seine Höhe ändert. Die entsprechende Einrichtung zur Verringerung der Impulsdauerverzerrung hat den Nachteil, daß sie einen Impuls liefert, bei welchem die Dauer der Flanken von der Dauer der Flanken des an ihren Eingang angelegten Signals abhängig ist. Infolgedessen ist es bei einer Operation, bei welcher das richtige Arbeiten der Regenerationseinrichtung kontrolliert wird, nicht möglich, einen erfaßten Signalisierimpuls ganz einfach durch eine Gleichspannung zu ersetzen, die sich langsam ändert, ohne einen übermäßigen Energieverbrauch in der Weiterübertragungsschaltung hervorzurufen, die durch die Einrichtung zur Verringerung der Impulsdauerverzerrung gesteuert wird. Außerdem kann diese Regenerationseinrichtung nicht als integrierte Schaltung hergestellt werden.

Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens und ·. einer Einrichtung zum Unterdrücken der Impulsdauerverzerrung von Signalisierimpulsen sowie die Beseitigung der vorgenannten Nachteile,

Das Verfahren zur Regeneration von Signalisierimpulsen mittels eines Schmitt-Triggers nach der Erfindung ist dadurch

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gekennzeichnet, daß der Eingang" des Schmitt-Triggers mit einer Speicherschaltung verbunden ist, die einerseits mit dem Ausgang einer ersten Schaltung verbunden ist, welche ihr eine Gleichspannung, die zu der der erfaßten Signalisierimpulse proportional ist, liefert, welche während der Vorderflanke der erfaßten Impulse ein erstes Triggern mit einer Verzögerung At gegenüber dem Anfang derselben bewirkt , wenn ein Schwellenwert AV erreicht ist, und auf diese Weise die Vorderflanken der regenerierten Impulse bildet; und die andererseits mit dem Ausgang einer zweiten Schaltung verbunden ist, welche die Spannung an den Klemmen der Speicherschaltung während der Hinterflanken der erfaßten Impulse mit derselben Verzögerung At gegenüber dem Anfang derselben löscht, wenn die Spannung gleich der der Amplitude V verringert um den Wert AV ist, und durch das Zurückkehren des Schmitt-Triggers in den Anfangszustand die Bildung der Hinterflanken der regenerierten Impulse bewirkt.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens nach der Erfindung enthält die zweite Schaltung vom Eingang aus aufeinanderfolgend eine Schaltung, die einzig und allein auf die Spannungsänderungen anspricht und nur die Hinterflanken der erfaßten Impulse berücksichtigt,und einen Schmitt-Trigger mit komplementären Transistoren, dessen Triggerschwellenwert den Wert AV hat.

Bei einer abgewandelten Ausgestaltung des Verfahrens nach der Erfindung enthält die zweite Schaltung vom Eingang aus aufeinanderfolgend eine Schaltung zum Ableiten der erfaßten Impulse, eine Schaltung, die nur die Ableitungen der Hinterflanken berücksichtigt, eine Schaltung zum Integrieren der Ableitungen und einen Ausgangstransistor.

Das Verfahren zur Regeneration von Signalisierimpulsen und die ihm entsprechende Einrichtungen haben folgende Vorteile:

- die Schaltung kann in integrierter Form hergestellt werden.

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- Die Verwendung eines Schmitt-Triggers als Ausgangsstufe ermöglicht, den regenerierten Impulsen Flanken zu geben, deren Dauer von der der Flanken der erfaßten Impulse unabhängig ist.

Infolgedessen ist der Energieverbrauch der Weiterübertragungsschaltung, die durch die Einrichtung zur Unterdrückung der Impulsdauerverzerrung nach der Erfindung gesteuert wird, nicht mehr von der Dauer der Flanken der erfaßten Impulse abhängig.

Außerdem sind Maßnahmen zur Kontrolle der richtigen Arbeitsweise ohne Nachteil für die Weiterübertragungsschaltung möglich, und zwar selbst dann, wenn die erfaßten Impulse durch eine sich langsam ändernde Gleichspannung ersetzt sind.

- Wenn sich der Pegel der erfaßten Impulse in den allgemein zulässigen Grenzen um den Nennpegel herum ändert, ist die Impulsdauerverzerrung praktisch Null.

- Die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung beseitigt die Impulsdauerverzerrung, wenn der Pegel der erfaßten Signalisierimpulse um zumindest 2 dB größer als der durch den Betrieb vorgeschriebene Empfindlichkeitsschwellenwert ist.

Weitere Merkmale und Vorteile des Verfahrens nach der Erfindung und der Einrichtungen zur Durchführung desselben ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 das Funktionsschema der Schaltungen zur

Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung,

Fig. 2 die Form der Spannungen bei den Hauptschritten

des Verfahrens nach der Erfindung,

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Fig. 3 die Aufeinanderfolge der gemäß dem Verfahren

nach der Erfindung ausgeführten Operationen,

Fig. 4 die Kurven der Änderung der Spannungen, die

sich durch die gemäß dem Verfahren nach der Erfindung ausgeführten Operationen ergeben,

Fig. 5 die Aufeinanderfolge der Operationen, die

gemäß einer Abwandlung des Verfahrens nach der Erfindung ausgeführt werden,

Fig..6 die Kurven der Änderung der Spannungen, die

sich durch die Operationen ergeben, welche gemäß der Abwandlung des Verfahrens nach der Erfindung ausgeführt werden,

Fig. 7 das elektrische Schaltbild der Schaltung 7

von Fig. 1, die in der bevorzugten Ausführungsform der Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung verwendet wird, und

Fig. 8 das elektrische Schaltbild der Schaltung 7

von Fig. 1, die in einer abgewandelten Ausführungsform der Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung verwendet wird.

Fig. 1 zeigt eine erste Gleichstromschaltung 2, die den Eingang 1 der Sdhaltung zur Regeneration der erfaßten Signalisierimpulse mit einer der Elektroden 50 eines Kondensators verbindet, dessen zweite Elektrode mit Masse verbunden ist. Eine Reihenschaltung aus zwei Widerständen 4 und 4' ist zu dem Kondensator 3 parallel geschaltet und der Verbindungspunkt 5 der Widerstände ist mit dem Eingang eines Schmitt-Triggers 6 verbunden, dessen komplementäre Ausgangsanschlüsse 61-62 zum Steuern einer Weiterubertragungsschaltung verwendet werden können, wie weiter unten erläutert. Zwischen

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dem Eingang 1 und der Elektrode 50 des Kondensators 3 ist eine zweite Schaltung 7 angeordnet.

Anhand von Fig. 2 wird das Verfahren zur Regeneration von Signalisierimpulsen im folgenden erläutert. Beim Aussenden hat ein aus einer automatischen Vermittlungseinrichtung kommender Signalisierimpuls eine Dauer D . Wie oben bereits erläutert, nimmt dieser Impuls eine Ja-Nein-Modulation einer Trägerfrequenz vor. Die resultierende Spannung wird beim Senden gefiltert, über Kabel übertragen, dann empfangen und erneut gefiltert. Nach seiner Erfassung und Verstärkung wird dieser Impuls, der die Form der Kurve 8 hat, an den Eingang 1 der Regenerationsschaltung nach der Erfindung angelegt. Die Vorder- und Hinterflanken der Kurve 8, die sich aus zwei Einheitsimpulsen mit entgegengesetzten Richtungen ergeben haben, welche zeitlich um eine Dauer D verschoben und durch dieselben Einheiten übertragen und verarbeitet worden sind, erfahren die gleichen Verformungen. Daraus folgt, daß ihre Form gleich ist, daß ihre Änderungsrichtung umgekehrt ist und daß die zweite gegenüber der ersten um eine Zeitspanne D verschoben ist, d.h., daß der Impuls durch die Werte V - ΔV und V -AV in Zeitpunkten t und t₁ hindurchgeht, die um die Zeitspanne D voneinander entfernt

pulses).

entfernt sind (V ist die Amplitude des verstärkten Im-

Die Kurve 9 zeigt die Spannung an den Klemmen des Kondensators 3. Die Aufladung des Kondensators 3 erfolgt fast augenblicklich durch die Schaltung 2, die eine kleine Ausgangsimpedanz hat, wohingegen die Entladung sehr langsam über die Widerstände 4 und 4¹ mit einer Zeitkonstanten erfolgt, die viel größer ist als die Dauer der Flanken 8, wodurch ein Speicherschaltungsverhalten geschaffen ist. Der Schmitt-Trigger wird zum ersten Mal in der Zeit t mit einer Verzögerung At gegenüber dem Anfang der Vorderflanke getriggert, wenn die Spannung an dem Punkt 5 den Triggerschwellenwert V- AV erreicht, und er kehrt in seinen Anfangszustand durch

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das zweite Triggern in dem Zeitpunkt t* zurück, wenn die Schaltung 7 den Speicherkondensator 3 plötzlich entlädt. Der Zeitpunkt t-, der um die Zeitspanne At gegenüber dem Anfang der Hinterflanke des Signalisierimpulses verzögert ist, wie an der Kurve 10 von Fig. 2 dargestellt, wird durch die Schaltung 7 festgelegt.

Die Kurve 12, welche die Kollektorspannung eines ersten Transistors des Schmitt-Triggers darstellt (beispielsweise Klemme 61 von Fig. 1), ist der regenerierte Ausgangsimpuls mit der Dauer D .

Die. Kurve 13, welche die Kollektorspannung des zweiten Transistors des Schmitt-Triggers darstellt (Klemme 62 von Fig. 1), ist zu der vorhergehenden in einem Zeitintervall komplementär, welches gleich der Signalisierungsperiode ist. Der eine oder der andere dieser Impulse kann zum Steuern der Weiterübertragungsschaltung der Signalisierimpulse dienen, je nach dem, ob der bei der übertragung verwendete Logiktyp positiv oder negativ ist.

Fig. 3 zeigt die Folge von Operationen, die in der Schaltung gemäß der bevorzugten Art der Durchführung der Erfindung ausgeführt werden. Diese Operationsfolge setzt sich folgendermaßen zusammen: ·

- 14 - Bildung einer Spannung, die sich wie die Hinterflanke des empfangenen Impulses bis zu dem Wert AV ändert und anschließend exponentiell abnimmt, wie an der Kurve 17 von Fig. 4 dargestellt;

- 15 - Triggern eines zweiten Schmitt-Triggers mit komplementären Transistoren, der in der Schaltung 7 angeordnet ist und dessen zu dem Kondensator 3 paralleler Ausgang diesen sehr schnellt entlädt;

- 16 - Rückkehr des zweiten Schmitt-Triggers mit komple-

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- 8 mentären Transistoren in den Ausgangszustand.

Fig. 4 zeigt bei 8 einen erfaßten Signalisierimpuls, der an dem Eingang 1 anliegt. Die Kurve 17 zeigt eine Spannung, die von Null aus wie die Hinterflanke des Impulses 8 ansteigt. Dieser Anstieg wird durch das Arbeiten des zweiten Schmitt-Triggers mit komplementären Transistoren unterbrochen, wenn die Spannung den Schwellenwert AV erreicht. Es ist dann seit dem Beginn der Hinterflanke eine Zeitspanne At verstrichen, die gleich derjenigen Zeitspanne ist, die zwischen dem Anfang der Vorderflanke und dem Zeitpunkt verstrichen ist, in welchem die Spannung denselben Wert AV erreicht hat, was oben bereits erläutert worden ist. Der Rechteckimpuls der Kurve 18 stellt die Zeitspanne dar, während der die Potentialdifferenz an den Klemmen des Kondensators 3 auf Null gehalten wird. Diese Zeitspanne ist so festgelegt, daß sie etwas über das Ende der Hinterflanke des Impulses 8 hinaus verlängert ist. Auf diese Weise wird während des Endes dieser Flanke jegliches Anlegen eines Signals an den Schmitt-Trigger 6 vermieden.

Fig. 5 zeigt die Folge der Operationen, die in der Schaltung 7 gemäß der abgewandelten Art der Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung ausgeführt werden. Diese Operationsfolge setzt sich folgendermaßen zusammen:

- 19 - Ableitung des Eingangsimpulses;

- 20 - Auswählen desjenigen Teils des abgeleiteten Signals, der der Hinterflanke des Eingangsimpulses entspricht, und Verstärkung;

- 21 - Integration der vorhergehenden Spannung; und

- 22 - plötzliche Entladung des Kondensators 3.

Fig. 6 zeigt einen an den Eingang 1 angelegten Signalisierimpuls. Die Kurve 81 zeigt die Ableitung der Hinterflanke des Impulses 8, die im Verlauf der Operation 20 allein bewahrt worden ist. Die Kurve 82 zeigt die Spannung, die sich durch die Integration der durch die Kurve 81 darge-

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stellten Spannung ergibt; sie ist bis auf eine Konstante etwa gleich der Spannung der Hinterflanke des Impulses 8. Wenn das durch die Kurve 82 dargestellte Signal den Schwellenwert AV erreicht, macht es den die Schaltung 7 abschließenden Transistor leitend, was das Entladen des Kondensators 3 von Fig. 1 bewirkt. Die Kurve 83 zeigt die Spannung an dem Punkt 50. Die Kurve 82 zeigt, daß der Kondensator 3 durch das Ende der Hinterflanke des Impulses 8 nicht wieder aufgeladen werden kann.

Fig. 7 zeigt das elektrische Schaltbild der Schaltung 7, die bei der bevorzugten Durchführungsform des Verfahrens nach der Erfindung verwendet wird. Sie enthält:

- einen Kondensator 34, der über eine Diode 35 und einen Reihenwiderstand 36 aufgeladen wird, die ihrerseits mit einer Reihenschaltung aus einer Diode 37 und einem Widerstand 38 verbunden sind;

- einen Schmitt-Trigger mit Komplementärtransistoren, der aus Transistoren 39 und 40 besteht; und

- einen in dem Kollektorkreis des Transistors 40 liegenden Transistor 41, der gegebenenfalls durch eine Diode ersetzt werden kann.

Die Schaltung von Fig. 7 arbeitet folgendermaßen: Wenn ein Impuls, wie beispielsweise der bei 8 in Fig. 4 dargestellte, während seiner Vorderflanke an den Punkt 1 angelegt wird, lädt sich der Kondensator 34 mit der Scheitelspannung des erfaßten Impulses über die Diode 35, die in Durchlaßrichtung einen sehr kleinen Widerstand hat, auf und der Transistor 39 bleibt gesperrt. Während der Hinterflanke des Impulses 8 ist die Diode 35 nicht mehr leitend und die in dem Kondensator 34 gespeicherte Ladung legt an die Basis des Transistors 39 eine durch den Anfang der Kurve von Fig. 4 dargestellte Spannung, die in Abhängigkeit von der Zeit in der gleichen Weise wie die Hinterflanke des Impulses 8 ansteigt. Wenn die Kurve 17 den Wert AV erreicht, wird der Schmitt-Trigger mit Komplementärtransistoren

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ein erstes Mal getriggert und der mit dem Kondensator 3 verbundene Kollektor des Transistors 40 wird an Massepotential gelegt, wie an der Kurve 18 dargestellt.

Fig. 8 zeigt das elektrische Schaltbild der Schaltung 7, die bei einer abgewandelten Durchführungsform des Verfahrens nach der Erfindung verwendet wird. Sie enthält einen Kondensator 34, dessen eine Klemme mit dem Punkt 1 und dessen andere Klemme mit zwei Widerständen 42 und 43 verbunden ist, welche an ihrem anderen Ende mit einer Gesamtstromversorgungsquelle bzw. mit einem Zwischenpunkt eines Stromversorgungspotentiometers verbunden sind, welches die für einen Transistor 44 erforderliche Vorspannung liefert. In dem Kollektorkreis des Transistors liegen ein Kondensator 45 und ein Ableitwiderstand 46. Die Zeitkonstante RC der Schaltungsanordnung 45, 46 beträgt einige Millisekunden. Ein Ausgangstransistor 47, dessen Basis und dessen Emitter mit den Klemmen des Kondensators, 46 verbunden sind, ist über seinen Kollektor mit dem Ausgang 50 verbunden.

Wenn ein Impuls, wie beispielsweise der bei 8 in Fig. 2 dargestellte, an dem Punkt 1 ankommt, bilden der Kondensator 34 und die beiden Widerstände 42 und 43 eine Differenzierschaltung, welche die Differenzieroperation 19 von Fig. 5 ausführt. Der Transistor 44, der AB-vorgespannt ist, verstärkt gemäß der Operation 20 nur denjenigen Teil der Ableitung, der der Hinterflanke der Kurve 8 entspricht. Der Kondensator 45, der den von dem Transistor abgegebenen Strom speichert, führt die Integrieroperation aus, wie durch die Kurve 82 dargestellt. Er entlädt sich dann exponentiell über den Widerstand 46 während einer Zeitspanne, die ungefähr viermal größer ist als die Dauer der Flanken des erfaßten Impulses. Der Transistor 47 führt die Operation 22 aus, bei welcher der Kondensator 3 in dem Zeitpunkt t.. kurzgeschlossen wird, wie aus der Kurve 83 ersichtlich.

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Claims

-11-Patentansprüche:

Verfahren zur Regeneration der Dauer von Signalisierimpulsen in einem analogen übertragungssystem mittels eines ersten Schmitt-Triggers, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

- Speichern des über eine lineare Schaltung übertragenen Eingangsimpulses in einem Speicher,

- Steuern des ersten Schmitt-Triggers mittels des Speichers derart, daß der erste Schmitt-Trigger ausgelöst wird, wenn das gespeicherte Signal sich um AV geändert hat, und Ausgelösthalten des ersten Schmitt-Triggers,

- Steuern des Speichers mittels einer Löschschaltung, welche anspricht, wenn sich der Impuls längs einer Hinterflanke um AV geändert hat.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Löschen des Speichers dadurch erreicht wird, daß die Änderung der Hinterflanke bis zu dem Wert AV gespeichert und dann dieser Speicher entladen wird, wobei durch die Ladungsspannung ein zweiter Schmitt-Trigger mit dem gleichen Schwellenwert wie der erste Schmitt-Trigger ausgelöst wird, welcher das Löschen des Speichers steuert.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Löschen des Speichers dadurch erreicht wird, daß der Eingangsimpuls abgeleitet wird, daß derjenige Teil des abgeleiteten Signals ausgewählt wird,welcher der Hinterflanke entspricht, daß dieser ausgewählte Teil integriert wird und daß ein zweiter Schmitt-Trigger mit dem integrierten Signal ausgelöst wird, um den Speicher zu löschen.
4. Einrichtung zur Regeneration der Dauer von Signalimpulsen in einem analogen übertragungssystem mittels eines ersten Schmitt-Triggers, gekennzeichnet durch eine Speichereinrichtung, mittels welcher der erste Schmitt-Trigger ausgelöst und ausgelöst gehalten wird, durch eine Ein-

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schreibschaltung für den Speicher mit einer linearen Übertragungskennlinie, durch eine Einrichtung zum Versorgen der Einschreibschaltung mit Eingangssignalisierimpulsen, durch eine. Löschschaltung für die Speichereinrichtung und durch Einrichtungen zum Versorgen der Löschschaltung mit Eingangssignalisierimpulsen.
5. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Löschschaltung eine Einrichtung zum Speichern der Hinterflanke der Eingangsimpulse, einen zweiten Schmitt-Trigger, der durch die Speichereinrichtung ausgelöst wird, und eine Einrichtung zum Verbinden des zweiten Schmitt-Triggers mit der Speichereinrichtung enthält.
6. Einrichtung nach Anspruch 4_f dadurch gekennzeichnet, daß die Löschschaltung eine Einrichtung zum Ableiten der Eingangsimpulse, eine Einrichtung zum Auswählen der Hinterflankenableitungen, eine Einrichtung zum Integrieren der ausgewählten Ableitungen, einen zweiten Schmitt-Trigger, eine Einrichtung zum Versorgen des zweiten Schmitt-Triggers mit den integrierten Ableitungen und eine Einrichtung zum Verbinden des zweiten Schmitt-Triggers mit der Speichereinrichtung enthält.
7. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Löschschaltung ein einzelner Transistor ist.

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