DE2539804B2 - Sprachgeschützter Mehrfrequenzcode-Zeichenempfänger - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen sprachgeschützten Mehrfrequenzcode-Zeichenempfänger für Fernmelde-,

insbesondere Femsprechanlagen, mit einem Detektor, der dann ein Signal abgibt, wenn gleichzeitig zwei unterschiedliche Sprachfrequenzen auftreten und dabei einen vorgegebenen Amplitudenschwellwert übersteigen, mit einer Zeitsteuerungseinrichtung, die dann ein Ausgangssigna] abgibt, wenn das Detektorausgangssignal für eine vorgeschriebene Zeitspanne ansteht, wobei der Detektor dann eine ausgewertete Zeicheninformation liefert, die der jeweiligen Frequenzkombination zugeordnet ist ι ο

Zeichenempfänger der vorgenannten Art sind bekannt (DE-AS 1138436, DE-AS 12 80343, US-PS 32 81 790). Bei diesen Empfängern werden eine Anzahl von Schaltungskombinationen verwendet, um die Gültigkeit ankommender Kombinationen von koinzi- is denten Mehrfrequenzcodezeichen zu prüfen und damit sicherzustellen, daß die Ausgangssignale des Empfängers nur auf Grund gültiger Codezeichen erzeugt werden. Bei einem der bekannten Empfänger (US-PS 32 81 7S0) werden Zertsteuerungsschaltungen benutzt, die zwei unterschiedliche Ausgangssignale L'p-fern. Ein Ausgangssignal hat eine feste Dauer, die unabhängig von der Dauer des ankommenden Mehrfrequenzcodezeichens ist Die Dauer des zweiten Ausgangssignals wird bedingt bis nach dem Ende Mehrfrequenzcodezeichens ausgedehnt und bleibt unbeeinflußt durch Unterbrechungen dieses Zeichens, solange sie eine vorbestimmte Zeitspanne nicht übersteigen.

Es ist auch bekannt, (DE-AS 21 16 635, DE-AS 2156123, DE-OS 2208367, DE-OS 2347 589) in Mehrfrequenz-Codeempfängern Binärzähler zu verwenden, die durch die Mehrfrequenzcodesignale gesteuert werden und durch Zählen ihrer Nulldurchgänge oder Ausmessen der Zeitspanne zwischen den Nulldurchgängen die Frequenz der ankommenden Signale bestimmen. Schließlich sind auch ganz allgemein Binärzähler bekannt, die taktgesteuert arbeiten, d.h. Taktimpulse zählen.

Mit der Einführung elektronischer Vermittlungsämter und Nebenstellenanlagen in Fernsprechvermittlungsanlagen hat sich die Entwicklung von Mehrfrequenzcode-Zeichenempfängern in Richtung auf die Verwendung von integrierten Schaltungen verlagert, die mit niedrigen Betriebsspannungen auskommen und gegenüber diskreten aktiven und passiven Bauteilen zahlreiche Vorteile besitzen.

In Verbindung damit liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, für die Zeitsteuerungseinrichtung, bestehend aus Dauerprüf- und Zeitg&erkreis den Aufwand weiter zu verringern und gleichzeitig die Störsicherheit zu verbessern.

Zur Lösung der Aufgabe geht die Erfindung aus von einem sprachgeschützten Mehrfrequenzcode-Zeichenempfänger der eingangs genannten Art und ist dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitsteuerungseinrichtung einen an sich bekannten taktgesteuerten Zähler aufweist, der bei Vorhandensein des Detektorausgangssignals bis zu einem vorgegebenen ersten Zählerstand entsprechend der vorgeschriebenen Zeitspanne läuft, und daß eine Steuereinrichtung beim Auftreten des to vorgegebenen Zählerstandes das Ausgangssignal erzeugt, den Zähler zurückstellt und wenigstens eine weitere taktgesteuerte Zählung bis zu einem zweiten Zählerstand unabhängig vom Auftreten des Detektorausgangssignals veranlaßt, entsprechend einer ge- 6r wünschten Zeitdauer wSVend der das Ausgangssignal ansteht

Durch die Doppelausnutzung des Zählers läßt sich

der Aufwand wesentlich verringern und außerdem sind Zähler weniger empfindlich gegen Störungen wie beispielsweise monostabile Multivibratoren und ähnliche Zeitsteuerungsschaltungen, so daß die Störsicherheit verbessert ist

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Nachfolgend wird die Erfindung an Hand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 das Blockschaltbild eines Mehrfrequenzcodezeichenempfängers als Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig.2 ein genaueres Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels für eine Zeitsteuerschaltung, die bei dem Empfänger gemäß F i g. 1 benutzt werden kann;

F i g. 3 ein Impulsdiagramm für das Ansprechen der Zeitsteuerschaltung gemäß F i g. 2 auf kurze Signalvorgänge,

Fig.4 ein Diagramm von Impuhsn, die durch die Zeitsteuemngsschaitung gemäß Fig:2 bei langen Signalvorgängen erzeugt werden.

Gemäß F i g. 1 wird das ankommende Signal an einen Eingangs- oder Pufferverstärker 11 angelegt, dessen Ausgangssignal dem Filter 12 zugeführt wird. Dieses Filter entfernt Wahltöne aus dem Eingangssignal und außerdem Zeichenfrequenzen oberhalb 3000Hz, die gewöhnlich für Prüfzwecke benutzt werden. Das Ausgangssignal des Filters 12 liegt an zwei Bandsperrfiltern 13 und 14. Das Filter 13 sperrt eine Frequenzgruppe von verhältnismäßig hohen Sprachfrequenzen und das Filter 14 eine Frequenzgruppe von verhältnismäßig niedrigen Sprachfrequenzen. Die Ausgangssignale der Filter 13 und 14 werden Begrenzern 16 bzw. 17 zugeführt Die Begrenzer 16 und 17 wandeln die in Form von zwei Tonbursts auftretenden Eingangssignale, die eine Zeichenfrequenz in jeder der beiden Frequenzgruppen besitzen, in zwei symmetrische Rechteck-Ausgangssignale um, deren Grundfrequenzen einer Frequenz in der jeweiligen Frequenzgruppe entsprechen. Die Filter 18 bis 21 der niedrigen Frequenzgruppe und die Filter 22 bis 25 der hohen Frequenzgruppe sind jeweils so ausgelegt, daß sie nur eine Zeichenfrequenz innerhalb jeder Frequenzgruppe durchlassen.

In der Schaltung der niedrigen Frequenzgruppe ist jedes der Filter 18 bis 21 mit jeweils einem der Komparatoren 27 bis 30 verbunden. In der Schaltung der hohen Frequenzgruppe sind entsprechende Komparatoren 31 bis 34 vorhanden. Jeder der Komparatoren 27 bis 34 erzeugt ein von seinem entsprechenden Filter herrührendes Ausgangssignal, das eine digitale Zeitsteuerungsschaltung 46 zur Durchführung einer Gültigkeitsprüfung veranlaßt

Zur Vereinfachung ist nur der Komparator 27 im einzelnen gezeigt, da alle Komparatoren hinsichtlich ihres Aufbaues und ihrer Funktion iir wesentlichen identisch sind Der Komparator 27 enthält einen Operationsverstärker 37, dessen Ausgangssignal dem Signalweg über dir in Reihe geschalteten Gatter 38,39 und 41 zugeführt ist Die Operationsverstärker in den Komparatoren 27 bis 34 vergleichen jeweils das Ausgangssignal ihres zugeordneten Filters mit einem Amplitudenschwellenwert, der von einem Schwellenwert-Generator 48 erzeugt wird. Das Gatter 41 erzeugt ein Ausgangssignal ent dann, wenn das Gatter 39 durch die digitale Zeitsteuerungsschaltung 46 betätigt ist Das Ausgangssignal des Operationsverstärkers 37 liegt außerdem an einem Gatter 42 mit drei weiteren Eingängen, die je mit einem der Komparatoren 28 bis 30

verbunden sind. Das Gatter 43 erfüllt eine entsprechende Funktion für die Schaltung der hohen Frequenzgruppe mil den Komparatoren 31 bis 34.

Wenn die Gatter 42 und 43 koinzidierte Ausgangssignale erzeugen, ändert sich das Ausgangssignal des Gatters 44, und es wird in der digitalen Zeitsteuerungsschaltung 46 während dieses geänderten Ausgangssignals eine Gültigkeitsprüfung durchgeführt Bei Bestehen der Gültigkeitsprüfung, die beispielsweise in einer Messung des gleichzeitigen Andauern* von zwei sprachfrequenten Zeichenfrequenzen, und zwar einer Frequenz aus jeder der beiden Frequenzgruppen für ein vorbestimmtes Intervall, beispielsweise 22 ms bestehen kann, erzeugt die digitale Zeitsteuerungsschaltung 46 ein Ausgangssignal, das jedem der Komparatoren 27 bis 34 zugeführt wird. Dieses Ausgangssignal bewirkt daß nur derjenige Komparator jeder Frequenzgruppe, der

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worden ist ein Ausgangssignal abgeben kann. Dazu wird das Ausganssignal der Zeitsteuerungsschaltung 46 außerdem an den Schwellenwert-Generator 48 gegeben, der daraufhin den Pegel seines den Komparatoren 27 bis 34 zugeführten Ausgangssignals erhöht Dadurch wird der Schwellenwert innerhalb jedes Komparator erhöht, so daß nur derjenige Komparator, der ursprünglich in jeder der beiden Gruppen beitätigt worden ist in diesem Zustand bleiben kann, während alle anderen Komparatoren wirksam gegen eine Betätigung gesperrt werden. Im normalen Betrieb des Empfängers erzeugt nur ein Komparator in der niedrigen Frequenzgruppe und nur ein Komparator in der hohen Frequenzgruppe ein Ausgangssignal. Jede Kombination von zwei Ausgangssignalen des Empfängers gemäß F i g. 1 wird bestimmt durch die Frequenzkombination des Ton-Bursts und stellt ein Nachrichtenzeichen oder eine Ziffer dar, die vom Fernsprechteilnehmer gewählt wird.

Im Betrieb wird also an den gemeinsamen Verstärker 11 ein Eingangs-Burst angelegt, der zwei Sprachfrequenzen enthält und zwar eine in der niedrigen Frequenzgruppe und eine in der hohen Frequenzgruppe. Das Ausgangssignal des Verstärkers 11 wird über das Filter 12 den Filtern 13 und 14 zugeführt Die Frequenz in der hohen Frequenzgruppe wird durch das Bandsperrfilter 13 und die Frequenz in der niedrigen Frequenzgruppe durch das Bandsperrfilter 14 gesperrt Die Begrenzer 16 und 17 erzeugen dann Rechteckwellen gleicher Frequenz, die dann jeweils zu einem Ausgangssignal eines Paares von Kanalfiliern 18 bis 25 führen. Beispielsweise mögen die Filter 18 und 22 je ein Ausgangssignal erzeugen, das den Komparatoren 27 bzw. 31 zugeführt wird.

AUe Komparatoren im Empfänger gemäß F i g. 1 werden zu Anfang durch den Schwellenwert-Generator 48 so beaufschlagt daß ein Schwellenwert überwunden werden muß, bevor ein Signal von dem jeweiligen Filter gegebenenfalls als gültig angesehen werden kann.

Im vorliegenden Fall erzeugt der Differenzverstärker 37 des Komparator 27 erst dann ein Ausgangssignal zur Betätigung der Gatter 38 und 42, wenn der Schwellenwert überschritten wird. Nach Bestehen der Schwellenwertprüfung durch die Komparatoren 27 und 31 werden die beiden Komparatoren durch das Ausgangssignal ihres jeweiligen Differenzverstärkers teilweise betätigt Die entsprechenden Ausgangssignale der Komparatoren 27 und 31 werden individuell den NAND-Gattern 42 und 43 zugeführt Die Koinzidenz der Signale an den NAND-Gattern 42 und 43 wird der

digitalen Zeitsteuerschaltung 46 durch eine Änderung des Ausgangssignals des NAND-Gatters 44 mitgeteilt. Die Zeitsteuerungsschaltung 46 führt zuerst eine Gültigkeitsprüfung hinsichtlich des Andauerns des Eingangsbursts durch und kann dann eine signalabhängige Zeitsteuerungsfolge durchlaufen. Zur Betätigung der Zeitsteuerungsschaltung 46 dienen die Ausgangssignale des Taktoszillators 47. Das oben beschriebene Verfahren und die Arbeitsweise der Zeitsteuerungsschaltung 46 sollen in Verbindung mit F i g. 2 später noch genauer beschrieben werden.

Wenn die durch die digitale Zeitsteuerungsschaltung 46 durchgeführte Koinzidenz-Dauerprüfung ebenfalls positiv verläuft wurden alle erforderlichen Prüfungen bestanden. Dann werden die Eingangssignale als gültig angenommen und die Auswertephase des Empfängerbetriebs wird eingeleitet

Steuerungsschaltung 46 erzeugen die Komparatoren 27 und 31 einen Ausgangsimpuls fester Länge. Gleichzeitig wird das Ausgangssignal der Zeitsteuerungsschaltung 46 an den Schwellenwertgenerator 48 gegeben, der den Schwellenwert in allen Komparatoren 27 bis 34 erhöht. Im Komparator 27 wird das Ausgangssignal des NAND-Gatters 39 an einen Eingang des NAND-Gatters 38 zurückgeführt Die Komparatoren 27 und 31 sind wie aK' Komparatoren so ausgelegt, daß sie bei teilweiser Betätigung ein Ausgangssignal nur aufgrund eines Eingangssignals von der digitalen Zeitsteuerungsschaltung 46 erzeugen. Dieses Ausgangssignal bleibt vorhanden, obwohl der vom Schwellenwertgenerator

48 an den Verstärker 37 angelegte Schwellenwert groß genug ist um eine Pegelverschiebung für das Ausgangssignal des Verstärkers 37 zu bewirken. Der Rückkopplungsweg vom NAND-Gatter 39 zum NAND-Gatter 38 übernimmt zu diesem Zeitpunkt die Steuerung des Komparator 27, so daß das NAND-Gatter 41 ein Ausgangssignal erzeugt Der gleiche Vorgang läuft im Komparator 31 ab. Es werden also zwei Ausgangssignale erzeugt die ein Nachrichtenzeichen oder eine vom Fernsprechteilnehmer gewählte Ziffer bedeuten.

F i g. 2 zeigt als Ausführungsbeispiel der Erfindung ein genaueres Blockschaltbild der in F i g. 1 verwendeten Zeitsteuerungsschaltung 46. Im wesentlichen beinhaltet die Zeitsteuerungsschaltung einen erten Zähler

49 und einen zweiten Zähler 51, die durch eine Gatteranordnung verbunden sind. Eine mehradrige Verbindung zwischen den Ausgängen der Zähler 49,51 und der Gatteranordnung ist vereinfacht in Form einer strichpunktierten Linie 60 dargestellt Einzelne AJern, die an der Linie 60 enden und die gleiche Buchstabenbezeichnung tragen, sind miteinander verbunden.

Der erste Zähler 49 enthält Flipflops FFt bis FF4, die zu einem sechzehnstufigen Zähler zssammengeschaltei sind. Der Zähler 49 wird zu Anfang in den Zustand mit nur 1-Werten eingestellt und nachfolgend durch Taktimpulse zur Bereitstellung einer internen Zeitsteuerung rückwärts gezählt Die Ausgangssignale des Flipflops 4 bilden die höchststelligen Ziffern und die Ausgangssignale des Flipflops 1 die niedrigststelligen Ziffern in der Zählfolge des Zählers 49. Die Taktimpulse werden dem Zähler 49 über ein Flipflop 50 zugeführt, das die Taktfrequenz halbiert

Der zweite Zähler 51 enthält die Ffipflops FFS, FF6 und ein Ausgangsflipflop FF7 und ist ein synchroner Gray-Code-Zähler mit vier ZäbJsteOungen, der zur Folgesteuerung des Zählers 49 benutzt wird. Bei dem Gray-Code des Zählers 51 ändert sich nur eine der

beiden Ziffern zwischen den Zählstellungen, um kurzzeitige falsche Stellungen zu verhindern. Die Schaltung gemäß F i g. 2 ist außerdem so ausgelegt, daß Aufschaukelzustände vermieden werden und kann auch beim erstmaligen Einschalten ohne fehlerhafte Ausgangs&ignale betrieben werden. Die Zählfolge des Zählers 5t lautet: »00«, »01«, »11 κ und »10«.

Der Zähler 49 wird durch positive Eingangsflanken und der Zähler 51 durch negative Eingangsflanken am T- oder Kippeingang getriggeri. Die bistabilen Stufen beider Zähler können »Dw-Flipflops sein. Das Anlegen eines Taktimpulses an den Γ-Eingang eines D-Flipflops bewirkt die Übertragung der Daten am D-Eingang an den (^-Ausgang. Unter entsprechenden Eingangsbedingungen, die sich nachfolgend noch ergeben werden, sind die Einstellt und Lösch-fQ Eingänge dieser Flipflops in der Lage, die Y- und D-Eingänge hinsichtlich ihrer Steuerwirkung zu überdecken. Die in F i g. 2 gezeigten Flipflops und Gatter lassen sich vom Fachmann leicht mit Hilfe integrierter Standardbauteile der Transistor-Transistorlogik (TTL) verwirklichen. Die digitale Zeitsteuerungsschaltung gemäß F i g. 2 ist in keiner Weise auf die oben erläuterten Flipfloptypen beschränkt Es können andere bekannte bistabile Schaltungsanordnungen zur praktischen Verwirklichung der Schaltung benutzt werden.

Als Einführung in die Arbeitsweise der Schaltung nach Fig.2 sollen die Grundanforderungen an die Zeitstuuerungsschaltung und deren Funktionen beschrieben werden. Dabei soll ein Gesamtüberblick über ω die Betriebsweise der Zeitsteuerungsschaltung gegeben werden und nur auf die wesentlichen Bauteile Bezug genommen werden, die für die verschiedenen Funktionen verantwortlich sind. Für die beiden Zähler in F i g. 2 werden Anfangszustände angenommen. Der Zähler 49 wird in den Zustand mit nur 1 -Werten, d. h. den fünfzehnten Zustand eingestellt und der Zähler 51 in den Zustand mit nur 0-Werten gebracht. Wenn ein Zweifrequenzburst empfangen und in zwei getrennte Frequenzen aufgeteilt wird, von denen je eine in einer «0 der beiden Frequenzbänder austritt, ändert sich die Ausgangsspannung des NOR-Gatters 56 von 0 auf 1. Diese Spannungsänderung leitet das Zeitintervall zur Prüfung der Signaldauer ein. wobei das Signal kontinuierlich andauern muß, während der Zähler 49 vom Anfangszustand 1111 durch den Takt auf den Zustand 0000 rückwärts gezählt wird. Die Taktweiterschaltung des Zählers 49 kann nur erfolgen, wenn ein Ausgangssignal Ides Gatters 56 an den Einstelleingängen der Flipflops FF1 bid FF4 vorhanden ist so

Bei Bestehen der Signaldauerprüfung erreicht der Zähler 49 den Zustand 0000, wodurch mit Ausnahme eines Einganges an allen fünf Eingängen des NAND-Gatters 57 eine 1 erzeugt wird. Der nächste Taktimpuls vom Flipflop 50, der an den verbleibenden Eingang des Gatters 57 angelegt wird, schaltet dessen Ausgangssignal von 1 auf 0 um, und bringt den Zähler 51 in den Zustand 01 (Z Zustand): Demgemäß liefern der Betätigungsausgang (ENB) und der Steuerausgang (STEER) in Fig.2, die den Flipflops FF6 und FFl zugeordnet sind, beide ein Ausgangssignal 1. Der Zähler 51 bleibt im Zustand 01, wenn der Zähler 49 umläuft und vom Zustand 15 in den Zustand Q zurückgezählt wird. Der Zähler 51 nimmt dann den Zustand 11 (3. Zustand) an, während der Zähler 49 erneut umläuft und vom Zustand mit nur 1-Werten in den Zustand mit nur 0-Werten zurückgezählt wird. Dadurch wird der Zähler 51 in den Zusund 10 (4. Zustand) geschaltet und der Wert 1 am Ausgang ENB in F i g. 2 gelöscht Am Ende des Ausgangsimpulses am Ausgang ENB in F i g. 2 erfolgt eine Prüfung, ob das ankommende Signal weiter vorhanden ist

Bei Abwesenheit eines Zweifrequenzbursts und Vorhandensein der anderen Eingangssignale vom Zähler 51 für die UND-Gatter 52 und 53 bleibt der Ausgang des NOR-Gatters 56 auf 1 und ermöglicht ein Rückstellen des Zählers 49 auf 1111, also den fünfzehnten Zustand. Dann zählt der Taktgeber 47 den Zähler 49 rückwärts und der Zustand 13 wird durch das UND-Gatter 61 festgestellt. Man beachte, daß, während der Zähler 51 im Zustand 10 ist, die als RS-Flipflop geschalteten NAND-Gatter 58 und 59 ein Ausgangssignal 1 an das UND-Gatter 61 bei durch das NOR-Gatter 56 angezeigter Abwesenheit eines Zweifrequenzbursts geben. Aufgrund dieses Ausgangssignals 1 kan das Gatter 61 den Zustand 13 des Zählers 49 feststellen. Das Gatter 61 ändert dabei seine Ausgangsspannung von 0 auf 1 und die Eingangssignale des UND-Gatters 62 sind so beschaffen, daß das Gatter ein Ausgangssignal 0 erzeugt. Demgemäß ändert sich der Ausgang des NOR-Gatters 63 von 1 auf 0. Dadurch wird das Ausgangssignal STEER des Flipflops FFl beendet, die beiden anderen Flipflops FF5 und FF6 des Zählers 51 werden in den Zustand 00 gebracht und der Zähler 49 wird auf den Anfangszustand 1111 zurückgestellt. Beide Zähler in F i g. 2 sind jetzt im Anfangszustand und können einen neuen Zweifrequenzburst auswerten.

Die oben beschriebene Operation findet auf Grund eines kurzen Zweifrequenzbursts statt. Wenn ein Zweifrequenzburst ankommt, spricht die Zeitsteuerungsschaltung 46 nach F i g. 2 entsprechend der nachfolgenden Erläuterung auf unterschiedliche Weise an. Jedes kurzzeitige Auftreten eines Zweifrequenzbursts innerhalb desjenigen Intervalls, in welchem der Zähler 49 vom Zustand 15 auf den Zustand 13 rückwärts zählt wobei für einen verlängerten Burst ein solches Auftreten mit Sicherheit stattfindet, schaltet das Ausgangssignal des Gatters 56 von 1 auf 0. Dadurch wird der Zähler 49 auf den Zustand 15 (1111) gebracht und das aus den Gattern 58 und 59 bestehende ßS-Füpflop eingestellt, so daß der Ausgang des Gatters 59 auf 0 geht Zu diesem Zeitpunkt ist der Zähler 51 weiterhin im Zustand 10 und alle Schaltungen in Fi g. 2 bleiben für die Dauer des verlängerten Bursts in ihrem jeweiligen Zustand. Wenn der Burst aufhört, läßt das NOR-Gatter 56 Taktimpulse durch, die den Zähler 49 rückwärts zählen. Zu diesem Zeitpunkt verhindert jedoch das Gatter 59 des ÄS-Flipflops, daß das Gatter 61 den Zustand 13 des Zahlers 49 feststellt, und der Zähler läuft weiter rückwärts bis zum Zustand 0000. Falls der Burst kurzzeitig auftritt, während der Zähler 49 zurückgezählt wird, wird dieser bei jedem Auftreten zurück in den Zustand 15 (1111) gestellt und dann auf den Zustand 0000 gezählt Das Gatter 57 erzeugt beim Auftreten der nächsten positiven Flanke des Taktausgangssignals vom Flipflop 50 ein Ausgangssignal 0, das den Zähler 51 in den Zustand 00 bringt Das Gatter 62 veranlaßt ein Ausgangssignal 0 des NOR-Gatters 63. Daraufhin beendet das Flipflop FFl den Ausgangsimpuls STEER. Die Schaltung gemäß Fig.2 ist jetzt wieder im Anfangszustand und bereit den nächsten Zweifrequenzburst aufzunehmen.

Zusammengefaßt wird die Betriebsweise der Schaltung gemäß F i g. 2 entsprechend der Zustandsfolge des Zählers 51 gesteuert Der Anfangszustand und die Signaldauer-Prüffunktion liegen vor, während sich der

Zähler 51 im Zustand 00 befindet und der Zähler 49 auf 0000 zurückgezahlt wird. Dann schaltet der Zähler 51 in den Zustand 01 und leitet einen gemeinsamen Ausgangsimpuls fester Dauer am Ausgang ENB sowie einen Steuerimpuls STEER ein. Die Dauer des Impuhies STEER ist variabel und hängt von der Fortdauer des Zweifrequenzbi.Tsts nach Ablauf der Signaldauerprüfung zur Peststellung der Gültigkeit ab. Die Dauer dies Ausgangsimpulses wird durch Rückwärtszählen des auf 0000 gestellten Zählers 49, Ändern des Zählers 51 in den Zustand 11 (3. Zustand) und erneutes Rückzählen des Zählers 49 auf 0000 bestimmt Dadurch wird der gemeinsame Ausgangsimpuls beendet Als nächstes wird der Zähler 51 in den Zustand 10 (4. Zustand) gebracht und das Vorhandensein eines Zweifrequenzbursts innerhalb des Intervalls geprüft, in welchem der Zähler 49 vom Zustand 15 (1111) in den Zustand 13 geschattet wird, in Abwesenheit eines Bursts schaltet der Zähler 51 in den Zustand 00, beendet den Impuls STEER und bringt den Zähler 49 zurück in den Zustand 15 (1111). Wenn andererseits ein Burst vorhanden iist, bleibt der Zähler 51 im Zustand 10 (4. Zustand) und beginnt eine Verzögerungs-Freigabefunktion. Zu Anfang wird der Zähler 49 im 15. Zustand (1111) gesperrt und der Zähler 51 behält den Zustand 10 (4. Zustand) bis zur Beendigung des Bursts. Dann kann der Zähler 49 in Abwesenheit des Tonbursts rückwärts in den Zustand 0000 gezählt werden. Wenn dieser Zustand erreicht ist, geht der Zähler 51 in den Zustand 00, beendet den Impuls STEER und die Schaltung in F i g. 2 ist wieder im Anfangszustand. Wenn andererseits ein Burst auftritt, während der Zähler 49 nach rückwärts in den Zustand 0000 gezählt wird, so wird der Zähler 49 in den 15. Zustand (IUl) zurückgebracht und dort gesperrt, bis der Burst aufhört. Dann läuft der Zähler 49 zum Zustand 0000, wodurch der Zähler 51 in den Zustand 00 geschaltet wird, so daß die Schaltung gemäß F i g. 2 um eine gewisse Zeit nach Beendigung eines verlängerten Bursts verzögert den Anfangszustand einnimmt

Bei weiterer Betrachtung der Betriebsweise der Schaltung nach F i g. 2 zeugt sich, daß der Ausgang des NOR-Gatters 56 durch die Zustandsfolge des Zählers 51 gesteuert wird. Genauer gesagt stammen die weiteren Eingangssignale der UND-Gatter 52 und 53 vom Ausgang der Flipflops FFS und FF6 des Zählers 51. Eine Analyse der Kombinationslogik zeigt daß die Taktweiterschaltung des Zählers 49 durch das Ausgangssignal des Gatters 44 nur dann gesteuert wird, wenn der Zähler im Zustand 00 und 10 ist Im Zustand 00 wird das Ausgangssignal des Gatters 44, das das Vorhandensein eines Zweifrequenzbursts anzeigt, zeitlich abgemessen, um die Signaldauerprüfung zu erfüllen. Während der Zähler 51 im Zustand 01 ist, wird das Auftreten des anderen Signalpegels vom Gatter 44, der eine Unterbrechung eines Bursts anzeigt, zeitlich überwacht, um einen Schutz gegen kurzzeitige Unterbrechungen zu erzielen, die einen fehlerhaften Betrieb der Schaltung verursachen können. Wenn der Zähler 51 in den Zuständen 01 und 11 ist, so ermöglicht das Ausgangssignal das NOR-Gatters 56 ein getaktetes Weiterschalten des Zählers 49 unabhängig vom Ausgangssignal des Gatters 44. Man beachte, daß das aus den NAND-Gattern 58 und 59 gebildete RS-Flipflop nur dann in denjenigen Zustand geschaltet werden kann, in welchem das Gatter 59 eine 0 erzeugt, wenn der Zähler 51 im Zustand 10 ist. Auf ähnliche Weise sind auch die Gatter 61 und 62 mit den Ausgängen des Zählers 51 verbunden und werden demgemäß von

ίο diesem gesteuert.

Fig.3 und 4 zeigen beispielhafte Impulsdiagramme, die darstellen, wie die Schaltung gemäß Fig.2 auf Eingangssignale entsprechend einem normalen und einem verlängerten Zweifrequenzburst anspricht Die Zeitintervalle in Fig. 3 und 4 sind mit Millisekunden bezeichnet. Die Intervalle mit 21,5 ms können sich um einen kleinen Betrag (z. B. 1 ms) ändern, da sie durch ein Taktsignal bestimmt werden, das nicht mit dem Auftreten der Zweifrequenzburstsignale synchronisiert ist. In Fig.3 gibt die Kurve A einen gültigen Burst normaler Dauer an. In der Kurve ßist ein Impuls mit der Dauer fc um ein Intervall t\ verzögert. Das Intervall t\ gibt die Ansprechzeit wieder, die zwischen dem Beginn eines Bursts und der Spannungsänderung am Ausgang des Gatters 44 verstreicht. Der Burst muß für die Dauer des Intervalls h andauern, um als gültig angesehen zu werden. Die Kurve C zeigt den Ausgangsimpuls ENB mit fester Dauer, der nach Bestehen der Zeitdauerprüfung erzeugt wird. Gleichzeitig mit dem Anfang des Impulses ENB beginnt der Impuls STEER. Wenn der Impuls ENB endet, wird während des Intervalls U das Vorhandensein eines Zweifrequenzbursts geprüft In Abwesenheit eines Zweifrequenzbursts ist U das Intervall, das der Zähler 49 benötigt, um vom 15. zum 13.

Zustand rückwärts zu zählen. Die Dauer des Impulses STEER beträgt unter diesen Umständen ti, also einfach die Summe von tj und U- Am Ende des Impulses STEER kehren die beiden Zähler in F i g. 2 in ihren Anfangszustand zurück.

In F i g. 4 zeigt die Kurvenform A das AuH. eten eines verlängerten Zweifrequenzbursts. Die Kurve B gibt wiederum das um die Zeit t\ verzögerte Ansprechen und die während des Intervalls h durchgeführte Signaldauerprijfung an. Im vorliegenden Fall wird jedoch während des Intervalls £4 das Vorhandensein eines Zweifrequenzbursts festgestellt. Der Zähler 49 wird daraufhin gesperrt, bis der Burst aufhört Dieser Vorgang läßt die abfallverzögerte Betriebsweise beginnen, die einen Schutz gegen kurzzeitige Unterbrechungen des Bursts beinhaltet Wenn keine solche Unterbrechung dasjenige Intervall übersteigt, das der Zähler 49 benötigt, um vom 15. Zustand in den Zustand 0000 zu zählen, so bleibt der Impuls STEER unbeeinflußt Die Dauer des Impulses STEER wird außerdem bis nach Beendigung des Bursts verlängert, wobei die Verlängerungsdauer durch die Zeit bestimmt wird, die bis zum Rückwärtszählen des Zählers 49 auf 0000 vergeht Wenn der Impuls STEER endet kehren kehren beide Zähler in F i g. 2 in ihren Anfangszustand zurück.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche: 23 39 804

1. Snrachgeschützter Mehrfrequenzcode-Zeichenempfänger für Fenunelde-, insbesondere Fernsprechanlagen, mit einem Detektor, der dann ein Signal abgibt, wenn gleichzeitig zwei unterschiedliche Sprachfrequenzen auftreten und dabei einen vorgegebenen Amplitudenschwellenwert übersteigen, mit einer Zeitsteuerungseinrichtung, die dann ein Ausgangssignal abgibt, wenn das Detektorausgangssignal für eine vorgeschriebene Zeitspanne ansteht, wobei der Detektor dann eine ausgewertete Zeicheninformation liefert, die der jeweiligen Frequenzkombination zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitsteuerungseinrichtung (46) einen an sich bekannten taktgesteuerten Zähler (49) aufweist, der bei Vorhandensein des Detektorausgangssignals bis zu einem vorgegebenen ersten Zählerstand entsprechend der vorgeschriebenen Zeitspanne läuft und daß eine Steuereinrichtung (51, 61, 62, 63) beim Auftreten des vorgegebenen Zählerstandes das Ausgangssignal erzeugt, den Zähler (49) zurückstellt und wenigstens eine weitere taktgesteuerte Zählung bis zu einem zweiten Zählerstand unabhängig vom Auftreten des Detektorausgangssignals veranlaßt, entsprechend einer gewünschten Zeitdauer während der das Ausgangssignal ansteht

2. Sprachgeschützter Mehrfrequenzcode-Zeichenempfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Prüfeinrichtung (49, 51, (51) vorgesehen ist, die das Vorhandensein des Detektor· ausgangssignals innerhalb einer vorgewählten Zeitspanne nach Beendigung dei Ausgangssignals bestimmt,

daß die Prüfeinrichtung den ersten Zähler (49) und den zweiten Zähler (51) sperrt, wenn das Detektorausgangssigna] kurzzeitig während der vorgewählten Zeitspanne (15.—13. Zustand von 49) auftritt,
daß die Prüfeinrichtung den zweiten Zähler (51) und den ersten Zähler (49) bei Beendigung des Detektorausgangssignals freigibt, so daß der Zähler eine taktgesteuerte Zählung beginnt, die bis zum Auftreten des Detektorausgangssignals weiterläuft, wodurch falsche Ausgangssignale aufgrund kurzzeitiger Unterbrechungen des Detektorausgangssignals vermieden werden,

und daß die Prüfeinrichtung eine Rückstellung des zweiten Zählers (51) und des ersten Zählers (49) bewirkt, wenn das Detektorausgangssignal während der vorgewählten Zeitspanne nicht auftritt

3. Sprachgeschützter Mehrfrequenzcode-Zeichenempfänger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Zähler (51) eine bistabile Einrichtung (FFT) zur Erzeugung eines weiteren Ausgangssignals (STEER) aufweist, das gleichzeitig mit dem Ausgangssignal (ENB) beginnt und am Ende der vorgewählten Zeitspanne endet, wenn dlas Detektorausgangssignal in dieser Zeitspanne nicht auftritt, oder am Ende der in Abwesenheit dies Detektorausgangssignals weiterlaufenden, taktj;esteuerten Zählung endet wenn das Detektorausgangssignal kurzzeitig während der vorgewählten Zeitspanne auftritt

4. Sprachgeschützter Mehrfrequenzcode-Zdchenempfanger nach Anspruch 3, dadurch gekenn· zeichnet, daß der erste Zähler (49) vier bistabile Stufen (FFX-FFA) aufweist, die zu einem durch

aufeinanderfolgende Binärzustände laufenden Binärzähler zusammengeschaltet sind, und daß der zweite Zähler (51) zwei bistabile Stufen (FFS und FF6) aufweist, die so geschaltet sind, daß sie durch vier Binärzustände entsprechend einer Gray-Codefolge geschaltet werden.

5. Sprachgeschützter Mehrfrequenzcode-Zeichenempfänger nach eiifem der Ansprüche 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß der zweite Zähler (51) den ersten Zähler (49) in einen Zustand mit nur binären 1-Werten zurücklaufen läßt derart, daß der erste Zähler (49) taktgesteuert durch eine Folge von abnehmenden Binärzuständen in Richtung auf einen Rückstand mit nur binären 0-Werten rückwärts zählt

6. Sprachgeschützter Mehrfrequenzcode-Zeichenempfänger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gatterschaltung (52, 53, 56) vorgesehen ist die auf das Detektorausgangssignal und den Binärzustand des zweiten Zählers (51) anspricht und erste und zweite Signale für den ersten Zähler (49) liefert,

daß die Gatterschaltung das erste Signal bereitstellt und der Zähler taktgesteuert während des Vorhandenseins eines Detektorausgangssignals zählt wenn sich der zweite Zähler (51) in seinem ersten Binärzustand befindet,

daß die Gatterschaltung das erste Signal bereitstellt und der Zähler taktgesteuert unabhängig von dem Detektorausgangssignal läuft wenn sich der zweite Zähler (51) in seinem zweiten und dritten Binärzustand befindet daß die Gatterschaltung das erste Signal bereitstellt und der Zähler taktgesteuert in Abwesenheit des Detektorausgangssignals läuft und daß die Gatterschaltung das zweite Signal bereitstellt um den Zähler in einen Zustand mit nur 1-Werten in Abwesenheit des Detektorausgangssignals einzustellen, wenn sich der zweite Zähler (51) in seinem ersten Binärzustand befindet und während des Detektorausgangssignals, wenn sich der zweite Zähler (51) in seinem vierten Binärzustand befindet

7. Sprachgeschützter Mehrfrequenzcode-Zeichenempfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (57) zur Anzeige des Zustandes des Zählers (49) mit nur binären O-Werten, um die Zustandsfolge des zweiten Zählers (51) um einen Schritt jedesmal dann zu ändern, wenn sich der Zähler im Zustand mit nur binären 0-Werten befindet

8. Spirachgeschützter Mehrfrequenzcode-Zeichenempfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet daß eine Prüfeinrichtung (56) vorgesehen ist, die das Vorhandensein eines Detektorausgangssignals feststellt nachdem der erste Zähler (49) in den Zustand mit nur binären 0-Werten zurückgezählt ist und der zweite Zähler (51) sich im dritten Binärzustand (U) befindet und daß die Prüfeinrichtung (56) das Vorhandensein des Detektorausgangssignals in der Zeitspanne zwischen dem Zurücklaufen des Zählers in den Zustand mit nur binären 1-Werten und dem Rückwärtszählen auf einen bestimmten Punkt (13. Zustand seiner Zählfolge bestimmt