DE2543355A1

DE2543355A1 - Vorrichtung zum erzeugen von pulsierenden signalen eines mehrfrequenz-codes

Info

Publication number: DE2543355A1
Application number: DE19752543355
Authority: DE
Inventors: Bernard Roche
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-09-30
Filing date: 1975-09-29
Publication date: 1976-04-08
Also published as: FR2286564A1; DE2543355B2; GB1511923A; FR2286564B1; US3999049A; DE2543355C3

Description

Dipl.-Ing. G. SchliebS 61 Darmstadt Claudiusweg 17A

Patentanwalt Telefon (06151) 46753

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An das

Deutsche Patentamt

München 2

Zweibrückenstr. 12

Ihr Zeichen Ihr Schreiben Mein Zeichen M ^08 Tag 26. 9· 1975

Patentanmeldung

Anmelder: Bernard Boche, LANNION, und Jean Milon, PEEEOS GTJIBEC (Frankreich)

Vorrichtung zum Erzeugen von pulsierenden Signalen eines Mehrfrequenz-Codes

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Erzeugen von pulsierenden Signalen eines Mehrfrequenz-Codes aus zwei sinusförmigen Signalen, deren Frequenzen aus einer Eeihe von vorgegebenen Steuerfrequenzen ausgewählt sind, und betrifft insbesondere eine Synthetisier-Vorrichtung für Signale des Mehrfrequenzcodes für einen Tastatur-Fernsprechapparat und einen Generator, der Nummernwahl signale oder allgemeine Eegistersignale erzeugt, die aus im Code "2 von N" paarweise verbundenen Frequenzen bestehen, um die Ziffern der Dezimalzahlenwahl darzustellen, und der gegebenenfalls auch andere Zeichengebungssignale erzeugt. Ein derartiger Nummernwahlcode kann z. B. der Mehrfrequenzcode sein, der unter der Bezeichnung SOCOiTEL vom CCITOJ empfohlen wird. Im Falle des hier benutzten Mehrfrequenzcodessind die Frequenzen des Codes Frequenzen, die mit engen Toleranzen ganzzahlige Teile derselben Grundfrequenz sind.

Man kennt bereits Synthetisierer der hier betrachteten Art, die einen Festwertspeicher benutzen, der numerische Stichproben einer Sinusfunktion enthält, die gleichmässig verteilten Werten des Winkelarguments entsprechen. Der Druck auf eine Taste der Tastatur des Fernsprechapparates bewirkt

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FOr das Auftragsverhfiltnis gilt dl» GebOhrenordnung dw Deutschen Patentanwaltskammer · Gerichtsstand für Leistung und Zahlung t Darmstadt Gespräche am Fernsprecher haben keine rechtsverbindliche Wirkung 1

die Wahl zweier Indizes oder Inkremente i und i · -und das Auslesen -bei konstantem Abfragetakt- von im Festwertspeicher enthaltenen Stichproben, die als i in i gelesen werden, um ein Sinus-Zahlensignal mit einer ersten Frequenz zu erzeugen, und als i¹ in i¹, um ein Sinus-Zahlensignal mit einer zweiten Frequenz zu erzeugen.

Die bekannte Vorrichtung berücksichtigt zwar die Symmetrien der Sinusfunktion, um nur solche numerischen Stichproben der Funktion zu speichern, die gleichmässig verteilten, zwischen 0 und Ti/2 liegenden Werten des Winkel arguments entsprechen, jedoch belastet die Notwendigkeit, in den Rufgenerator jedes Tastatur-Fernsprechapparates einen Speicher für numerische Stichproben einer Sinusfunktion einbauen zu müssen, den Preis dieses Rufgenerators beträchtlich.

Es ist daher ein Ziel dieser Erfindung, die Benutzung eines solchen Stichprobenspeichers zu vermeiden.

Hierzu schlägt die Erfindung eine Vorrichtung der eingangs genannten Art vor, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Vorrichtung aus einer Steuerfrequenzen-Wählvorrichtung besteht, weiterhin aus einem Frequenzteiler, der eine Taktgeberfrequenz in eine Frequenz umwandelt, die gleich einem ganzzahligen Vielfachen m der zu synthetisierenden Steuerfrequenz ist und wobei dieses Vielfache auf einer Sinuswelle ein Winkelinkrement definiert, das gleich 2?f, geteilt durch dieses Vielfache, ist, und aus zumindest einem Impulsfolgegenerator mit gesteuerter Folgefrequenz, und dadurch gekennzeichnet, dass sie weiterhin einen Adressengenerator umfasst, der eine Reihe von Adressen erzeugt, die Winkel argument-Vielfachen dieses Inkrements entsprechen und der diese Adressen erst in einer, dann in der anderen Richtung usw. abtastet, sowie Einrichtungen zum Steuern des Impulsfolgegenerators mit gesteuerter Folgefrequenz in der Weise, dass er in der Zeitspanne, die gleich der Periode des zu synthetisierenden Sinussignals, geteilt durch m mal dieses Vielfachen, ist,

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Teil-Impulsfolgen erzeugt, deren Frequenz gleich der jeweils gewählten Steuerfrequenz ist und deren Folgefrequenzen praktisch den Ördinaten eines Sinussignals, bezogen auf die Tangenten an dessen Scheitelpunkten, für diese Winkelargumente proportional ist (sind), so dass schliesslich mindestens eine vollständige Impulsfolge entsteht, die aus Teilfolgen zusammengesetzt ist, deren Frequenz die jeweils gewählte Steuerfrequenz ist und bei der die Folgefrequenz einer Teilfölge dieser Ordinate proportional ist, die ihrer Stellung in der vollständigen Folge entspricht.

Ganz allgemein liefert die erfindungsgemässe Vorrichtung (Synthetisierer) also das Sinussignal nicht in Form einer Folge von MIC-Worten, die aus einem Festwertspeicher ausgelesen sind und aufeinanderfolgende Stichproben des Sinussignals darstellen, sondern in der Form einer Aufeinanderfolge von q Impulsfolgen, die sämtlich eine Dauer haben, die gleich dem q-ten Teil der Periode 1/fj des zu erzeugenden Sinussignals ist und deren Dichte durch die Stellung der Folge innerhalb der Aufeinanderfolge bestimmt wird.

IM zunächst eine Vorstellung von der Grundkonzeption zu vermitteln, soll angenommen werden, dass die Ördinaten einer Sinuskurve, bezogen auf eine Tangente an ihren negativen Scheitelpunkten, für Werte des Arguments von -7/2, -V3, -/7/6, 0, T/6, a*/5, */2 jeweils die Werte 0, 1, 4, 8, 12, 15, 16 haben. Dann wird das Sinussignal mit der Frequenz f_i dargestellt durch die Vereinigung von 12 Folgen, die jeweils eine Dauer von 1/12 f. haben und ■Impuls dicht en (oder Folgefrequenzen), die nacheinander den Werten 0, 1, 4, 8. 12, I5, 16, I5, 12, 8, 4, 1 proportional sind.

Die Erfindung soll nun eingehend beschrieben werden, und

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zwar anhand der beigefügten Zeichnungen, die zeigen:

Fig. 1 die Anordnung der Tasten an einem Mehrfrequenztastatur-Fernsprechapparat ,

Fig. 2 eine SinusweUe sowie deren genaue und annähernde Ordinatenwerte, bezogen auf die Tangente an ihren negativen Scheitelpunkten und für Inkremente des Arguments von je π/6,

Fig. 3 den Zahlen-Generator oder -synthetisierer für paarweise verbundene Sinussignale gemäss der Erfindung in Form eines stark vereinfachten Blockschaltbildes,

Mg. 4- den Frequenzteiler mit gesteuertem Teilungsfaktor für hohe Frequenzen,

Fig. 5 den Frequenzteiler mit gesteuertem Teilungsfaktor für niedrige Frequenzen,

Fig. 6 eine graphische Darstellung der Signale zur Erklärung der Arbeitsweise der Frequenzteiler von Fig. 4 und Mg. 5,

Fig. 7 den Dichte- oder Folgefrequenz-Vähler,

Fig. 8 den Impulsfolgen-Generator mit gesteuerter Folgefrequenz ,

Fig. 9 ein© graphische Darstellung der Signale zur Erklärung der Arbeitsweise des Impulsfolgen-Generators von Fig. 8,

Fig. 10 eine Sinuswelle sowie die genauen und annähernden Werte ihrer Ordinaten, bezogen auf die Tangente an ihren negativen Scheitelpunkten und für Inkremente von je π/6, und zwar mit einer loseren Näherung als in Fig. 2,

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•Γ-..

!"ig. 11 das Logikschaltbild der Dichtewähler und der Impulsfolgen-Generatoren für den Fall der Näherung getnäss Fig. 10,

In der Fig. 1 sind 10 die Tasten, die die !Tastatur 1 eines Mehrfrequenz-Fernsprechapparates bilden. Drückt der Fernsprechteilnehmer auf eine der 1 bis 0 numerierten Tasten, so bewirkt dies die selektive Emission von mit 1, 2, 3 .·.· 0 bezeichneten Signalen und die Erzeugung durch den Synthetisierer und die Einspeisung in die an den Tastatur-Farbspreehapparat angeschlossene Telefonleitung von zwei Sinussignalen im Code "2 von 5"* deren Frequenzen -eine niedrige Frequenz f^ und eine hohe Frequenz f^i in Hertz z.B. durch die folgende Tabelle gegeben sind:

697 770 852

1209 1336 1477 1633

D = zur freien Verfügung

Die gewählten Frequenzen haben innerhalb enger Toleranzen einen gemeinsamen Teiler und ein gemeinsames Vielfaches:

697 - 17 x 40,6 ^ 27800/40 770 - 19 x 40,6 * 27800/36

852 - 21 χ 40,6 « 27800/33 609815/0994

1	4	7	D
2	5	8	0
3	6	6	D
D	D	D	D

941 ~ 23 χ 40,6 * 27800/30 1209 ^c 30 x 40,6 κ 27800/23 1336 * 33 χ 40,6 « 27800/21 1477 * 36 χ 40,6 * 27800/19 1633 ** 40 χ 40,6 * 27800/17

da die Multiplikations- und Divisions-Faktoren annähernd den folgenden Bedingungen genügen:

17 χ 40 «* 19 χ 36 ^ 21 χ 33 "^ 23 x 30

!ig. 2 stellt eine SinusweSle dar, deren Periode von einem negativen Scheitelpunkt aus in zwölf gleiche Teile mit einer gemeinsamen Breite von π/6 unterteilt ist, sowie die genauen und annähernden Werte der Ordinaten, bezogen auf eine Tangente an den negativen Scheitelpunkten der SinuswaHe, Dabei setzt man die Amplitude der Sinuswelle gleich 8 und benutzt als Näherungswert für 8· sin π/3 den Wert 7·

Die folgende Tabelle ist eine Zusammenfassung von Fig. 2.

Argument φ £ " T "§ ° ⁺ ^π^² ⁺ ^π^ ^{+ π}^²

Sinus Φ - 1 -0,866 - 0,5 O + 0,5 + 0,866 + 1

8(l+sin φ) O +1,072 +4+8 + 12 +14,928 +16

beibehaltener Wert

Ol 4 8 12 15 16

Wie das Blockschaltbild in Fig. 3 zeigt, ist die Tastatur 1 mit einem Frequenzteiler für hohe Frequenzen 2 und einem Frequenzteiler für niedrige Frequenzen 2' verbunden, deren Teilungsfaktor selektiv durch die Tastaturtaste festgelegt

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werden, die vom Fernsprechteilnehmer eingedrückt wird. Diese beiden !Frequenzteiler empfangen Taktrechteckimpulse vom Taktgeber 9 und erzeugen Impulse mit den Frequenzen 12 f. und 12 f^,.

Diese Impulse werden an Dichtewähler 3 bzw. 3¹ gelegt, die eine Reihe von Klemmen n_Q, n-^, n^, ng, n-^> ⁿi<=>i ⁿi6 ^al3~ tasten und so zyklisch gestaffelte und benachbarte Impulse erzeugen.

Dieee Dichtewähler 3 und 3¹ sind an .Impulsfolgen-Generatoren mit gesteuerter Dichte 4 bzw. 4' angeschlossen, die Impulsfolgen gleicher Dauer erzeugen, die Folgefrequenzen oder Dichten haben, die j proportional sind, wenn sie durch ein von der Klemme n. kommendes Signal gesteuert werden. Die Ausgangssignale der Impulsfolge-Generatoren 4 und 4¹ werden in den Toren 5 und 5¹ so begrenzt, dass jede Koinzidenz der Impulse verhindert wird und dass die von 4 kommenden Impulse mit den von 4' kommenden verflochten werden. Die Ausgänge der Tore 5 und 5¹ werden durch das Tor 6 zu einem einzigen Ausgang zusammengefasst. Der Ausgang des Tores ist mit einem Tiefpass 7 verbunden, der mit einem Verstärker und dann mit der Fernsprechleitung 8 verbunden ist.

Ein· Zeitbasis oder ein Taktgeber 9 liefert für die verschiedenen Schaltungen der Vorrichtung die Impulse H oder Λ.

Der Frequenzteiler 2 für niedrige Frequenzen mit gesteuertem Teilungsfaktor ist in der Fig. 4 dargestellt.

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Er umfasst einen Zähler 20 mit soviel Binärstufen, als der maximale Teiler der Taktfrequenz Bits hat. Da dieser maximale Teiler im Falle hoher Frequenzen 23 ist, hat der Zählier dementsprechend fünf Stufen 200 bis 20A-. An diesen Zähler gelangen die Taktimpulse H, die der Taktgeber 9 liefert.

Die Ausgänge der Tastengruppen 1, A-, 7 einerseits, 2, 5, 8, 0 andererseits und 3, 6, 9 dritterseits sind mit den MCHT-ODER-Toren 21 bzw. 22 bzw. 23 verbunden, die die folgenden Signale erzeugen:

1+4-+7
2+5+8+0

3+6+9

Die Ausgänge des Tores 21 und der Stufen 201 und 202 des Zählers 20 sind mit dem mCHT-ODER-Tor 211 verbunden, das somit durchlassend ist, wenn eine der Tasten 1, 4- oder 7 gedrückt wird, und die der Zähler mit 22 kennzeichnet. Die Ausgänge des Tores 22 und der Stufe 202 des Zählers 20 sind mit dem NIOHT-ODER-Tor 212 verbunden, das somit durchlassend ist, wenn eine der Tasten 2, 5» 8 oder 0 gedrückt wird, und die der Zähler mit 20 kennzeichnet. Die Ausgänge des Tores 23 und der Stufe 201 des Zählers 20 sind mit dem HICHT-ODER-Tor 213 verbunden, das somit durchlassend ist, wenn eine der Tasten 3» 6 oder 9 gedrückt wird, und die der Zähler mit 18 kennzeichnet.

Es ist zwecklos, die Stufen 200 und 204 mit den Toren 211, 212, 213 zu verbinden, da ihr Zustand ohne Bedeutung für

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die Zählung ist, für die das Tor durchlassend sein muss.

Schliesslich ist das Tor 270 durchlassend, wenn der Zähler die Zahlen P-I = 16; 18; 20; 22 enthält, d.h. wenn P = 17, 19, 21, 23 ist.

Die Ausgänge der Tore 211 - 213 sind mit den Eingängen eines NICHT-ODER-Tores 27 verbunden, deren Ausgang über das Tor 270 mit dem Eingang einer Kippschaltung 28 verbunden ist. Diese Kippschaltung wird durch das Taktgebersignal H auf Null gestellt. Ihr Ausgang Q ist einerseits mit einem UND/ NICHT-Tor 29 verbunden, dessen Ausgang der Ausgang des Frequenzteilers ist, und andererseits mit dem Nullstell-Eingang des Zählers 20.

Die Arbeitsweise des Frequenzteilers 2 ist die folgende, wenn man von dem Zustand ausgeht (Fig. 6 ), bei dem nach der positiven Vorderflanke 101 eines Taktgeberimpulses der Zähler 20 eine der Zahlen (P-I) enthält, für die eines der Tore 211 - 213 durchlassend ist.

Der Ausgang des betreffenden Tores geht in den Zustand Eins über,und an der absteigenden Flanke 102 des Taktgeberimpulses wird der Zähler 20 auf Null zurückgestellt. Die Flanke 103 lässt den Zähler 20 nicht weiterzählen, da der Ausgang Q der Kippschaltung 28 stets auf Eins geht. An der Flanke 104 geht dieser Ausgang Q auf Null; an der Flanke zählt der Zähler um eine Einheit weiter. Wie man sieht, hat das Ausgangssignal eine Frequenz, die gleich der des Taktgebers, geteilt durch P, ist. Als Taktfrequenz wird man 2780Ox 12 C 333,6 kHz wählen.

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Den Teiler für niedrige Frequenzen zeigt die Fig. 5· Er gleicht dem Teiler mit gesteuertem Teilungsfaktor für hohe Frequenzen, jedoch mit einigen Unterschieden. Sein Zähler 20' umfasst eine zusätzliche Stufe 205, da hier der maximale Teiler 40 ist, was durch 6 Bit ausgedrückt wird.

Die NICHT-ODER-Tore 21', 22', 23' sind mit den NICHT-ODER-Toren 21, 22, 23 vergleichbar. Der Ausgang des NICHT-ODER-Tores 21' ist an ein UND/NICHT-Tor 221 angeschlossen, das ebenfalls mit den Stufen 200, 201, 202 des Zählers 20' verbunden ist. Der Ausgang des Tores 22' ist mit einem UND/ NICHT-Tor 222 verbunden, das ebenfalls mit den Stufen und 201 des Zählers 20' verbunden ist. Die Ausgänge der Tore 221, 222 und 23' sind mit den Eingängen eines UND/ NICHT-Tores 230 verbunden und der Ausgang des Tores 230 zusammen mit dem Ausgang der Stufe 205 mit einem UND/NICHT-Tor 240 verbunden. Die Ausgänge der Stufen 200, 202, 203 und 204- sowie die Ausgänge der Taste 0 sind mit einem UND/ NICHT-Tor 24' verbunden. Die Ausgänge der Tore 240 und 24' schliesslich sind mit einem UND/NICHT-Tor 250 verbunden, dessen Ausgang an die Kippschaltung 28 angeschlossen ist. Es dürfte ohne weiteres klar sein, dass die Tore 21' , 23' und 24* dann durchlassend sind, wenn der Zähler 29 bzw. 32 bzw. 35 bzw. 39 verzeichnet, d.h. wenn P = 30 bzw. 33 bzw. 36 bzw. 40 ist. Die Stufen, deren Zustand für die betreffenden Zählungen ohne Bedeutung ist, sind nicht an Tore angeschlossen.

Der Dichtewähler ist ein Adressendecoder, der sechs Adressen

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nacheinander zunächst in der einen Richtung, dann in der anderen Richtung und so weiter abtastet. Er ist auf der Fig. 7 dargestellt.

Nach dieser Figur umfasst der Impulsdichtewähler ein Schieberegister 30 mit fünf Stufen 300 bis 304-, mit dem eine D-Kippschaltung 31 verbunden ist. Die Kippschaltung ändert dann ihren Zustand, wenn eine Eins in die Stufe 300 des Registers 30 eingegeben wird. Zwei NICHT-ODER-Tore 331 und 332 und ein UHD-NICHT-Tor 32 stellen die Anwesenheit von fünf Nullen im Register fest. Dieser Zustand bewirkt die Eingabe einer Eins in den Eingang des Registers. Weitere Tore 34- - 39 dienen dazu, die gewünschten Adressen aufeinanderfolgen zu lassen. Bezeichnet man den Inhalt des Schieberegisters 30 mit IJELH, so sieht man, dass die NIOHT-ODER-Tore 331 und 332 T+H und 7+Γ liefern, d.h. T.TT bzw. T.E, und dass 4er Inverter 333 K liefert. Das NICHT-TJND-Tor 32 liefert also I+J+K+L+M.

Man hat mit n_Q, n^, n^, n_g, n-^, ⁿi5> ¹¹^g die Klemmen des Dichtewählers bezeichnet, der, wenn dort eine Eins erscheint, den Impulsfolgegenerator mit gesteuerter Dichte in eine Stellung bringt, bei der die Dichte dem Index von η proportional ist.

Die nachstehende Tabelle zeigt die Entwicklung des Inhalts des Zählers von dem Zeitpunkt an, in dem er 0 verzeichnet und der der Dichte UuIl entspricht. Dann liefert der Inverter 321 eine Eins, die an den Eingang des Zählers gelangt, wo sie mit der Frequenz Fj von der Stufe 300 zu den

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weiteren Stufen vorrückt. In der Tabelle sind auch noch die logischen Verknüpfungen angegeben, die an den Klemmen

³V ⁿi' ³	.I+J+K+L+M)	una	ⁿ16	O ewe:	IXS	eine	iü:
^a4» ⁿ8» ⁿ12» ⁿ15	+ MN
nen lassen.	+ LN	I	J	K	L	M	N
		O	O	O	O	O	O
Tabelle II	+ JN	1	O	O	O	O	1
n_o	+ in ₁₍	O	1	O	O	O	1
ⁿl	O	O	1	O	O	1
	O	O	O	1	O	1
ⁿ8	O	O	O	O	1	1
	O	O	O	O	O	1
ⁿ15	1	O	O	O	O	O
ⁿ16	O	1	O	O	O	D
ⁿ15	O	O	1	O	O	O
ⁿ12	O	O	O	1	O	O
ⁿ8	O	O	O	O	1	O
	O	O	O	O	O	O
ⁿl	1	O	O	O	O	1
η			(D
ⁿl
ⁿ16 "

			(2)
			(3)












- Nj
= IlT
n-j_2 = JK
n₈ - K
n^ ■

» Iff
* MIT

Das Signal an der Klemme n_Q braucht nicht verarbeitet zu werden, denn der Impulsfolgegenerator mit gesteuerter Dichte 4 liefert keinen Impuls, wenn sich die anderen Klemmen im Zustand "unten" befinden.

Es dürfte ohne weiteres einleuchten, dass die TJND-NICHT-Tore 34, 35 und 36 die Bedingung (2) erfüllen, die Tore 37, 38, 39 die Bedingung (3) und das Tor 393 die Bedingung (1).

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Im Betriebszustand können I und M niemals gleichzeitig gleich Eins sein und ebenso J und L (da im Register 30 nie mehr als eine Eins enthalten sein kann), was gestattet, die Klemmen n,r und n,p jeweils durch die Bedingungen zu steuern:

was durch die NICHT-ODER-Tore 391 und 392 bewirkt wird.

So ist, wie bereits erwähnt, der Dichtewähler ein Adressendecoder, der eine Folge von Adressen erst in der einen und dann in der anderen Richtung abfragt. Er könnte im übrigen auch anders aufgebaut sein, als die Fig. 7 es zeigt, jedoch hat die Vorrichtung nach der Fig. 7 den Vorzug, dass sie völlig stabil ist, weil ein Störimpuls eine Störung erzeugt, die höchstens vier Abtastperioden 1/12 f. dauert und es am Anfangspunkt maximal derselben Zeit bedarf, um sich in der normalen Sequenz zu befinden.

Die Impulsfolgegeneratoren mit gesteuerter Dichte 4 und 4¹ für hohe bzw. niedrige Frequenzen müssen Impulsfolgen liefern, deren Dichten (Anzahl Impulse pro Sekunde) den Verhältnissen 1, 15/16, 12/16, 8/16, 4/16, 1/16, 0 entsprechen. Jeder Generator umfasst einen Binäruntersetzer-Frequenzteiler 40 mit vier Kippschaltungen 400 bis 403, in den eine Impulsfolge mit der Frequenz Sl eingegeben wird und der am Ausgang jeder Kippschaltung Impulsfolgen mit den Frequenzen Jl/2,Λ/4,Λ/8, Λ/16 liefert. Bei den Kippschaltungen 400 bis 403 kann es sich um die gleichen Kippschaltungen wie die des Zählers 20 handeln. Mit Hilfe dieser vier letzt-

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erwähnten Impulsfolgen erzeugt der Generator 4- Impulsfolgen T₁, T^, Tq, T₁₂, T₁C, T₁₆, in denen die Impulse die folgende Dauer und Impulsfolgeperiode haben:

	Dauer	Impulsfolgeperiode
	1/Jl	16/-Π.
φ	1/Jl	4/Λ
·^Τ8	1/Jl	2/Λ
^Τ12	= T₄ 3/Λ	V Λ
	= T₁ 15/Λ	16/Λ
^Τ16	= eine Dauer-Eins

Die Impulsfolge T₁ (Fig. 9, Zeile f) wird vom NICHT-ODER-Tor 47 erzeugt, das die folgende Operation ausführt:

( Λ /2). ( A /4). (J/8) . (JT/16)
= JT/2 + JTA + Jl/8 + Jl/16

Die Impulsfolge T₂^ (Fig. 9, Zeile g) wird vom NICHT-ODER-Tor 4-8 erzeugt, das die folgende Operation ausführt:

(Jl/2). (JlA) = A/2

Die Impulsfolge Tg (lig. 9» Zeile h) ist keine andere als die Impulsfolge mit der Frequenz <Sl/2.

Die Impulsfolge Τ-,ρ (Fig. 9» Zeile i) ist keine andere als

Die Impulsfolge T₁C (Fig. 9» Zeile o) ist keine andere als ¥-,.

Die Impulsfolge T₁₆, die eine Dauer-Eins ist, ist auf Zeile k von Fig. 9 dargestellt.

Bezeichnet man mit η , η-,, n^,, ng, n,p, n·,,-, n-w- nicht nur die Ausgangsklemmen des Dichte Wählers, sondern auch die aneinanderstossenden Signale mit der Dauer 1/12ί^, die an die-

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sen Klemmen erscheinen, so erzeugt der Impulsfolgegenerator das Resultat:

« ίΠ χ γι IH χ γ» ITI J. Tl T^ U-Tt Φ -I- Ti Ή

¹¹I¹I ⁺.ⁿr* ^{+ 31}S¹S ^{+ η}ΐ2¹ΐ2 ^{+ n}i5ⁱi5 ³¹Io¹Ie

Dazu legt man an das UND-NICHT-Tor 42 die folgenden Signale ^T₁ , vom TJHD-NICHT-Tor 42 geliefert-, n^T^ , vom UHD-NICHT-Tor 43 geliefert; , vom "OUD-ITEGHT-Tor 44 geliefert;

ⁿ12^T12 » ^{vom OHD}-^NICHTi'^Tor ^5 geliefert; ⁿ15^T15 * ^vom "^lnJI)-^RICHT--^{Tor 2}^⁶ geliefert;

Dadurch erhält man am Ausgang des TOTD-NICHT-Tores 41

. (njüj). Cn₁₂ ¹Ia^ · ^ⁿl5^Tl5'⁾ -⁵Io d.h. das Signal (4).

Die Signale, die aus der Klemme 49 des Impulsfolgegenerators und aus der Klemme 49* des Impulsfolgegenerators 4* austreten, werden durch die Signale Λ und JC mit dem Ziel "begrenzt, sie vermittels der Tore 5 und 5¹ (Fig· 3) miteinander zu verflechten.

TJm den Effekt des Tiefpassfilters 7 zu kompensieren, kann man die Dichte der niedrigen Frequenzen gegenüber der Dichte der hohen Frequenzen um 6 dB vermindern. Dazu (Fig. 8) steuert man den Generator 4' mit einer Frequenz an, die doppelt so hoch ist wie die zum Ansteuern von 4 "benutzte, und legt an

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das Tor 5 das Signal Jl = 2 Έ und an das Tor 5¹ das Signal Λ/2 = H als Begrenzungssignale an (um Koinzidenzen zu vermeiden, ist das Signal Jl/2 nicht den von Zeile b der Fig. 9» sondern ein Signal derselben Frequenz mit zweimal kürzeren Impulsen, d.h. das Signal 2H.H).

Nachstehend soll eine einfachere Variante des erfindungsgemässen Ruf generators "beschrieben werden, in der die SinusweOle anders quantisiert wird als in der Fig. 2. Diese Abtastung ist in der Fig. IO und in der nachstehenden Tabelle dargestellt:

Tabelle III

Argument φ τπ/2 -π/3 -π/6 Ο +π/6 +π/3 +π/2

Sinus φ	1	-O	,866	-ο,	5	0	+0,5	+0,866	+ 1
8(l+sin<J»)	O	+1	,072	+4-		+8	+12	+14,928	+16
beibehaltener Wert	O	0		4-		8	12	16	16

Vergleicht man die Tabellen I und III, so stellt man fest, dass die Unterschiede die folgenden sind; In der Tabelle III setzt man

1 + 8ίη(-π/3) - O
1 + 8ίη(π/3) - 2

Die Ausgangsklemmen des Dichtewählers sind jetzt 5 an der Zahl anstelle von 7 (einschliesslich der Klemme η ) , nämlich ⁿo» ⁿ4» ⁿÄ» ⁿi6 ^vm!^^L 4" anstelle von 6 (ohne die Klemme η mit zuzählen). Die\Ausgangsklemmen des Wählers müssen in der

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folgenden Reihenfolge abgetastet werden:

¹¹O' ⁿo» ³V ⁿ8' ⁿ12' ¹¹IO' ⁿ16 )

und die Impulsfolgegeneratoren müssen das folgende Signal aussenden:

ⁿ4^T4 ^{+ n}8^T8 ^{+ n}12^T12 ^{+ n}l6 ^^;

Die Tabelle, die die Entwicklung des Inhalts des Zählers zeigt und die logischen Verknüpfungen, die eine Eins an den

Klemmen η , n_;., n_o, η_ΊΟ, n-,_c in der vorstehenden Reiheno μ- ο Ld. Io

folge und mit den vorstehenden Wiederholungen auftreten lassen, sieht wie folgt aus:

Tabelle IV

IJKLMN.

ⁿ8 H

ⁿo

n₈ 0 0 0 0 0 1

n₁₂ 10 0 0 0 0

n₁₆ 0 10 0 0 0

n₁₆ 0 0 10 0 0

n₁₆ 0 0 0 10 0

ⁿ12 ⁿ8

0	0	0	0	0	0
1	0	0	0	0	1
0	1	0	0	0	1
0	0	1	0	0	1
0	0	0	1	0	1
0	0	0	0	1	1

Man erhält:

ⁿ16 ⁿ12^T12

0	0	0	=	0	1	0	(6)
0	0	0	8	0	0	0	.<AA (7)
1	0	0	0	0	1
		^j+kh		+ IT
		(i+n	+	N). cA/2

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» I+J+K+L+M = (Z+K+L. Ϊ+Η). J2/2 (8)

η₄α?₄ = (ΐ+Μ).Ν = ("3+!T) + W).>Jl/2.Jl/4 (9)

η_ο = (J+K+L).N

Wie zuvor braucht das Signal an der Klemme η nicht verarbeitet zu werden.

Während man in den Figuren 7 und 8 den Datenwähler 3, der an sieben Klemmen Adressen an den Impulsfolgegenerator 4 liefert, einerseits und diesen Impulsfolgegenerator selbst, der die Grundimpulsfolgen liefert und die Impulsfolgen gewünschter Dichte verarbeitet, andererseits·, getrennt dargestellt hat, hat man den Datenwähler 13 und den Impulsfolgengenerator 14 auf derselben Fig. 11 dargestellt. Denn es ist nicht erforderlich, einerseits die Signale n, und andererseits die Signale 0?_k zu verarbeiten, weil dieselben Tore dazu benutzt werden können, aus den Bits I, J, K, L, M, N und den T_v-Daten die Produkte n.T. zu bilden. Dann wird der

S- dt}

Ausdruck (5) ersetzt durch den folgenden Ausdruck:

n₁₆ + T₄ (I+M).IT + n₈T₈ + T^ (J+M).N (10)

. 11 stellt die Wähler 13 und 13' und die Impulsfolgengeneratoren 14 und 14' für hohe bzw. niedrige Frequenzen dar. Die Bezugszahlen ohne Index gelten für die hohen, Frequenzen und mit Index für die niedrigen Frequenzen. Es soll nachstehend nur jeweils ein Wähler und ein Generator beschrieben werden.

Fig. 11 zeigt ebenfalls das Schieberegister 30, die D-Kippschaltung 31, das HND-NICHT-Tor 32 und den Inverter 321, die auf der Fig. 7 dargestellt sind, sowie die Kippschaltungen

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des Frequenzteilers 40 des Impulsfolü-gengenerators 4. Dabei ist zugrundegelegt (da dies ein Vorzug des erfindungsgemässen Synthetisierers ist), dass diese Kippschaltungen keine anderen sind als die Kippschaltungen 200 und 201 des Zählers 20 und die Kippschaltung 200 des Zählers 20', wobei dieser letzteren eine Kippschaltung 210 vorgeschaltet ist. Die Kippschaltung für den Binärwert 0, nämlich 200, erhält das Taktgebersignal H und die Kippschaltung 210 das Taktgebersignal 2H.

Das NICHT-ODERJ-Tor 351 ermöglicht es, (I+M) zu erhalten, während das NICHT-ODER-Tor 352 es ermöglicht, (J+K+L) zu erhalten. Das NICHT-ODER-Tor 353 erzeugt den Ausdruck (6), indem es n-,g liefert. Das NICHT-ODER-Tor 354 erzeugt den Ausdruck:

ⁿA » (I+M) .N.T₄ = (T+IT) + IT + ¥₄

Das NICHT-ODER-Tor 355 erzeagt den Ausdruck:

_8Q t₈ ■ (i+J+K+L+M)

Das NICHT-ODER-Tor 356 erzeugt den Ausdruck:

= (I+H) + N + ¥4

Das NICHT-OBER-Tor 357 schliesslich erzeugt den Ausdruck (10).

Die Ausgänge der Impulsfolgengeneratoren 14· und 14 sind mit den Begrenzungstoren 5'und 5' verbunden, von denen das erste durch die Signale H und 2H* und das zweite durch die Signale 2H gesteuert wird, so dass die Begrenzung durch das Tor 5¹ doppelt so schnell erfolgt wie die Begrenzung durch das Tor 5» ohne dass Koinzidenz zwischen den Begrenzungszeitpunkten vorhanden wäre.

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Die Erfindung ist zwar vorstehend anhand von zwei Ausführungsbeispielen vollständig beschrieben worden, bei denen die Sinuswelle in sechs Stichproben abgetastet wird und wo die Werte der Stichproben mit mehr oder weniger guter Näherung ganzzahlig gemacht werden, es liegt jedoch auf der Hand, dass die Anzahl der Stichproben pro Periode und die Annäherung an die Werte der Stichproben modifiziert werden können, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Auch ist zwar für die beschriebenen Ausführungsbeispiele je nach Sachlage eine NIGHOJ-ODER- oder UND/NICHT-Logik gewählt worden, es versteht sich jedoch von yelbst, dass man auch jede andere bekannte Logik verwenden könnte, um die Boole'sehen Ausdrücke zu lösen, die in der Spezifikation festgesetzt sind.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

Vorrichtung zum Erzeugen von pulsierenden Signalen eines Mehrfrequenz-Code aus zwei sinusförmigen Signalen, deren Frequenzen aus einer Reihe von vorgegebenen Steuerfrequenzen ausgewählt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung aus einer Steuerfrequenzen-Wählvorrichtung besteht, weiterhin aus einem Frequenzteiler, der eine Taktgeber frequenz in eine Frequenz umwandelt, die gleich einem ganzzahligen Vielfachen m der zu synthetisierenden Steuerfrequenz ist und wobei dieses Vielfache auf einer SinuswelLe ein Winkel inkrement definiert, das gleich 2π, geteilt durch dieses Vielfache, ist, und aus zumindest einem Impulsfolge-'generator mit gesteuerter Folgefrequenz, und dadurch gekennzeichnet, dass sie weiterhin einen Adressengenerator umfasst, der eine Reihe von Adressen erzeugt, die Winkelargument-Vielfachen dieses Inkrements entsprechen und der diese Adressen erst in einer, dann in der anderen Richtung usw. abtastet, sowie Einrichtungen zum Steuern des Impulsfolge^generators mit gesteuerter Folgefrequenz in der Weise, dass er in der Zeitspanne, die gleich der Periode des zu synthetisierenden Sinussignals, geteilt durch m mal dieses Vielfachen, ist, Teil-Impulsfolgen erzeugt, deren Frequenz gleich der jeweils gewählten Steuerfrequenz ist und deren Folgefrequenzen praktisch den Ordinaten eines Sinussignals, bezogen auf die Tangenten an dessen Scheitelpunkten, für diese Winkelargumente proportional ist (sind), so dass schliesslich mindestens eine vollständige Impulsfolge entsteht, die aus Teilfolgen zusammengesetzt ist, deren Frequenz die jeweils gewählte Steuerfrequenz ist und bei der die Folgefrequenz

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einer Teilfolge dieser Ordinate proportional ist, die ihrer Stellung in der vollständigen Folge entspricht.
2. Vorrichtung zum Erzeugen von pulsierenden Signalen eines Mehrfrequenz-Code, bestehend aus einer Vorrichtung zum Auswählen von zwei vorgegebenen Steuerfrequenzen aus mehreren, aus zwei Frequenzteilern, die eine Taktgeberfrequenz in eine erste und eine zweite Frequenz umwandeln, die jeweils gleich selben ganzzahligen Vielfachen m von zwei ausgewählten Steuerfrequenzen sind, wobei dieses Vielfache auf einer Sinuswelle ein Winkelinkrement definiert, das gleich 2π, geteilt durch dieses Vielfache, ist, und aus zwei Impulsfolgengeneratoren mit gesteuerter Folgefrequenz, und wobei die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass sie zwei Adressengeneratoren umfasst, die eine Eeihe von Adressen erzeugen, die mehreren Winkelargumenten dieses Inkrements entsprechen und die diese Adressen erst in einer, dann in der anderen Richtung in einem Takt abtasten, der für den einen Adressengenerator gleich der ersten dieser Frequenzen und für den anderen Adressengenerator gleich der zweiten dieser Frequenzen ist, dadurch, dass sie Einrichtungen umfasst, mit denen die Impulsfolgengeneratoren mit gesteuerter Folgefrequenz in der Weise gesteuert werden können, dass sie in der Zeitspanne, die gleich der Periode jedes zu synthetisierenden Sinussignals, geteilt durch dieses Vielfache, ist, Teil-Impulfolgen erzeugen, deren Frequenz jeweils gleich dem m-fachen der ausgewählten Steuerfrequenz ist und deren Impulsfolgefrequenzen praktisch den Ordinaten eines Sinussignals für diese Winkel-

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argumente proportional sind, und dadurch, dass sie Einrichtungen umfasst, mit denen diese von den Impulsfolgengeneratoren erzeugten Impulsfolgen so miteinander verflochten werden können, dass schliesslich zwei vollständige Impulsfolgen entstehen, die jeweils aus Teilfolgen zusammengesetzt sind, wobei die Frequenz dieser vollständigen Folgen die ausgewählte Steuerfrequenz ist und wobei die Folgefrequenz der Impulse einer Teilfolge der Ordinate proportional ist, die ihrer Stellung in der vollständigen Folge entspricht.
3. Vorrichtung zum Erzeugen von Signalen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Winkelinkrement, das gleich 2π,geteilt durch das ¥ielfache mit dem Wert 12 der zu synthetisierenden Frequenz, ist, gleich π/6 ist, dadurch, dass die Ordinaten des Sinussignals, bezogen auf die Tangente an seinen negativen Scheitelpunkten,für mehrere Winkelargumente

- π/2, - π/3, - π/6, 0, π/6, π/3, π/2 dieses Inkrements jeweils die Zahlenwerte 0, 1, 4, 8, 12, 15, 16 haben, und dadurch, dass die Folgefrequenzen der vom Impulsfolgen-Generator mit gesteuerter Impulsfolgefrequenz erzeugten aufeinanderfolgenden Impulsfolgen diesen Zahlenwerten proportional sind.
4-. Vorrichtung zum Erzeugen von Signalen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Winkelinkrement, das gleich 2π, geteilt durch das Vielfache der zu synthetisierenden Frequenz ist, gleich π/6 ist, dadurch, dass die Ordinaten des Sinussignals, bezogen auf die Tangente an seinen negativen Scheitelpunkten, für mehrere Winkelargumente - π/2, - π/3,

- π/6, O, π/6, π/3, π/2 dieses Inkrements jeweils die Zahlen-

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wdrte O, 0, 4-, 8, 12, 16, 16 haben, sowie dadurch, dass die Folgefrequenzen der vom Impulsfolgen-Generator mit gesteuerter ITolgefrequenz erzeugten aufeinanderfolgenden Impulsfolgen jeweils diesen Zahlenwerten proportional sind.
5· Vorrichtung zum Erzeugen von Signalen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass diese aufeinanderfolgenden Ordinaten für die 12, zusammen 2 π betragenden Inkremente jeweils und sequentiell den Zahlenwerten 0, 1, 4, 8, 12, 15, 16, 15» 12, 8, 4·, 1 proportional sind, die praktisch die aufeinanderfolgenden Ordinaten von aufeinanderfolgenden Abszissen darstellen, die eine beliebige Sinuswelle auf einem Intervall von 2π in 12 gleiche Teile unterteilen, wobei als BezugsOrdinate die Ordinate des unteren Scheitelpunkts der SinusweUe genommen wird.
6. Vorrichtung zum Erzeugen von Signalen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Taktgeberfrequenz annähernd ein Vielfaches sämtlicher Steuerfrequenzen und der Zahl ist.
7. Vorrichtung zum Erzeugen von Signalen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie zum Herbeiführen der Verflechtung der vollständigen Impulsfolgen, die den beiden ausgewählten Steuerfrequenzen entsprechen, zwei UND-Tore umfasst, deren erste Eingänge jeweils die erste bzw. zweite vollständige Folge erhalten und deren zweite Eingänge jeweils zwei komplementäre Taktgebersignale Jl und JI erhalten.
8. Vorrichtung zum Erzeugen von Signalen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerfrequenzen in zwei

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Gruppen -eine Gruppe unterer und eine Gruppe oberer Frequenzenunterteilt sind, wobei die ausgewählten Frequenzen eine Frequenz der ersten Gruppe und eine Frequenz der zweiten Gruppe sind.
9. Vorrichtung zum Erzeugen von Signalen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zum Auswählen der Steuerfrequenzen ein Tastenfeld mit Zahlentasten ist.
10. Verfahren zum Erzeugen einer aus pulsierenden, getrennt frequenzmodulierten Signalen zusammengesetzten Folge in einer Fernsprechleitung, wobei dieses Verfahren Signale des Mehrfrequenz-Code liefert und wobei diese zusammengesetzte Folge aus zwei vollständigen Folgen mit durch eine Tastentastatur gewählten Steuerfrequenzen gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste vollständige pulsierende Folge erzeugt wird, die η mal m sequentielle Teilfolgen mit jeweils einer Dauer umfasst, die gleich dem m-ten Teil der Periode der ersten, mit der Tastatur gewählten Steuerfrequenz ist, wobei m und η bestimmte ganze Zahlen sind, und deren Frequenzen praktisch jeweils und aufeinanderfolgend den Ordinaten einer SinuswelLe proportional sind, die aufeinanderfolgenden Abszissen entsprechen, die gleich dem k-fachen des m-ten Teils der Periode dieser SinuswelLe sind, wobei K eine ganze Zahl zwischen 0 und m-1 ist, und weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite, der ersten analoge vollständige Folge erzeugt wird, in der die Dauer der Teilfolgen gleich dem m-ten Teil der Periode der zweiten, mit der Tastatur gewählten Steuerfrequenz ist, sowie

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schliesslich aadurch, dass diese beiden vollständigen Folgen so miteinander verflochten werden, dass diese aus pulsierenden Signalen zusammengesetzte Folge entsteht.

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