DE2556354C2 - Digitaler Mehrfrequenzcodezeichenempfänger für Wählkennzeichen in Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen - Google Patents

Description

Die Anmeldung betrifft einen digitalen Mehrfreq'ienzcodezeichenempfänger für Wählkennzeichen in Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen, wobei die Wählkennzeichen aus m Frequenzen innerhalb eines Satzes von π vorbestimmten Frequenzen zusammengesetzt sind und einen Mehrfrequenzcode bilden, mit einem digitalen Bandpaß und einer Anordnung von digitalen Resonanzfiltem. die in Gruppen von je zwei hintereinandergeschalteten und auf eine der λ Frequenzen abgestimmten Resonanzfiltem aufgeteilt sind, wobei die Resonanzfilter zyklisch abgetastet und die so gewonnenen Abtastwerte in einer digitalen Erkenneinrichtung verarbeitet werden, die über einen mehrere Abtastzyklen umfassenden Zeitabschnitt gemittelte Abtastwerte von allen Resonanzfiltem einzeln empfängt.

Ein Empfänger der eingangs genannten Art ist schon bekannt aus der FR-PS 16 03 175. Dieser bekannte Empfänger wird in automatischen Vermittlungsstellen zu Signalisierungszwecken eingesetzt und ist verwendbar sowohl zur Signalisierung zwischen Vermittlungsstellen, die nach dem vom CCITT empfohlenen Signalisierungssystem No. 5, R2 arbeiten als auch zur Wählzeichengabe vom Teilnehmerapparat zur Vermittlungsstelle, wobei der sogenannte Tastwahlcode verwendet wird.

Der Empfänger enthält im wesentlichen eine Filteranordnung, die Tür jede zu empfangende Frequenz ein digitales Resonanzfilter aufweist und ein Rechenwerk zur Auswertung der von den Filtern abgetasteten Amplitudenproben.

Dieser bekannte Empfänger ist jedoch gegen Zeichensimulation durch Nebensprechen oder Sprache nicht geschützt und benötigt Quittungssignale, um die erforderliche Sicherheit bei der Signalisierung zu gewährleisten.

Der Anmeldung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Empfänger anzugeben, der rein digital arbeitet und der einen hohen Schutz gegen Zeichenimitationen bietet.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das erste Filter jeder Gruppe breitbandiger als das zweite Filter ist, daß die digitale Erkenneinrichtung zuerst in einer ersten Betriebsphase aus den gemittelten Abtastwerten der Signale von den ersten Filtern das Signal mit dem größten Abtastwert ermittelt, diesen mit einem vorgegebenen Mindestwert vergleicht und wenn der ermittelte Abtastwert den Mindestwert aufweist, das Auftreten eines Zeichens erkennt und durch Multiplikation des ermittelten Abtastwertes mit vorgegebenen Konstanten einen ersten, zweiten und dritten Schwellwert bildet, die Signale von den zweiten Filtern einer Amplitudendiskrimination mit mindestens einem der Schwellwerte unterzieht und damit die Gültigkeit des Zeichens prüft und gegebenenfalls das Zeichen selbst erkennt und daß die digitale Erkenneinrichtung dann in einer zweiten Betriebsphase eine weitere Amplitudendiskrimination mit dem dritten Schwellwert bezüglich

der Signale von den zweiten Filtern durchführt, um nach Unterschreilen des dritten Schwellwerts das Enden des Zeichens zu erkennen.

Dadurch ergibt sich der Vorteil, daß der Empfanger äußerst zuverlässig arbeitet, daß er keine alterungsbedingten Abweichungen seiner Parameter aufweist und daß er weder bei der Herstellung noch wartungsbedingt abgeglichen werden muß.

Vorteilhafte Weiterbildungen können den Unteransprüchen entnommen werden.

Die Erfindung wird anhand des in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 das Blockschaltbild einer Filteranordnung zum Erkennen von sechs Frequenzen,

Fig. 2 das Blockschaltbild eines mittelwertb.ildenden Rechenwerks,

Fig. 3 und 4 Amplitudendiagramme von sechs Signalen, von denen zwei Frequenzen ein Zeichen bilden, und

Fig. 5 das Blockschaltbild einer digitalen Erkenneinrichtung.

Die vom Empfänger empfangenen Mehrfrequenzsignale werden mittels eines als digitales Filter arbeitenden Spezialrechners in aus der FR-PS 21 19 309 bekannter digitale·· Weise gefiltert. Zu diesem Zweck werden die empfangenen analogen Signale abgetastet und linear in binärer Form codiert mit einer Anzahl von Bits, die von dem Dynamikbereich der zu verarbeiten-

"■ den Mehrfrequenzsignale abhängt, beispielsweise zehn Bits für einen Dynamikbereich von 30 dB. Das erste Bit eines jeden Wortes repräsentiert das Vorzeichen eines Abtastwertes. Im allgemeinen wird eine Abtastperiode von 125 μ5 bei sprachfrequenten Signalen verwendet,

"' obwohl diese Zeit nicht zwingend vorgeschrieben ist. Der Empfänger kann auch Mehrfrequenzsignale empfangen, die als codierte Abtastwerte übertragen werden. In diesem Fail ist eine Codierung nicht erforderlich. Wenn die Abtastwerte jedoch vor der Übertragung

r. gepreßt wurden, müssen sie nach dem Empfang gedehnt werden, damit man lineare Codes erhält. Selbstverständlich kann der Empfänger mehrere mit verschiedenen Mehrfrequenzsignalüberiragungskanälen verbundene Eingänge haben, ·. obei der Spezial-

.'<> rechner dann die Signale der verscni' denen Kanäle nacheinander verarbeitet.

Die bekannte Verwirklichung einergegebenen l-ilteranordnung mit den spezifischen Filtercharakteristiken erhält pan durch Kombination einer gewissen Anzahl

:· von Filterzellen zweiter Ordnung, wobei jede Zelle das folgende Gleichungssystem lösen kann:

H- (nT)= X{nT) + Bl ■ W(nT-T) + Bl ■ W(nT-lT). Y(iiT) =.40 [W(ItT) +Al ■ W {nT-T)tAl ■ W(nT-2T)\.

Darin bedeutet:

T Abtastperiode,

η Ordinalzahl der Abtastung,

-V («7") am Eingang der Filterzelle auftretendes digitales Signal.

K (nT) am Ausgang der Filterzelle auftretendes digitales Signal,

W (nT) digitales Zwischen-Signal,

A 1. Al, Bl, Bl Konstanten, die die Charakteristiken der Filterzellen definieren (Pole und Nullstellen),

A 0 Konstante, mit der der Übertragungsfaktor der Filterzelle gesteuert wird.

Fig. 1 zeigt das AusTihrungsbeispiel einer Filteranordnung zum Erkennen der Anwesenheit von sechs vorbestimmten Frequenzen Fl bis F6, die einen vorgegebenen Mehrfrequenzcode bilden. Sie enthält eine erste Gruppe von vier Filterzellen zweiter Ordnung C 1, Cl, C3, C4 in Kaskadenschaltung, die einen breitbandigen Bandpaß bilden, um Signale zu dämpfen, deren Frequenzen unterhalb Fl und oberhalb F6 liegen sowie eine zweite Gruppe von sechs Filterzellen zweiter Ordnung CIl, C21 ... C61, die parallel geschaltet an den Ausgang der ersten Gruppe von vier Filterzellen C 1 bis C 4 angeschlossen sind und die einen Satz von sechs auf die Frequenzen Fl bis F6 abgestimmten Resonanzfiltern bilden und eine dritte Gruppe von sechs weiteren Filterzellen zweiter Ordnung C12, C 22 ... C 62, die einen Satz von sechs auf dieselben Frequenzen Fl bis F6 abgestimmten RejOnanzfiltern bilden, wie die vorhergehenden Filter, die aber eine schmalere Bandbreite aufweisen, worauf später noch eingegangen wird.

Im folgenden werden die zwölf Resonanzfilter mit Cij bezeichnet

/ = 1 bis 6,
j = I und 2,

r> wobei /die Ordinalzahl der betrachteten Frequenz (Fl bis Fb) innerhalb des Mehrfrequenzcodes darsteüt und j die Ordinalzahl des Resonanzfilters bei einergegebenen Frequenz bezeichnet.

4ii a'^J {i — 1 bis 6,y" = 1 und 2) sei die momentane Amplitude der Signale, die nacheinander am Ausgang der verschiedenen Resonanzfiltern Cij im Verlauf einer Abtastperiode T auftreten.
Der Spezialrechner führt alle Rechnungen bezüglich

•Ί der verschiedenen Filterzellen im Zeitmultiplexverfahren aus: die Konstanten AO, A 1, A 2, B 1, B1, die jeder Zelle zugeordnet sind, sowie die Befehle, die die Beschaffenheit der Filteranordnung betreffen und die von jeder Zelle ausgeführten Arbeitsgänge, die in einen

ίο Speicher eingeschrieben werden, beispielsweise in einen Mikrogrammspeicher. Auf diese Weise ergeben sich zeitlich nacheinander im Verlauf einer Abtastperiode der Ordnung η und der Dauer T am Ausgang der Filteranordnung zwiilf numerische (digitale) Signale a¹':

a", a^u, ... α⁶¹, a"\

Jedes Signal a'¹ mit gegebenem / und j bildet nacheinander in Abhängigkeit von der Ordinalzahl // eine Folge von Werten, die die momentane Amplitude eines Signals mit einer überwiegend sinusförmigen Kompo-

bo nente der Frequenz Fi darstellen.

Die Vorgänge zum Erkennen des Auftretens und Verschwindens eines mehrfrequenten Signals erfolgen mit einem Satz von gemiUelten Werten der Signale a'^J, die wie folgt definiert werden:la*'!sei der Absolutwert der

to momentanen Amplitude einer jeden Probe a'^J, so daß die Folge der Werte |n"| das gleichgerichtete Signal darstellt. Wenn im Verlauf eines mit T bezeichneten Zeitabschnitts η 1 (ζ. B. η 1 =· 16) Proben α'⁷ erzeugt wer-

den, so gilt: Γ = π 1 · 7*(z. B. Γ - 16 · 125 μί = 2 ms) · k sei die Ordinalzahl eines Zeitabschnitts 7" und /t die Ordinalzahl einer Probe im Ar-ten Zeitabschnitt 7", Der aus n\ Proben während des Α-ten Zeitabschnitts T gemittelte Wert a[' kann angegeben werden mit:

ti - I

at

l·' i g. 2 zeigt das Prinzipschaltbild eines Rechenwerks, das den Mittelwert a" bildet. Das Rechenwerk enthält eine Addierstufe 1, die über ein Summierregister 4 mit einem Schieberegister 2 verbunden ist, das ebenso viele Leitungen wie Resonanzlllter enthält und dessen Ausgang mit einem durch n\ teilenden Teiler 3 einerseits und mit einem Eingang der Addierslufe 1 andererseits verbunden ist, deren anderen Eingang die Bits der gleichgerichteten Signale mit dem Wert a'¹ in Parallelform von den digitalen Filtern empfängt. Die Gleichrichtung wird einfach durch Unterdrücken des Vorzeichenbits erreicht, so daß die Addierstufe 1 nur die neun Amplitudenbits vom digitalen Filter empfängt. Die Verbindungen zwischen den verschiedenen Elementen des Rechenwerks sind in paralleler Form ausgeführt. Die Befehle /, die von einem nicht dargestellten Speicher kommen, steuern das Rechenwerk.

Die zwölf gleichgerichteten Signale a", die einmal pro Periode 7" am Eingang des Rechenwerks auftreten, werden in der Addierstufe 1 zu der Summe der entsprechenden Signale a'' der vorhergehenden Perioden addiert, die an der entsprechenden Zeile des Schieberegisters 2 abgenommen werden. Die neu erhaltene Summe wird dann in derselben Zeile dieses Schieberegisters anstelle der vorhergehenden Summe eingespeichert. Diese Operation wird nacheinander für die zwölf gleichgerichteten Signale a^u durchgeführt und wird in w 1 Perioden 7" wiederholt. Die so am Ende dieser //1 Perioden T erhaltenen Ergebnisse im Schieberegister 2 werden - statt, daß sie der Addierstufe zugeführt werden - zum durch n\ teilenden Teiler3 transferiert. Der durch n\ teilende Kreis liefert folglich in jedem Zeitintervall V zwölf Signale al'(i = I bis 6,7= 1 und 2).

Der speziell zur Lösung des Gleichungssystems mit den Gleichungen (1) und (2) ausgebildete- digitale Rechner wird als digitale Filiereinheit bezeichnet, zu der auch das nachgeschaltete in Fig. 2 dargestellte mittelwertbildendc Rechenwerk gehört.

Die Verwendung zweier Rechenwerke zur Filterung und zur Mittelwertbildung ist nicht die einzig mögliche Lösung. Diese beiden Rechenwerke können zu einem zusammengefaßt werden, wenn die Arbeitsgeschwindigkeit der angewandten Technologie dies gestattet oder wenn die Anzahl der verarbeitenden Mehrfrequenzkanäle nicht zu groß ist.

Die erfindungsgemäße digitale Erkenneinrichtung, die hinter der obengenannten digitalen Filtereinheit angeordnet ist, soli das Maximum an Informationen aus der Folge der Signale mit den Werten a^iJ entnehmen, · um die Anwesenheit oder Abwesenheit von Mehrfrequenzsignalen mit einem Minimum an Fehlern auch bei Anwesenheit von Störsignalen zu erkennen. Sie arbeitel in zwei Befriebsphasen:

1. Erkennen des Auftretens eines Mehrfrequenzsignals;

2. Erkennen des Endens eines Mehrfrequenzsignals.

Die Erkenneinrichtung arbeitet in der ersten Betriebsphase, sobald sie das Signalende erkannt hat, und /.war so lange, bis sie das Auftreten eines neuen Mehrfrequenzsignals erkannt hat.

> Umgekehrt arbeitet die Erkenneinrichtung in der zweiten Betriebsphase, wenn sie das Auftreten eines Mehrfrequenzsignals erkannt hat, und zwar so lange, bis sie das Signalende erkannt hat.

Die digitale Erkenneinrichtung verarbeitet die gefil-

> terten Signale, die zu den verschiedenen Übertragungskanälen gehören, im Zeit-Multiplexverfahren. Um die digitale Erkenneinrichtung besser versehen zu können, werden vereinfachend nur Mehrfrequenzsignale betrachtet, die über einen einzigen Kanal übertragen

. werden. Beispielsweise wird angenommen, daß die verwendete Filteranordnung die in Fig. 1 dargestellte ist, und daß die verwendete Frequenzkombination des Mehrfrequenzcodes aus zwei von sechs Frequenzen besteht.

ι Die zwei Betriebsphasen des digitalen Erkennkreises werden nun nacheinander erläutert:

I. Erkennen des Auftretens eines Mehrfrequenzsignals

Diese Betriebsphase umfaßt die auleinanderfolgen-■ den Arbeitsschritte:

WicLiungderzwöIfWertea»^y(/= 1 bis 6,./ = 1 und 2) der gleichgerichteten und gemittelten Signale, die von den Resonanzfiltern Cij kommen; - Ermittlung zweier Schwellwerk zur Amplitudendiskrimination;

Amplitudendiskrimination bezüglich der sechs gewichteten Signale mit den Werten A[² U = 1 bis 6);

Erkennung der Abwesenheit von Einschwingvorgängen : Entscheidung; Verriegelung.

Diese verschiedenen Arbeitsschritte werden einmal • pro Zeitabschnitt T ausgeführt und in mehreren Zeitabschnitten T wiederholt bis die Anwesenheit eines Mehrfrequenzsignals erkannt ist. Jeder Arbeitsschritt wird nun detailliert beschrieben:

Wichtung der zwölf Werte al' (/ = 1 bis 6;y = I und 2)

Die das digitale Filter bildenden Filterzellen zweiter Ordnung haben gemäß den ihnen zugeordneten Koeffizienten Al, Al, Bl, Bl unterschiedliche Übertragungsfaktoren. Die Übertragungsfaktoren sind ungefähr an den Pegel des digitalen Filters durch die Verwendung des Koeffizienten A 0 in Gleichung (2) des genannten Gleichungssystems angeglichen.

Diese Angleichur.g enthält eine Reihe von Verschiebungen, um die Verarbeitungszeit im Digitalfilter zu verkürzen.

Zweck der Wichtung der zwölfAmplituden al' in dem digitalen Erkennkreis ist es, einerseits die verbleibende Ungleichheit der Übertragungsfaktoren derzwölf Resonanzfilter CiJO= 1 bis6;./= 1 und2)zu korrigieren und andererseits um Welligkeiten in der Frequenzkurve des Bandpaßfilters mit seinen Bandpässen zu kompensieren.

Diese Wichtung wird erzielt durch Multiplikation eines jeden Signals mit dem Wert al' (/ = i bis 6; j =■ 1 und 2) mit einer geeigneten Konstante g" (/ = I bis 6, j = 1 und 2). Man erhält somit: Al^J = al^J. g* (/ = 1 bis 6; /= 1 und 2), wobei A'_k ^J der gewichtete Wert des Signals al¹ ist

. max

A 02 = q ■ M_L

wobei / und q zwei gegebene bemessungsgebundene Konstanten sind.

Es sei angemerkt, daß das Bezugssigna] vom Wert M_k errechnet wird aus den gleichgerichteten gemitteiten Ausgangssignalen aus den sechs Resonanzfiltern Ci 1 (ι = 1 bis 6) und nicht aus denen von den sechs Resonanzfiltern Ci 1 (/ = 1 bis 6), weil, wie schon gesagt, die ersten Resonanzfiiter C Ii bis CiI einen breitbandigeren DurchJaßbereich haben. Auf diese Weise bleiben die Schwellwerte A 01 und A 02 virtuell konstant, unabhängig von der Position einer jeden Frequenz innerhalb des engeren Bandpasses mit den Filtern Ci 1 (/' = 1 bis

Angemerkt sei, daß diese Operation kürzer ist als eine genaue Wichtunfc direkt am Ausgang des digitalen Filters für Signale des Wertes a" wäre, weil die Anzahl auszuführender Multiplikationen pro Zeiteinheit bezüglich der Mittelwerte a_k'^J n\ mal kleiner - im genannten Beisp^.l sechzehnmal kleiner - ist.

Ermittlung der beiden Schwellwerte
zur Amplitudendiskrimination

Iis werden zwei Schwellwerte A 01 und A 02 ermittelt, um eine vorbestimmte Amplitudendiskrimination zu erreichen, die, wie man später sehen wird, zur Erkennung der zwei aus sechs Frequenzen im genannten Mehrfrequenzcode vorgesehen ist. Diese beiden Schwellwerte werden als Funktion eines Bezugssignals mit dem Wert Λ/. gewählt den mandijrr.h Mittelwertbildung der Signale mit dem Wert A¹P max über λ I auf einanderfolgende Zeitintervalle T erhält^wobei Äp max das größte der Signale mit den Werten Ap darstellt, das man während des Α-ten Zeitintervalls T erhält. Für das Bczugssignal AZ₁ kann geschrieben werden:

mit beispielsweise Al = 4.

Abrängig vom Wert M_k des Bezugssignals können zwei Fälle auftreten:

a) M_k < L

b) M_k> L

wobei L eine vorgegebene bemessungsgebundene Konstante ist.

a) M_k < L

Es wird festgestellt, daß der Wert M_k des Bezugssignals zu klein ist und daß das Mehrfrequenzsignal, wenn es vorhanden ist, nicht erkannt werden sollte, weil es durch Übersprechen entstanden ist. Es wird deswegen kein Schwellwert ermittelt und die Verarbeitungsabfolge der Erkennphase eines Mehrfrequenzsignals wird beendet.

b) M_k > L

Das Anstehen eines Mehrfrequenzsignals ist möglich.

Die Schwellwerte A 01 und A 02 werden automatisch als Funktion des Wertes M_k des Bezugssignals variiert. Somit wird:

55 6), von denen aus die Amplitudendiskrimination ausgeführt wird.

Amplitudendiskrimination bezüglich der sechs Signale mit Werten Äp (i' = 1 bis 6)

Die sechs Signale mit den Werten Äp der sechs Filterzellen Ci 1 werden mit den zuvor definierten Schwellwerten A 01 und A 02 verglichen. Eine Bedingung C zur Erkennung der Anwesenheit eines Mehrfrequenzsignals erfordert die zwei folgenden gleichzeitig zu erfüllenden Bedingungen:

zwei Signale oberhalb des SchweHwerles A 01;
vier Signale unterhalb des Schwellwertes -102.

Fig. 3 zeigt eine Gruppe von sechs Signalen mil den Werten ^p(i = I bis 6) gemäß der sechs Frequenzen l· I bis Fh verglichen mit rienS^hwellwerten Λ fll unit A 02. Das vorliegende Beispiel enthält zwei Signale mit den Werten Äp und Äp oberhalb des Schwellwertes A 01, die zu den Frequenzen Fi und FA gehören und vier Signale mit den Werten Äp, Äp, Ap und ÄP unterhalb des Schwellwertes A 02, die zu den Frequenzen Al, ^2. FS und F6 gehören.

Erkennen der Abwesenheit von Einschwingvorgängen

Eine weitere Bedingung D zur Anerkennung der Anwesenheit eines Mehrfrequenzsignals ist die Abwesenheit von Einschwingvorgängen. Unter Einschwingvorgängen_werden beliebige zeitliche Änderungen des ίο Signals Ai' verstanden, die entweder beim Entstehen eines Mehrfrequenzsignals auftreten oder durch Störungen bedingt sind. Ein Einschwingvorgang kann beispielsweise durch Messen der Änderungen des Signals Äp max festgestellt werden. Es liegt kein Einschwing-

J5 Vorgang vor, wenn die relative Änderung der Signair mit dem Wert A[' max hinsichtlich des Bezugssignals vom Wert M_k während der letzten k\ Zeitabschnitte T kleiner im Absolutwert als ein Wert / ist:

ι = r ■ M_k ,

wobei r eine gegebene Konstante ist.
Bedingung D ist erfüllt, wenn:

I Al - ,max — Mt I ^₁-- ηι_· ι ι ι
-—-—^! — < r fur ν = O bis k 1 - 1 .

Vereinfachend wird geschrieben:

Ai'- ,max = ο,.
Jedes Glied des Ausdrucks (3) schreibt sich dann:

la, -Mi\<r-M_k.

Wenn a, - M_k>0, dann schreibt sich Ausdruck (4)

a,-M_L<r-M_k

60 oder

a,- (.r+l)M_t<0.

(5)

Es sei p, = »0«, wenn der Ausdruck (5) erfüllt ist und es sei p, = »L« im gegenteiligen Fail.
Wenn a,-M_k<0, dann schreibt sich Ausdruck (4) wie folgt:

M_k-a,<r- M_k

2. Erkennen des Endens eines Mehrfrequenzsignals

(6) Diese Betriebsphase umfaßt die aufeinanderfolgenden Arbeitsschritte:

Bei erfülltem Ausdruck (6) sei «„=· »0« und im entgegengesetzten fall sei n_w=»l«. Auf Abwesenheit eines Einschwingvorganges wird anerkannt, wenn:

p, = »0« und n_v = »0« für ν = 0 bis A 1 - 1 . Entscheidung

Ziel des Entscheidungsprozesses ist es, zu einem gegebenen Zeitpunkt zu bestimmen, ob ein Mehrfrequenzcodezeichen erkannt wird oder nicht. Um folgern zu können, ob ein Mehrfrequenzsignal vorliegt, muß:

.. ι Dorllnonnnon AkatrofTc· AKitiavanltail elnec Pin.

«»/ UIiUlIIgUlIgVIl L* I* W ι1 «* ■ I .* ι ■ tr #· ·* ^\* ι *■«%* ι t want».» um

Schwingvorganges erfüllt sein und b) Bedingungen C, daß die Anwesenheit desselben Mehrfrequenzcodezeichens über eine Anzahl von A2 aufeinanderfolgender Zeitabschnitte T beobachtet werden kann, erfüllt sein.

Die Abwesenheit eines Mehrfrequenzcodezeichens wird bestimmt, wie schon erwähnt, aus der Amplitudendiskrimination der sechs Signale /Ip hinsichtlich der Schwellwerte A 01 und A 02.

Bedingung G kann durch einen Majoritätsentscheid ersetzt werden: in diesem Fall ist es lediglich notwendig, daß die Anwesenheit desselben Mehrfrequenzcodezeichens über eine Anzahl von A3 Zeitabschnitten T aus den letzten A2 Zeitabschnitten (A3 < A2), wobei

A3 durch das Verhältnis der gewählte Majoritätsgrad

definiert ist. In jedem Zeitabschnitt Ti erscheint ein Ergebnis P_t des Entscheidungsprozesses. Das Ergebnis wird Entscheidungsindikator genannt und hat, abhängig davon, ob die Bedingungen D und Gerlullt sind, den Wert logisch Eins (»JL«) oder logisch Null (»0«).

Verriegelung

Während der Erkennphase bezüglich der Anwesenheit eines Mehrfrequenzsignals ist der Entscheidungsindikator, der am Ende jedes Zeitabschnitts T_k' erscheint, in folgenden Fällen im »0«-Zustand:

a) wenn kein Mchrfrequenzsignal am Empfängereingang ansteht;

b) wenn sich der Empfänger im Einschwingzustand befindet, der durch die Wellenfront eines auftretenden Mehrfrequenzsignals oder durch einen beliebigen Störimpuls bedingt ist.

Sobald die Anwesenheit eines Mehrfrequenzsignals erkannt ist, wechselt der Entscheidungsindikator P_k vom »0«-in den »/.«-Zustand und der Empfänger wird verriegelt. In diesem Moment wird das erkannte Mehrfrequenzcodezeichen, ζ. Β. Λ*, im Ausgangsregister gespeichert und der Empfänger wechselt automatisch in die Betriebsphase zum Erkennen des Endens des Mehrfrequenzsignals.

Der Code R₁ setzt sich aus sechs binären Variablen Fi U = I bis 6) zusammen, die Frequenzindikaioren genannt werden und abhängig davon, ob die ZKgehörige Frequenz anwesend ist oder nicht, die Werte »L« oder »0« annehmen (z. B. R_k = 00LL00). Der Code A₄ wird so lange im Ausgangsregister zurückgehalten, bis das Ende des Mehrfrequenzsignals erkannt isL Wichtung der sechs Werte a'_k ² (i = 1 bis 6) der gleichgerichteten und gemittelten Ausgangssignale von den sechs Resonanzfiltern Ci 2 (/' = 1 bis 6).

ίο - Bestimmung eines einzigen Schwellwertes zur Amplitudendiskrimination. Amplitudendiskrimination bezüglich der sechs gewichteten Signale mit den Werten Ai² (/' = 1 bis 6).

- Entscheidung. Entriegelung.

Diese verschiedenen Arbeitsschritte werden einmal pro Zeitabschnitt T ausgeführt und in mehreren Zeitabschnitten T wiederholt bis das Ende eines Mehrfre quenzsignals erkannt ist.

Diese einzelnen Arbeitsschritte werden nun detailliert beschrieben:

Wichtung der sechs Werte öp (/ = 1 bis 6)

Dieser Arbeitsschritt wurde schon in der Beschreibung der ersten Betriebsphase »Erkennen des Auftretens eines Mehrfrequenzsignals« für zwölf Werte ausgeführt und ist hier auf sechs Signale mit den Werten a'_k jo beschränkt, die zu den sechs Resonanzfiltern C/ 2 (; = 1 bis 6) gehören.

Man erhält sechs gewichtete Signale vom Wert öp:

Al' =öp ·«'-'(/= 1 bis 6).

J5

Bestimmung eines einzigen Schwellwertes zur Ampiitudendiskriminalion

Es wird ein einziger Schwellwert A 03 besi^irnmt, um eine Amplitudendiskrimination bezüglich der sechs Signale mit den Werten ^p zu erzielen. Dieser Schwellwert wird aus dem letzten Bezugssignal vom Wert M_k während der vorangegangenen Erkennphase des Auftretens eines Mehrfrequenzsignals errechnet:

4')

A 03 = s ■ Mt (vorangehende Phase),

wobei 5 eine gegebene Konstante ist.

Dieser Schwellwert bleibt folglich während der ganzen Betriebsphase »Erkennen des Endens eines Mehr frequenzsignals« konstant.

Amplitudendiskrimination bezüglich der sechs Signale Ä? (/" = 1 bis 6) Die sechs Signale mit dem Wert ^p, die zu den sechs Filterstellen Ci 1 gehören, werden mit dem einzigen Schwellwert A 03 verglichen. Es wird berücksichtigt, daß kein Mehrfrequenzsignal ansteht, wenn die sechs Signale unterhalb des Schwellwertes A 03 liegen.

Fig. 4 zeiat eine Gruppe von sechs Signalen mit den Werten Ap, die alle unterhalb des Schwellwertes A 03 liegen.

Entscheidung

Die Bedingung N zur Erkennung auf Enden eines Mehrfrequenzsignals ist erfüllt, wenn das Signal seit einer gewissen Zeit am Ausgang aller Resonanzkreise Ci 2 verschwunden ist. Absicht dieser Vorkehrung ist

11 12

c>. Fehler zu vermeiden, die Doppelauswertung Γ und H' der Rechen- und Logikeinheit 6 sind über genannt werden und die durch Störgeräusche ver- logische Tore 11 und 12 und eine einadrige Sammelurtücht werden. Dieses Störgeräuschphänomen sirnu- schiene 13 mit dem Eingang eines Serien-Parallelliert eine momentane Unterbrechung des Mehrfre- Wandlers 14 und dem Eingang des Speichers j, äer den quenzsignals. 5 Zugriff zur letzten Spalte gestattet, verbunden. Die Obige Bedingung /V wird von einem digitalen Erkenn- Parallelausgänge des Serien-/Parallel-Wandlers 14 sind kreis als erfüllt bestätigt, wenn die sechs Signale mit den über das Leitungsvielfach 7 mit dem Speicher 5 und der Werten Äp während A4 aufeinanderfolgenden Zeitab- Gruppe von Eingängen El der Rechen- und Logikeinschnitten T unterhalb des Schwellwertes A 03 bleiben. heil 6 verbunden. Ein Ausgangsregister 15, das ein-Das während der voiausgegangenen ersten Betriebs- io gangsseitig mit dem Leitungsvielfach 7 verbunden ist. phase errechnete Bezugssignal vom Wert M_k ist eine liefert die Indikatorsignale der empfangenen Frequen-Funktion der dort empfangenen Amplitude des Mehr- zen.

frequenzsignals. Jetzt ist der Schwellwcrt .4 03 auch Die Wahl der Betriebsart, gemäß der die Recheneine Funktion dieses Wertes Λ/₄ und somit der Ampli- und Logikeinheit 6 arbeiten soll (Addition, Sublraktude des empfangenen Mehrfrequenzsignals. Schließ- 15 tion, . . .), die Adressierungs-Lesc- und Schreibbefehle lieh ist djejiis zum Absinken der sechs Signale mit den für den Speicher 5 sowie alier anderen Elemente Werten A[- unter den Sch well wert A 03 vergangene Zeit (Register, logische Tore,. . .(werden von einer programunabhängig vor der Amplitude des Mehrfrequenzsi- mierten Steuereinheit 16 gesteuert, die auch die vergnals, das bis lahin anstand. schiedenen Konstanten enthält, die zur Verarbeitung Fntr'eeelune "'" ^{erlorclerlicn sinci}- Diese Konstanten werden über das

Leitungsvielfuch 7 durch ein logisches Tor 17, ebenfalls

Wenn die obige Bedingung .V erfüllt ist, kann mit von der programmierten Steuereinheil 16 gesteuert, einem hohen Grad an Wahrscheinlichkeit angenom- übertragen. Zur besseren Übersichtlichkeit sind die men werden, daß das Mehrfrequenzsignal beendet ist. Steuerverbindungen zwischen Steuereinheit 16 und den Der Empfänger geht dann in den entriegelten Zustand. :ΐ anderen genannten Elementen nicht in der F i g. 5 darin diesem Augenblick wird das Ausgangsregister, gestellt. Befehlssprünge in der Steuereinheit 16 werden welches das empfangene Mehrfrequenzcodezeichen durch auf Sammelschiene 13 anwesende Signale über enthält, auf Null zurückgestellt und der Empfänger ein Flipflop 18 ausgelöst. Alle Arbeitsschritte des wechselt automatisch in die erste ßetriebsphase, um Systems sind taktgestcuert.

bereit zu sein, das nächste Mehrfrequenzsignal auf- iu Im folgenden wird die Arbeitsweise der in Fig. 5 darzunehmen, gestellten digitalen Erkenneinrichtung beschrieben, Wenn der Empfänger mehrere Mehrfrequenzsignale wenn sie den Arbeitsablauf in der Signalauftrittserkenngleichzeitig auf mehreren Eingängen empfängt, dann phase ausführt. Die beschriebene Methode ist lediglich werden diese zeitlich nacheinander und unabhängig ein Beispiel, welche durch ein modifiziertes Befehlspro-

voneinander von der digitalen Erkenneinrichtung ver- is gramm abgewandelt ausführbar ist.

arbeitet. Die zwölf Signale mit den Werten ai'd'--· ibisö,./= i

Fig. 5 zeigt ein Blockschaltbild derdigitalen Erkenn- und 2), die vom in Fig. 2 dargestellten mittelwertbil-

einrichtung, die die verschiedenen Arbeitsschritte der denden Rechenwerk kommen und auf dem Leitungs-

beiden zuvor beschriebenen Betriebsphasen ausführt. vielfach verfügbar sind, werden in zwölf Zeilen des

Wesentliche Bestandteile sind ein Speicher 5 mit direk- 40 Speichers 5 auf Befehl von Steuereinheit 16 eingespei-

tem Zugriff, der zeilenweise adressiert wird und eine chert, um für die im folgenden zu beschreibenden

typische Universalrechen- und Logikeinheit 6 mit zwei .Arbeitsschritte verfügbar zu sein:

Gruppen von Eingängen E\ und El und einer Gruppe .... , , ....... —

von Ausgängen 5, die insbesondere Operationen wie Wichtung der zwölf Werte a,

Addieren, Subtrahieren, Rechts-oder Linksverschieben «5 Das erste von den zwölf im Speicher 5 gespeicherten

und auch logische Funktionen wie UND und ODER Signale, nämlich das mit dem Wert ä?. wird gelesen und

ausführt. Ein Ausgang V zeigt gemäß seines logischen über das Leitungsvielfach 7 zu den Eingängen El dei

Zustands das Differenzzeichen zwischen den Werten Rechen- und Logikeinheit 6 übertragen, die dann eine

der zwei binären Signale an, die an ihren beiden Grup- »Transparenz«-Funktion ausführt, d. h., daß sie der

pen von Eingängen £1 und El anwesend sind, wenn 50 Gruppe von Ausgängen S dasselbe Signa! liefert, was an

die Rechen- und Logikeinheit 6 als Subtrahierer arbei- den Eingängen E 2 ansteht. Dieses Signal gelangt dann

tet. Ein weiterer Ausgang W ist im »/.«-Zustand, wenn über den Zwischenspeicher 8 zu der Gruppe von Ein-

alle Ausgänge der Gruppe S im »/.«-Zustand sind. Ein gangen E1, wird dann mitteis einer Reihe von Verschie-

Sammelleitungsstrang,im folgenden Leitungsvielfach 7 bungen und möglicherweise Additionen mit dem zuge-

genannt, empfängt in Parallelform die neun Bits der 55 hörigen Wichtungsfaktor. z.B. g", multipliziert. Auf

digitalen Signale al¹, die vom durch η 1 teilenden Kreis 3, diese Weise wird das an den Eingängen E 1 anstehende

der in F ig. 2 dargestellt ist, abgegeben werden und ver- Signal mit dem Wert öj¹ nach links verschoben und das

bindet die Zugriffe vom Speicher 5, die den Zugriff aller Ergebnis an den Ausgängen S ersetzt das vorherige

Spalten außer der letzten gestatten, mit der Gruppe der Ergebnis an den Eingängen Ei. Abhängig davon, ob

Eingänge E1 der Rechen- und Logikeinheit 6. Ein Zwi- 60 das letzte Bit von .g¹' »I« oder »0« ist, wird das verscho-

schenspeicher 8 speichert die binären Ergebnisse, die bene Signa! an den Eingängen E1 mit dem Signal mit

an den Ausgängen der Gruppe Sder Einheit 6 anwesend dem Wert ö*¹, welches vom Speicher 5 zu den Eingän-

sind und die sowohl zu der Gruppe von Eingängen E1 gen El übertragen wurde, addiert oder auch nicht. Das

übertragen werden können als auch zu dem Leitungs- neue Ergebnis an den Ausgängen S wird dann zu den

vielfach 7 über ein logisches Tor 9 und auch einem Son- 65 Eingängen E1 übertragen, um verschoben zu werden

deroperator 10, der ebenfalls mit dem Leitungsviel- usw Nach abgeschlossener Multiplikation wird das

fach 7 verbunden ist. Aufbau und Arbeitsweise des Son- Endergebnis mit dem Wert A^ an den Ausgängen 5

deroperators 10 werden später erläutert. Die Ausgänge durch den Zwischenspeichers, das offene logische Tor9

und das Leilungsvielfach 7 in den Speicher 5 transferiert All diese Schritte werden von der Steuereinheit 16 gesteuert.

Diese Wichtung wird fur die restlichen elf Signale mit dem Wert ag wiederholt, so daß letztlich zwölf gewichtete Signale mit den Werten A\> (/" = 1 bis 6, j = 1 und 2) im Speicher 5 zur Verfugung stehen.

Bestimmung der zwei Schwellwerte zur Amplitudendiskrimination

Wie schon gesagt ist der erste Arbeitsschritt die Suche nach dem Wert Al' max der höchsten Signalamplitude der sechs Signale mit den Werten Ä~p (/ = 1 bis 6). Hierzu wird das erste dieser sechs Signale, nämlich das Signal mit dem Wert ÄT im Speicher5 gelesen und über das Leitungsvielfach 7 zu den Eingängen El der Rechen- und Logikeinheit 6 übertragen, die die Transparenzfunktion ausführt und damit ermöglicht, daß das Si°nEl durch den Zwischcosⁿeicher hindurch ζ" **^β" Eingängen E1 gelangt. Wenn das zweite Signal mit dem Wert Ap an der Reihe ist, wird es im Speicher 5 gelesen und über das Leitungsvielfach 7 zu den Eingängen E 2 der Rechen- und Logikeinheit 6 übertragen, die dann die Subtraktionsfunktion ausfuhrt. Dabei können zwei Fälle auftreten:

ÄT < ÄT und ÄT > ÄT .

Im ersten Fall geht der Ausgang V der Rechen- und Logikeinheit 6 auf den logischen Pegel »0«; ein Pegel, der keinen Befehlssprung innerhalb des Programms verursacht. Dann wird folgender Befehl ausgerührt:

halte das Signal mit dem Wert ÄT an den Eingängen El. lies das im Speicher 5 enthaltene dritte Signal mit dem Wert

Sp

AV

und

- übertrage es zu den Eingängen El der Rechen- und Logikeinheit 6.

Die Rechen-und Logikeinheit 6 führt dann wieder die Sublraktionsfunktion aus.

Im zweiten Fall Ap > ÄT nimmt der Ausgang Vder Rechen- und Logikeinheit 6 den logischen Pegel »L« ein; mit der Folge eines Befehlssprunges durch das offene logische Tor 11 und Sammelschiene 13, um das Signal mit dem Wert ÄF an den Eingängen El der Rechen- und Logikeinheit 6 durch das Signal ÄJ¹ mit höherem Wert zu ersetzen. Wie zuvor wird dann das dritte Signal mit dem Wert Ap, welches im Speicher 5 gespeichert ist, zu den Eingängen El der Rechen- und Logikeinheit 6 übertragen usw. Jedesmal stellt sich dann am Ausgang des Zwischenspeichers 8 und an den Eingängen E 1 der Rechen- und Logikeinheit 6 das größte der bis dahin verarbeiteten Signale ein; zum Schluß das Signal mit dem Wert A'_k ^J max, welches über das offene logische Tor 9 und Leitungsvielfach 7 zum Speicher 5 übertragen wird.

Jetzt muß der Wert M_k des Bezugssignals, der dem gemittelten Wert der Al Signale mit den Werten A[L,max (v=0 bis kl - 1) über A-I aufeinanderfolgende Zeitabschnitte T entspricht, errechnet werden, wobei die gekannten Werte im Speicher 5 gespeichert werden. Das letzte Signal mit dem Wert A'_k ' max wurde gerade in den Speicher 5 eingeschrieben. Hierzu wird das älteste der Al Signale vom Speichers über das Leitungsvieifach 1 zu der Gruppe von Eingängen El der Rechen- und Logikeinheit 6 übertragen. Dieses Signal wird durch den Zwischenspeicher 8 hindurch zu der Gruppe von Eingängen E1 der Rechen- und Logikeinheit 6 übertragen, die im Transparenzbetrieb arbeitet Dann ist das nächste Signal an der Reihe, vom Speicher 5 zu den Eingängen El übertragen zu werden, um zu dem vorangehenden Signal an der Gruppe von Eingängen E1 addiert zu werden. Das Ergebnis der Addition wird dann zur Gruppe von Eingängen E1 transferiert und das folgende im Speicher 5 gespeicherte Signal ίο hinzu addiert usw. Folglich erhält man zum Schluß auf der Gruppe von Eingängen El die Summe der k\ Signale mit den Werten /^L, max (ν= 0 bis A:l - 1). Wählt man für A:l einen Wert, der einer Potenz von zwei entspricht, z. B. vier, dann wird die Summe von Signais len durch k\ geteilt, indem man eine Verschiebung der Signale auf der Gruppe von Eingängen der Rechen- und Logikeinheit 6 um z. B. zwei Stellen nach rechts durchfuhrt, um M_k zu erhalten. Das Bezugssignal mit dem

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logische Tor 9 und das Leitungsvielfach 7 in den Speicher 5 eingespeichert.

Wie schon gesagt, werden die zwei Schwellwerte A 01 und A 02 aus dem Wert M_k und der Konstanten L₁ die in der programmierten Steuereinheit 16 gespeichert ist, bestimmt. Das im Speicher S enthaltene Signal mit dem Wert M_k wird zu der Gruppe von Eingängen E1 der Rechen- und Logikeinheit 6 übertragen, die dann transparent arbeitet, wie schon erwähnt. Das Signal mit dem Wert L wird von der Steuereinheit 16 zu der Gruppe von Eingängen El durch das offene logische Tor 17 zur Rechen- und Logikeinheit 6, die als Subtrahiererarbeitet, übertragen. Betrachtet sei der Fall, daß M_k < L' ist, wobei der Ausgang V der Rechen- und Logikeinheit 6 auf einem logischen »/,«-Pegel steht, der durch das offene logische Tor 11, das Leitungsvielfach 7 und Flipflop 18 übertragen wird und den Programmablauf bis zum nächsten Zeitabschnitt T anhält. Wenn nun der Fall, daß M_k> L' ist, betrachtet wird, dann ist der Ausgang V der Rechen- und Logikeinheit 6 auf dem Pegel logisch »0« und es erfolgt kein Befehlssprung in der Steuereinheit 16. Die Steuereinheit 16 wird den Rechenbefehl bezüglich der variablen Schwellwerte mit den Werten / · M_k und q ■ M_k erteilen, die dann von der Rechen- und Logikeinheit 6 in der gleichen Weise errechnet werden, wie bei der Wichtung der Signale mit den Werten a{' und g^iJ. Die beiden Schwellwerte A 01 und A 02 werden im Speicher 5 gespeichert.

Amplitudendiskrimination der sechs gewichteten Signale mit den Werten Äp (ι = 1 bis 6)

Die sechs gewichteten Signale mit den Werten Äp der sechs Filterzellen Ci 1 werden zuerst mii dem ersten Schwellwert A 01 verglichen. Das Signal, das den Wert dieses Schwellwerts aufweist, wird vom Speicher 5 zu der Gruppe der Eingänge E1 der transparent arbeitenden Rechen- und Logikeinheit 6 übertragen.

Dann werden die sechs Signale mit den Werten Äp nacheinander vom Speicher 5 zu der Gruppe der Eingänge El der dann als Subtrahierer arbeitenden Rechen- und Logikeinheit 6 übertragen. Jedesmal, wenn das an der Gruppe der Eingänge EZ anwesende Signal mit dem Wert Ap oberhalb des Schweliwertes AOi liegt, geht der Ausgang Pauf dem Pegel logisch »£« und im entgegengesetzten Fall auf »0«. Der Serien-/ Parallel-Wandler 14 empfängt über das offene logische Tor 11 und die Sammelschiene 13 an seinen Eingängen die verschiedenen vom Ausgang V nacheinander abgegebenen Signale von der Rechen- und Logikeinheit 6

und wandelt diese in Parallelform um. Auf diese Weise erhält man am Ausgang des Serien-ZParallel-Wandlers ein Wort A1 mit sechs Bits, von denen diejenigen mit einem logischen Pegel von »L« die Signale darstellen, deren Werte Ap oberhalb des Schwellwertes A 01 liegen; die Position der Bits des logischen Pegels »/.« ermöglichen die Identifikation der zugehörigen Frequenzen. Das sechs-Bit-Wort Kl wird vom Serien-/ Parallel-Wandler 14 in den Speicher 5 transferiert und dort auf einer Zeile gespeichert. _^

Dann werden die sechs Signale mit den Werten Äp mit dem zweiten Schwellwert A 02 wie zuvor verglichen und die sechs erhaltenen Serienbits am Ausgang V der Rechner- und Logikeinheit 6 werden vom Serien-/ Parallel-Wandler 14 in Parallelform gebracht. Man erhält ein zweites Wort A2 mit sechs Bits, die auf einer Zeile im Speicher 5 gespeichert werden.

Erkennen der Abwesenheit von

Zuerst müssen (1 + r) M_k und (1 - r) M_k errechnet werden.

Dieser Arbeitsschritt wird von der Rechen- und Logikeinheit 6 in gleicher Weise wie bei den schon beschriebenen Addier-, Subtrahier- und Multiplizierarbeiten ausgeführt. Die Ergebnisse werden im Speicher 5 gespeichert.

Dann erfolgen in der Rechen- und Logikeinheit die k\ Vergleiche:

(A-(I+/-) V₄ <0
und die k\ Vergleiche:
(1 - r) M_k - α, < 0 .

Die aufeinanderfolgenden Ergebnisse /)_r und /i_r werden vom Serien'/Parallel-Wandler 14 in Parallelform gebracht und in einer Zeile im Speicher 5 gespeichert.

Entscheidung

Um die Bedingung Gnachzuprüfen, stellt die Erkenneinrichtung zuerst die Anwesenheit eines Mehrfrequenzcodezeichens während der letzten A2 Zeitabschnitte T fest, ohne dabei die Identität der Codes untereinander zu berücksichtigen.

Dies im Speicher 5 gespeicherte Sechs-Bil-Wort K I wird über die Rechen- und Logikeinheit 6 und den Zwischenspeicher 8 zu dem Sonderoperator 10 übertragen. Dieser Operator 10 enthält einen Festwertspeicher (ROM), der von dem Sechs-Bit-Wort Al adressiert wird. Jede Speicherzeile enthält ein Vier-Bit-Wort. Dieses Wort enthält mindestens ein »/.«-Bit für die Zeilen, die von einem Code mit zwei »/.«-Bits und vier »O«-Bits adressiert werden.

Die Kombination von vier Bits dieses Wortes kennzeichnet den Sechs-Bit-Adressencode. Zeilen, die mit einem Sechs-Bit-Code adressiert werden, der mehr oder weniger als zwei »!«-Bits enthält, enthalten vier »O«-Bits.

Das Vier-Bit-Wort A3, das in der Zeile des Festwertspeichers enthalten ist, der durch das Wort A 1 adressiert wird, wird über das Leitungsvielfach 7 in den Speicher 5 transferiert. Dieser Adressierungsvorgang des Operators 10 wird in der gleichen Weise für das Wort A 2 ausgeführt. Der Sonderoperator 10 gibt dann ein Vier-Bit-Wort A4 an den Speicher 5 ab.

Die Wörter A4 und A3 werden dann nacheinander vom Speichers zur Rechen- und Logikeinheit 6 übertragen um festzustellen, ob sie wenigstens ein »/.«-Bit enthalten, wobei dann am Ausgang W ein »O«-Bit anwesend ist, welches zum Serien-Parallel-Wandler 14 übertragen wird, dessen verschiedene Ausgänge vom Speicher 5 unlängst die »Z.« oder »0« Bits empfangen haben, die sich auf die An- oder Abwesenheit eines Mehrfrequenzcodezeichens in den vorangehenden kl Zeitabschnitten beziehen. Der Serien-ZParallel-Wandler 14

id verschiebt eine Stelle nach links und ermöglicht damit dem am Ausgang W der Rechen- und Logikeinheit 6 anwesenden und zum Wort A3 gehörenden Bit, am ersten rechten Ausgang zu erscheinen, während das Bit, das auf dem ersten linken Ausgang anwesend ist und zu

η dem Wort A3 des ältesten Zeitabschnitts T gehört, eliminiert wird. Ebenso wird das Wort A 4 behahc'ält. Das an den Ausgängen des Serien-/Parallel-Wandlers 14 anwesende Ergebnis wird zum Speicher 5 transferiert. Nachdem das Gerät die Anwesenheil eines Mehrfre-

^i quenzcodezeichens während der letzten kl Zeitabschnitte 7" bestätigt hat, muß geprüft werden, ob dieses Mehrfrequenzcodezeichen während dieser kl Zeitabschnitte identisch ist. Hierzu wird das letzte Sechs-Bit-Wort K 1 oder A 2 von der Rechen- und Logikeinheit 6

2> mit den Wörtern A 1 und A2 der vorangehenden Zeitabschnitte, die im Speicher 5 gespeichert sind, verglichen. Der Ausgang W liefert bei Wortidentitiit ein »/.«-Bit. Die verschiedenen während der aufeinanderfolgenden Vergleiche vom Ausgang Umkommenden Bits

i<> werden mittels des Serien-ZParallel-Wandlers 14 zum Speicher 5 transferiert.

Jetzt muß geprüft werden, ob die Bedingung (/bezüglich der Anwesenheit desselben Mehrfrequenzcodczeichens während kl aufeinanderfolgender Zeitabschnitte

i< T und die Bedingung D bezüglich Abwesenheit von Einschwingvorgängen erfüllt ist. Hierzu werden die Ergebnisbits bezüglich der Bedingung D, die in einer Zeile des Speichers 5 gespeichert sind, zur Rechen- und Logikeinheit 6 übertragen, um mit den Bits verglichen

-ίο zu werden, die man bei erfüllter Bedingung O erhalten würde, wobei letztgenannte Bits aus der Steuereinheit 16 kommen.

Der Ausgang W der Rechen- und Logikeinheit 6 liefert ein »/.«-Bit, wenn die Bedingung D erfüllt ist.

4'. Gleiches trifft für die Ergebnisbits bezüglich der Bedingung G zu.

Die verschiedenen Ausgangsbits von der Rcchen- und Logikeinheit 6 werden mittels des S^rien-ZParallcl-Wandlers 14 auf das Leitungsvielfach 7 übertragen und

ίο in der Rechen- und Logikeinheit 6 verglichen mit den Bits, die auftreten sollen, wenn die Anwesenheil eines Mehrfrequenzsignals bestätigt wird. Diese Bits kommen von der Steuereinheit 16. Ausgang W liefert dann dem Flipflop 18 einerseits und der letzten Spalte des Speichers 5 andererseits ein »/.«-Bit, so daß dieses eingespeichert wird. Flipfiop 18 gibt dann ein Signal P_K = »/.« ab.

Verriegelung

Das Auftreten des Signals P_k = »i« hat die Wirkung, das erkannte Mehrfrequenzsignal /^(Kombination von zwei aus sechs Frequenzen, z. B. 00LLQO) und den Vier-Bit-Code, der diese Kombination identifiziert, in das Ausgangsregister 15 und auch in den Speicher 5 einzuschreiben und die Erkenneinrichtung in die zweite Betriebsphase »Erkennen des Endens eines Mehrfrequenzsignals« umzuschalten.
Hie Steuereinheit 16 befiehlt dann die Ausführung

der Erkennphase bezüglich des Endens eines Mehrfrequenzsignals. Die Arbeitsschritte, die diese Phase betreffen, sind mit denen der vorangehenden ersten Betriebsphase bezüglich des Erkennens des Auftretens eines Mehrfrequenzsignals gleichartig: Addieren, Multiplizieren, Vergleichen, usw. Diese Arbeitsschritte werden deswegen nicht beschrieben. Wenn die Bedingung Λ', erkennen des Endens des Mehrfrequenzsignals, erfüllt ist, gibt das Ausgangsregister 15 kein Signal ab. Andernfalls wird es die zwei binären Signale, die zu den zwei zuvor empfangenen Signalen gehören und auch das der Kombination dieser beiden Frequenzen zugehörige Codezeichen ausgeben.

Die Arbeitsweise des Empfangers ist anhand eines bestimmten Beispiels eines Mehrfrequenzcodes (zwei aus sechs Frequenzen) beschrieben worden. Sie kann

auch auf andere Mehrfrequenzcodes angewandt werden, insbesondere auf den Tastwahlcode, bei dem jede Information als Kombination einer niederen Frequenz aus einer Gruppe von vier niederen Frequenzen und einer höheren Frequenz aus einer Gruppe von vier höheren Frequenzen übertragen wird (2x1 aus 4-Code). Die Empfängerkreise sind identisch; nur die Programme und Konstanten werden verändert. Der Wert des Referenzsignals M_k und auch die Bedingung bezüglich der Abwesenheit von Einschwingvorgängen könnten aus den Signalen bestimmt werden, die aus den Bandpaßfiltern für die G nippen der niederen und höheren Frequenzen kommen anstatt aus den Signalen, die aus den auf verschiedene Frequenzen abgestimmten Resonanzfiltern kommen, um den Schutz gegen überlagerte Sprachsignale zu verbessern.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Digitaler Mehrfrequenzcodezeichenempfänger für Wählkennzeichen in Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen, wobei die Wählkennzeichen aus m Frequenzen innerhalb eines Satzes von η vorbestimmten Frequenzen zusammengesetzt sind und einen Mehrfrequenzcode bilden, mit einem digitalen Bandpaß und einer Anordnung von digitalen Resonanzfiltem, die in Gruppen von je zwei hintereinandergeschalteten und auf eine der π Frequenzen abgestimmten Resonanzfiltem aufgeteilt sind, wobei die Resonanzfilter zyklisch abgetastet und die so gewonnenen Abtastwerte in einer digitalen ti Erkenneinrichtung verarbeitet werden, die über einen mehrere Abtastzyklen umfassenden Zeitabschnitt gerciUelte Abtastwerte von allen Resonanzfiltem einz^in empfängt, dadurch gekennzeichne t, daß das erste Filter (C 11 bis C 61) jeder Gruppe breitbandiger als das zweite Filter ist, daß die digitale Erkenneinrichtung (Fig. 5) zuerst in einer ersten Betriebsphase aus den gemittelten Abtastwerten (ö⁷¹) der Signale (a' ¹J von den ersten Filtern das Signal mit dem größten Abtastwert (M_k) ermittelt, diesen mit einem vorgegebenen Mindestwert (L) vergleicht und wenn der ermittelte Abtastwert den Mindestwert aufweist, das Auftreten eines Zeichens erkennt und durch Multiplikation des ermittelten Abtastwertes mit vorgegebenen Konstanten jo (/ q, s) einen ersten, zweiten -und dritten Schwellwert (A 01, A 02, A 03) bildet, die Signal (a'²) von den zweiten Filtern einer Amplitü .endiskrimination mit mindestens einem der Schwellwerte (A 01, A 02) unterzieht und damit die Gültigkeit des Zeichens r> prüft und gegebenenfalls das Zeichen selbst erkennt und daß die digitale Erkenneinrichtung dann in einer zweiten Betriebsphase eine weitere Amplitudendiskrimination mit dem dritten Schwellwert (A 03) bezüglich der Signale von den zweiten Filtern -tu durchführt, um nach Unterschreiten des dritten Schwellwertes (A 03) das F.nde des Zeichens zu erkennen.

2. Digitaler Empfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Feststellung der Gültigkeit 4-, des Zeichens geprüft wird, ob von den diskriminierten Signalen (a'²) der zweiten Filter (C 12 bis C62) eine Mindestzeit lang ununterbrochen M Abtastwerte oberhalb des ersten Schwellwertes (A 01) und zugleich /V minus M Abtastwerte unterhalb des zweiten Schwe'llwertes liegen und ob eine auf den größten Abtastwert (M_k) bezogene relative Amplitudenänderung der Signale (a'') von den ersten Filtern (CIl bis C61) innerhalb des Zeitabschnitts (T) einen zulässigen vorgegebenen Wert (r) nicht über- ii schreitet.

3. Digitaler Empfänger nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß zur Feststellung des Endens des Zeichens geprüft wird, ob von den diskriminierten Signalen (a'²) der zweiten Filier (C 12 bis C 62) eine vorbestimmte Zeit lang kein Abtastwert (a¹²) den dritten Schwellwert (A 03) überschreitet und daß die digitale Erkenneinrichtung dann in die erste Betriebsphase überwechselt.

4. Digitaler Empfänger nach Anspruch I, dadurch hi gekennzeichnet, daß die digitale Erkenneinrichtung (Fig. 5) alle von den ersten und zweiten Filtern (CIl bis C61 und C 12 bis C62) abgegebenen Signale in einem Speicher (5) mit direktem Zugriff aufnimmt, daß sie eine Rechen- und Logikeinheit (6) enthält, die von einer programmierten Steuereinheit (16) alle Befehle zur Ausführung der Rechenoperation empfängt und daß die digitale Erkenneinrichtung eiE Ausgangsregister (15) enthält, welches das erkannte Zeichen ausgibt