DE2730453A1 - Empfangsanordnung fuer tonfrequente zeichen - Google Patents

Description

DIETF¹It I

P«tcnla"c>.->oc . ' JW/EVH.

PHN.8479.

JW/EVH. 2730453 3.6.1977.

AkHnNr.: - /*"*-

5"

Empfangsanordnung Tür tonfrequente Zeichen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Empfangsanordnung für tonfrequente Zeichen, die aus einer einzelnen Zeichenfrequenz gebildet sind, mit mindestens einem Sprachsignaldiskriminator, der an eine Eingangsklemme angeschlossen ist, zum Unterscheiden der Eingangsklenime zugeführter Signale mit einer oder mit mehr als einer Frequenzkomponente.

Derartige Enipfangsanordnungen werden in Fernsprechsystemen, und zwar insbesondere bei Tondrucktastenwahl-Signalsystemen oder bei MuItitonregistersignalsystemen, angewandt.

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PHN. 8479.

Die Zeichenfrequenzen dieser Signalsysteme liegen innerhalb des Sprachbandes. Die Sprachsignaldiskriminatoren dienen dazu zu ermitteln, ob empfangene Signale Sprachsignal- und/oder andere unerwünschte Signalkomponenten enthalten.

Bei einer bekannten Empfangsanordnung ist der Sprachsignaldiskriminator mit einer Schaltungsanordnung mit zwei verschiedenen Schwellenwerten versehen, wobei in einem bestimmten Zeitintervall der Unterschied zwischen der Anzahl Male, die ein empfangenes Signal den niedrigeren und den höheren Schwellenwert überschreitet, bestimmt wird und auf Grund dieses Unterschiedes über die Gültigkeit der empfangenen Signale entscheiden wird. Es sind jedoch Signalkombinationen mit einem bestimmten Frequenz- und/oder Amplitudenverhältnis möglich, die mit einer derartigen Messung nicht von einem einfachen sinusförmigen Signal unterschieden werden können.

Die Aufgabe der Erfindung ist eine neue Konzeption zu verwirklichen, mit der auf einfache und sehr zuverlässige Weise Zeichen mit nur einer,von Zeichen mit mehr als einer Frequenzkomponente unterschieden werden können.

Die erfindungsgemässe Empfangsanordnung weist dazu das Kennzeichen auf, dass der Diskriminator einen mit der Eingangsklenime gekoppelten Mittelwertdetektor

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zur Bestimmung des Mittelwertes der Absolutwerte der der Eingangsklemme zugeftihrten Signale, einen mit der Eingangsklemme gekoppelten Maximalwertdetektor und eine an den Mittelwertdetektor und den Maximalwertdetektor angeschlossene Signalvergleichsanordnung zum Abgeben eines Signals einer ersten Art an einer Signalklemme enthält, wenn das Verhältnis des Mittelwerte* der Absolutsignalwerte zu den Maximalwerten grosser ist als ein bestimmter Wert, und zum Abgeben eines Signals einer zweiten Art, wenn das genannte Verhältnis kleiner ist als der bestimmte Wert.

Die Empfangsanordnung kann nach einer Ausgestaltung auch für toufrequente Zeichen verwendet werden, die aus einzelnen Frequenzen aus mehreren Frequenzgruppen aufgebaut sind, wobei die Empfangsanordnung eine Bandweiche zum Trennen der Bandweiche zugeführter Zeichenfrequenzgruppen enthält. Dazu ist jeder Zeichenfrequenzgruppe ein Sprachsignaldiskriminator der genannten Art zugeordnet, dessen Eingangsklemme an eine dieser Zeichenfrequenzgruppe eigenen Ausgangsklemme der Bandweiche angeschlossen ist, und alle Sprachsignaldiskriminatoren sind über eine logische Schaltung der Signalklemme gekoppelt zum Abgeben nur einer der bestimmten Signalarten in Abhängigkeit der von allen Sprachsignaldiskriminatoren abgegebenen Signale zur Signalklemme.

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2730A53

1"

PHN. 8^79. 3-6.77.

Bei einer weiteren Ausgestaltung einer Empfangsanordnung für tonfrequente Zeichen, die aus je einer einzigen Zeichenfrequenz aus zwei Zeichenfrequenzgruppen zu je vier Zeichenfrequenzen gebildet sind, enthält die Bandweiche einer jeden Zeichenfrequenzgruppe eigenes Bandpassfilter und die logische Schaltung eine an die beiden SprachsignaldisTcriminatoren angeschlossene UND-Torschaltung;· deren Ausgang mit der Signalklemme gekoppelt ist. Eine derartige Empfangsanordnung eignet sich insbesondere zur Verwendung in einem Tondrucktastensignalsystem.

Bei einer anderen Ausgestaltung einer Empfangsanordnung für tonfrequente Zeichen, die aus einer einzigen Zeichenfrequenz aus mindestens vier und höchstens sechs Zeichenfrequenzgruppen zu je einer Zeichenfrequenz gebildet sind, ist die logische Schaltung derart eingerichtet, dass sie ein Signal der ersten Art der Signalklemme zuführt wenn zwei SprachsignaldiSkriminatoren ein Signal der ersten Art abgeben und dass die logische Schaltung ein Signal der zweiten Art der Signalklemme abgibt in allen übrigen Fällen. Eine derartige Empfangsanordnung eignet sich insbesondere zum Gebrauch in einem Registersignalsystem.

Ausftihrungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

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PHN.

3.6.77

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines Teils einer Empfangsanordnung für tonfrequente Zeichen, die aus einer einzigen Zeichenfrequenz gebildet sind, Fig. 2 eine graphische Darstellung zur Erläuterung der Wirkungsweise der Empfangsanordnung nach Fig. 1,

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel einer Empfangsanordnung für tonfrequente Zeichen, die aus einer einzigen Zeichenfrequenz aus mehreren Zeichenfrequenzgruppen gebildet sind,

Fig. k einige Signale, die in der Empfangs— anordnung nach Fig. 3 auftreten,

Fig. 5 ein anderes Ausführungsbeispiel einer Einpfangsanordnung für tonfrequente Zeichen, die aus einer einzigen Zeichenfrequenz aus mehreren Zeichenfrequenzgruppen gebildet sind.

In Fig. 1 ist ein Sprachsignaldiskraminator 1 einer Empfangsanordnung nach der Erfindung dargestellt, der an eine Eingangskierame 2 angeschlossen ist, der die zu untersuchenden Signale zugeführt werden. Dieser Diskriminator 1 ist mit einem Mittelwertdetektor 3» einem Maximalwertdetektor k und einer an die beiden Detektoren angeschlossenen Signalvergleichsschaltung 5 versehen. Der Mittelwertdetektor 3 enthält eine Gleichrichterschaltung 6 zum Gleichrichten der zu untersuchenden Signale sowie einen daran angeschlossenen

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Jf-

PHN. 8^79.

Integrator 7ι in dem die gleichgerichteten Signale integriert werden. Der Maximalwortdetektor k enthält eine Gleichrichterschaltung 8 und einen daran angeschlossenen Spitzenwertdetektor 9· Die Gleichrichterschaltungen können Einweg- oder Zweiweggleichrichter sein. Auch kann nur eine Gleichrichterschaltung verwendet werden, an die der Integrator 7 sowie der Spitzenwertdetektor 9 angeschlossen ist. Weiter enthält die Signalvergleichsanordnung 5 ein festes Dämpfungsglied aus den Widerständen 10 und 11 und einen Differenzverstärker

Die Wirkungsweise dieser Empfangsanordnung wird an Hand eines spezifischen Eingangssignals, das aus zwei sinusförmigen Signalen besteht, näher erläutert. Ein derartiges Eingangssignal kann im allgemeinen durch die nachstehende Formel dargestellt werden:

f(t) = a sin (Cc; t) + b sin (K^t +ψ),

in der a und b Amplitudenfaktoren und Uj. und U/„ Kreisfrequenzen zweier sinusföriniger Signalkomponenten sind und /ein beliebiger, zum Zeitpunkt t = 0 auftretender Phasenwinkel zwischen den beiden Signalkomponenten ist.

Dieser Phasenwinkel ist der Einfachheit halber nachstehend gleich Null gewählt worden. Die obengenannte Formel lässt sich auch wie folgt schreiben:

^cos

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wobei

PHN. 8U79. 3.6.77.

Der Mittelwertdetektor 3 bestimmt den Mittelwert des Absolutwertes dieser Funktion, und zwar /f(t)/, und der Maximalwertdetektor k bestimmt den Maximalsignalwert f(t) = a + b. In Fig. 2 ist der Mittelwert als Funktion des Amplitudenverhältnisses a/b der zwei Signalkomponenten in dB angegeben, wobei die Summe der Amplituden /a/ + /b/ auf eins genormt ist. Es ist leicht ersichtlich, dass für b = 0 der genormte Mittelwert des Absolutwertes über eine halbe Periode oder ein Vielfaches derselben wie folgt ist:

/ rTT '

/f(t)///\ = =7 I sin χ dx = 0,6366 / f(t) ^^Jo

Dies bedeutet, dass sich die in Fig. 2 dargestellte Kurve für 20 log a/b=^o0der Grenze 0,6366 nähert. Für a = b ist der genormte Mittelwert der Absolutwerte des Schwebungssignals über eine halbe Periode oder einem Vielfachen davon gleich:

/ _rlf

/ /£T\ = ¹Z(T J /

/f(t)//^T^ = l/ff / /cos x. sin nx/dx, wobei X= W - - ^₂

und

W₁ + t-J ₂

η = ( -τ-: ΓΓ— ) ist.

Für η = 3 bedeutet dies:

cos χ sin 3x dx - jL_y cos χ sin

//^ 2 r C

/f(t)// Ι,Λ = ·? 3 j_y

3x dx U 0,4053

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Jf- 2730A53

PHN. 8^79. 3.6.77.

Das Verhältnis a = b entsprechend O dB ist in der graphischen Darstellung nach Fig. 2 derjenige Punkt, wo die Kurve die vertikale Achse schneidet. Wie aus Fig. 2 hervorgeht, steigt der genormte Wert des Mittelwertes der absoluten Signalwerte von O,4O53 für a/b = 1 auf 0,6366 für a/b =00.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass diese Eigenschaft dazu benutzt werden kann, auf sehr zuverlässige Weise einen Unterschied zwischen Signalen mit nur einer sinusförmigen Signalkoniponente und solchen mit mehreren sinusförmigen Signalkomponenten zu machen.

So zeigt Fig. 2, dass für ein Amplitudenverhältnis von 20 dB der genormte· Mittelwert der Absolutwerte zweier sinusförmiger Signale 0,58 beträgt.

Wenn nach der Erfindung der genormte Mittelwert der Absolutwerte der Eingangssignale mit einem Schwellenwert von 0,58 verglichen wird, lässt sich- leicht ermitteln, ob das Eingangssignal nur eine sinusförmige Signalkomponente enthält, die mindestens 2OdB stärker ist als alle übrigen etwa vorhandenen sinusförmigen Signalkomponenten, oder nicht, Das Normen sowie das Vergleichen des Mittelwertes der Absolutsignalwerte mit einem bestimmten Schwellenwert wird dadurch erhalten, dass einerseits der mittlere Signalwertdetektor 3 an den Signaleingang 12-2 des Differenzverstärkers 12 angeschlossen ist, der Maximalwertdetektor k über das Dämpfungsglied 10, 11 an den

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PHN. 8^479. 3.6.77.

Signaleingang 12-1 des Differenzverstärkers 12 angeschlossen ist und das Dämpfungsglied 10, 11 derart bemessen ist, dass dieser den Maximalwert um einen Faktor 0,58 dämpft. Der Differenzverstärker vergleicht also /f(t)/ mit O,58.f(t).

Daraus folgt, dass das Eingangssignal nur eine sinusförmige Signalkomponente enthält, die mindestens 20 dB stärker ist als alle übrigen Komponenten zusammen wenn der Differenzverstärker 12 ein Ausgangssignal einer ersten Art, in diesem Ausführungsbeispiel ein negatives Ausgangssignal, an der mit dem Ausgang des Differenzverstärkers gekoppelten Signalklemme 13 abgibt, und dass das Eingangssignal keine vorherrschende einzige sinusförmige Signalkomponente enthält wenn der Differenzverstärker 12 ein Ausgangssignal der zweiten Art, in diesem Ausführungsbeispiel ein positives Signal, an der Signalklemme 13 abgibt. Im letzteren Fall lässt sich dann folgern, dass kein tonfrequentes Zeichen, das aus einer einzelnen Zeichenfrequenz aufgebaut ist, an der Eingangsklemme 2 vorhanden ist.

Es sei bemerkt, dass die in Fig. 2 dargestellte graphische Darstellung sich auf ein Eingangssignal bezieht, das aus zwei Frequenzen zusammengesetzt ist und über eine halbe Periode der Schwebefrequenz oder einem ganzen Vielfachen derselben gemlttelt wurde.

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PHN. 8^ 3.6.77

Aus Fig. 2 geht hervor, dass das Verhältnis des genormten Mittelwertes der Absolutwerte zweier sinusförmiger Komponenten kleiner ist als für nur eine sinusförmige Komponente. Daraus folgt, dass die Summe der Amplituden zweier Signale im Verhältnis zum Mittelwert der Absolutwerte dieser zwei Signale grosser ist als die Amplitude nur eines Signals im Verhältnis zum Mittelwert der Absolutwerte dieses Signals. Es stellt sich heraus, dass dies mit der Anzahl Signale zunimmt. Das genannte Kriterium trifft deswegen auch zu bei Signalen mit mehr als zwei sinusförmigen Komponenten.

Weil die betreffende Empfangsanordnung nur eine beliebige Zeichenfrequenz aus einer Gruppe von mehreren Zeichenfrequenzen bestimmen muss, ist die halbe Periodendauer, über die integriert werden muss, nicht vorher bekannt. Dadurch, dass über eine bestimmte Zeit integriert wird, die so lang ist, dass sie sich über eine verhältnismässig grosse Anzahl halber Perioden erstreckt, ist der Einfluss eines am Ende der Messzeit liegenden Teils einer Periode auf das Messresultat vernachlässigbar.

Weiterhin sei bemerkt, dass der Sprachsignaldetektor zur Verarbeitung von Zeichenfrequenzsignalen in analoger Form oder in digitaler Signalform wie P.C.M. in T.D.M-Fcrnsprechsystüiiien eingerichtet sein kann.

Eine weitere Anwendung der erfindungsgemässen Einpfangsanordnung erfolgt in denjenigen Fällen, in denen

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yf-

PHN. 8479.

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die Zeichen aus je einer einzigen Zeichenfrequenz aus mehreren Zeichenfrequenzgruppen gebildet sind, wie bei Tontastenwalilsignalierung, wobei auch zwei Kodegruppen mit in jeder Gruppe vier einzelnen Zeichenfrequenzen angewandt werden.

Eine dazu geeignete Empfangsanordnung ist in Fig. dargestellt. Die der Klemme 1h zugeführten Signale werden von einer Bandweiche 15 in ein hohes und ein niedriges Frequenzband mit Hilfe eines ersten Durchlassfilters mit einem Durchlassbereich von 672-977 Hz und eines zweiten Durchlassfilters mit einem Durchlassbereich von 1200-3^00 Hz getrennt. Dadurch werden einerseits Wahltonsignale unterdrückt, und andererseits eine Dämpfung der zweiten Harmonischen von Schwebungssignalen der im hohen Signal— band empfangenen Frequenzen erhalten, und zwar zur Vergrösserung der Zuverlässigkeit der Diskriminatorwirkung. Die im hohen Band liegenden Signale werden der Eingangsklemme 2 —· 1 zugeführt und die im niedrigen Band liegenden Signale der Eingangsklemme 2-2.

An diese Eingangsklemmen sind identische Sprechsignaldetektoren 1-1 und 1-2 angeschlossen, von denen der Detektor 1-1 detailliert dargestellt ist. An diese Detektoren ist eine logische Schaltung 31 und eine Steuerschaltung 16 angeschlossen.

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PHN. 8^79-3.6.77.

Die Steuerschaltung 16 enthält einen Impulsgenerator 16-1, dessen Ausgangsimpulse in Fig. ^a dargestellt sind, einen an den Impulsgenerator 16 - 1 angeschlossenen Verzögerungskreis 16 - 2, dessen Ausgangssignale in Fig. kb dargestellt sind, einen an den Verzögerungskreis 16—2 angeschlossenen Zähler 16 - 3 mit maximaler Zählstellung drei, dessen Ausgangssignale in Fig. 4c dargestellt sind, und einen an den Zähler 16 angeschlossenen Zähler 16 - h mit einer maximalen Zählstellung entsprechend zwei, dessen Ausgangssignale in Fig. kd dargestellt sind.

Die an der Eingangsklemme 2-1 vorhandenen Signale werden durch eine Zweiweggleichrichterschaltung 17 gleichgerichtet und einem Spitzendetektor 7—1 und einem Integrator 9-1 zugeführt. Der Spitzendetektor 7-1 bestimmt mit Hilfe des Differenzverstärkers 28, der Dioden 19 und 20 und des Kondensators 21 aus den gleichgerichteten Signalen auf an sich bekannte Weise den Maximalsignalwert und führt diesen Wert über das Dämpfungsglied 10, 11 dem Eingang 12 - 1 des Differenzverstärkers einer Signalvergleichsschaltung 5-1 zu. Der Integrator 9-1 integriert die gleichgerichteten Signale auf an sich bekannte Weise mit Hilfe eines Widerstandes 22 und eines über einen Kondensator 23 rückgekoppelten Differenz-Verstärkers Zk. Das Ausgangssignal dieses Verstärkers Zk

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PHN. 84/9-3.6.77.

nimmt bei kontinuierlich Vorhandensein derselben Eingangssignale an der Eingangsklemme 2-1 linear mit der Zeit zu. Dieses Ausgangssignal ist in Fig. he durch 35 bezeichnet. Damit daraus zu bestimmten Zeitpunkten der Mittelwert ermittelt werden kann, ist ein in diskreten Schritten regelbares Dämpfungsglied mit den Widerständen 25, 26 und und ein Schrittschalter 28 zwischen dem Ausgang des Differenzverstärkers Zh und dem Eingang 12 — 1 des Differenz— Verstärkers 12 der Signalvergleichsanordnung 5—1 vorge— sehen. Unter Ansteuerung der in Fig. hb dargestellten Impulsreihe durchläuft der Schrittschalter 28 zyklisch alle Schaltstellungen und stellt dabei die Dämpfung des Dämpfungsglieds nacheinander auf eins, zwei und drei ein. Das auf diese Weise erhaltene Ausgangssignal, in Fig. he durch 36 bezeichnet, ist zu den Zeitpunkten t^, t-, t„, t' , t' usw. ein Mass für den Mittelwert des Absolutwertes der an der Eingangsklemme 2-1 vorhandenen Eingangssignale. Durch Verwendung des in Schritten geregelten Dämpfungsglieds 25 - 28 ist erreicht worden, dass zu den genannten Zeitpunkten der Mittelwert der Absolutwerte mit den Maximalsignalwerten zur Bestimmung der an den Eingangsklemmen 2-1 und 2-2 vorhandenen Signale verglichen werden kann, ohne dass zu den genannten Zeitpunkten der Integrator 9 - 1 in eine Anfangsstellung zurückgebracht zu werden braucht. Diese fortlaufende

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PHN. 8479· 3.6.77.

Integration bietet u.a. den Vorteil, dass der Einfluss der einer ganzen Anzahl halber Perioden der Scinvebesignalr; nicht entsprechenden Messzeiten, die zwischen aufeinanderfolgenden Abtastzeitpunkten t.. , t„, t ... liegen, auf das Messresultat weiter verringert wird. Ausserdem ist der dynamische Bereich der Ausgangssignale des Integrators 9-1 begrenzt.

Zur Bestimmung der Gültigkeit der an den beiden Eingangsklenunen 2-1 und 2-2 vorhandenen Signale sind die Sprachsignaldiskriininatoren 1-1 und 1-2 an eine UND-Torschaltung 32 der logischen Schaltung 31 angeschlossen. Dieser UND-Torschaltung 32 wird auch die in Fig. ka dargestellte Impulsreihe zugeführt.

Wenn die beiden Diskriminatoren 1-1 und 1—2 zu einem Abtastzeitpunkt Signale der ersten genannten Art abgeben, wird dieses einem Zähler 33 mit der maximalen Zählstellung sechs zugeführt. Unter Ansteuerung eines einem Schiebeimpulseingang 3^ des Zählers 33 abgegebenen Steuerimpulses entsprechend einem Impuls der in Fig. ^a dargestellten Impulsreihe wird die Zählstellung um eins erhöht. Nach sechs aufeinanderfolgenden Impulsen mit einem von der UND-Torschaltung 32 abgegebenen Signal der ersten Art gibt der Zähler 33 dieses Signal an der Signalklemme 13 - 1 ab.

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Gibt mindestens einer der Diskriminatoren 1-1 oder 2 - 1 zu einem Abtastzeitpunkt ein Signal der zweiten Ar.t ab, so wird der Zähler 33 und die Zähler 16-3 und 16 - h über die UND-Torschaltung 37 zurückgestellt, und die Messung wird abermals gestartet.

Der Integrator 9-1 ist mit einem über den Kondensator 23 liegenden Schliesskontakt 29 versehen, dem die in Fig. kc dargestellte Impulsreihe als Steuersignal zugeführt wird. Dieses Steuersignal bringt alle drei Abtastzeitpunkte den Integrator 9-1 in eine Ausgangslage zurück. Dadurch wird u.a. eine grosse Empfindlichkeit gegen das Detektieren des Fortfallens eines gültigen Signals beim Testen der Gültigkeit dieses Signals beibehalten.

Der Spitzendetektor 7-1 ist mit einem über den Kondensator 21 vorgesehenen Schliesskontakt 30 versehen, dem die in Fig. 4d dargestellte Impulsreihe zugeführt wird, um diesen Detektor alle sechs Abtastzeitpunkte in eine Ausgangslage zurückzubringen, womit die Messzeit entsprechend der Dauer sechs aufeinanderfolgender Abtastzeitpunkte bestimmt ist. In der Praxis stellt es sich heraus, dass eine Impulswiederholungszeit der Abtastzeitpunkte entsprechend 5 ^ms durchaus ausreicht. An die Eingangsklemmen 2-1 und 2-2 können weiter an sich bekannte Tonfrequenzempfänger zum Detektieren der Zeichenfrequenzkombinationen angeschlossen

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werden, wobei das Messresultat der Empfänger auch unter Ansteuerung der an der Signalklemme 13-1 auftretenden Signale gegebenenfalls als gültig bestimmt werden.

Ein weiterer Anwendungsbereich der Empfangsanordnung nach der Erfindung liegt bei Multitonregistersignalsystemen, wo maximal sechs und minimal vier Zeichenfrequenzgruppen zu je einer Zeichenfrequenz angewandt werden.

Eine dazu durchaus geeignete Empfangsanordnung ist in Fig. 5 dargestellt. Diese enthält eine a/i die Edngangsklemme 38 angeschlossene Bandweiche 39» die mit einem jeder Zeichenfrequenzgruppe zu nur einer Zeichenfrequenz, in diesem Ausfiihrungsbeispiel für sechs Zeichenfrequenzen f₁ bis einschliesslich f^-, eigenen Bandpassfilter 39 - 1, 39-2, ... 39-6 versehen ist. Diese Bandpassfilter 3S^J - 1 bis einschliesslich 39 - 6 weisen je ausserhalb ihres Durchlassbandes eine flache Kennlinie und eine Dämpfung auf, die 20 dB grosser ist als innerhalb ihres Durchlassbandes.

An dir; Ban'pE. ssf il ter sind identische Sprachsignaldiskriminatoren ho — 1 bis einschliesslich ^tO - 6 angeschlossen. Diese Diskriminatoren entsprechen denen, die in Fig. 1 dargestellt sind, mit Ausnahme der Dämpfung des Dämpfungsglieds 10, 11, die für din Diskriminatoren '+0 - 1 bis einschliesslich ^O - 6 einen Faktor 0,52 beträgt.

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PHN. 3.6.77.

Das Diskriinina torkri terinin liegt dann entsprechend der in Fig. 2 dargestellten Kurve auf dem Punkt k"7 derselben.

Die Sprachsignaldiskriininatoren ^l\0 - 1 bis

einschliesslich ^O - 6 sind über· <- ine logische Schal tungsanordnung k1 mit einer Signalklemme 13—2 gekoppelt. Diese logische Schaltungsanordnung 41 ist dazu eingerichtet, das Vorhandensein ausschliesslich zweier Eingangssignale an den Eingangskiennnen 41 - 1 bis einschliesslich '♦1 - 6 festzustellen, weil MuI ti tonregis tersignalsysteme Frequenzkombinationen von zwei aus vier bis zwei aus sechs Zeichenfrequenzen anwenden. Das Vorhandensein einer derartigen Kombination wird mit Hilfe einer ersten Gruppe von UND-Torschaltungsanordnungen k2 - 1 bis einschliesslich k2 - η ermittelt, die an eine ODER-Torschaltung angeschlossen sind, und einer zweiten Gruppe von UND-Torschal tungsanordnungen kh - 1 bis einschliesslich kh - m, die an eine NICHT-ODER-Torschaltung '»5 angeschlossen sind. Die Anzahl UND-Torschaltungen η der ersten Gruppe entspricht der Anzahl unterschiedlicher Kombinationen zweier Eingtingsklemmen, und die Anzahl UND-Torschal tungen m der zweiten Gruppe entspricht der Anzahl unterschiedlicher Kombinationen dreier Eiiigaii^sklemmen der logischen Schaltung k\, an die die UND-TorschaLtungen angeschlossen sind. Die ODEH- und NICHT-ODER-Torschaltungen Vj und h5 sind über eine UND-Tor ^ ciial tung -! ü mit der S i^iia I3-2 gekoppelt.

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?2

PHN. 8479. 3.6.77.

Nur wenn zwei Eingangssignale der genannten

ersten Art an den Eingangsklemmen 4i - 1, 41 - 2, ... vorhanden sind, gibt eine der UND-Torsch; 1tungen 42 - 1 bis einschlicsslich 42 - η über die ODER-Torschaltung 43 zusammen mit dem Signal durch die NICHT-UND-Torschaltung ein Signal der ersten Art über die UND-Torschaltung an der Signalkleinme 13-2 ab.

Wenn ein Signal beziehungsweise mehr als zwei Signale der ersten Art an den Eingangsklemmen 41 - 1 bi:. einscliliesslich 41 - 6 vorhanden sind, gibt die ODER-Torschal tung 43 bzw. ^5 ein Signal der zweiten Art an die UND-Torschaltung 46 ab, wodurch an der Signalklemme 13-2 ein Signal der zweiten Art abgegeben wird.

Die Wirkungsweise der bisher beschriebenen Empfang= anordnung wird an Hand einiger spezifischer Eingangssignale an der Eingangskleniine 38 erläutert.

Eine Zeichenfrequenzkoinbination f und f mit gleicher Amplitude ei und b ergeben am Ausgang des Filters 39 - 1 ein Signal i' von 0 dU und ein Signal f„ von -20 dB. Der Diskriminator 4θ - 1 bestimmt davon den Wert 20 log a/b, der 20 dB ist. Dieser Wert liegt in der graphischen Darstellung nach Flg. 2 rechts vom Punkt 47, sodass der Diskriminator 4θ - 1 ein Signal der ersten Art abgibt. Für den Diskriminator 4θ - 2 gilt dasst.'lbu, wobei a und b vertauscht sind. Für ti ie

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PHN. 3.6.77

übrigen Diskriminatoren ho - 3 bis einschliesslich ^O beträgt der Pegel der ihnen zugeführten Signale f. und f„ -20 dB. Der Wert 20 log von a/b ist für diese Signale 0 dB, was links vom Punkt ^7 liegt. Diese Diskriminatoren geben folglich ein Signal der zweiten Art ab. Die logische Schaltung 41 erkennt diese Kombination als gültig und gibt ein Signal der ersten Art an der Signalklemnie 13-2 ab.

In einem Registersignalsysteni dürfen zwei Zeichenfrequenzsignale höchstens 7 dB im Pegel voneinander abweichen. Wird an der Eingangsklemme 38 eine Signalkombination f., f„ mit Amplituden a = 0 dB und b = 7 dB abgegeben, so gibt das Filter 39 - 1 ein Signal f. von 0 dB ab und ein Signal f„ von (7 - 20) dB = -13 dB ab. Der Wert 20 log a/b beträgt dann -13 dB, so dass der Diskriminator ^O - 1 ein Signal der ersten Art abgibt. Das Filter 39-2 gibt ein Signal i" von -20 dB und ein Signal f„ von 7 dB ab. Der Wert 20 log a/b beträgt dann -27 dB, was rechts vom Punkt hj ist, wodurch der Diskriminator kO - 2 ebenfalls ein Signal der ersten Art abgibt. Die übrigen Filter 39-3 bis einschliesslich 39-6 geben ein Signal f^ von -20 dB und ein Signal f₂ von -27 dB ab. Der Wert 20 log a/b beträgt für diese Signale 7 dB, was links vom Punkt ^li7 ist. Die Di&kriminatoren ^O - 3 bis einschliesslich ^O - 6 geben folglich wieder Signale der zweiten Art ab, so dass die logische

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PlIN. 8479-3.6.77.

Schaltung 41 diese Signalkombination als gültig erkennt.

Besteht das der Eingangsklemme 38 zugeführte Signal aus der Zeichenfrequenzkombination f. und f_ mit a = 0 dB und b = 7 dB und einem Störsignal f„ mit einem Pegel von -20 dB, so wird über das Filter 39 - 1 dem Diskriminator 4o - 1 ein Signal f.. von 0 dB, ein Signal f„ von -27 dB und ein Signal f„ von 4o dB zugeführt. Der Wert 2O log a/(b+e) beträgt dann -25,3 dB. Dieses Signal liegt rechts vom Punkt 47» wodurch der Diskriminator 4o ein Signal der ersten Art abgibt. Dem Diskriminator 40 wird über das Filter 39-2 ein Signal f. von -20 dB, ein Signal f₂ von -7 dB und ein Signal f„ von -40 dB zugeführt. Der Wert 20 log b/(a+c) beträgt dann 12,2 dB, was noch gerade rechts vom Punkt 47 ist, wodurch der Diskriminator 40 - 2 ebenfalls ein Signal der ersten Art gibt. Dem Diskriminator 4o - 3 ist über das Filter 39-3 ein Signal f- von -20 dB, ein Signal f₂ von -27 dB und ein Signal f„ von -20 dB zugeführt. Der genormte Mittelwert beträgt dann weniger als einen Faktor 0,4, was links vom Punkt 47 ist. Der Diskriminator 40 - 3 gibt folglich ein Signal der zweiten Art ab. Die Filter 39 bis einschliesslich 39-6 geben ein Signal f.. von -20 dB, ein Signal f„ von -27 dB und ein Signal f„ von -40 dB ab. Der genormte Mittelwert ist dann kleiner als ein Faktor 0,4, was wieder links vom Punkt 47 ist, so dass die Diskriminatoren 40 - 4 bis einschliesslich 4o - 6 ebenfalls

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FHN. Cl 79. 3.6.77.

Signale der zweiten Art abgeben, wodurch die logische Schaltung 41 diese Signalkombination als gültig erkennt.

Aus den obenstehenden Beispielen dürfte es einleuchten, dass ein Eingangssignal mit einem Signal f von O dB und einem Signal f von -7,1 dB bis -20 dB ebenfalls genehmigt werden würde. Wie obenstehend erwähnt, weisen die zwei Zeichenfrequeiizen eines MFC-Signalierungssignals höchstens ein Amplitudenverhältnis von 7 dB auf. Um dies zu überwachen, ist die Empfangsanordnung mit einem weiteren Sprachsignaldiskriininator 4o - 7 versehen, der zwischen der Eingangsklemme 33 und der UND—Torschaltung UG liegt. Dieser Diskriminator unterscheidet sich von dem in Fig. 1 dargestellten Diskriminator nur darin, dass die Dämpfung des Dämpfungsglieds 10, 11 (Fig. i) auf einen Wert 0,465 eingestellt ist. Wie aus Fig. 2 hervorgeht, liagt der Diskriminationspegel bei 7 dB. Dadurch ist erreicht worden, dass unabhängig von den von den Diskriminatoren h0 — 1 bis einschliesslich Uo durchgeführten Messungen jedes Eingangssignal auf das möglicherweise Vorhandensein zweier· Frequenzen mit einem kleineren Pegelunterschied eis 7 dB getestet wird.

Weiter kann an den Ausgang -j7 ' eine Anzeigeanordnung angeschlossen werden, die auf bekannte W?jLsü angibt, welche Zeichenfrequen/koinbination empfangen «*?5 worden ist, welche Koinbiim tion auch unter Ans t ouerui; >.■; der an der Signalk 1 einrne 13-2 vorhandenen Signalarm gegebenenfalls als gültig bestimmt wird.

7098BV/0749

-U-

L e e r s e i t e

Claims (9)

1. PHN. 8h 79·

   PATENTANSPRÜCHE:

   λ.) Empfangsanordnung Tür tonfrequente Zeichen, die aus einer einzelnen Zeichenfrequenz gebildet sind mit minestens einem Sprachsignaldiskriminator, der an eine Anschlussklemme zum Unterscheiden der Anschlussklemme zugeführter Signale mit nur einer und mit mehr als einer Frequenzkomponente angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Diskriminator einen mit der Anschlussklemme verbundenen Mittelwertdetektor enthält zur Bestimmung des Mittelwertes der Absolutwerte der der Anschlussklemme zugeführten Signale, einen mit der Anschlussklemme verbundenen Maximalsignalwertdetektor und eine an den Mittelwertdetektor und den Maximalsignalwertdetektor angeschlossenen Signalvergleichsanordnung zum an einer Signalklemme dieser Anordnung Abgeben eines Signals von der ersten Art, wenn das Verhältnis des Mittenwertes der Absolutwerte und dem Maximalwert grosser ist als ein bestimmter Wert und zum Abgeben eines Signals einer zweiten Art, wenn das genannte Verhältnis kleiner ist als der vorbestimmte Wert.
2. 2. EmpfangsanOrdnung für tonfrequente Zeichen, die aus einer einzigen Zeichenfrequenz aus mehreren Zeichenfrequenzgruppen nach Anspruch 1 gebildet sind, mit einer Bandweiche zum Trennen der Weiche zugeführter Zeichenfrequenzgruppen, dadurch gekennzeichnet, dass

   70988W07A9

   ORIGINAL INSPECTED

   PHN. 8479. ^^ 273Π453 3.6.77.

   jeder Zeichenfrequenzgruppe ein Sprachsignaldiskriminator der genannten Art zugeordnet ist, dessen Eingangsklemme an eine dieser Zeichenfrequenzgruppe eigene Ausgangsklemme der Bandweiche angeschlossen ist und alle Spraclisignaldiskriminatoren über eine logische Schaltung mit der Signalklemme gekoppelt sind.
3. 3. Empfangsanordnung nach Anspruch 2 für tonfrequente Zeichen, die aus je einer einzigen Zeichenfrequenz aus zwei Zeichenfrequenzgruppen zu je vier Zeichenfrequenzen gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Bandweiche ein Jeder Zeichenfrequenzgruppe eigenes Bandpassfilter und die logische Schaltung eine an die beiden Sprachsignaldiskriminatoren angeschlossene UND-Torschaltung enthält, deren Ausgang mit der Signalklemme gekoppelt ist.
4. 4. Empfangsanordnung nach Anspruch 2 fUr tonfrequente Zeichen, die aus einer einzigen Zeichenfrequenz aus mindestens vier und höchstens sechs Zeichenfrequenzgruppen zu je einer Zeichenfrequenz gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Eingang der Bandweiche und der logischen Schaltung ein weiterer Sprachsignaldiskriminator vorgesehen und die logische Schaltung derart eingerichtet ist, dass sie ein Signal der ersten Art an der Signalklemme abgibt, wenn ausschliesslich zwei der an die Ausgangsklemmen des Bandfilters angeschlossenen Sprachsignaldiskriinina toren und der weitere Sprachsignaldiskriminator ein Signal der ersten Art abgeben, und dass

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   die logische Schaltung ein Signal der zweiten Art an der Signalklemme abgibt für alle anderen Ausgangssignalkombinationen der Sprachsignaldiskriminatoren.
5. 5· Empfangsanordnung nach Anspruch 1 für tonfrequente Zeichen, die aus einer einzigen Zeichenfrequenz gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelwertdetektor eine Gleichrichterschaltung und einen daran angeschlossenen Integrator enthält, dass der Maximalwertdetektor eine "Gleichrichterschaltung, eine zwischen dieser Gleichrichterschaltung und einem Ausgang dieses Detektors vorgesehene Diode und einen zwischen diesem Ausgang und einem Punkt gemeinsamen Potentials angeordneten Kondensator enthält, und dass die Signalvergleichsanordnung ein an den MaximalAvertsignaldetektor angeschlossenes Dämpfungsglied mit fest eingestellter Dämpfung und einen daran und an den Mittelwertdetektor angeschlossenen Differenzverstärker enthält.
6. 6. EmpfangsanOrdnung nach Anspruch 3 und 5 für tonfrequente Zeichen, die aus einer einzigen Zeichenfrequenz aus mehreren Zeichenfrequenzgruppen gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Integrator ein zwischen dem Differenzverstärker des Integrators und dem Differenzverstärker der Signalvergleichsanordnung vorgesehenes, in Schritten regelbares Dämpfungsglied und einen zwischen dem Ausgang der UND-Torschaltung und

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   PHN.

   ³·⁶·⁷⁷

   der Signalklemme vorgesehenen Schliesskontakt enthält und die Enipfangsanordnung eine Steuerschaltung enthält, die an das in Schritten regelbares Dämpfungsglied und den Schliesskontakt angeschlossen ist, um unter Ansteuerung von dieser Steuerschaltung zu regelmässigen Zeitpunkten abgegebener Impulse den Dämpfungsfaktor des regelbaren Dämpfungsglieds zyklisch auf eins, zwei und drei einzustellen und die UND-Torschaltung jeweils unmittelbar vor dem Umschalten kurzzeitig mit der Signalklemme zu verbinden.
7. 7. Empfangsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bandweiche für jede Zeichenfrequenz ein eigenes Bandpassfilter mit einer ausserhalb ihres Durchlassbandes flachen Kennlinie und einer Dämpfung, die 20 dB grosser ist als innerhalb des Durchlassbandes, enthält.
8. 8. Empfangsanordnung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, dass der bestimmte Wert der an die Anschlussklemmen der Bandweiche angeschlossenen Sprachsignaldiskriminatoren 0,52 beträgt und der bestimmte Wert des weiteren Sprachsignaldiskriminators 0,465 ist.
9. 9. Empfangsanordnung nach Anspruch 3 und 51 dadurch gekennzeichnet, dass die Durchlassbänder der Bandpassfilter 670 - 980 Hz bzw. 1200 - 3^00 Hz betragen und der bestimmte Wert der Sprachsignaldiskriminatoren 0,52 beträgt.

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