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11Signalsender zur Erzeugung von analogen Signalen vorgegebe-
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ner Frequenz für Fernmelde- oder Datenverarbeitungsanlagen" Die Erfindung
betrifft einen Signalsender zur Erzeugung von analogen Signalen vorgegebener Frequenz
für Fernmelde- oder Datenverarbeitungsanlagen.
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Die bisher weitverbreitete Nummernscheibe zur Eingabe der Wahlinformation
in Teilnehmerstationen und Fernsprechapparaten wird in zunehmendem Maße durch ein
Tastenfeld ersetzt.
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Es ist bekannt, den Wahlsignalsender durch elektronische Bauelemente
in diskreter Technik zu realisieren. Dabei werden
entweder die
Nummernschalterimpulse durch elektronische Mittel erzeugt (sog. unechte Tastwahl),
oder es werden Wahlsignale nach einem Mehrfrequenzcode-Verfahren ausgesendet (sog.
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echte Tastwahl).
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Der Nachteil dieser Lösungen besteht darin, daß ein hoher Aufwand
für die elektronischen Bauelemente, für deren Verdrahtung und Kalibrierung aufgebracht
werden muß und daß der Platz- und Raumbedarf sehr groß ist.
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Aus diesem Grunde wird angestrebt, die bisher in diskreter Technik
realisierten Bauelementefunktionen so weit wie möglich in einheitlicher Technologie
herzustellen und sie auf wenigen Chips zu integrieren. Derartige Lösungen sind bisher
bekannt geworden, doch handelt es sich dabei um Spezialentwicklungen von sog. Kundenschaltkreisen.
Ein Nachteil dieser Lösungen ist die Anpassung der Schaltkreise an die jeweiligen,
sich teilweise erheblich voneinander unterscheidenden Postvorschriften der verschiedenen
Länder.
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Weiterhin ist die Genauigkeit und Konstanz der erzeugten Frequenzen
beim Mehrfrequenzcode-Wahlverfahren und die Beherrschung der sehr etrengen Forderungen
an die spektrale Reinheit der Schwingungen nur mit großem Aufwand zu erreichen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der aus dem
Stand der Technik bekannten Lösungen zu beseitigen.
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Insbesondere soll ein sehr vielseitig verwendbarer Signalsender der
eingangs genannten Art angegeben werden, mit dem sowohl reine Sinussignale, Nummernschalterimpuls-Wahlsignale
als auch Mehrfrequenzcode-Wahlsignale erzeugt werden können.
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Dabei soll der Sender wenig Platz beanspruchen und kostengünstig realisierbar
sein.
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Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Signalsender eine programmgesteuerte
Einrichtung enthält, die im Sendebetrieb in äquidistanten Zeitabschnitten digitale
Werte an einen D/A-Wandler übergibt, dessen Ausgang der Ausgang des Signalsenders
ist.
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Programmgesteuerte Einrichtungen, wie z. B. Mikroprozessoren sind
als preiswerte Ein-Chip-Rechner verfügbar. Sie können nicht nur die 8ynthese des
vom D/A-Wandler auszugebenden Signals durchführen, sondern auch die zeitliche Ablaufsteuerung
programmgesteuert digital durchführen. Ferner lassen sich von der programmgesteuerten
Einrichtung zahlreiche zusätzliche Aufgaben eines Signalsenders in Fernmelde- oder
Datenverarbeitungsanlagen lösen, wie z. B. die Abfrage eines Tastenfeldes oder die
Zuordnung eines gewählten Zeichens. Die Genauigkeit und Konstanz der erzeugten Schwingung
läßt sich durch einen Mikrorechner mit quarzgesteuertem Taktgenerator gewährleisten.
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Der mit der programmgesteuerten Einrichtung zusammenarbeitende D/A-Wandler
ist als sehr einfacher preisgünstiger Großschaltkreis realisierbar, in welchem die
Anpassung des Signalsenders an die Bedingungen der Fernmelde- oder Datenverarbeitungsanlagen,
wie z. B. Pegel, Innenwiderstand oder Sendeleistung, vorgenommen werden kann. Er
enthält in der Regel einen einfachen Tiefpaß.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind
in den Unteransprüchen angegeben. Ist die programmgesteuerte Einrichtung an einen
digitalen Speicher angeschlossen, so kann sie aus diesem die erforderlichen digitalen
Werte sowohl als direkte oder als kompandierte Augenblickswerte auslesen. Das Auslesen
der Werte aus dem Speicher wird zweckmäßigerweise mit dem in Daten- und Fernmeldeanlagen
ohnehin meist bereits verfügbaren Systemgrundtakt von 125 /sec ausge-
führt.
Mit 8 Bit pro gespeichertem Wert erhält man bei vertretbarem Speicheraufwand Augenblickswerte
ausgegebener 8ignale, die von der programmgesteuerten Einrichtung zusammengesetzt
ein analoges Signal am Ausgang des D/A-Wandlers ergeben, dessen Klirrfaktor oder
Quantisierungsgeräusch die postalisch gestellten Bedingungen erfüllt.
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Wird eine höhere Genauigkeit des analogen Signals gefordert oder soll
Speicherplatz eingespart werden, so ist es zweckmäßig, die Werte kompandiert im
digitalen Speicher zu speichern. Die Dekompandierung kann entweder von der programmgesteuerten
Einrichtung selbst oder, falls dieser die Zeit dazu fehlt, vom D/A-Wandler vorgenommen
werden, in dem hierzu ein D/A-Wandler mit entsprechend nichtlinearer Kennlinie verwendet
wird.
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Sind im digitalen Speicher Augenblickswerte mehrerer Schwingungen
unterschiedlicher Frequenz gespeichert und werden diese durch entsprechende Steuerung
der programmgesteuerten Einrichtung zeitlich nacheinander ausgelesen, so erzeugt
der Signalsender Signale nach einem Frequenzumtastverfahren.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die
gespeicherten Werte Augenblickswerte von Mehrfrequenzcode-Wahlsignalen (MFC-Wahlsignalen)
oder Augenblickswerte der Einzelschwingungen von MFC-Wahlsignalen. Hierdurch lassen
sich z. B. bis zu 16 Kombinationen der Einzelschwingungen ohne aufwendige Filter
erzeugen.
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Um Speicherraum drastisch einzusparen, wird ferner vorgeschlagen,
die Augenblickswerte einer ganzen oder, bei entsprechender Programmierung der programmgesteuerten
tinrichtung, einer halben bzw. einer viertel Periode einer geraden periodischen
Funktion abzuspeichern. Durch periodisches Aus-
lesen der Augenblickswerte
aus dem Speicher durch die programmgesteuerte Einrichtung gibt dann der Signalsender
das gewünschte Signal ab.
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Unter Ausnutzung postalisch zugelassener Toleranzen der Einzelschwingungen
der MFC-Wahlsignale lassen sich in vorteilhafter Weise auch MFC-Wahlsignale durch
periodisches Auslesen abgespeicherter Augenblickswerte der MFC-Wahlsignale oder
durch periodisches Auslesen abgespeicherter Augenblickswerte der Einzelschwingungen
der MFC-Wahlsignale erzeugen.
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Weiterer Speicherplatz läßt sich einsparen, wenn die programmgesteuerte
Einrichtung Abtastwerte durch lineare Interpolation ermittelt.
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Enthält jedoch die porgrammgesteuerte Einrichtung eine schnelle Multiplikationsschaltung,
so kann der Speicher zur Abspeicherung der Augenblickswerte ganz eingespart werden,
wenn die programmgesteuerte Einrichtung die Augenblickswerte sinusförmiger Signale,
z. B. durch eine Potenzreihenentwicklung, selbst berechnen.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß
die programmgesteuerte Einrichtung durch Auf- und Abwärtszählen von Adressen Augenblickswerte
einer Dreiecksschwingung erzeugt, diese als digitale Werte an den D/A-Wandler übergibt
und der D/A-Wandler ein nichtlineares Netzwerk aufweist, durch welches die übergebenen
digitalen Werte einer Dreiecksschwingung in eine sinusförmige Schwingung umgewandelt
werden. Diese Lösung ist auch mit Vorteil auf MFC-Wahlsignale anwendbar.
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Die Erfindung wird nun anhand von Zeichnungen beispielhaft näher erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 Blockschaltbild eines Signalsenders gemäß der Erfindung
Fig.
2 eine Cosinusschwingung mit Augenblickswerten Fig. 3 MFC-Wahlsignal mit Symmetrieeigenschaft.
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In Fig. 1 ist ein Signalsender mit programmgesteuerter Einrichtung
10, D/A-Wandler 2 und digitalem Speicher 3 dargestellt. Die programmgesteuerte Einrichtung
10 enthält mindestens ein an einen Datenbus 16 angeschlossenes Eingabetor 11, eine
zentrale Steuereinheit 12, einen Programmspeicher 14 und mindestens ein Ausgabetor
15. Ferner enthält die programmgesteuerte Einrichtung einen Taktgenerator 13.
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Gemäß der Erfindung gibt die programmgesteuerte Einrichtung im Sendebetrieb
in äquidistanten Zeitabschnitten digitale Werte an den D/A-Wandler 2 ab. Der Ausgang
A des D/A-Wandlers 2 ist gleichzeitig Ausgang des Signalsenders.
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Gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung ist die programmgesteuerte
Einrichtung 10 an einen digitalen Speicher 3 angeschlossen, aus dem die programmgesteuerte
Einrichtung digitale Werte auslesen kann und sie in vorgegebenen äquidistanten Zeitabschnitten
dem D/A-Wandler 2 übergibt. Programmgesteuerte Einrichtung 10 und digitaler Speicher
3 sind in vorteilhafter Weise unter der Bezeichnung Mikrorechner als relativ billiges
Bauelement verfügbar.
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Die uebergabe der digitalen Werte an den D/A-Wandler muß so schnell
erfolgen, daß die vom D/A-Wandler 2 augegebenen analogen Signale die an sie gestellten
Anforderungen bezüglich Klirrfaktor und Rauschen erfüllen. In der Regel steht in
Fernmelde- oder Datenverarbeitungsanlagen ein Systemgrundtakt von 125 Xs Dauer zur
Verfügung, so daß es zweckmäßig ist, für die Uebergabe der digitalen Werte in den
D/A-Wandler diesen Systemgrundtakt zu verwenden. Andernfalls ist der Systemgrundtakt
von 125 ps mittels eines Frequenzteilers aus dem Takt des Taktgenerators 13 der
programmgesteuerten Bin-
richtung 10 abzuleiten, wobei sich empfiehlt,
den Taktgenerator 13 als quarzgesteuerten Generator auszubilden. Der Systemgrundtakt
läßt sich auf den verschiedensten Wegen erzeugen. Außer einem Frequenzteiler kann
auch ein Timer, ein Ereignis zähler oder eine Programmschleife oder eine Kombination
dieser Mittel verwendet werden. Ferner ist es auch möglich, einen externen zusätzlichen
Taktgeber vorzusehen. Jeweils nach Ablauf der Systemgrundperiode wird ein Interrupt
erzeugt und die Ubergabe der digitalen Werte erfolgt wortparallel im gleichen Takt
an den D/A-Wandler 2.
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Eine in den meisten Fällen ausreichende Genauigkeit für die auszugebenden
analogen Signale erhält man mit einem Mikrorechner, dessen WortbJeite 8 Bit beträgt.
Wird für das Vorzeichen ein Bit verwendet, so stehen damit 27 verschiedene digitale
Werte als Augenblickswerte der auszugebenden Sägnale zur Verfügung. Reicht dieser
Dynamikumfang nicht auC', so werden die auszugebenden Augenblickswerte des Ausgangssignals
zweckmäßigerweise kompandiert im digitalen Speicher 3 gespeichert. Dabei werden
für kleine Signalamplituden mehr digitale Werte vorgesehen als für große Signalamplituden.
Ist der Mikrorechner schnell genug und steht genug Speicherraum zu Verfügung, so
kann die programmgesteuerte Einrichtung 10 die Kompandierung mittels einer ebenfalls
im digitalen Speicher 3 gespeicherten Dekompandierungstabelle vornehmen und die
so dekompandierten Abtastwerte als digitale Werte dem D/A-Wandler 2 übergeben. Sind
Jedoch Arbeitsgeschwindigkeit und Speicherraum begrenzt, dann ist ein D/A-Wandler
mit nichtlinearer Kennlinie vorteilhaft, der die kompandierten Digitalwerte mittels
seiner nichtlinearen Kennlinie auf ihren analogen Sollwert bringt.
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Der in Fig. 1 gezeigte Signalsender ist für sehr unterschiedliche
Anwendungsfälle verwendbar. Soll er beispielsweise als Sender für ein Frequenzumtastverfahren
verwendet werden, so
sind im digitalen Speicher 3 die Augenblickswerte
aller erforderlichen Schwingungen abzuspeichern. Die programmgesteuerte Einrichtung
10 muß dann über das Eingabetor 11 derart steuerbar sein, daß sie in Abhängigkeit
von der Steuerung zeitlich nacheinander die Augenblickswerte der angesteuerten Schwingung
als digitale Werte an den D/A-Wandler 2 übergibt.
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Bei einem einfachen Frequenzumtastverfahren mit lediglich 2 Schwingungen
unterschiedlicher Frequenz sind folglich lediglich die Augenblickswerte dieser beiden
Schwingungen im Speicher 3 abzuspeichern.
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Es ist jedoch nicht erforderlich, daß im digitalen Speicher die Abtastwerte
des gesamten auszugebenden analogen Signals gespeichert werden. In der Regel sind
die vom Signalsender auszugebenden Signale periodische Funktionen. Ist dies der
Fall, so genügt es, lediglich die Augenblickswerte einer Periode der Funktion im
Speicher 3 zu speichern und von der programmgesteuerten Einrichtung 10 die Augenblickswerte
periodisch aus dem digitalen Speicher 3 auszulesen. Hierbei läßt sich weiterer Speicherplatz
einsparen, wenn die Symmetrieeigenschaften periodischer Funktionen ausgenutzt werden.
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In Fig. 2 ist zur Veranschaulichung dieses Verfahrens eine einfache
Cosinusfunktion dargestellt. Wie aus dieser Figur leicht zu ersehen ist, genügt
es, im digitalen Speicher lediglich die Augenblickswerte der halben Periode dieser
Funktion abzuspeichern. Durch ständiges Vor- und Rückwärts zählen der Adressen der
Augenblickswerte im digitalen Speicher 3 werden dann die Augenblickswerte der Cosinusfunktion
von ihrem Wert +1 bis -1 und dann wieder rückwärts von -1 nach +1 und sofort ausgelesen
und als digitale Werte dem D/A-Wandler 2 übergeben. Auf diese Weise bewirkt die
programmgesteuerte Einrichtung 10 durch ständiges Vor- und Rückwärtszählen der Adressen
der Augenblickswerte die periodische Fortsetzung des vom D/A-Wandler abzugebenden
Signals.
Selbstverständlich liegt es auch im Rahmen der Erfindung,
wenn, wie aus Fig. 2 ohne weiteres ersichtlich ist, lediglich die Augenblickswerte
einer Viertelperiode mindestens einer periodischen Funktion gespeichert sind und
die programmgesteuerte Einrichtung durch ständiges Vor- und Rückwärtszählen der
Adressen die Augenblickswerte im digitalen Speicher und unter Berücksichtigung des
richtigen Vorzeichens die periodische Fortsetzung des vom D/A-Wandler abzugebenden
Signale bewirkt.
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Die Augenblickswerte im digitalen Speicher können auch in Tabellenform
gespeichert werden, wobei jeweils die Funktionswerte z. B. in Abhängigkeit ihrer
in Grad oder im Bogenmaß adressierbarer Argumente abgelegt sind. Im Sendebetrieb
berechnet dann die programmgesteuerte Einrichtung die Argumente der Augenblickswerte,
vorteilhafter Weise als Vielfache des Systemgrundtakts n 125 p/sec, wobei es zweckmäßig
ist, die berechneten Argumente als Adressen für die Funktionstabelle zu interpretieren.
In Abhängigkeit des Arguments oder der Adresse werden dann die Augenblickswerte
der Einzelschwingung bzw. der Einzelschwingungen eines Mehrfrequenzcode-Wahlsignals
aus dem Speicher gelesen, erforderlichenfalls addiert und zeitlich richtig an den
D/A-Wandler übergeben.
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Aufgrund der Symmetrieeigenschaften der Sinus- bzw. Cosinusschwingungen
ist es auch hier nicht erforderlich, daß die Augenblickswerte einer vollständigen
Schwingung abgespeichert werden. Je nach Programmaufwand und damit Zeitbedarf der
programmierbaren Einrichtung kann auch die halbe Periode bzw. die viertel Periode
einer Schwingung abgespeichert und addressierbar sein, wobei im Programm der programmierbaren
Einrichtung die Zählrichtung und im letzten Fall auch das Vorzeichen entsprechend
zu berücksichten sind. Hat der Speicher eine Wortbreite von 8 Bit, so sind je Schwingung
28 = 256 Abtastwerte einer ganzen, einer halben oder einer vier-
tel
Schwingung speicherbar. Wenn es auf sehr geringes Quantisierungsgeräusch ankommt
oder auf einen geringen Klirrfaktor, wird man 256 Abtastwerte für eine Viertelschwingung
vorsehen. Andererseits lassen sich aber auch bei weniger hohen Anforderungen an
das auszugebende Signal vier verschiedene Schwingungen Jeweils als Viertelschwingung
im genannten Speicherplatz unterbringen.
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Speicherraumeinsparung oder Verbesserung der Qualität des vom Signalsender
abzugebenden Ausgangssignals läßt sich auch dadurch erreichen, daß zwischen zwei
benachbarten Abtastwerten liegende Abtastwerte einer Schwingung von der programmgesteuerten
Einrichtung durch eine lineare Interpolation ermittelt werden.
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Enthält die programmgesteuerte Einrichtung eine schnelle Multiplikationsschaltung,
so kann auf den digitalen Speicher 3 teilweise oder ganz verzichtet werden. Für
kleine Argumente einer Sinusfunktion kann der Augenblickswert gleich dem Argument
gesetzt werden. Für größere Argumente können die Augenblickswerte einer im Speicher
3 abgespeicherten Funktionstabelle oder aber von der schnellen Multiplikationsschaltung
mittels einer Potenzreihenentwicklung ermittelt werden.
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Selbstverständlich sind auch andere aus der Kleinrechnertechnik bekannte
Methoden zur Bestimmung der Sinus- bzw. Cosinusfunktionswerte zur Erzeugung der
digitalen Werte für den D/A-Wandler anwendbar.
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Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die programmgesteuerte
Einrichtung 10 durch Auf- und Abwartszählen von Adressen Augenblickswerte einer
Dreiecks schwingung erzeugt, diese als digitale Werte an den D/A-Wandler 2 übergibt
und der D/A-Wandler ein nichtlineares Netzwerk aufweist, welches die digitalen Werte
der Dreiecksschwingung in eine sinusförmige Schwingung umwandelt. Dieses Verfahren
ist auch
zur Erzeugung von Mehrfrequenzcode-Wahlsignalen anwendbar.
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Hierzu braucht lediglich die programmgesteuerte Einrichtung 10 durch
Auf- und Abwärtszählen von Adressen je Systemgrundtakt die beiden Augenblickswerte
zweier den jeweils beiden Einzelschwingungen von MFC-Wahlsignalen zugeordneten Dreiecksschwingungen
zu erzeugen. Der D/A-Wandler 2 hat in diesem Fall zwei Systeme zur D/A-Wandlung
aufzuweisen, die Jeweils ein nichtlineares Netzwerk zur Umwandlung von Dreiecksschwingungen
in sinus- oder cosinusförmige Schwingungen enthalten. Die Augenblickswerte der beiden
Dreiecksschwingungen werden dann als digitale Werte den beiden Systemen des D/A-Wandlers
übergeben, so daß zwei analoge Ausgang signale der beiden Systeme entstehen. Das
gewünschte MFC-Wahlsignal ist dann die Summe der analogen Ausgangssignale der beiden
Systeme.
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Einfache und billige programmgesteuerte Einrichtungen haben unter
Umständen eine Wortbreite, die kleiner als die Wortbreite des D/A-Wandlers 2 ist.
In diesem Fall muß der D/A-Wandler 2 einen Zwischenspeicher aufweisen, so daß die
programmgesteuerte Einrichtung 10 die digitalen Werte je Zeitabschnitt nacheinander
berechnet und als Teilworte an den Zwischenspeicher des D/A-Wandlers 2 übergibt.
Die D/A-Wandlung durch den D/A-Wandler 2 erfolgt dann Jeweils nach Ubernahme eines
Startsignals.
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Der erfindungsgemäße Signalsender ist mit Vorteil in einer Teilnehmerstation
mit Tastenfeld zur Eingabe von Wahlinformationen verwendbar. Die programmgesteuerte
Einrichtung 10 kann in diesem Fall zusätzlich etwa alle 10 ms in einem Abtastvorgang
den aktuellen Zustand des Tastenfeldes der Teilnehmerstation abfragen und in Abhängigkeit
dieses Zustandes das Senden eines Signals veranlassen, sofern eine diesem Signal
zugeordnete Taste gedrückt ist. Es ist in diesem Falle sogar möglich, daß mehrere
Programme im Pro-
grammspeioher gespeichert sind, fio daß je nach
gedrückter Taste der Signalsender ein reines Sinussignal, ein MFC-Wahlsignal oder
aber auch ein Nummernschalterimpuls-Wahlsignal aussendet. Diese flaßnahme erleichtert
erheblich die Umstellung einer Vermittlungsanlage von der unechten Tastwahl zur
MFC-Tastwahl. Diese Umstellung kann beispielsweise durch Eingabe einer Zeichenkombination
von der Tastatur der Teilnehmerstation aus oder durch einen Eingriff im Innern der
Teilnehmerstation, z. B. durch Umschalten eines Schalters oder durch Umlöten eines
Verbindungsdrahtes oder durch Austausch eines ROM-Bausteins vorgenommen werden.
Es ist aber auch möglich, entsprechend der DOS 22 49 304 beide Wahlverfahren gleichzeitig
nebeneinander zu benutzen.
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Im folgenden soll nun gezeigt werden, wie in vorteilhafter Weise MFC-Wahlsignale
durch den erfindungsgemäßen Signalen der erzeugt werden. Hierbei wird davon ausgegangen,
daß ein digitaler Speicher 3 vorhanden ist, in welchem die Augenblickswerte der
vom Signalsender zu erzeugenden Mehrfrequenz-Schwingungen speicherbar sind. Um den
Speicheraufwand gering zu halten, wird nur eine so große Anzahl von Augenblickswerten
als digitale Werte im Speicher gespeichert, daß durch ständiges Vor- und Rückwärtszählen
der Adressen der Augenblickswerte eine periodische Fortsetzung des vom D/A-Wandler
2 abzugebenden Signals bewirkt wird. Dabei ist zu beachten, daß die Anzahl der Augenblickswerte,
multipliziert mit dem Systemgrundtakt, also dem Kehrwert der Frequenz der äquidistanten
Zeitabschnitte eine Zeit ergibt, die ein Vielfaches der Periodendauer Jeder Teilschwingung
des MFC-Wahlsignals ergibt. Am Beispiel der Wahlziffer 1 und Fig. 3 soll dies näher
erläutert werden.
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Wie Tabelle 1 zeigt, sind der Ziffer 1 die Frequenzen 697 Hz und 1209
Hz zugeordnet (Sollfrequenzen). Die tatsächlichen Frequenzen dürfen um bis zu -+1,d
% von den in Tabelle 1 Sp. 2
Tabelle 1
| Ziffer fSoll (Hz) Anzahl der fIst (Hz) Zeit (ms) Anzahl der |
| A.-Werte Einzel-Schwgn. |
| 1 697/1209 46 695,652/1217,391 5,75 4/7 |
| 2 697/1336 138 695,652/1333,333 17,25 12/23 |
| 3 697/1477 92 695,652/1478,261 11,5 8/17 |
| 4 770/1209 73 767,123/1205,479 9,125 7/11 |
| 5 770/1336 42 761,905/1333,333 5,25 4/7 |
| 6 770/1477 103 776,699/1475,728 12,875 10/19 |
| 7 852/1209 66 848,485/1212,121 8,25 7/10 |
| 8 852/1336 66 848,485/1333,333 8,25 7/11 |
| 9 852/1477 38 842,105/1473,684 4,75 4/7 |
| * 941/1209 60 933,333/1199,999 7,5 7/9 |
| 0 941/1336 42 952,381/1333,333 5,25 5/7 |
| # 941/1477 60 933,333/1466,667 7,5 7/11 |
angegebenen Sollfrequenzen abweichen. Wird als Frequenz der äquidistanten
Zeitabschnitte die in obertragungs- und Vermittlungsanlagen für die Sprachübertragung
eingeführte Frequenz von 8 kllz gewählt, so läßt sich zeigen, daß nach einer Zeit
von 46 125 us - 5,75 ms eine periodische Fortsetzung der MFC-Schwingung möglich
ist. Allerdings weichen dabei die erzeugten Frequenzen geringfügig von den Sollfrequenzen
ab.
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In Tabelle 1 ist in Spalte 3 die Anzahl der abzuspeichernden Augenblickswerte
angegeben, die periodisch fortgesetzt ein kontinuierliches MFC-Wahlsignal ergeben.
Spalte 4 enthält die hierfür erforderlichen Ist-Frequenzen, die, wie leicht kontrollierbar
ist, nicht mehr als um +1,8 % von den Sollfrequenzen abweichen. Die Dauer einer
vollständigen Periode der so erzeugten MFC-Wahlsignale ist in Spalte 5 der Tabelle
1 angegeben und Spalte 6 enthält die Anzahl der Einzelschwingungen des jeweiligen
MFC-Wahlsignals je Periode des MFC-Wahlsignals.
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In Fig. 3 ist der oben geschilderte Sachverhalt näher dargestellt.
Die oberste Zeile in Fig. 3 zeigt vier Schwingungen U1 der auf 695,652 Hz abgewandelten
Sollfrequenz 697 Hz. Darunter sind sieben Schwingungen u2 der in 1217,391 Hz abgewandelten
Sollfrequenz 1209 dargestellt. Beide Schwingungszüge nehmen, wie ersichtlich ist,
gleiche Zeiten, nämlich 5,75 ms in Anspruch.
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Die dritte Zeile der Fig. 3 zeigt die halbe Summe u5 der in den Zeilen
1 und 2 dargestellten Schwingungen, die das gewünschte, nunmehr periodische Mehrfrequenzcode-Wahlsignal
darstellt.
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Aus Fig. 3, Zeile 3 ist ebenfalls ersichtlich, daß für die Abspeicherung
der Augenblickswerte der Mehrfrequenzcode-Schwingung 47 Augenblickswerte erforderlich
sind. Unter Aus-
nutzung der Symmetrieeigenschaften dieser Schwingung
genügt es jedoch, lediglich die ersten 23 Augenblickswerte abzuspeichern und durch
ständiges Vor- und Rückwärtszählen der Adressen der Augenblickswerte im digitalen
Speicher die periodische Fortsetzung des von D/A-Wandler und damit des vom Signalsender
abzugebenden Signals zu erzielen. Um einen sprungstellenlosen uebergang der aneinandergereihten
periodischen Signale zu erzielen, ist es zweckmäßig, bei gerader Anzahl abzuspeichernder
Augenblickswerte einer periodischen Funktion den Augenblickswert mit der höchsten
Adresse jeweils zweimal auszulesen. Bei ungerader Anzahl abzuspeichernder Abtastwerte
ist dagegen der Augenblickswert mit der höchsten Adresse lediglich einmal auszulesen.
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Es soll nun gezeigt werden, daß erheblich Speicherplatz eingespart
werden kann, wenn anstelle der Augenblickswerte der MFC-Schwingungen innerhalb des
zulässigen Toleranzbereiches veränderte Sollfrequenzen der Einzelschwingungen der
MFC-Wahlsignale abgespeichert werden. Dieses Verfahren soll anhand Tabelle 2 näher
erläutert werden.
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Spalte 1 der Tabelle 2 zeigt die Sollfrequenzen der Einzelschwingungen
des MFC-Wahlsignals. Spalte 2 zeigt die erforderliche Anzahl der Augenblickswerte
für ganzzahlige Vielfache des Systemgrundtakts 125 ms und Spalte 3 die Anzahl der
Schwingungen des durch die Augenblickswerte der Spalte 2 gebildeten Signalzuges.
Spalte 4 enthält die mit den Augenblickswerten erzielten Ist-Frequenzen, Spalte
5 deren absolute und Spalte 6 deren prozentuale Abweichung von der Sollfrequenz.
Wie ersichtlich, bleibt die prozentuale Abweichung der Istfrequenzen von den Sollfrequenzen
stets weit unter der zulässigen Toleranzgrenze von 1,8 %.
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Der erfindungsgemäße Signalsender hat den weiteren Vorteil, daß die
programmgesteuerte Einrichtung 10 bei der Verwendung des Signalsenders in Teilnehmerstationen
zusätzlich die Signal-
| fSoll Anzahl d. Anzahl d. fIst Abw. Abw. |
| (Hz) A. -Werte Schwgn. (Hz) (HZ) (%) |
| 697 23 2 695,652 -1,348 -0,193 |
| 770 21 2 761,905 -8,095 -1,051 |
| 852 19 2 842,105 -9,895 -1,161 |
| 941 17 2 941,176 +0,176 +0,0187 |
| 1209 20 3 1200 -9 -0,744 |
| 1336 6 1 1333,333 -2,667 -0,1996 |
| 1477 27 5 1481,481 +4,481 +0,303 |
| (1633) (49) (10) (1632,653) -0,347 -0,021 |
Tabelle 2
dauer und das Tastenfeld auf einhaltung gefordertel zeitlcher
Bedingungen überwachen kann, wie z. B. die Plindestdauer eines Tastendruckes, das
Prellen von Kontakten, die Falschwahl bei gleichzeitigem Drücken mehrerer Tasten,
nicht ausreichende Pause zwischen zwei Tastendrücken, und daß sie bei falscher Eingabe
der Wahlinformation, das Aussenden der Signale abbrechen oder unterdrücken kann.
Mit einem zusätzlichen Scanner für die Abfrage des Tastenfeldes ist bei einer erkannten
Änderung einer Wahlinformation ein Interrupt erzeugbar, welcher bewirkt, daß das
Wählzeichen oder der neue Zustand an die programmgesteuerte Einrichtung übergeben
wird.
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Scanvorrichtung, programmgesteuerte Einrichtung und D/A-Wandler werden
zweckmäßigerweise als Mehrprozessor-System realisiert, d. h., daß jede dieser Baueinheiten
durch einen Mikroprozessor dargestellt ist.
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Die programmgesteuerte Einrichtung einer Teilnehmerstation kann zusätzlich
die vom Tastenfeld übernommenen Zustände und Wählinformationen zwischenspeichern
und im Anschluß daran das Aussenden beispielsweise der Nummernschalterimpuls-Wahlsignale
in der gespeicherten Reihenfolge veranlassen. Ferner kann die programmgesteuerte
Einrichtung zusätzlich noch weitere Leistungsmerkmale wie Anrufwiederholung, Kurzwahl,
Rufnummernanzeige, Umlegen, Rückruf, Gebührenzählung usw.
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ausführen, so daß der erfindungsgemäße Signalsender nicht nur sehr
flexibel ist, sondern auch bei seinem Einsatz in Teilnehmerstationen wesentlich
zur Platz- und Kosteneinsparung beiträgt.
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Selbstverständlich kann der hier beschriebene Signalsender auch zur
Erzeugung von Signalen verwendet werden, die zwischen Vermittlungsstellen ausgetauscht
werden, und er kann als Teil eines Kennzeichenumsetzers eingesetzt werden.
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L e e r s e i t e