DE2803356A1

DE2803356A1 - Schaltungsanordnung zur ermittlung des maximalwerts eines elektrischen signals

Info

Publication number: DE2803356A1
Application number: DE19782803356
Authority: DE
Inventors: Jacques Luder
Original assignee: Alcatel CIT SA
Current assignee: Alcatel CIT SA
Priority date: 1977-02-02
Filing date: 1978-01-26
Publication date: 1978-08-03
Also published as: JPS5397313A; BE863283A; IT1092568B; FR2379820A1; BR7800628A; FR2379820B1; SE7801192L; NL7801153A; IT7819885A0

Description

_ ₄ _ 25. Jan. 1978

SCHALTUNGSANORDNUNG ZUR ERMITTLUNG DES MAXIMALWERTS EINES ELEKTRISCHEN SIGHALS

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Ermittlung des Maximalwerts eines elektrischen Signals, insbesondere zur Überwachung der Aktivität eines Fernsprech— kanals. Eine solche Schaltungsanordnung wird dort benötigt, wo das Arbeiten eines Signalübertragungskanals überwacht werden soll, unabhängig davon, ob die Signale analog oder digital über diesen Kanal übertragen werden. Eine besondere Anwendung dieser Schaltungsanordnung ergibt sich bei der Echounterdrückung in der telefonischen Vierdrahtübertragung.

Üblicherweise sind in einer Telefon-Vermittlungsstelle zweidrähtige Ortsleitungen mit Vierdrahtleitungen über einen Differentialübertrager oder ein anderes geeignetes Trenn— netz miteinander verbunden. Das Vierdrahtsystem liefert je einen einfach gerichteten Kanal getrennt für die beiden Übertragungsrichtungen der zwischen zwei Vermittlungsstellen ausgetauschten Signale, während die zweiadrigen Ortsleitungen zwischen einer Vermittlungsstelle und einem Teilnehmerapparat einen doppelt gerichteten einzigen Kanal bilden. Der Differentialübertrager ist jedoch niemals ideal, so daβ ein Teil des über einen der Kanäle der vieradrigen Leitung auf eine zweiadrige Ortsleitung übertragenen Signals über den anderen Kanal der Vierdrahtleitung zur Abgangs-Vermittlungsstelle zurückgelangt und, wenn die Schleifenverzögerung nicht vernachlässigbar gering ist, von Teilnehmer, von dem dieses Signal ausgeht, als Echo empfunden

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wird. Es ist in einem solchen Fall bekannt, in jeder Vermittlungsstelle einen Halbechounterdrücker einzubauen, der den Aktivitätszustand der beiden Kanäle der Vierdrahtleitung beobachtet und in den Sendekanal dieser Vermittlungsstelle eine Sperre einschaltet, wenn der "nahe" Teilnehmer nicht spricht, während der "ferne" Teilnehmer, mit dem eine Fernsprechverbindung hergestellt wurde, spricht, so daß die Übertragung des Echos des Signals auf dem Empfangskanal zum fernen Teilnehmer gesperrt wird.

Im Fall einer Zwischenbemerkung des nahen Teilnehmers während der ferne Teilnehmer spricht, muß die Sperre aus dem Sendekanal genommen werden, damit die Zwischenbemerkung übertragen werden kann. Man benötigt also zur Feststellung der Sprachsignale auf dem Sendekanal eine Angabe zur Amplitude des Signals auf dem Empfangskanal; spricht der nahe Teilnehmer, dann wird angenommen, daß das Signal auf dem Sendekanal größer ist als die Amplitude des Signals auf dem Empfangskanal, während ein auf der Sendeleitung abgehendes Echo im Verhältnis zum Echosignal, aus dem das Echo hervorgegangen ist, geschwächt ist. Da andererseits ein am Ausgang des Empfangskanals eines Halbechounterdrückers vorhandenes Signal eine gewisse Zeit braucht, um in Form eines Echos am Eingang des Sendekanals dieser Einrichtung einzutreffen, muß diese Echoverzögerung bei der Messung der Leistung des Signals auf dem Empfangskanal berücksichtigt werden. Diese Verzögerung wird manchmal "Teilnehmer-Echoverzögerung" genannt; sie dauert höchstens einige Millisekunden.

Eine Lösung des Problems der Aktxvxtatsermittlung eines Signals, die besonders für die Bedürfnisse eines digitalen Halbecho-Unterdrückers geeignet ist, wird in der französischen Patentschrift Nr. 72 OO 434 beschrieben. Hier werden Pegel-

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detektoren vorgesehen, die die verschiedenen Pegel feststellen, die das zu verarbeitende Signal, im vorliegenden Fall ein digitales Signal, einnehmen kann; jeder Detektor ist ... einem Speicher zugeordnet, in dem der Wert des von diesem Detektor festgestellten Pegels nach Dämpfung um einen vorgegebenen Wert gespeichert wird. Man stellt die aufeinanderfolgenden Pegel des zu verarbeitenden Signals fest, und jeder festgestellte Pegel aktiviert den entsprechenden Speicher während einer vorbestimmten festen Dauer, die gleich der maximalen Dauer der Teilnehmer-Echo verzögerung gewählt wird; zu jedem Zeitpunkt wird die Leistungsanzeige durch den größten der in den aktivierten Speichern eingespeicherten Werte angegeben.

Diese Lösung führt zu einer ziemlich komplizierten Vorrichtung, die vor allem eine große Anzahl von Speichern und Komparatoren mit einer Vielzahl von Eingängen erforderlich macht.

In der DE-OS 26 10 834.9 wird eine Vorrichtung vorgeschlagen, die eine wesentlich geringere Anzahl von Bauteilen aufweist. Hier wird der Momentanwert der Amplitude des einfallenden und zu verarbeitenden Signals mit einem in einem Speicher festgehaltenen veränderlichen Wert verglichen, der als Aktivitätskriterium dient. Wenn der Momentanwert des einfallenden Signals größer als der eingespeicherte Wert ist, dann ersetzt dieser Momentanwert den bisher eingespeicherten Wert; wenn der eingespeicherte Wert sich während einer ersten vorbestimmten Dauer nicht geändert hat, wird der größere von zwei aufeinanderfolgenden Werten, d.h. Momentanwert des einfallenden Signals und eingespeicherter, um einen festen Paktor gedämpfter Wert, zum neuen eingespeicherten Wert, jedoch unter der Bedingung, daß der größere dieser beiden Werte nicht unter einer gegebenen Diskriminationsschwelle liegt. Um in dem einfallenden Signal zwischen

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Nutz- und Rauschsignal unterscheiden zu können, wird ein Mittel vorgesehen, mit dem der Durchgang und das Aufrechterhalten des einfallenden Signals unterhalb einer bestimmten Diskriminations-

ein schwelle festgestellt werden werden kann, sowie»Mittel, mit dem der eingespeicherte gedämpfte Wert mit dieser Schwelle verglichen werden kann; wenn das einfallenden Signal während einer zweiten vorgegebenen bestimmten Dauer unter diesem Schwellwert geblieben ist oder wenn der eingespeicherte Wert während der ersten genannten Dauer unverändert geblieben ist und der Momentanwert des einfallenden Signals sowie der eingespeicherte gedämpf- ~te Wert beide unter dem Schwellwert liegen, dann wird dieser Schwellwert zum neuen eingespeicherten Wert; dadurch wird angezeigt, daß das einfallende Signal nur Rauschen enthält.

Diese Vorrichtung ist in der Praxis sehr einfach. Sie ist auch besonders gut für die Überwachung des Empfangskanals einer Vierciraht-Übertragungsleitung bei der Anwendung auf einen Halbechounterdrücker geeignet, wobei dann die erste vorbestimmte Dauer gleich der maximalen Dauer der teilnehmerseitigen Echoverzögerung gewählt wird. Es läßt sich in diesem Fall feststellen, daß, wenn auf eine erste eingespeicherte Spitze des zu verarbeitenden Signals eine zweite unwesentlich kleinere Spitze in einem zeitlichen Abstand folgt, der etwas unter der Höchstd auer der Echoverzögerung liegt, diese zweite Spitze im Speicher nicht berücksichtigt wird, dessen Inhalt sehr kurze Zeit danach um das gegebene feste Verhältnis gedämpft wird, wenn auf die zweite Signalspitze ein plötzlicher Signalabfall folgt. Das Echo dieser zweiten Signalspitze, das auf dem Sendekanal mit einer bestimmten Verzögerung und nach Dämpfung des Speicherinhalts eintrifft, wird tatsächlich als Echo erkannt und nicht als

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Zwischenbemerkung des nahen Teilnehmers, wenn das Echo im Verhältnis zur zweiten Signalspitze eine Dämpfung aufweist, die in etwa gleich oder größer als die vom Speicherinhalt erfahrene Dämpfung ist. Daraus ergibt sich, daß bei einer Anwendung auf einen Halbechounterdrücker diese Vorrichtung mit Sicherheit sämtliche Echos unterdrückt, die im Verhältnis zu den Signalen, von denen sie stammen, eine Dämpfung aufweisen, die mindestens gleich der auf den Speicher angewandten Dämpfung um den vorbestimmten festen Faktor ist.

Die Erfindung hat eine derartige Schaltungsanordnung zum Ziel, die sehr einfach ist und bei einer Anwendung auf einen Halbechounterdrücker mit Sicherheit sämtliche Echos unterdrücken kann, deren Pegel unter dem derjenigen Signale liegt, von denen die Echos abstammen. Die Anwendung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung auf einen Halbechounterdrücker stellt selbstverständlich nur einen bevorzugten, aber nicht den einzigen Anwendungsfall der Erfindung dar.

Gegenstand der Erfindung ist eine Schaltungsanordnung zur Ermittlung des Maximalwerts eines elektrischen Signals, dadurch gekennzeichnet, daß ein erste Mittel vorgesehen ist, das ein Taktsignal H mit vorbestimmter Periode T liefert, daß weiter ein zweites Mittel das Eingangssignal empfängt und in jedem Zeitpunkt einer Periode T und für jede Periode T den Höchstwert der Amplitude des Eingangssignals zwischen dem Beginn der betrachteten Periode und dem betrachteten Zeitpunkt liefert, wobei der am Ende jeder Periode gelieferte Wert den Höchstwert des Eingangssignals für diese Periode darstellt, daß ein drittes Mittel den

ⁿ für jede Periode T^während der folgenden Perioden/gefundenen

Höchstwert einspeichert, wobei η eine ganze Zahl ungleich Null ist,

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und daß schließlcih ein viertes Mittel vorgesehen ist, das in jedem Zeitpunkt einer Periode und für jede Periode den größten Wert aus einer Wertegruppe auswählen soll, die aus dem zun betrachteten. Zeitpunkt vom zweiten Mittel gelieferten Wert und den für die η vorhergehenden Perioden gefundenen Höchstwerten besteht, wobei der vom vierten Mittel ausgewählte Wert den gesuchten Maximalwert bildet.

Bezüglich bevorzugter Ausfuhrungsformen der Erfindung wird auf die Unteranspräche verwiesen.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf zwei Figuren näher erläutert.

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung, für die für η der Wert 2 gewählt wurde.

Fig. 2 zeigt graphische Darstellungen zur Erläuterung der Arbeitsweise der Schaltungsanordnung aus Fig. 1.

In dem Blockschaltbild gemäß Fig. 1 empfängt ein

Eingang 1 ein Analogsignal, das überwacht werden soll. Dieses Signal wird einem Analog-Digitalwandler 2 zugeführt, der durch ein Abtasttaktsignal He mit der Periode Te gesteuert wird, das von einem Taktgeber 3 kommt. Der Analog-Digitalwandler 2 liefert in Binärform den Wert der Amplitude der aufeinanderfolgenden Abtastproben des einfallenden Signals unabhängig von der Polarität dieser Abtastproben. Die jede Abtastprobe betreffenden Bits werden beispielsweise parallel vom Wandler 2 geliefert. Sämtliche nachfolgenden Werte liegen ebenfalls in Form von Binärwörtern vor, die jeweils aus parallel auftretenden Bits bestehen.

Das Abtastsignal He steuert darüber hinaus das Füllen eines ersten Digitalspeichers 4, dessen Eingang an den Ausgang eines Umschalters 5 mit zwei Eingängen A und B angeschlossen ist.

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Der Eingang A des Umschalters 5 wird durch den Ausgang des Wandlers 2 beaufschlagt, während der Eingang B durch den Ausgang des Speichers 4 beaufschlagt wird.

Ein Digitalkomparator 6 vergleicht die nacheinander vom Wandler 2 gelieferten Werte mit den ebenfalls in Aufeinanderfolge im Speicher 3 enthaltenen Werten und liefert ein logisches Signal, das über einen Sperrkreis 7 zur Steuerung des Umschalters 5 verwendet wird. Je nachdem, ob der aus dem Wandler 2 kommende Wert größer oder kleiner als der im Speicher 4 enthaltene Wert ist, steuert das logische Signal dem Umschalter auf den Anschluß A oder B.

Der Taktgeber 3 liefert ein-weiteres Taktgebersignal H mit vorgegebener Periode T, die im Verhältnis zur Abtastperiode Te groß ist. Vorzugsweise ist die Periode T ein ganzes Vielfaches der Periode Te, und das Signal H besteht aus kurzen Signalen, deren jeweilige Dauer jeweils gleich einer Abtastperiode Te ist. Die Impulse des Signals H werden als Steuerimpulse auf den Sperrkreis 7 gegeben, so daß die Sperrung des Ausgangssignals des Komparators 6 und die Zwangseinstellung auf die Stellung A des Umschalters 5 während eines das Laden des Speichers 4 zu Beginn jeder Periode bewirkenden Steuerimpulses erfolgt.

Zu Beginn jeder Periode T wird somit im Speicher 4 der Momentanwert der Amplitude des Eingangssignals eingeschrieben. Im weiteren Verlauf der Periode ist der Sperrkreis 7 unter diesen Bedingungen ausgeschaltet, wenn der Komparator 6 angibt, daß der Momentanwert der Amplitude des Eingangssignals größer als der im Speicher 4 enthaltene Wert ist; der Umschalter 5 befindet sich in der Stellung A und der Momentanwert wird im Speicher 4 auf den ersten dem Signal He folgenden Steuerimpuls

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hin eingeschrieben; wenn hingegen der Momentanwert der Amplitude des Exngangssxgnals nicht größer als dar im Speicher 4 enthaltene Wert ist, befindet sich der Umschalter in Stellung B, und der Inhalt des Speichers 4 wird auf den ersten dem Signal He folgenden Steuerimpuls hin nicht geändert.

So erhält man im Speicher 4 zu jedem Zeitpunkt einer Periode T und für sämtliche Perioden T den Höchstwert der Amplitude des Exngangssxgnals zwischen dem Beginn der betrachteten Periode und dem betrachteten Zeitpunkt; am Ende jeder Periode T stellt der Inhalt des Speichers 4 den Höchstwert des Exngangssxgnals für diese Periode dar.

Wenn das logische Ausgangssignal des Komparators "1" oder "O" angibt, je nachdem, ob der vom Wandler 2 gelieferte Wert größer oder nicht größer als der im Speicher 4 enthaltene Wert ist, und wenn die Impulse des Signals H logische "1" sind, so kann der Sperrkreis 7 aus einer einfachen ODER-Schaltung bestehen.

Der Speicher 4 kann aus mehreren parallel angeordneten Kippstufen bestehen, um die parallel eintreffenden Bits eines binären Worts einzuspeichern. Der Umschalter 5 kann ein digitaler Multiplexer sein.

Die Schaltungsanordnung umfaßt weiterhin zwei (n = 2) digitale Speicher 8 und 9, die hinter dem Speicher 4 in Reihe geschaltet sind. Diese beiden Speicher 8 und 9, die dem Speicher 4 vollkommen gleichen, werden unter der Steuerung des Signals H so gefüllt, daß am Ende jeder Periode T der Inhalt des Speichers 4 in den Speicher 8 und der Inhalt des Speichers 8 in den Speicher 9 übertragen wird. Da der Speicher 4 am Ende jeder

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Periode T den Höchstwert des Eingangssignals für diese Periode enthält, wird ersichtlich, daß die Speicher 8 und 9 während jeder Periode T die beiden für die vorhergehenden beiden Perioden T gefundenen Höchstwerte des einfallenden Signals speichern.

Die Kippstufen der Speicher 4, 8 und 9 sind beispeilsweise getaktete Kippschaltungen mit Abtastung der einzuschreibenden Werte auf den ansteigenden Flanken des Steuersignals (He oder H je nach Speicher) und Einschreiben dieser Werte bei den fallenden Flanken dieses Steuersignals; das Signal He kann aus Rechteckimpulsen "1" und "O" gleicher Dauer bestehen. Unter diesen Bedingungen werden die Impulse "1" des Signals vorzugsweise in etwa auf die steigenden Flanken des Signals He zentriert, wobei jedoch eine leichte Verschiebung gewahrt bleibt, so daß die steigenden (bzw. abfallenden) Flanken des Signals H mit einer geringen Verzögerung nach den abfallenden Flanken des Signals He auftreten. Mit dieser Verzögerung will man vor allen Dingen sichergehen, daß der Einschreibevorgang in den Speicher 4 auch wirklich abgeschlossen ist, bevor die Abtastung des Inhalts dieses Speichers 4 unter der Wirkung der steigenden Flanken des Signals H erfolgt. Es ist bekannt, ein derartiges Signal H auf leichte Weise ausgehend vom Signal He zu erhalten; es reicht dazu ein modulo-K-Zähler, dem die Impulse des Signals Se zugeführt werden, sowie ein Dekodierer, mit dem ein besonderer Zustand unter den K möglichen Zuständen des Zählers festgestellt werden kann; außerdem kann es notwendig sein, am Ausgang des Dekodierers Logikschaltungen vorzusehen, um einen ausreichend großen Abstand zwischen den Flanken des so hergestellten Signals H und den abfallenden Flanken des Signals He zu erhalten.

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Die Ausgänge der Speicher 8 und 9 führen zu einer ersten Auswahluntergruppe 10, die den größeren der beiden Werte (bzw. den gemeinsamen Wert je nach Einzelfall) der beiden in den Speichern 8 bzw. 9 enthaltenen Werte auswählen. Diese Untergruppe 10 enthält einen Umschalter 101 mit zwei Eingängen a und b, die über die Ausgänge der Speicher 8 bzw. 9 gespeist werden, sowie mit einem Ausgang c, auf dem der ausgewählte Wert geliefert wird. Dieser Umschalter 101, der dem -Umschalter 5 gleicht, wird durch einen digitalen Komparator 102 gesteuert, der am Eingang die beiden in den Speichern 8 und 9 eingespeicherten Werte empfängt und im Umschalter die Verbindung zwischen Eingang a und Ausgang c und zwischen Eingang b und Ausgang e herstellt, je nachdem, ob der im Speicher 8 eingeschriebene Wert größer oder nicht größer als der im Speicher 9 eingeschriebene Wert ist.

Eine der vorgenannten Untergruppe gleichende Auswahluntergruppe 11 ist hinter der Untergruppe 10 angeordnet und darüber hinaus mit dem Ausgang des Speichers 4 verbunden, um den größeren der beiden von diesen beiden Schaltungen gelieferten Werte auszuwählen. Der von der Untergruppe 11 ausgewählte Wert, der somit der größte der drei in den Speicher 4, 8 bzw. 9 enthaltenen Werte ist, wird seinerseits einer dritten Auswahluntergruppe 12 zugeführt, die den beiden vorgenannten gleicht und darüber hinaus einen vorbestimmten festen Schwellwert S empfängt, der von einem Festwertgeber 13 stammt.

Der Ausgang der Auswahlunfcexgrugpe 12, auf dem man

entweder den größten der in den Speichern 4, 8 bzw. 9 festgehaltenen Werte oder den Schwellwert S empfängt, ist mit einem Ausgang 14 der Schaltungsanordnung über einen Tastschaltkreis 15 verbunden, der durch den Takt He gesteuert wird. Dieser Tast-

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schaltkreis, der beispielsweise aas mehreren parallelen Kippstufen für die verschiedenen parallel eintreffenden Bits des von der Untergruppe 12 gelieferten Binärworts bestehen kann, soll die Übergangszustände unterdrücken, die auf die asynchrone Funktionsweise der Auswahluntergruppen zurückzuführen sind.

Der Schwellwert S ist eine Diskriminationsschwelle Nutzsignal-Rauschen und gibt durch sein Vorhandensein auf dem Ausgang 14 an, daß das Eingangssignal nur Rauschen enthält. Bei einer Anwendung auf einen Halbechounterdrücker, bei der die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung auf dem Empfangskanal des Halbechounterdrückers angeordnet ist, wird für diesen Schwellwert ein Wert von -31 dBmo gewählt.

In diesem Anwendungsfall wird für die Abtastperiode Te ein Wert von 125 /US festgelegt. Die Periode T wird vorzugs-r weise so bestimmt, daß das Produkt aus ihrem Wert und der Anzahl η von Perioden T, während denen der für jede Periode T gefundene Höchstwert im Speicher festgehalten wird, gleich der maximalen Verzögerung des teilnehmerseitigen Echos ist. Wenn diese maximale Echoverzögerung beispielsweise 25 ms beträgt, wählt man somit für T = 12,5 ms für η = 2. Der Grund dafür, daß die Periode T auf diese besondere Weise bestimmt wird, wird nach der Beschreibung der Fig. 2 deutlich, die die Arbeitsweise der Schaltungsanordnung aus Fig. 1 erläutert.

In Fig. 2 wird unter a) das Eingangs-Analogsignal dargestellt, bei dem es sich um das auf dem Empfangskanal eines Halbechounterdrückers vorhandene Signal handeln kann; da lediglich die Amplitude dieses Signals interessiert und nicht seine Polarität, wird hier die gleichgerichtete Form dieses Signals

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gezeigt. Unter b), c) und d) werden die von den Speichern 4, 8 bzw. 9 abgegebenen Signale dargestellt. Unter e) erscheint das Signal auf dem Ausgang 14 der Schaltungsanordnung. Digitale Zahlenwerte sind in den Diagrammen b) bis e) als Amplitudenwerte dargestellt.

Das einfallende Signal wurde für vierzehn Perioden, Tl bis T14 genannt, dargestellt. Es wird angenommen, daß am Ausgangspunkt to der Schwellwert S am Ausgang 14 anliegt und der Inhalt jedes der drei Speicher unter diesem Schwellwert liegt.

Während der Periode Tl und zu Beginn der Periode

T2 enthält das Eingangssignal lediglich Rauschen. Seine Amplitude ist sehr gering und bleibt unter dem Schwellwert S; das gleiche gilt für die in den drei Speichern enthaltenen Werte. Daher wird der Ausgang 14 weiterhin mit dem Schwellwert beaufschlagt. Zur Mitte der Periode T2 hin wächst die Amplitude des Signals rasch an und der Inhalt des Speichers 4 folgt diesem Anwachsen; sobald zum Zeitpunkt ti dieser Inhalt den Schwellwert S überschreitet, folgt auch das Ausgangssignal diesem Anwachsen. Am Ende der Periode T2 ist der erste Spitzenwert des Eingangssignals., der oberhalb des Schwellwerts liegt, d.h. Cl, noch nicht vollkommen erreicht; der Inhalt des Speichers 4 wächst zu Beginn der Periode T3 weiter; das gleiche gilt für das Ausgangssignal· Zum Zeitpunkt t2 wird dieser erste Spitzenwert Cl erreicht, sein Wert wird daher im Speicher 4 weiterhin festgehalten; außerdem findet er sich am Ausgang 14 bis zum Zeitpunkt t3, in dem das Eingangssignal diesen ersten Höchstwert überschreitet, um zum Zeitpunkt t4 einen zweiten Höchstwert C2 zu erreichen, der höher als der erste

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Höchstwert liegt. Während des Zeitraums t3 - t4 folgen der Inhalt des Speichers 4 und das Ausgangssignal der Schaltungsanordnung dem EingangssignaIy im Zeitpunkt t4 wird der Wert dieses zweiten Höchstwerts C2 im Speicher 4 festgehalten, in welchem er bis zum Ende der Periode t3 eingespeichert bleibt, während man diesen Wert am Ausgang 14 wiederfindet.

Am Ende der Periode T3 wird der Wert des Höchstwerts C2 (der den Höchstwert für diese Periode darstellt) vom Speicher 4 in den Speicher 8 übertragen, während der Momentanwert des Eingangssignals, der unter dem Spitzenwert liegt, im Speicher 4 eingeschrieben wird. Aufgrund der Einspeicherung in den Speicher 8 wird der Ausgang des Anzeigers weiterhin mit dem Spitzenwert C2 beaufschlagt, bis zum Zeitpunkt t5, in dem, da das Eingangssignal diesen Höchstwert überschreitet, der Inhalt des Speichers 4 und folglich das Ausgangssignal wieder dem Eingangssignal folgen. Im Zeitpunkt t6 wird ein neuer Höchstwert C3 erreicht, der größer als C2 ist. Der Wert von C2 bleibt im Speicher 4 bis zum Ende der Periode T4 erhalten, und dieser Wert liegt somit ebenfalls während dieser Zeitdauer am Ausgang 14 vor.

Am Ende der Periode T4 wird der Wert des Spitzenwerts C3 vom Speicher 4 zum Speicher 8 übertragen, während der Spitzenwert C2, der im Speicher 8 festgehalten wurde, vom Speicher 8 in den Speicher 9 weitergeleitet wird; der Momentanwert des EingangssignaIs wird in den Speicher 4 eingeschrieben. Während der Perioden T5 und T6 bleibt die Amplitude des Eingangssignals unter dem Höchstwert C3, der während der ersten dieser beiden Perioden im Speicher 8 und während der zweiten

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der beiden Perioden im Speicher 9 verbleibt; dieser Höchstwert C3 bleibt daher weiterhin auf dem Ausgang 14 während der Dauer dieser beiden Perioden vorhanden.

Zu Beginn der Periode T7 wird der vom Speicher 4 für die Periode T5 festgestellte Spitzenwert, der sich jetzt
im Speicher 9 befindet, auf den Ausgang 14 gegeben. Da das
Eingangssignal unter diesem Wert bleibt, wird dieser Wert weiterhin während der gesamten Periode T7 auf dem Ausgang 14 beibehalten. Während der Periode T8 wird auf dem Ausgang 14 der
für die Periode T6 festgestellte Höchstwert beibehalten, der
sich dann ebenfalls im Speicher 9 befindet.

Zu Beginn der Periode T9 wird der Ausgang 14 mit dem für die Periode T8 festgestellten Höchstwert beaufschlagt, der sich dann im Speicher 8 befindet; dieser Wert wird bis zum Zeitpunkt t7 beibehalten, in dem die Amplitude des Eingangssignals diesen Wert überschreitet und das Ausgangssignal dem Eingangssignal folgt. Das Eingangssignal erreicht im Zeitpunkt t8 einen neuen Höchstwert C4 mit einer relativ geringen Amplitude sowie im Zeitpunkt tlO, der mit dem Ende der Periode T9 zusammenfällt, einen anderen Höchstwert C5, der wesentlich größer ist, nachdem das Signal zum Zeitpunkt t9 den Höchstwert C4 überschritten hat. Der Inhalt des Speichers 4 und folglich das Ausgangssignal wachsen mit dem Eingangssignal im Zeitraum t7 bis t8, bleiben
während des Zeitraums t8 bis t9 auf dem Wert des Höchstwerts C4 und wachsen von neuem mit dem Eingangssignal im Zeitraum t9
bis tlO. Am Ende der Periode T9 liefern der Speicher 4 und der Ausgang 14 den Höchstwert C5.

Da das Eingangssignal jetzt keinen höheren Höchstwert aufweist als den Höchstwert C5, bleibt der Höchstwert C5

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im Speicher 4 während der gesamten Periode TlO eingespeichert. Daraus ergibt sich, daß dieser Wert im Speicher 8 während der Perioden TlO und TlI und im Speicher 9 während der Perioden TlI und T12 festgehalten wird; daher befindet sich dieser Wert während der gesamten drei Perioden TlO bis T12 am Ausgang 14.

Zu Beginn der Periode T13 wird das Ausgangssignal auf den Höchstwert gesenkt, der vom Speicher 4 für die Periode TLl festgestellt wurde und der jetzt im Speicher 9 vorliegt; das Ausgangssignal bleibt dann bis zum Ende der Periode konstant,

Da das Eingangssignal seit dem Ende der Periode TlI lediglich Rauschen mit einer unter dem Schwellwert S liegenden Amplitude enthielt, sind die drei in den Speichern 4, 8 bzw. 9 festgehaltenen Werte zu Beginn der Periode T14 sämtlich kleiner als der Schwellwert S; mit diesem Schwellwert wird dann der Ausgang 14 beaufschlagt, der so anzeigt, daß das einfallende Signal keine Nutzsignalkomponente mehr enthält.

Es läßt sich anhand der graphischen Darstellungen der Fig. 2 leicht einsehen, daß das Ausgangssignal nicht vor Ablauf einer Zeitdauer von mindestens 2.T und ganz allgemein n.T unter den Wert der Amplitude des zu einem beliebigen Zeitpunkt betrachteten Eingangssignals absinken kann; dabei beginnt die genannte Zeitdauer mit dem betrachteten Zeitpunkt. Es folgt daraus, daß, wenn die Schaltungsanordnung zur Überwachung des Empfangskanals eines HalbechoUnterdrückers eingesetzt wird, man ganz sicher jedes Echo sperren kann, dessen Pegel unter dem des Signals liegt, von dem das Echo abstammt, wenn für die Zeitdauer n.T der Wert der maximalen Verzögerung des teilnehmerseitigen Echos gewählt wird.

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Ferner Istjaie maximale Abfalldauer der Schaltungsanordnung, d.h. die maximale Zeit, nach der eine fortlaufende Verringerung der Amplitude des einfallenden Signals im Signal auf dem Ausgang 14 zum Ausdruck kommt (durch eine Verringerung dessen Amplitude) gleich 3.T und ganz allgemein (n+1).T. Mit dem in Fig. 2 gezeigten Eingangssignal wird die maximale Abfallzeit tatsächlich einmal nach dem Höchstwert C5 erreicht.

In einem besonderen Zahlenbeispiel, für das T gleich 12,5 ms sein soll und η gleich 2 ist, zeigt sich, daß die maximale Abfallzeit 37,5 ms beträgt. Bei einer Anwendung auf einen Halbechounterdrücker, bei dem der Wert des Produkts n.T durch die maximale Verzögerung des teilnehmersextigen Echos bedingt ist, ist die maximale Abfallzeit eine fallende Funktion der Zahl n, d.h. in der Praxis der Anzahl von Speichern in der Schaltungsanordnung.

Im Rahmen der Erfindung könnte man anstelle einer dauernden Zuordnung eines Speichers 4 zur Feststellung von Höchstwerten des Eingangssignals und der übrigen Speicher 8 und 9 zur Speicherung dieser Höchstwerte drei gleiche Speicher vorsehen, die zyklisch jeweils zuerst für eine Periode T dem Feststellen von Höchstwerten zugeordnet wurden und dann der Speicherung dieser festgestellten Höchstwerte dienen. Außerdem könnte man, anstatt den Schwellwert S mit dem in den Speichern festgehaltenen Werten zu vergleichen, um diesen Schwellwert auf den Ausgang zu geben, wenn er größer als alle diese Werte ist, ein Mittel vorsehen, mit dem dieser Schwellwert zu Beginn jeder Periode T neu festgelegt würde, wobei der Speicher 4 der Feststellung des Höchstwerts dient. Wenn beim Eingangssignal nicht zwischen

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Nutzsignal und Rauschen unterschieden werden muß oder wenn eine derartige Unterscheidung unmöglich ist, fällt die Einführung eines Schwellwerts S überhaupt weg. Ebenso ist ein Analog-Digitalwandler 2 dann überflüssig, wenn das Eingangssignal bereits in digitaler Form eintrifft. Die Erfindung könnte auch vollkommen in Analogtechnik ausgeführt werden, indem für die Speicher, Komparatoren und Umschalter analoge Bausteine eingesetzt würden. Schließlich sei noch darauf hingewiesen, daß die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung in digitaler Technik in Zeitmultiplexsystemen zur Überwachung mehrerer Signalkanäle verwendet werden kann. Außerdem kann für η ein anderer Wert als zwei verwendet werden : η kann 1 sein oder auch eine größere ganze Zahl. Im ersten Fall könnte ein Speicher und eine Auswahluntergruppe entfallen, im zweiten Fall müßten Speicher und Auswahluntergruppen hinzugefügt werden.

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Leerse ite

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1 - Schaltungsanordnung zur Ermittlung des Maximalwerts eines elektrischen Signals, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes Mittel (3) vorgesehen ist, das ein Taktsignal H mit vorbestimmter Periode T liefert, daß weiter ein zweites Mittel (4-7) das Eingangssignal empfängt und in jedem Zeitpunkt einer Periode T und für jede Periode T den Höchstwert der Amplitude des Eingangssignals zwischen dem Beginn der betrachteten Periode und dem betrachteten Zeitpunkt liefert, wobei der am Ende jeder Periode gelieferte Wert den Höchstwert des Eingangssignals für diese Periode darstellt, daß ein drittes Mittel (8, 9) den für jede Periode T gefundenen Höchstwert während der folgenden ή Perioden einspeichert, wobei η eine ganze Zahl ungleich Null ist, daß schließlich ein viertes Mittel (10, 11) vorgesehen ist, das in jedem Zeitpunkt einer Periode und für jede Periode den größten Wert aus einer Wertegruppe auswählen soll, die aus dem zum betrachteten Zeitpunkt vom zweiten Mittel gelieferten Wert und den für die η vorhergehenden Perioden gefundenen Höchstwerten besteht, wobei der vom vierten Mittel ausgewählte Wert den gesuchten Maximalwert bildet.

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2 - Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, 2 Q U 3 0 5 Q dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Mittel einen Speicher (4), einen Komparator (6) zum Vergleichen des Momentanwerts der Amplitude des Eingangssignals mit einem in diesem Speicher eingespeicherten Wert, ein vom Komparator gesteuertes Mittel (5) zum Einschreiben des Momentanwerts der Amplitude des Eingangssignals in den Speicher jedesmal dann, wenn dieser Momentanwert über dem eingespeicherten Wert liegt, sowie ein Mittel (7), das zu Beginn jeder Periode T den Inhalt des Speichers auf den Momentanwert der Amplitude des Eingangssignals einstellt, umfaßt.

3 - Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1

und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das

aufweist dritte Mittel η in Reihe geschaltete Speicher (8, 9)/7 von denen der erste (8) vom zweiten Mittel (4) am Ende jeder Periode T den für diese Periode gefundenen Höchstwert empfängt, wobei der Inhalt dieses ersten Speichers unter der Steuerung des Signals H von Speicher zu Speicher in die übrigen Speicher übertragen wxrd«

4 - Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das vierte Mittel den Höchstwert durch einen vorbestimmten Schwellwert (5) ersetzt, wenn dieser Höchstwert unter diesem Schwellwert liegt, wobei der Schwellwert so bestimmt wird, daß sich für das Eingangssignal ein Diskriminationsschwellwert Nutzsignal-Rauschen ergibt.

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5 - Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1

bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestandteile der Schaltungsanordnung in digitaler Technik hergestellt sind, wobei das zweite Mittel das Eingangssignal als binär verschlüsselte Zahl zugeführt erhält, die die Amplitude der Abtastproben dieses Signals bestimmt.

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