DE2912854A1

DE2912854A1 - Demodulator for binary frequency modulated signals - uses difference between measured and expected periods to determine state change at receiver, after given constant time

Info

Publication number: DE2912854A1
Application number: DE19792912854
Authority: DE
Inventors: Albrecht Dr Ing Gerlach
Original assignee: Deutsche ITT Industries GmbH
Current assignee: TDK Micronas GmbH
Priority date: 1979-03-30
Filing date: 1979-03-30
Publication date: 1980-10-09

Abstract

The demodulator compares the measured values of the half-periods with one of the two expected values for the half period corresponding to the first and second frequency. The difference between the expected value and the measured value determines the point in time at which transmit-side changeover occurs from one binary state to the other. After given constant time relating to this point is initiated to produce the binary state in the receiver corresponding to the binary state of the transmitted signal. The two binary states are sent by switching over between two carrier waves of different frequency (=first and second frequencies). The periods are determined by counting the number of clock pulses between consecutive zeros of the waveforms of these two frequencies at the receiver.

Description

Demodulationsverfahren für binäreDemodulation method for binary

frequenzmodulierte Signale Stand der Technik Die Erfindung bezieht sich auf ein empfängerseitiges Demodulationsverfahren für binäre frequenzmodulierte Signale entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Derartige Demodulationsverfahren sind aus dem Buch von P. Bocker Datenübertragung; Nachrichtentechnik in Datenfernverarbeitungssystemen", Band II "Einrichtungen und Systeme, Berlin 1977, S. 32-34 in ihrer Anwendung auf Fernsprechnetze bekannt.frequency-modulated signals prior art The invention relates to on a receiver-side demodulation method for binary frequency-modulated Signals according to the preamble of claim 1. Such demodulation methods are from the book by P. Bocker data transmission; Communication technology in remote data processing systems ", Volume II "facilities and systems, Berlin 1977, pp 32-34 in their application Telephone networks known.

Diese Verfahren benötigen, wie z. B. die Legende von Bild 7.13 auf S. 34 a.a.O. zeigt, in jedem Falle ein Tiefpaßfilter. Obwohl es möglich ist, derartige Filter auch als sogenannte digitale Filter zu realisieren, stellt die Filterung eine einer analogen Signalverarbeitung vergleichbare Signalbehandlung dar, die den üblichen Begrenzungen hinsichtlich des Filter-Durchlaßbereichs (Abfall der Kennlinien im Sperrbereich, Welligkeit im Durchlaßbereich etc.) unterliegt.These procedures require such. B. the legend of Figure 7.13 P. 34 loc. Cit. Shows, in each case a low-pass filter. Although it is possible to do so The implementation of filters as so-called digital filters is provided by filtering a signal treatment comparable to analog signal processing, which the usual limitations on of the filter passband (Decrease in the characteristics in the blocking range, ripple in the passband, etc.).

Aufgabe Die Aufgabe der in den Ansprüchen definierten Erfindung besteht daher darin, ein Demodulationsverfahren für binäre frequenzmodulierte Signale anzugeben, das ohne die bei den Anordnungen nach dem Stand der Technik erforderlichen Filter auskommt, d. h., das Demodulationsverfahren nach der Erfindung soll so ausgestaltet sein, daß es unter ausschließlicher Anwendung digitaler Techniken ausführbar ist und sich somit besonders gut zur Realisierung mittels digitaler integrierter Schaltungen eignet. Object The object of the invention defined in the claims is therefore in specifying a demodulation method for binary frequency-modulated signals, this without the filters required in the prior art arrangements gets by, d. That is, the demodulation method according to the invention is intended to be designed in this way be that it can be carried out using only digital techniques and is therefore particularly suitable for implementation by means of digital integrated circuits suitable.

Darstellung der Erfindung Die Erfindung wird nun anhand der Figuren der Zeichnung näher erläutert. DESCRIPTION OF THE INVENTION The invention will now be explained with reference to the figures the drawing explained in more detail.

Fig. 1 zeigt schematisch den Verlauf des senderseitig erzeugten, zu demodulierenden, binären frequenzmodulierten Signals, Fig. 2 zeigt ein erstes Diagramm zur Erläuterung der Erfindung, Fig. 3 zeigt ein zweites Diagramm zur Erläuterung der Erfindung, und Fig. 4 zeigt ein Blockschaltbild einer Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Fig. 1 shows schematically the course of the transmitter-side generated, Binary frequency-modulated signal to be demodulated, FIG. 2 shows a first Diagram to explain the invention, Fig. 3 shows a second diagram for explanation of the invention, and 4 shows a block diagram of an arrangement for carrying out the method according to the invention.

In Fig. 1 ist der zeitliche Verlauf eines senderseitig erzeugten Signals gezeigt, wie es zur digitalen Datenübertragung auf Fernsprechleitungen eingesetzt werden kann.In Fig. 1 is the time course of a signal generated on the transmitter side shown how it is used for digital data transmission on telephone lines can be.

Heute übliche derartige Übertragungsverfahren arbeiten mit einer Übertragungsgeschwindigkeit von 1200 Baud, d. h., der konstante Zeitabstand T für das senderseitige Umschalten der beiden Trägersignale beträgt 833 jis. Das erste Trägersignal F1 hat dabei eine Frequenz fl = 2100 Hz und das zweite Trägersignal f2 eine Frequenz f2 = 1300 Hz. Aus diesen Werten ergibt sich die Halbperiodendauer der beiden Trägersignale zu T1 = 238 ps und T2 = 384,5 /us.Transmission methods of this type that are common today operate at one transmission speed from 1200 baud, d. That is, the constant time interval T for the switching at the transmitter end of the two carrier signals is 833 jis. The first carrier signal F1 has a Frequency fl = 2100 Hz and the second carrier signal f2 a frequency f2 = 1300 Hz. The half-cycle duration of the two carrier signals results from these values T1 = 238 ps and T2 = 384.5 / us.

Im allgemeinen wird dem Trägersignal F1 die binäre Eins und dem Trägersignal F2 die binäre Null zugeordnet; es ist jedoch, wie bei Binärsignalzuordnungen üblich, auch die komplementäre Signalzuordnung möglich, wie dies in Fig. 1 durch die in Klammern gesetzten Werte :1, 0 für die beiden Binärzustände angedeutet ist. Bei der in Fig. 1 gezeigten Folge von fünf Bit a...d ergibt sich der gezeigte Kurvenverlauf. Dabei sind die senderseitigen Umschaltzeitpunkte zwischen den einzelnen Binärzuständen, die durch die senkrechten Linien dargestellt sind, völlig unabhängig von der jeweiligen Phasenlage der beiden Trägersignale Fi, F2.In general, the carrier signal F1 becomes the binary one and the carrier signal F2 assigned the binary zero; However, as is usual with binary signal assignments, the complementary signal assignment is also possible, as shown in FIG. 1 by the in Values in brackets: 1, 0 is indicated for the two binary states. at the sequence of five bits a ... d shown in FIG. 1 results in the curve profile shown. The switching times on the transmitter side between the individual binary states are which are represented by the vertical lines, completely independent of the respective Phase position of the two carrier signals Fi, F2.

Aus dem derart senderseitig erzeugten Signal soll nun der Demodulator die Binär zustände 0, 1 wiedergewinnen, wobei das Ausgangssignal des Demodulators gegenüber den senderseitigen Umschaltzeitpunkten zeitlich verschoben sein kann, wenn diese Verschiebung nur konstant ist. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden ebenso wie bei den eingangs erwähnten Verfahren nach dem bekannten Stand der Technik zunächst die Nulldurchgänge des Empfängereingangssignals festgestellt. In eine senderseitige Umschaltperiode T können dabei vom Trägersignal F2 zwei oder drei Nulldurchgänge fallen, wie bei der Periode c bzw. a in Fig. 1, jedoch vom Trägersignal F1 drei oder vier Nul-ldurchgänge, wie bei den Perioden d bzw. b und e in Fig. 1. Der Abstand zwischen zwei Nulldurchgängen ist bei ungestörten Signalen maximal gleich T2 und minimal gleich T1, wobei aufgrund der erwähnten beliebigen Phasenlage zwischen den Umschaltzeitpunkten und den beiden Trägersignalen F1, F2 beliebige Zwischenwerte möglich sind, wenn ein Null-Eins- bzw. Eins-Null-Übergang betrachtet wird.From the signal generated in this way at the transmitter end, the demodulator should now be used recover the binary states 0, 1, with the output of the demodulator may be shifted in time compared to the switching times at the transmitter, if only this shift is constant. In the inventive procedure are, as in the case of the methods mentioned at the beginning, according to the known state of the art the technology initially determined the zero crossings of the receiver input signal. In a switching period T at the transmitter end, two or two of the carrier signal F2 can be used three zero crossings fall, as in the case of period c or a in FIG. 1, but from the carrier signal F1 three or four zero crossings, as in the periods d or b and e in FIG. 1. The distance between two zero crossings is at most the same for undisturbed signals T2 and minimally equal to T1, whereby due to the mentioned arbitrary phase position between the switching times and the two carrier signals F1, F2 any intermediate values are possible if a zero-one or one-zero transition is considered.

Die Fig. 2 dient zur Erläuterung der dem erfindungsgemäßen Verfahren zugrundeliegenden Erkenntnis, wie nämlich aus dem Abstand zwischen zwei Nulldurchgängen und ihrer zeitlichen Lage auf den senderseitigen Umschaltzeitpunkt zurückgeschlossen werden kann, ohne ein Filter benutzen zu müssen.2 serves to explain the method according to the invention underlying knowledge, such as from the distance between two zero crossings and their temporal position inferred from the switching point at the transmitter end without having to use a filter.

In Fig. 2 ist - allerdings nicht maßstäblich - der Wechsel vom langsameren Trägersignal F2 zum schnelleren Trägersignal F1 dargestellt. Dabei sind, bezogen auf die Halbwelle des Trägersignals F2, 30 ° durch dieses Trägersignal dargestellt. Ab dem Umschaltzeitpunkt ts wird der Verlauf des Trägersignals F2 durch den des Trägersignals F1 fortgesetzt, das, bezogen auf den Verlauf des Trägersignals F2, nach 150 ° den Nulldurchgang N' aufweist. Wäre zum Zeitpunkt-ts das Trägersignal F2 nicht umgeschaltet worden, so wäre dessen nächster Nulldurchgang bei N" erfolgt, was durch den gestrichelten Verlauf des Trägersignals F2 angedeutet ist. Dieser Nulldurchgang N" erfolgte somit nach Ablauf der Halbperiodendauer T2.In Fig. 2 is - but not to scale - the change from the slower Carrier signal F2 is shown for the faster carrier signal F1. Are, related on the half-wave of the carrier signal F2, 30 ° represented by this carrier signal. From the switchover time ts, the profile of the carrier signal F2 is changed by that of the des Continued carrier signal F1, which, based on the course of the carrier signal F2, has the zero crossing N 'after 150 °. Would be the carrier signal at time ts F2 has not been switched over, its next zero crossing would have taken place at N ", which is indicated by the dashed curve of the carrier signal F2. This Zero crossing N "thus took place after the half-cycle duration T2 had elapsed.

Der Abstand X zwischen dem tatsächlichen Nulldurchgang N' und dem bei Nichtumschalten zu erwartenden Nulldurchgang N" liegt zwischen den Werten Null und d T = T2 - T1.The distance X between the actual zero crossing N 'and the if the switch is not to be expected, the zero crossing N ″ lies between the values zero and d T = T2 - T1.

Die Zeit Z zwischen dem senderseitigen Umschaltzeitpunkt ts und dem eingetretenen Nulldurchgang N' ist proportional zu X: Z = T1 X #T Läßt man nach dem ohne Umschalten zu erwartenden Nulldurchgang N" eine Zeitspanne T2 (dT - X) verstreichen und schaltet dann. zum Zeitpunkt te empfängerseitig auf den anderen BinSrsignal2ustand um, so ist damit die bemodulation bereits erfolgt. Die-Summe der Zeiten X, Z und BY ist nämlich unabhängig von X und immer gleich T2.The time Z between the switchover time ts at the transmitter and the occurred zero crossing N 'is proportional to X: Z = T1 X #T one lets go the zero crossing N "expected without switching over a period of time T2 (dT - X) elapse and then switch. at the time te on the recipient side to the other BinSrsignal2ustand at, the modulation has already taken place. The sum the times X, Z and BY is independent of X and always equal to T2.

Demzufolge ist auch der Zeitpunkt des empfängerseitigen Umschaltens te, für den die Beziehung gilt: te - ts + Tv, unabhängig von X. Das vom Demodulator erzeugte Ausgangssighal eilt somit dem senderseitigen Signal um den konstanten Betrag T2, allgemein um die Versatzzeit Tv, nach.This is also the point in time of the switchover at the receiver end te, for which the relationship applies: te - ts + Tv, independent of X. That from the demodulator The output signal generated thus rushes the sender-side signal by the constant amount T2, generally by the offset time Tv.

tn Fig. 3a sind. die möglichen Lagen zweier aufeinanderfolgender Nulldurchgänge N, N' Uber der Zeitachse t dargestellt, und zwar in Abhängigkeit von X relativ zum senderseitigen Umschaltzeitpunkt ts für einen Übergang vom Trägersignal P2 niedrigerer Frequenz f2 mit der Halbperiode T2 zum Trägersignal F1 mit der höheren Frequenz f1 und der Halbperiode T1. Dabei sind die Werte für X entlang der Zeitachse t in einem anderen Maßstab dargestellt als auf der Ordinatenachse X selbst. Die beiden stark ausgezogenen Linien sind die geometrische wörter für die Nulldurchgänge N, N'. Die gestrichelten Linien sind Parallelen zu diesen Linien.tn Fig. 3a. the possible positions of two consecutive zero crossings N, N 'shown over the time axis t, namely as a function of X relative to switching time ts on the transmitter side for a transition from the carrier signal P2 lower Frequency f2 with half period T2 to the carrier signal F1 with the higher frequency f1 and the half period T1. The values for X are along the Time axis t shown on a different scale than on the ordinate axis X itself. The two strong lines are the geometric words for the zero crossings N, N '. The dashed lines are parallels to these lines.

Das erfindungsgemäße Demodulationsverfahren läuft für den in Fig. 3a gezeigten Binärsignalwechsel F2 - F1 wie folgt ab: Zu Beginn wird der Hauptzähler 1 (Fig. 4) auf denjenigen Zählerstand gesetzt, der dem beim vorangegangenen Meßzyklus ermittelten Erwartungswert, in Fig. 3a also dem Erwartungswert T2, entspricht. Beim ersten auftretenden Nulldurchgang N dieses Meßzyklus wird der Hauptzähler 1 gestartet, d. h., die Impulse des Taktgenerators 2 werden ihm zugeführt,/und er zählt diese rückwärts. Die Frequenz des Taktgenerators 2 liegt dabei wie gewöhnlich so hoch, daß der Quantisierungsfehler bei der Messung nicht stört.The demodulation method according to the invention runs for the in Fig. 3a-shown binary signal change F2 - F1 as follows: At the beginning the main counter 1 (Fig. 4) is set to the counter reading that corresponds to that of the previous measuring cycle determined expected value, that is to say the expected value T2 in FIG. 3a. At the first occurring zero crossing N of this measuring cycle, the main counter 1 is started, d. that is, the pulses of the clock generator 2 are fed to him, / and he counts them backward. The frequency of the clock generator 2 is as high as usual, that the quantization error does not interfere with the measurement.

Bei ungeänderter Frequenz des Trägersignals F2 würde der nächste Nulldurchgang dann auftreten, wenn der rückwärtszählende Hauptzähler 1 gerade seinen Nullzustand erreicht.With an unchanged frequency of the carrier signal F2, the next zero crossing would occur occur when the down-counting main counter 1 is in its zero state achieved.

Da jedoch, wie vorausgesetzt, senderseitig eine Umschaltung auf das Trägersignal F1 erfolgt ist, tritt der nächste Nulldurchgang dieses Meßzyklus früher auf, nämlich bei N'.However, since, as assumed, a switchover to the Carrier signal F1 has occurred, the next zero crossing of this measuring cycle occurs earlier on, namely at N '.

Zu diesem Zeitpunkt wird der Hilfszähler 3 gestartet und ebenfalls mit dem Signal des Taktgenerators 2 als Zählimpulsen gespeist. Der Hilfszähler war zuvor auf den Werten, also auf die Periodendauerdifferenz T2 - T1, gesetzt worden.At this point in time, the auxiliary counter 3 is started and likewise fed with the signal of the clock generator 2 as counting pulses. The auxiliary counter was previously set to the values, i.e. to the period difference T2 - T1.

Wenn nun der Hauptzähler 1 seinen Nullzustand erreicht, ist der Zählerstand des Hilfszähler =aT - X = Y. Zu diesem Zeitpunkt wird die Frequenz der dem Hilfszähler 3 zuge für ten Taktimpulse herabgesetzt, und zwar um die Teilungszahl B = T2/aT. Das wird dadurch erreicht, daß zwischen den Taktgenerator 2 und den Hilfszähler 3 der Frequenzteiler 4 geschaltet wird, der durch B teilt. Der Hilfszähler 3 erreicht somit seinen Nullzustand nach Ablauf der Zeit BY.When the main counter 1 reaches its zero state, the counter reading is of the auxiliary counter = aT - X = Y. To this Time becomes the frequency the auxiliary counter 3 supplied for th clock pulses is reduced by the number of divisions B = T2 / aT. This is achieved by placing between the clock generator 2 and the auxiliary counter 3 the frequency divider 4 is switched, which divides by B. The auxiliary counter 3 has reached thus its zero state after the time BY has elapsed.

Zu diesem Zeitpunkt te wird das binäre Ausgangs signal des Demodulators vom vorhandenen Binärzustand auf den dazu komplementären umgeschaltet, also entsprechend den in Fig. 1 nicht eingeklammerten Binärwerten von dem Binärzustand Null auf den Binärzustand Eins umgeschaltet. Aus den Fig. 2 und 3a sowie der oben durchgeführten Rechnung geht hervor, daß dieser Umschaltzeitpunkt te auf der Empfängerseite um genau eine Halbperiode T2 hinter dem Umschaltzeitpunkt ts auf der Senderseite liegt.At this point in time te becomes the binary output signal of the demodulator switched from the existing binary state to the complementary one, i.e. accordingly the binary values not in brackets in FIG. 1 from the binary state zero to the Binary state switched to one. From FIGS. 2 and 3a as well as that carried out above Calculation shows that this changeover time te on the receiving end is exactly one half period T2 behind the switchover time ts on the transmitter side.

In Fig. 3b sind die entsprechenden Verhältnisse beim senderseitigen Umschalten vom Trägersignal F1 mit der höheren Frequenz f1 auf das andere Trägersignal F2 mit der niedrigeren Frequenz f2 dargestellt. Der Hauptzähler 1 wird wiederum auf denjenigen Zählerstand gesetzt, der dem beim vorangegangenen Meßzyklus ermittelten Erwartungswert entspricht, also auf den Erwartungswert T1, und beim Nulldurchgang N gestartet. Bei Erreichen seines Nullzustands wird der Hilfszähler 3, der zuvor wiederum auf dT gesetzt worden war, gestartet. Die Frequenz des dem Hilfszähler 3 zugeführten Taktsignals wird nach Ablauf der Zeit X beim nächsten Nulldurchgang N' wieder im Verhältnis B reduziert. Im übrigen läuft der Meßzyklus wie bei Beschreibung der Fig. 3a ausgeführt zu Ende.In Fig. 3b are the corresponding relationships at the transmitter side Switching from the carrier signal F1 with the higher frequency f1 to the other carrier signal F2 shown with the lower frequency f2. The main counter 1 becomes again set to the counter reading that was determined in the previous measuring cycle Expected value corresponds to the expected value T1, and at the zero crossing N started. When it reaches its zero state, the auxiliary counter 3, which was previously had been set to dT again. The frequency of the auxiliary counter 3 clock signal is supplied after the time X has elapsed at the next zero crossing N 'reduced again in the ratio B. Otherwise, the measuring cycle runs as in the description of Fig. 3a carried out to the end.

Bei der bisherigen Erläuterung war vorausgesetzt, daß das Empfängereingangssignal ungestört ist, was jedoch für die Praxis nicht zutrifft. Es ist daher erforderlich, das bisher beschriebene Prinzip des erfindungsgemäßen Verfahrens im Hinblick auf die in der Praxis auftretenden und zu erwartenden Störungen zu verfeinern. Die Störungen machen sich dadurch bemerkbar, daß die erwähnten Nulldurchgänge zeitlich gegenÜber den theoretischen Erwartungswerten versetzt auftreten können. Ohne die erwähnte Verfeinerung kann nicht unterschieden werden, ob die Verschiebung des Nulldurchgangs N' gegenüber dem Erwartungswert N" durch senderseitige Frequenzumschaltung oder durch eine Störung auf dem ttbertragungsweg verursacht wurde.In the previous explanation it was assumed that the receiver input signal is undisturbed, but what for Practice does not apply. It is therefore necessary, the principle of the method according to the invention described so far to be refined with regard to the disturbances that occur in practice and that are to be expected. The disturbances are noticeable in that the mentioned zero crossings are temporal can occur offset from the theoretical expected values. Without that mentioned refinement can not be distinguished whether the shift of the zero crossing N 'compared to the expected value N "by frequency switching at the transmitter or was caused by a disturbance on the transmission path.

Der Erfinder hat zunächst daran gedacht, eine Sicherung gegen einen gewissen Störungsgrad dadurch zu erhalten, daß der Erwartungswert größer als die ungestörte Halbperiode~T2 und kleiner als die ungestörte Halbperiode T1 gemacht wird.The inventor initially thought of a backup against a to obtain a certain degree of disturbance by the fact that the expected value is greater than the undisturbed half-period ~ T2 and made smaller than the undisturbed half-period T1 will.

Das brächte jedoch Lose in das Demodulatfonssystem ein, d. h., auch bei ungestörten Signalen ergäben sich Phasenfehler. Diese können vermieden werden, wenn entsprechend der Erfindung mit exakten Erwartungswerten T1, T2 gearbeitet wird und bei jeder gemessenen Verlängerung der Halbperiode fieber den Erwartungswert T1 hinaus und bei jeder gemessenen Verkürzung unter den Erwartungswert T2 zunächst eine senderseitige Umschaltung angenommen wird. Durch Messung der nächsten Halbperiode wird dann ermittelt, ob die vermutete Umschaltung stattgefunden hat oder nicht. Diese Prüfung wird beim erfindungsgemäßen Verfahren während der Zeit BY vorgenommen. In Fig. 3a muß bei kleinen Werten von X ein weiterer Nulldurchgang N" auf der angekreuzten Geraden stattfinden, wenn es sich wirklich um eine senderseitige Frequenzumschaltüng gehandelt hat. Tritt er nicht auf, so lag eine Störung vor. Umgekehrt darf während der Zeit BY in Fig. 3b kein weiterer Nulldurchgang stattfinden. Tritt er trotzdem ein, so zeigt er an, daß die Zeit X durch eine Störung verursacht wurde. Die Erzeugung des Ausgangssignals zum Zeitpunkt te wird dann unterbunden.That would, however, add lots to the demodulator system, i. h., too with undisturbed signals there would be phase errors. These can be avoided if, according to the invention, exact expected values T1, T2 are used and for each measured extension of the half-period fever the expected value T1 beyond and with each measured shortening below the expected value T2 initially a switchover at the transmitter end is assumed. By measuring the next half period it is then determined whether the presumed switchover has taken place or not. In the method according to the invention, this check is carried out during the time BY. In FIG. 3a, for small values of X, there must be a further zero crossing N ″ on the crossed Even if it really is a frequency changeover on the transmitter side acted. If it does not occur, there was a malfunction. The other way round is allowed during the time BY in Fig. 3b no further zero crossing take place. Kick he anyway, it indicates that time X was caused by a fault. The generation of the output signal at time te is then prevented.

Bei der bisherigen Erläuteru.lg der Erfindung wurde jeweils nur ein MeßzykLus für die beiden möglichen Signalübergänge T2 zu T1 bzw. T1 zu T2 betrachtet. In praxi werden jedoch auch längere Folgen des einen Binärzustands, also beispielsweise des Null-Binärzustands, auftreten, wobei entsprechend viele Halbperioden T2 aufeinanderfolgen. In diesem Fall ist es zweckmäßig, wenn die aufeinanderfolgenden Meßzyklen abwechselnd in zwei Hauptzählerflablaufen. Es wird dann teilweise eine Abweichung X festgestellt, die sich bei der folgenden Prüfung als Störung erweist, teilweise erfolgt der Nulldurchgang N' nach Erreichen des Nullzustands des Hauptzählers 1 bei N", so daß in diesem Fall der Hilfszähler 3 Überhaupt nicht gestartet wird.In the previous explanation of the invention, only one was used in each case Measurement cycle considered for the two possible signal transitions T2 to T1 and T1 to T2. In practice, however, there are also longer consequences of one binary state, for example of the zero binary state, with a corresponding number of half-periods T2 following one another. In this case it is useful if the successive measuring cycles alternate in two main counters. A deviation X is then partially determined, which turns out to be a malfunction in the following test, sometimes the zero crossing occurs N 'after reaching the zero state of the main counter 1 at N ", so that in this case the auxiliary counter 3 is not started at all.

Umgekehrt wird bei einer Folge des anderen Binärzustands, also des Eins-Binärzustands, der Hilfszähler 3 nicht gestartet, wenn der Nulldurchgang N' vor dem Hauptzähler-Nullzustand N" eintritt. Tritt N' nach N" auf, so wird bei der Prüfung wiederum festgestellt, daß es sich um eine Störung und nicht um eine senderseitige Umschaltung gehandelt hat.Conversely, for a sequence of the other binary state, i.e. the One binary state, the auxiliary counter 3 does not start when the zero crossing N ' occurs before the main counter zero state N ". If N 'occurs after N", the Check again determined that it is a fault and not a transmitter-side Switching has acted.

in Fig. 4 ist ein schematisches Blockschaltbild einer Anordnung gezeigt, mit der das erfindungsgemäße Demodulationsverfahren durchgeführt werden kann. Es zeigt den Hauptzähler 1, dessen Zähleingang über den elektronischen Schalter 5 mit dem Taktgenerator 2 verbunden ist. Ebenso ist der Zähleingang des Hilfszählers 3 über den elektronischen Schalter 6 direkt mit dem Taktgenerator 2 und über den elektranischen Schalter 7 mit dem Ausgang des Frequenzteilers 4 verbunden, dessen Eingang wiederum am Taktgenerator 2 angeschlossen ist. Die elektronischen Schalter 5, 6, 7 werden enteprechend dem erfindungsgemäßen Verfahrensablauf von der Ablaufsteuerung 8 gesteuert, die auch das Setzen des Hauptzählers 1 und des Hilfszählers 3 auf die jeweiligen Zählerstände T1 oder T2 bzw. dT sowie die Überwachung von deren Nu 11 zuständen vornimmt.in Fig. 4 is a schematic block diagram of an arrangement is shown, with which the demodulation method according to the invention can be carried out. It shows the main counter 1, whose counting input via the electronic switch 5 with the clock generator 2 is connected. The counter input of auxiliary counter is also 3 via the electronic switch 6 directly to the clock generator 2 and via the electronic counter 7 connected to the output of the frequency divider 4, the input of which in turn is connected to the clock generator 2 is connected. The electronic switches 5, 6, 7 are according to the The process sequence according to the invention is controlled by the sequence control 8, which also setting the main counter 1 and the auxiliary counter 3 to the respective counter readings T1 or T2 or dT as well as the monitoring of their Nu 11 states.

Das Empfängereingangssignal ist dem Eingang E des Nulldurchgangsdetektors 9 zugeführt, dessen Ausgangssignal an die Ablaufsteuerung 8 abgegeben wird. Die Ausgangsstufe 10, die beispielsweise ein einfaches Flipflop sein kann, wird einerseits vom Nullzustands-Ausgangssignal des Hilfszählers 3 und andererseits von einem Signal aus der Ablaufsteuerung 8 angesteuert, während das Ausgangssignal der Ausgangsstufe 10 am Ausgang A auch in die Ablaufsteuerung 8 zurückgeführt ist.The receiver input signal is the input E of the zero crossing detector 9, the output signal of which is sent to the sequence control 8. the Output stage 10, which can for example be a simple flip-flop, is on the one hand from the zero state output signal of the auxiliary counter 3 and on the other hand from a signal controlled from the sequence control 8, while the output signal of the output stage 10 at output A is also fed back into the sequence control 8.

Im einzelnen läuft das erfindungsgemäße Verfahren wie folgt ab: Wie bereits erwähnt, wird der Hauptzähler 1 zu Beginn jedes Meßzyklus auf denjenigen Zählerstand gesetzt, der dem beim vorangegangenen Meßzyklus ermittelten Erwartungswert T1, T2 entspricht, und beim Nulldurchgang N gestartet. Der Hilfszähler 3 wird auf einen Zählerstand gesetzt, der der Differenz der Erwartungswerte dT = T2 - T1 entspricht. Für den Fall, daß beim vorangegangenen Meßzyklus die zweite Periodendauer T2 ermittelt wurde, wird der Hilfszähler 3 einerseits dann gestartet, wenn der nächste Nulldurchgang N' eintritt, bevor der Hauptzähler 1 seinen Nullzustand erreicht, und bei Erreichen dieses Nullzustands auf das mittels des Frequenzteilers 4 erzeugte Hilfstaktsignal niedrigerer Frequenz umgeschaltet, andererseits jedoch nicht gestartet, wenn der nächste Nulldurchgang N' erst eintritt, nachdem der Hauptzähler 1 seinen Null zustand erreicht hat, und der der ersten Periodendauer T1 entsprechende Binärzustand wird bei Erreichen des Null zustands des Hilfszählers 3 mittels der Ausgangsstufe 10 nur dann erzeugt, wenn während der Versatz zeit Tv bei kleinen Abweichungen X zwischen Erwartungswert und gemessener Halbperiodendauer ein weiterer Nulldurchgang N" auftritt.In detail, the method according to the invention runs as follows: How already mentioned, the main counter 1 is set at the beginning of each measuring cycle Counter reading set, which corresponds to the expected value determined in the previous measuring cycle T1, T2 corresponds, and started at the zero crossing N. The auxiliary counter 3 is on a count is set which corresponds to the difference between the expected values dT = T2 - T1. In the event that the second period T2 is determined in the previous measuring cycle was, the auxiliary counter 3 is started on the one hand when the next zero crossing N 'occurs before the main counter 1 reaches its zero state, and when it is reached this zero state to the auxiliary clock signal generated by means of the frequency divider 4 lower Frequency switched, but not started on the other hand, if the next zero crossing N 'does not occur until after the main counter 1 is its Has reached zero state, and the binary state corresponding to the first period T1 is when the zero state of the auxiliary counter 3 is reached by means of the output stage 10 is only generated if during the offset time Tv with small deviations X Another zero crossing between the expected value and the measured half-cycle duration N "occurs.

Für den Fall, daß während des vorangegangenen Meßzyklus die erste Periodendauer T1 ermittelt wurde, wird der Hilfszähler 3 einerseits dann gestartet, wenn der Hauptzähler 1 seinen Nullzustand erreicht hat, ohne daß vorher der nächste Nulldurchgang N' eingetreten ist, und bei diesem nächsten Nulldurchgang N' auf das vom Frequenzteiler 4 erzeugte Hilfstaktsignal niedrigerer Frequenz umgeschaltet, andererseits jedoch nicht gestartet, wenn der nächste Nulldurchgang N' schon eingetreten ist, bevor der Hauptzähler 1 seinen Nullzustand erreicht hat, und der der zweiten Periodendauer T2 entsprechende Binär zustand wird bei Erreichen des Nullzustands des Hilfszählers 3 mittels der Ausgangsstufe 10 nur dann erzeugt, wenn während der Versatz zeit Tv kein weiterer Nulldurchgang N" auftritt. Die Frequenz des Hilfstaktsignals wird dabei aus der des Taktsignals immer durch Frequenzteilung mit der Teilungszahl B = T2/(T2 - T1) gewonnen.In the event that the first Period T1 was determined, the auxiliary counter 3 is then started on the one hand, when the main counter 1 has reached its zero state without the next one beforehand Zero crossing N 'has occurred, and at this next zero crossing N' to the auxiliary clock signal of lower frequency generated by frequency divider 4 switched, on the other hand, however, not started if the next zero crossing N 'has already occurred is before the main counter 1 has reached its zero state, and that of the second Period duration T2 corresponding binary state becomes when the zero state is reached of the auxiliary counter 3 by means of the output stage 10 only generated if during the Offset time Tv no further zero crossing N "occurs. The frequency of the auxiliary clock signal is always made from the clock signal by frequency division with the division number B = T2 / (T2 - T1) obtained.

Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurde das erfindungsgemäße Verfahren anhand der rückwärtszählenden Haupt- und Hilfszähler 1, 3 beschrieben. Es ist jedoch selbstverständlich, daß anstatt dieser rückwärts zählenden Zähler auch Vorwärtszähler verwendet werden können, ohne daß von der Erfindung abgewichen wird. Im Falle von Vorwärtszählern werden diese dann aus ihrem Nullzustand heraus gestartet, und es wird aus dem Erreichen eines der beiden Erwartungswerte T1, T2 oder des Wertes6 T ein dem Erreichen des Nullzustands der rückwärtszählenden Zähler enL-sprechendes Signal abgeleitet.For the sake of clarity, the method according to the invention described with reference to the down-counting main and auxiliary counters 1, 3. However, it is It goes without saying that instead of these counting down counters there are also up counters can be used without departing from the invention deviated will. In the case of up counters, these will then go out of their zero state started, and the achievement of one of the two expected values T1, T2 or the value 6 T on when the down counters reach the zero state enL-speaking signal derived.

Derartige Zählersteuerungen und -Eberwachungen sind dem Fachmann geläufig, so daß darauf nicht näher eingegangen zu werden braucht. Auch die Ablaufsteuerung 8 nach Fig. 4 kann vom Fachmann anhand des erfindungsgemäßen Verfahrensablaufs ohne weiteres mit Hilfe von Speichern, Gattern und ähnlichen Digital-Schaltungen realisiert werden, so daß darauf ebenfalls nicht näher eingegangen zu werden braucht.Such counter controls and monitoring are familiar to those skilled in the art, so that it does not need to be discussed in more detail. Also the process control 8 according to FIG. 4 can be understood by a person skilled in the art on the basis of the process sequence according to the invention without further realized with the help of memories, gates and similar digital circuits so that it does not need to be discussed in more detail either.

3 Blatt Zeichnung mit 4 Figuren Leerseite3 sheet drawing with 4 figures Blank page

Claims

Claims Recipient's demuldulation process for binary frequency-modulated signals obtained by switching over at a constant time interval T a first carrier signal of a first frequency to a second carrier signal one lower frequency and vice versa depending on the L or H states of a Binary signals are generated by the transmitter, in which demodulation method the Times between two consecutive zero crossings of the receiver input signal (= Time of a half period) measured by counting the clock pulses of a clock generator are, characterized in that the measured value of the half cycle with one of the two expected values (= expected values) for those of the first or second frequency (f 1, f2) corresponding half-cycle duration (T1, T2) is compared that from the Deviation (X) between the expected value (T1, T2) and the measured value of the point in time (ts) des sender-side switching is determined and that after a constant offset time (Tv) related to this point in time (ts), the receiver-side Switching time (te) corresponding to the binary state contained in the transmitted signal Binary state is generated.

2. Demodulation method according to claim 1, characterized by the following Features: - There is at least one main counter (1) and that counts down at least one backward-counting auxiliary counter (3) available, - the main counter (1) is set to the counter reading at the beginning of each measuring cycle that corresponds to the corresponds to the expected value (T1, T2) determined in the previous measuring cycle, and at first occurring zero crossing (N) of the measuring cycle started, - the auxiliary counter (3) is set to a counter reading that is the difference between the expected values (T2-T1) corresponds, - either is determined during the previous measuring cycle second half-cycle duration (T2) of the auxiliary counter (3) on the one hand started when the next zero crossing (N ') occurs before the main counter (1) reaches its zero state reached, and on reaching the zero state of the main counter (1) to an auxiliary clock signal switched to a lower counting frequency, but not started when the next zero crossing (N ') only occurs after the main counter (1) has its Has reached zero state, and that of the first half-cycle duration (T1) corresponding When the auxiliary counter (3) reaches zero, the binary state is only generated if there are small deviations (X) between the expected value and the measured value Half-period another zero crossing (N ") occurs during the offset time (Tv), - or at first half-cycle duration (T1) determined during the previous measuring cycle the auxiliary counter (3) is started when the main counter (1) is on the one hand Has reached the zero state without the next zero crossing (N ') having occurred beforehand is, and at this next zero crossing (N ') on the auxiliary clock signal lower Counting frequency switched, on the other hand not started when the next one Zero crossing (N ') has already occurred before the main counter (1) reaches its zero state has reached, and the binary state corresponding to the second half-cycle duration (T2) is only generated when the auxiliary counter (3) reaches zero if no further -zero crossing (N ") occurs during the offset time (Tv), - the frequency of the auxiliary clock signal is derived from that of the clock signal by frequency division with the Division number B = T2 / (T2-T1) obtained.

3. Demodulation method according to claim 2, characterized in that that instead of the main and / or auxiliary counter (1, 3) counting down, up counters which are started from their zero state and where from reaching one of the two expected values (T1, T2) that from reaching the zero state signals corresponding to the down-counting counter can be derived.