DE3010785A1

DE3010785A1 - Tonempfaenger fuer ein fernmeldesystem

Info

Publication number: DE3010785A1
Application number: DE19803010785
Authority: DE
Inventors: Armando Colamonico
Original assignee: Societa Italiana Telecomunicazioni Siemens SpA
Current assignee: Italtel SpA
Priority date: 1979-03-20
Filing date: 1980-03-20
Publication date: 1980-10-09
Also published as: GB2052214B; HU179829B; BR8001511A; AU5659680A; IT7921129A0; IT1202905B; YU77080A; AR220825A1; GB2052214A; US4325030A

Description

Tonempfänger für ein Fernmeldesystem.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Tongenerator gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei manchen Fernmeldesystemen werden die zur Herstellung und Verwaltung einer Verbindung erforderlichen Vorgänge von Empfangsgeräten aufgrund des Erkennens vorbestimmter gesendeter Signalisierungstöne durchgeführt. Insbesondere in Funkfernsprechsystemen werden zu diesem Zweck einige zehn Signalisierungstöne gesendet, deren Identifizierung die Verwendung einer ebenso großen Anzahl von Filtern erfordert, die jeweils den einen Frequenzwert erkennen, auf welchen sie abgestimmt sind.

Damit nicht eine Vielzahl von Tonempfängern verwendet werden muß, von denen jeder zur Identifizierung eines bestimmten Frequenzwertes ausgelegt ist, wurden Tonempfänger entwickelt, die mit nur einer Schaltungsanordnung versehen sind, welche in Abhängigkeit von den zu erkennenden bzw. zu diskriminierenden Frequenzwerten programmiert werden kann. So sind Tonempfänger bekannt, die durch passive LC-Netzwerke (L = Induktivität, C = Kapazität) gebildet sind, und in denen

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zur Programmierung Mittel zum Verändern des Induktivitätswertes vorgesehen sind. Diese Geräte sind aufwendig, haben große Abmessungen und erfordern einen Abgleich jedes Tonempfängers. Ferner sind Tonempfänger bekannt, die durch aktive Netzwerke mit Operationsverstärkern und RC-Gliedern (R = Widerstand) realisiert sind, bei denen die Programmierung durch Verändern des Widerstandswertes vorgenommen wird. Auch diese Lösung erfordert den Abgleich jedes Tonempfängers und zudem die Verwendung von hochwertigen Bauelementen mit geringen Toleranzen. Es ist außerdem schwierig, mit einer einzigen Schaltung leicht abgleichbare und ausreichend selektive Tonempfänger für den ganzen Bereich von Tönen zu realisieren, deren Diskriminierung in den erwähnten Fernmeldesystemen erforderlich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen leicht programmierbaren, in hohem Maße selektiven Tonempfänger anzugeben, der keinen Abgleich erfordert und mit ein und derselben Schaltung alle Töne des jeweils erforderlichen Bereiches diskriminieren kann.

Diese Aufgabe wird durch den im Anspruch 1 gekennzeichneten Tonempfänger gelöst.

Der hier beschriebene Tonempfänger wird dadurch programmiert, daß die Zahl η geändert wird, durch welche die Frequenz CK der Taktimpulsfolge des Oszillators geteilt wird, was zweckmäßig durch Änderung der Konfiguration eines an den Teiler angelegten Digitalwortes möglich ist. Durch die Erfindung wird also ein hochselektives Filter geschaffen, das leicht programmierbar ist und keinen Abgleich erfordert.

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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines nicht einschränkenden Ausführungsbeispiels. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 das Blockschaltbild des Tonempfängers;

Fig. 2 das Prinzipschaltbild eines N-Wege-Filters an sich bekannter Art; und

Fig. 3 Schwingungsformen für die Fig. 1 und 2.

Gemäß Fig. 1 erzeugt ein z.B. durch einen Quarz stabilisierter Oszillator OS eine Taktimpulsfolge der Frequenz CK, die einem Frequenzteiler DV zugeführt ist, der die Frequenz seines Eingangssignals durch eine ganze Zahl η teilt, wenn an seinem Steuereingang eine binäre Konfiguration in Form eines Digitalwortes vorliegt, das diese Zahl η ausdrückt. Bei einer bevorzugten Äusführungsform besteht das Digitalwort aus acht Bits, so daß als η jede Zahl zwischen 1 und 256 gewählt werden kann.

Die am Ausgang des Frequenzteilers DV vorliegende Taktimpulsfolge der Frequenz CK¹ « CK/n, die im Diagramm a der Fig. 3 dargestellt ist, gelangt zu einem Oktalzähler CN mit decodierten Ausgängen, der an acht Ausgängen ebenso viele Taktimpulsfolgen liefert, wie sie in den Diagrammen b, c, ...,i der Fig. 3 dargestellt sind.

An den Ausgang des Oktalzählers CN ist ein sogenanntes N-Pfad- oder N-Wege-Filter NPF geschaltet, welches bei der hier betrachteten bevorzugten Ausführungsform aus einem 8-Wege-Fliter besteht, das an 8 Steuereingängen die Ausgangssignale des Oktalzählers CN und an einem weiteren Eingang das zu diskriminierende Signal f_ empfängt. Am Ausgang des Filters

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NPF ist ein Detektor RV vorgesehen, welchem eine Triggerschaltung CS nachgeschaltet ist.

Die Arbeitsweise eines N-Wege-Filters (Mehrwegefilter) ist an sich bekannt, soll jedoch zum leichteren Verständnis seiner Anwendung im hier beschriebenen Tonempfänger anhand des Prinzipschaltbilds der Fig. 2 erläutert werden, welches ein 4-Wege-Filter in einer Ausführungsform vom Paralleltyp zeigt. Das zur Diskriminierung bestimmte Signal f_ wird über

einen Widerstand R an den ersten Pol von vier Kondensatoren Cj, C~, C^ und Ci angelegt, deren zweiter Pol über einen Umschalter CM geerdet ist, der mit einer Frequenz f umläuft, die mit der Frequenz CK¹ der obengenannten Taktimpulsfolge des Frequenzteilers DV übereinstimmt. Am Ausgang des Filters ist ein Belastungswiderstand R vorgesehen. Bei einer prakti-

sehen Ausführungsform besteht der umschalter CM aus acht elektronischen Schaltern, welche durch die in den Diagrammen b bis i der Fig. 3 dargestellten Signale gesteuert werden. Läßt man den umschalter CM umlaufen, so lädt sich jeder Kondensator auf einen Spannungswert auf, der gleich dem Pegel des Signals f zu dem Zeitpunkt ist, zu welchem der Umschalter CM den zweiten Pol an Masse legt. Wenn daher die Frequenz

des Signals f mit der Frequenz f übereinstimmt, erscheint s c

am Filterausgang ein abgetastetes Signal mit N diskreten Spannungspegeln, wie dies im Diagramm 1 der Fig. 3 dargestellt ist, die das Signal am Ausgang eines 8-Wege-Filters im hier betrachteten Fall zeigt. Die Umhüllende des abgetasteten Signals bildet hierbei die mit Strichlinie dargestellte Sinusoide, deren Amplitude mit derjenigen des am Eingang des Filters NPF liegenden Signals f vergleichbar ist.

Wenn unter den geschilderten Umständen das Ausgangssignal des Filters NPF gemäß Fig. 1 an den Eingang des Detektors RV angelegt wird, so hat man einen Spannungspegel, der

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den Schwellenwert der Triggerschaltung CS überschreitet, welche ihrerseits ein Ausgangssignal erzeugt und damit den an den Eingang des Filters NPF gelegten Signalisierungston identifiziert. Wenn dagegen die Frequenz des Signals f_ von der Freguenz f abweicht, laden sich die Kondensatoren des Filters zu einem Spannungspegel auf, der eine Funktion der Differenz zwischen diesen Frequenzen (f„ und f_) ist. Dadurch erscheint am Ausgang des Filters NPF kein Signal mit einer sinusförmigen Umhüllenden, oder es liegt ein Signal vor, dessen Amplitude erheblich kleiner ist als im vorhergehenden Fall, so daß der Spannungspegel am Ausgang des Detektors RV den Schwellenwert der Triggerschaltung CS nicht überschreitet und diese folglich kein Ausgangssignal erzeugt, was bedeutet, daß der Signalisierungston, auf den das Filter NPF abgestimmt ist, nicht identifiziert wurde. Hierin liegt erfindungsgemäß die Filterwirkung der beschriebenen Schaltung, bei welcher der Wert der Bandmittenfrequenz von der Frequenz CK¹ der Taktimpulsfolge des Teilers DV abhängt.

Bei Stabilisierung des Oszillators OS mit einem Quarz selbst minderwertiger Qualität wird eine Frequenzstabilität erreicht, die erheblich höher ist als für die eingangs erwähnten Anwendungszwecke des Tonempfängers notwendig ist. Die Selektivität des Filters hängt dagegen vom Wert des Widerstandes R und den Kapazitäten der Kondensatoren C₁ bis C. in Fig. 2 ab und kann daher beliebig bis zur Erzielung von Selektivitätswerten verbessert werden, welche die Diskriminierung von Tönen ermöglichen, die sich nur um wenige Hz voneinander unterscheiden. Durch Erhöhung der Selektivität steigt allerdings die Ansprechzeit des Tonempfängers; bei den Funkfernsprechsystemen, für die der hier beschriebene Tonempfänger vorzugsweise bestimmt ist, wird daher die Selektivität nicht so weit erhöht, daß die Identifizierungszeiten für jeden Ton zu stark beschränkt werden.

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Gemäß Fig. 1 ist vorzugsweise zur Erleichterung der Programmierung des hier beschriebenen Tonempfängers dem Frequenzteiler DV ein Tot- oder Festwertspeicher ROM zugeordnet, in dessen Speicherzellen die für die erläuterte Programmierung vorgesehenen Digitalworte geschrieben werden. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel kann durch Anlegen von 4 Adressenbits an den Eingang des Speichers ROM der Frequenzteiler DV für 2 =16 Programmierworte vorbereitet werden. Ohne den Speicher ROM müßte am Eingang des Frequenzteilers DV ein Digitalwort von 8 Bits eingestellt werden.

Aus den obigen Erläuterungen ist ersichtlich, daß der hier beschriebene Tonempfänger noch leistungsfähiger ist, als eigentlich notwendig wäre. Zugleich zeichnet er sich durch minimalen Aufwand und kleine Abmessungen aus.

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Claims

PATEMTAIMWALTE 3 Q 1 O 7 8

DR. DIETER V. BEZOLD DIPL. ING. PETER SCHÜTZ DIPL. ING. ¹WOLFGANG HEUSLER

MARtA-THERESlA-STRASSE 22 POSTFACH 86Ο6 68

D-8000 MUENCHEN 86

TELEFON 089/47 69 06 4768 19

AB SEPT. 1980: 4 70 60 TELEX 522 638 TELEGRAMM SOMBEZ

CDB 424)

Ital.Anm.Nr.21129 A/79 10742/H/Ro

vom 20. März 1979

Societä Italiana Telecomunicazioni

Siemens s.p.a.
Piazzale Zavattari 12, Mailand/Italien

Tonempfänger für ein Fernmeldesystem. Patentansprüche

1 Ji Tonempfänger für ein Fernmeldesystem wie z.B. ein Funkfern-Sprechsystem, mit einer Schaltung, die entsprechend den Frequenzwerten einer Hehrzahl zu diskriminierender Signalisierungstöne programmierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem frequenzstabilisierten Oszillator (OS) zur Erzeugung einer Taktimpulsfolge ein deren Taktimpulsfrequenz CK durch eine ganze Zahl n, welche aufgrund eines externen Befehls veränderbar ist, teilender Frequenzteiler (DV) verbunden ist, daß die von dem Frequenzteiler (DV) erzeugte Taktimpulsfolge der Frequenz CK¹ = CK/n einem Zähler (CN) mit decodierten Ausgängen zugeführt ist, welcher eine Anzahl N Taktimpulsfolgen

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ZUGELASSEN BEIM EUROPÄISCHEN PATENTAMT · PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE

mit der Periode CK'/N erzeugt, und daß diese N Takt Impulsfolgen an N Eingänge eines N-Wege-Filters (NPF) gelegt sind, das an einem weiteren Eingang die zu diskriminierenden Töne (Frequenz f_) empfängt.
2.) Tonempfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Teiler (DV) von den Ausgängen eines Festwertspeichers (ROM) gesteuert ist, in dessen Speicherzellen Digitalworte geschrieben werden, welche den möglichen Zahlen η entsprechen.
3.) Tonempfänger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet , daß an den Ausgang des N-Wege-Filters (NPF) ein Detektor (RV) und eine Triggerschaltung (CS) geschaltet sind, die ein Signal erzeugt, wenn das Ausgangssignal des Detektors (RV) einen Schwellenwert überschreitet.

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