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Verfahren und Schaltungsanordnung zum Ausgleichen
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von Laufzeitunterschieden bei der Übertragung von Signalen zu Gleichwellen-Funksendern.
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung
zum Ausgleichen von Laufzeitunterschieden, die bei der Übertragung von mit unterschiedlichen
Frequenzen über insbesondere durch Kabelstrecken gebildete Verbindungsstrecken von
einer Leitzentrale zu mit dieser verbundenen Gleichwellen-Funksendern übertragenen
Signalen auftreten Die Verwendung von Gleichwellensendern ist bereits bekannt ("Taschenbuch
der Hochfrequenztechnik2, H. Meinke und F. W. Gundlach, Springer-Verlag, Berlin/Göttingen/Heidelberg,
1956, Seiten 1200, 1201). Im Zusammenhang mit derartigen Sendern ist es überdies
bekannt, dafür zu sorgen, daß inner halb eines Empfangsgebietes keine allzu großen
Störungen in dem jeweiligen Funkempfänger hervorgerufen werden, und zwar infolge
unterschiedlicher Phasenlagen der von den einzelnen Funksendern abgestrahlten Signale.
Um die dabei auftretenden Empfangsstörungen zumindest weitgehend herabzusetzen,
sind Gleichwellen-Steuerungssysteme entwickelt worden, durch die alle Sender über
Leitungen zentral gesteuert oder geregelt werden. Auf den Leitungen werden dazu
niederfrequente Steuer spannungen übertragen, die dann vervielfacht werden und zur
(Phasen-) Nachsteuerung der örtlich erzeugten Träger
dienen. Als
Hauptschwierigkeit in diesen Fällen ist die sogenannte Phaseninkonstanz der Leitungen
bekannt. Zur Überwindung dieser Phaseninkonstanz werden üblichzrweise Q rzstufen
mit sehr hoher Frequenzkonstanz --orwendet. Dabei wird ferner so vorgegangen, daß
die Frequenz der einzelnen Sender periodisch mit der des "Muttersenders" verglichen
wird. Es ist aber auch möglich, daß alle einzelnen Sender nach einer drahtlos empfangenen
fremH<n Frequenz beispielsweise periodisch nach entsprechender Umsetzung geregelt
werden. Dadurch lassen sich jedoch lediglich im Hf-Bereich vorhandene Störungen
beim Betrieb der Gleichwellensender eliminieren, nicht aber Störungen, die sich
aufgrund der unterschiedliche Verzögerungszeiten aufweisenden Übertragungsleitungen
ergeben, über die insbesondere im Nf-Bereich auftretende Signale den betreffenden
Sendern zuzuführen sind.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Weg zu zeigen,
wie bei der Übertragung von Signalen von einer Leitzentrale zu Gleichwellen-Funksendern
über insbesondere durch Kabelstrecken gebildete Verbindungsstrecken vorhandene frequenzabhängige
Laufzeitunterschiede automatisch ausgeglichen werden können.
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Gelöst vird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe bei einem Verfahren
der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch, daß von der Leitzentrale aus
vorgegebene Meßsignale mit wenigstens einer hinsichtlich der Laufzeitunterschiede
besonders kritischen Frequenz sequentiell an die einzelnen Gleichwellen-Funksender
abgegeben werden und daß aus sämtlichen Übertragungszeitspannen ermittelte
Zeitdifferenzwerte
zur Einstellung der Lauft84tez von in die Übertragungsstrecken von der Leitzentrale
zu den einzelnen Gleichwellen-Funksendern eingefügten Allpaßfiltern herangezogen
werden.
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Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß auf relativ einfache Weise
Laufzeitunterschiede bei der Übertragung von Signalen automatisch ausgeglichen werden
können, die mit unterschiedlichen Frequenzen über insbesondere durch Kabelstrecken
gebildete Verbindungsstrecken von einer Leitzentrale zu mit dieser verbundenen Gleichwellen-Funksendern
hin übertragen werden. Dabei genügt es in vorteilhafter Weise, den Laufzeitausgleich
gegebenenfalls lediglich bezüglich einer einzigen Frequenz vorzunehmen, die sich
als besonders kritisch hinsichtlich der Laufzeitunterschiede erweist. Üblicherweise
wird es sich dabei um eine niedrige Frequenz der für eine Signalübertragung insgesamt
zu benutzenden Frequenzen handeln Zweckmäßigerweise wird bei der Übertragung von
Binärsignale darstellenden Schwingungssignalen mit jeweils einer von zwei Frequenzen
und mit einem dem Sinusverlauf zumindest angenäherten Verlauf von der Leitzentrale
zu den Gleichwellen-Funksendern als Meßsignal ein Signal mit der tieferen Frequenz
der beiden benutzten Frequenzen verwendet. Hierdurch ergibt sich der Vorteil einer
besonders einfachen und wirksamen Möglichkeit der Einstellung der Allpaßfilter.
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Vorzugsweise wird ein Signal mit der höheren Frequenz der beiden Binärsignal-Frequenzen
zum Einstellen der Zeitpunkte des Aussendens von
Signalen von der
Leitzentrale an die Gleichwellen-Funksender ausgenutzt. Dies bringt den Vorteil
mit sich, daß das jeweils ausgesendete Meßsignal gewissermaßen dc-.pelt ausgenutzt
werden kann, nämlich sot h1 für die Einstellung der erwähnten Allpaßfilter als auch
für die Einstellung der Zeitpunkte des Aussendens von Signalen von den Gleichwellen-Funksendern.
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Zvr rurchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung ist es zweckmäßig,
eine Schaltungsanordnung « verwenden, die dadurch gekennzeichnet ist, daß eine ein
Prozessorsystem enthaltende Leitzentrale vorgesehen ist, die Informationssignale
und gesonderte Meßsignale abzugeben gestattet, daß mit der Leitzentrale die einzelnen
Gleichwellen-Funksender über ihnen zugehörige gesonderte Sende-Empfangs-Schaltungen
verbunden sind, in denen einstellbare Allpaßfilter vorgesehen sind, deren Laufzeitverhalten
bei unterschiedlichen Frequenzer durch aus den Meßsignalen abgeleitete gesonderte
Einstellsignale einstellbar sind, daß mit der Leitzentrale eine gesonderte Meßstation
verbunden ist, die von den Gleichwellen-Funksendern ausgesendete Signale aufzunehmen
gestattet, daß den einzelnen Gleichwellen-Fuziksendern individuell Zähler zugehört
sind, die durch von der Leitzentrale an die betreffenden Gleichwellen-Funksender
abgegebene Meßsignale in Betrieb setzbar sind und die nach Wiederempfang der Meßsignale
in der Leitzentrale von der gesonderten Meßstation her stillsetzbar sind, und daß
die Zählerstellungen der den einzelnen Gleichwellen-Funksendern zugeordneten Zähler
für die anschließende Einstellung der Allnaßfilter heranziehbar sind. Hierdurch
ergibt sich
der Vorteil eines besonders geringen schaltungstechnischen
Aufwands, um die Allpaßfilter automatisch einstellen zu können, damit Laufzeitunterschiede
bei der Übertragung von Signalen von der Leitzentrale zu den Gleichwellen-Funksendern
ausgeglichen sind.
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Zweckmäßigerweise sind für die Übertragung der von der Leitzentrale
jeweils abgegebenen und an die Gleichwellen-Funksender zu übertragenden Signale
treppenspannungsförmig verlaufende Signale verwendet, die auf von der Leitzentrale
abgegebene Binärsignale hin unter Mitwirkung eines dem jeweiligen Gleichwellen-Funksender
zugehörigen Mikrocomputers gebildet sind. Dies bringt den Vorteil mit sich, daß
mit rein digital arbeitenden Schaltungseinrichtungen für die Signalerzeugung ausgekommen
werden kann.
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Anhand von Zeidhnungen wird die Erfindung nachstehend an einem Ausführungsbeispiel
näher ererläutert.
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Fig. 1 zeigt in einem Blockdiagramm eine Signalübertragungsanlage,
in der die vorliegende Erfindung benutzt wird.
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Fig. 2 und 3 zeigen ausschnittweise einen möglichen Aufbau einer in
der Anlage gemäß Fig. 1 vorgesehenen Leitzentrale sowie von Steuer schaltungen,
die mit der betreffenden Leitzentrale verbundenen Gleichwellen-Funksendern zugehörig
sind.
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Fig. 4 zeigt ein mögliches Signalformat, wie es beim Betrieb der in
Fig. 3 dargestellten Schaltungsanordnung benutzt werden kann.
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Fig. 5 zeigt einen möglichen Signalverlauf von Meßsignalen' die mittels
der erwähnten Leitzentrale an die erwähnten Gleichwellen-Funksender ausgesendet
werden können.
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Fig. 6 veranschaulicht anhand eines Impulsdiagramms Zählvorgänge bei
0 die in Fig. 2 dargestellten Schaltungsanordnung.
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In Fig. 1 ist in einem Blockdiagramm eine Signalübertragungsanlage
gezeigt, die eine Leitzentrale Cc umfaßt, mit der ve iedene Sende-Empfangs-Einrichtungen
TRM1 bis TRMn verbunden sind. Bei den Sendern dieser Sende-Empfangs-Elnrichtungen
handelt es sich um Gleichwellen-Funksender, die ihnen von der Leitzentrale Cc zugeführte
Signale alle mit derselben Trägerfrequenz aussenden. Zu diesem Zweck sind den Sende-Empfangs-Einrichtungen
TRMi bis TRMn individuelle Antennen Ant1 bis Antn zugehörig, die aber auch als Empfangsantennen
benutzt werden können.
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In die Verbindungen zwischen der Leitzentrale Cc und die Sende-EMpfangs-Einrichtungen
TRM1 bis TRMn sind Sende-und Empvangsschaltungen T1, Rl bzw. Tn, Rn eingefügt.
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Die betreffenden Verbindungswege können dabei insbesondere durch Kabelstrecken
gebildet sein, über die zumindest von der Leitzentrale Cc ausgehend die Signale
im Niederfrequenzbereich übertragen werden.
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Auf den in Fig. 1 mit 111 und 121 bezeichneten Leitungen.
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mögen dabei von der Leitzentrale Cc abgegebene Binärsignale Iftreten.
Auf den in Fig. 1 mit 112, 122 bezeichneten Leitungen mögen demgegenüber Signale
mit einem dem Sinusverlauf zumindest weitgehend abgenäherten Verlauf auftreten.
Als Signalform dafür eignet sich auch ein treppenspannungsförmiger Sinusverlauf,
wobei mit Signalfrequensen von 1200 Hz und 2400 Hz gearbeitet werden kann.
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Durch mit diesen unterschiedlichen Frequenzen auftretende Signale
können Binärsignale 0 bzw. 1 dargestellt werden.
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Die Leitzentrale Cc ist gemäß Fig. 1 mit einer Tastatur Kb und einer
Anze£geeinrichtung Dy verbunden. Mittels der Tastatur Kb können über die Leitzentrale
Cc Daten bzw. Signale an die einzelnen Gleichwellen-Funksender der Sende-Empfangs-Einrichtungen
TRM1 bis TRMn abgegeben werden. Mittels der Anzeigeeinrichtung Dy kann eine entsprechende
Anzeige derartiger Signale bzw. Daten und auch der Signale bzw. Daten erfolgen,
die mittels der Sende-Empfangs-Einrichtungen TiM1 bis TRMn empfangen und der Leitzentrale
Cc. zugeleitet worden sind.
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Gemäß Fig. 1 ist die Leitzentrale Co noch mit einer gesonderten Meßempfangseinrichtung
TRs verbunden, die über eine Antenne Antx die Signale aufnimmt, die von den Gleichwellen-Funksendern
ausgestrahlt worden sind. Die Meßempfangseinrichtung bzw. die diese enthaltende
MeG-station gibt den empfangenen Signalen entsprechende Signale an die Leitzentrale
Cc ab, in der diese Signale in nachstehend noch näher ersichtlich werdender Weise
verarbeitet werden.
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In Fig. 2 und 3 ist anhand eines Blockschaltbildes ein möglicher Aufbau
der Leitzentrale Co und von Steuerschaltungen gezeigt. Gemäß Fig. 2 sind einzelne
Zähler Cnti bis Cntn vorgesehen, die den einzelnen Gleichwellen-Funksendern zugehörig
sind. Diese Zähler sind mit gesonderten Freigabeeingängen en am Ausgang jeweils
eines UND-GEiedes GU11 bis GUn1 angeschlossen. Diese UND=Glie der fUhren an ihrem
jeweils einen Eingang ein Binärsi gnal "1" . Mit ihren anderen Eingängen sind diese
UND-Glieder an gesonderten Ausgängen eines Auswahlschalters 53 angeschlossen,der
in jeder seiner Stellungen jeweils nur vo; einem seiner Ausgänge ein ihm eingangsseiig'
zu geführtes Binärsigna7 "1" abugeben vermag Mit den betreffenden Ausgängen des
Auswahlschalters 53, der beispielsweise ein elektronischer Auswahlschalter sein
kann,
sind die einen Eingänge von UND-Gliedern GU12 bis GUn2 verbunden.
Somit sind also die UND-Glieder GU11 und GU12 mit jeweils einem Eingang gemeinsam
an einem Ausgang des Auswahlschalters S3 angeschlossen. Mit ihren anderen Eingängen
sind die ausgangsseitig mit Stop-Eingängen st der Zähler Cnt1 bis Cntn verbundenen
UND-Glieder GU12 bis GUn2 am Ausgang eines Demodulators Dem angeschlossen, der zu
einem Meßempfänger Rx gehört, welcher als Teil der in Fig. 1 angedeuteten Meßempfangsstation
an der Antenne Antx geschlossen ist.
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Die Zähler Cnt1 bis Cntn sind mit Zähl- bzw. Takteingängen Cl gemeinsam
am Ausgang eines Taktgenerators Cg1 angeschlossen. Mit gesonderten Rücksetzeingängen
re sind die Zähler Lntl bis Cntn gemeinsam am Ausgang einer hier als Diffei-enzierschaltung
Dif ausgebildeten Einrichtung angeschlossen, über die den betreffenden Zählern zu
bestimmten Zeitpunkten Rückstellimpulse zugeführt werden, auf deren Auftreten hin
die betreffenden Zähler in ihren Zählerstellungen zurückgestellt werden. Die Differenzierschaltung
Dif ist eingangsseitig am Ausgang eines Schalters Sw angeschlossen, welcher an einem
seiner Eingänge ein Binärsignal "1" und an einem anderen Eingang ein Binärsignal
"0" führt. Wenn dieser Schalter Sw ein Binärsignal i abgibt, gibt die Differenzierschaltung
Dif einen Rückstellimpuls an die Zähler Cnt1 bis Cntn ab.
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Mit dem Retätigungseingang des bereits erwähnten Auswahlschalters
S3 ist der Ausgang eines UND-Gliedes GUz verbunden. Dieser Auswahlschalter wird
mit Auftreten eines Binärsignals "1" am Ausgang des UND-Gliedes GUz um eine Schalterstellung
weitergeschaltet. Dasselbe trifft auch für weitere huswahlschalter S1, S2 und S4
zu, die mit entstrechenden Betätigungseingängen ebenfalls am Ausgang des UND-Gliedes
GUz angeschlossen sind.
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Von den gerade erwähnten Auswahlschaltern ist der Auswahlschalter
S2 eingangsseitig mit den Ausgängen sämtlicher Zähler Cnt1 bis Cntn verbunden. Der
Auswahlschalter S1 ist hingegen lediglich in einer einzigen Schalterstellung eingangsseitig
mit dem Ausgang des Zählers Cnt1 verbunden. Mit seinen anderen Eingängen ist der
Auswahlschalter S1 am Ausgang eines sogenannten Maximalwert-Registers Mreg angeschlossen,
in welchem - wie noch ersichtlich werden wird - die größte Zählerstellung der Zähler
Cnt1 bis Cntn während eines Meßzyklus festgehalten wird.
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Mit den Ausgängen der beiden Auswahl schalter S1 und S2 ist ein Vergleicher
Com mit Eingängen e1 bzw. e2 verbunden. Dieser Vergleicher Com weist zwei Ausgänge
a1 und a2 auf. An seinem Ausgang.a1 gibt der Vergleicher Com dann ein ""-Signal
ab, wenn die seinem Eingang e1 zugefuhrte Zahl größer ist als die seinem Eingang
e2 zugeführte Zahl.
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Am Ausgang a2 gibt der Vergleicher Com hingegen dann ein "1"-Signal
ab, wenn die seinem Eingang e2 zugeführte Zahl größer ist als die seinem Eingang
el zugefuhrte- Zahl.
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Am Ausgang des Auswahlschalters S1 ist ferner ein UND-Glied GUal mit
einem Eingang angeschlossen. Mit seinem anderen Eingang ist das betreffende UND-Glied
am Ausgang al des Vergleichers Com angeschlossen. Die Ausgänge dieser beiden UND-Glisder
sind über ein ODER-Glíed GOl mit dem einen Eingang eines UND-Gliedes Gub verbunden,
welches mit einem weiteren Eingang an dem Schalter Sw angeschlossen ist, der in
drei verschiedene Schalterstellungen einstellbar ist. In der einen (gemäß Fig. 2
obersten) Schalterstellung leitet der Schalter Sw überhaupt kein Signal weiter.
In seinen beiden anderen Schalterstellungen leitet der betreffende Schalter Sw entweder
ein "1"-Signal weiter oder ein O-SEgnal. Der betreffende Schalter Sw wird zweckmäßigerweise
durch eine Tristate-Verknüpfungseinrichtung gebildet sein.
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Das UND-Glied GUb ist ausgangsseitig mit dem Eingang des bereits erwähnten
Maximalwert-Registers Mreg verbunden.
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Dieses Register Mreg ist ausgangsseitig zum einen mit den bereits
erwähnten Eingär en des Auswahlschalters 81 verbunden, und zum deren ist es mit
einem Eingang einer Subtrahiereinrichtung Sub verbunden. Dies Subtrahiereinrichtung
Sub ist mit einem weiteren Eingang am Ausgang eines Sperrgliedes GUc angeschlossen,
welches mit seinem Sperreingang an dem zuvor erwähnten Schalter Sw und m' i seinem
Signaleingang am Ausgang des Auswahlschalters S2 angeschlossen ist.
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Die Subtrahiereinrichtung Sub ist ausgangsseitig mit der Eingangsseite
des bereits erwähnten Auswahlschalters S4 verbunden. Dieser Auswahlschalter S4 ist
ausgangsseitlg mit den Eingängen von Registern Regi bis Regn verbunden, die in einer
der Anzahl der Zähler Cnti bis Cntn entsprschenden Anzahl vorgesehen sein mögen.
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Bevor auf den in Fig. 3 gezeigten Schaltungsaufbau näher eingegangen
wird, sei zunächst die Arbeitsweise der in Fig. 2 gezeigten Schaltungsanordnung
erläutert. Die in Fig. 2 dargestellte Schaltungsanordnung dient dazu, in einem ersten
Zyklus in dem Register Mreg die größte Zahlerstellung der Zähler Cntl bis Cntn festzuhalten
und in einem zweiten Zyklus Differenzwerte zwischen den Zählerstellungen der einzelnen
Zähler zu der in dem Register Mreg enthaltenen maximalen Zählerstellung zu bilden
Zur AllsfUhrung des ersten Zyklus wird der Schalter Sw gemäß Fig. 2 in seiner Schalterstellung
stehen, in der er ein Signal weiterleitet. In diesem Fall ist das UND-Glied GUb
übertragungsfähig für ihm vom Ausgang des ODER-Gliedes GOl her zugeführte Signale
bzw. Zählerstellungen.
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Die qubtrahiereinrichtung Sub ist in diesem Fall unwirksam. Der Decoder
Dec1 gibt dabei aufeinanderfolgend i-Impulse ab, auf deren Ursache im Zusammenhang
mit Fig. 3
noch eingegangen wrd. Im vorliegenden Fall genügt es
darauf hinzuweisen, daß diese "1"-Impulse über das UND-Glied GUz zur Folge haben,
daß die Auswahlschalter S1 bis S4 schri.tweise weiterschalten. Mit der Abgabe des
l'1"-Signales von dem Schalter Sw werden im übrigen die Zähler Cn'1 bis Cntn zunächst
in ihren Rücksetzzustand gesteuert, in welchem sie jeweils eine definierte Zählerstellung
(z.B. die Zählerstellung 0) einnehmen.
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Ausgehend von den vorstehend angedeuteten Verhältnissen wird in der
ersten Schalterstellung der Auswahlschalter 81 bis S4 die Zählerstellung des Zählers
Cnti in das Register Mreg eingespeichert, da der Zähler Cnti der erste Zähler ist,
der überhaupt in Betrieb genommen wirdj also eine Zählerstellung enthält. Diese
Zählerstellung wird mit der Zählerstellung eines anderen Zählers, beispielsweise
des in der Schaltfolge als zweiter Zähler berücksichtigten Zählers verglichen. Die
Zählerstellung des jeweiligen Zählers ist kennzeichnend für die Zeitspanne, während
der der jeweilige Zähler Zähl- bzw. Taktimpulse von dem Taktgenerator Cgi aufzunehmen
vermag. Der Beginn der jeweiligen Zählphase ist durch das Auftreten eines "1"-Signals
am zugehörigen Freigabeeingang en festgelegt, und der Endzeitpunkt der jeweiligen
Zählphase ist durch das Auftreten eines ''1"-Signals am zugehörigen Stop-Eingang
st des åeweiligen Zählers festgelegt. Das Auftreten eines "l"-Signals am zugehörigen
Freigabeeingang en erfolgt mit der Einstellung des Auswahlschalters S3 in eine entsprechende
Schalterstellung, in der der betreffende Auswahlschalterausgang mit dem ein II1I?Signal
führenden Eingang des Auswahlschalters Sg verbunden ist. Das Auftreten eines "1"-Signals
am zugehörigen Stop-Eingang st erfolgt hingegen dann, wenn von dem in Fig. 2 angedeuteten
Demodulator Dem ein 11111-Signal abgegeben wird. Auf die damit zusammenhängenden
Vorgänge wird weiter unten
noch eingegangen werden, insbesondere
im Zusammenhang mit Fig. 6.
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Durch die in Fig. 2 ancedeutete, mit dem Vergleicher Com verbundene
Schaltungsanordnung wird nun sichergestellt, daß in dem Register Mreg jeweils nur
die größte Zähler stellung der Zählerstellungen sämtlicher Zähler Cnt1 bis Cntn
enthalten ist. Dabei wird also so vorgegangen, daß zunächst die in dem Register
Mreg übernommene Zählerstellung des ersten Zählers Cntl mit der Zählerstellung eines
zweiten Zählers verglichen wird. Ist die Zähierstellung des zweiten Zählers nicht
größer als die des ersten Zählers, so bleibt der Inhalt des Registers Mreg unverändert,
und anschließend wird der Inhalt des Registers Mreg mit der Zählerstelung eines
dritten Zählers verglichen. Ist hingegen dia Zählerstellung des zweiten Zählers
größer als die im Register Mreg enthaltene Zählerstellung des ersten Zählers Cnt1,
so wird die nunmehr größere Zählerstellung in das Register Ytreg übernommen, und
zwar anstelle der bisher dort gespeicherten Zählerstellung. Am Schluß des so ablaufenden
ersten Zyklus enthält das Register Mreg also die größte Zählerstellung der Zählerstellungen
der Zähler Cnt1 bis Cntn.
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Im Anschluß an die zuvor betrachteten Vorgänge mag der Schalter Sw
in seine in Fig. 2 als unterste Stellung dargestellte Scbalterstellung eingestellt
werden. In diesem Fall ist dann das UND-Glied GUb gesperrt, und dafür ist nunmehr
das Sperrglied GUc übertragungsfähig. Wenn ansctiiießend die Auswahlschalter S1
bis S4 wieder in hre einzelnen Schalter stellungen eingestellt werden, dann werden
nunmehr die vom Ausgang des Auswahl schalters S2 nacheinander bereitgestellter Zählorstellungen
der Zähler Cnt1 bis Cntn über das übertragungsfähige Sperrglied Uc der einen Eingangs
seite der Subtrahiereinrichtung Sub zugeführt, die mit ihrer anderen Rinargsseite
am Ausgang des Registers Mreg angeschlossen is. Die Subtr2hnet^ern-
richtung
Sub bildet nun die Differenz zwischen der in dem Register Mreg enthaltenen maximalen
Zählerstellung irgendeines der Zähler Cnt1 bis Cntn und den nacheinander bereitgestellten
Zählerstellungen dieser Zähler. Das aew gebildete Differenzsignal wird über den
in eine entsprechende Schalterstellung eingestellten Auswahlschalter 84 dem dem
jeweiligen Zähler Cnt1 bis Cntn zugehörigen Register Regt bis Regn zum Zwecke der
Abspeicherung zugeführt.
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Damit befinden sich in den Registern Reg1 bis Regn Differenzwerte
zu der größten Zählerstellung der Zählerstellungen sämtlicher Zähler Cnt1 bis Cntn.
Diese Differenzwerte stellen Zeitdifferenzwerte dar, da die Zählerstellunten der
Zähler Cnt1 bis Cntn jeweils Zeitspanr.en angeben, und zwar zwischen Zeitpunkten
der ZEhlerinbetrlebsetzung und Zeitpunkten der Zählerstillsetzung. Die Zeitpunkte
der Inbetriebsetzung der Zähler entsprechen dabei den Zeitpunkten der Aussendung
von Signalen von der in Fig. 1 angedeuteten Leitzentrale Cc an die mit dieser verbundenen
Gleichwellen-Funksender. Hierauf wird im Zusammenhang mit der Erläuterung der Fig.
3 noch eingegangen werden.
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Die in Fig. 3 dargestellte Schaltungsanordnung schließt sich an die
in Fig. 2 dargestellte Schaltungsanordnung an.
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Die Register Reg1 bis Regn gemäß Fig. 2 sind ausgangsseitig mit den
einen Eingängen von UND-Gliedern GUr1 bis GUrn verbunden. Diese UND-Glieder sind
mit ihren anderen Eingängen an gesonderten Ausgängen der im unteren Teil der Fig.
3 in einer möglichen Realisierungsform angedeuteten e$gert-7;^»en Leientrale Cc
cen. Mit ihren Ausgängen sind die UND-Glieder GUr1 bis GUrn mit Signaleingängen
von.Zählerschaltungen Decri bis Decrn angeschlossen, die jeweils mit einem Zähler
bzw. Takteingang çm Ausgang eines Taktgenerators Cg2 angeschlossen sind. Diese Zählerschaltungen
werden hier als Dekrementierungsschaltungen ausgenutzt, d.h. als Zählerschaltungen,
die von einer einge
stellten Zählerstellung aus solange zählen,
bis sie ihre Ausgangs-Zählerstellung (O-Stellung) erreicht haben.
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Mit den Ausgängen der Zähler bzw. Dekrementierungsscnaltungen Decrl
bis Decrn sind Takt- bzw. Steuereingänge von Registern Tregl bis Tregn verbunden.
Diese Register sind mit Signaleingängen ell bis eln an den bereits erwähnten Ausgängen
der Leitzentrale Cc angeschlossen, an denen auch die UND-Glieder GUr1 bis GUrn angeschlossen
sind.
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Die Register Tregl bis Tregn sind ausgangsseitig über Umsetzschaltungen
Cv1 bis Cvn an den Signaleingängen von Allpaßfiltern APF1 bis APFn angeschlossen.
Die Umsetzschaltungen Cvi bis Cvn dienen dazu, auf ihnen eingangsseitig zugeführte
Binärsignale hin ausgangsseitig jeweils ein eine Sinus signal sich weitgehend annäherndes
treppenspannungsförmig verlaufendes Ausgangssignal abzugeben.
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Das Allpaßilter APF1 ist mit zzrel Steuereingängen x4., x1,y1 an den
Ausgängen zweier UND-Glieder GUx1 bzw. GUyl angescHlossen. Das Allpaßfilter APFn
ist mit zwei Steuereirgängen xn, yn an den Ausgängen entsprechender UND-Glieder
GUxn bzw. GUyn angeschlossen. Die UND-Glieder GUx1; GUy1 sind mit ihren einen Eingängen
gemeinsam am Ausgang des UND-Gliedes GUri angeschlossen. Die UND-Glieder GUxn, GUyn
sind mit ihren einen Eingängen am Ausgang des UND-Gliedes GUrn angeschlossen. Mit
ihren anderen Eingängen sind die zuletzt erwähnten vier UND-Glieder an zwei gesonderten
Ausgängen der Leitzentrale Cc angeschlossen.
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Über diese Ausgänge gibt die Leitzentrale Cc von einem ihr zugehörigen
Decoder Dec2 auf dessen Ansteuerung hin jeweils ein 'i Signal zur Freigabe der Ansteuerung
des Steuereingangs xi bzw. xn oder des Steuereingangs y1 bry.
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yn des jeweiligen Allpaßfilters ab. Durch den betrelfenden Steuereingängen
xi, m oder y1, yn der Allpaßfilter zugeführte Steuersignale kann das Laufzeitverhalten
ale-
ser Allpaßfilter bei unterschiedlichen Frequenzen gesondert
eingestellt werden. Für diese Einstellung dienen Einstellsignale, die von den in
Fig. 2 dargestellten Registern Regl bis Regn bereitgestellt werden.
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Die in Fig. 3 angedeutete Leitzentrale umfaßt ein Mikrocomputersystem
mit einem zentralen Prozessor CPU und einem Speicher RAM, der zumindest als Programmspeicher
dient und der im vorliegenden Fall auch als Datenspeicher mit ausgenutzt werden
kann. Der zentrale Prozessor C?U und der Speicher RAM sind an einem Busleitungssystem
angeschlossen, zu dem eine Adreßbusleitung AB, eine Datenousleitung DB und eine
Steuerbusleitung CB gehören. Jede dieser drei Busleitungen kann eine Anzahl von
Einzelleitungen, beispielsweise jeweils acht Einzelleitungen, enthalten. An den
drei Busleitungen AB, DB, CB sind gemäß Fig. 3 mehrere Schnittstellenschaltungen
Instr1, Intl, Int2, Intrn angeschlossen, bei denen es sich beispielsweise um sogenannte
USART-Bausteine handeln kann. Die Schnittstellenschaltung In»1 dient zum Anschluß
der in Fig. 1 bereits erwähnten Tastatur Kb. Die Schnittstellenschaltung Int2 dient
zum Anschluß des im Zusammenhang mit Fig. 1 bereits erwähnten Sichtgerätes Dy. Die
Schnittstellenschaltung Intrl dient zur Verbindung mit der in Fig. 1 angedeuteten
Sende-Empfangs-Einrichtung TRM1. Die Schnittstellenschaltung Intrn dient schließlich
zur Verbindung der Leitzentrale Cc mit der im Zusammenhang mit Fig. 1 erwähnten
Sende-Empfangs-Einrichtung TRMn.
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An der Adreßbusleitung AB und an wenigstens einer Steuerleitung der
Steuerbusleitung CB ist der bereits erwähnte Decoder Dec2 eingangsseitig angeschlossen.
Ausgangsseitig ist dieser Decoder Dec2 unter anderem mit den einen ringängen von
UND-Giedern GUx1 bis GUxn verbunden, die mit ihren anderen Eingängen an wenigstens
einer Leitung der Datenbusleitung DB angeschlossen sind. Ausgangsseitig
sind
diese UND-Glieder mit den Ausgängen der Leitzentrale Cc verbunden, mit denen unter
anderem die einen Eingänge der oben bereits erwähnten UND-Glieder GUr1 bis GUrn
verbunden sind. Mit diesen Ausgängen der Leitzentrale Cc sind ferner die Eingänge
eines ODER-Gliedes G02 verbunden, welches ausgangsseitig mit dem Eingang des in
Fig. 2 angedeuteten Decoders Dec1 verbunden ist.
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Nachdem zuvor der Aufbau der in Fig. 3 dargestellten Schaltungsanordnung
erläutert worden ist, sei nunmehr die Arbeitsweise dieser Schaltungsanordnung betrachtet.
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Dazu sei angenommen, daß. die Leitzentrale Cc gemäß Fig. 3 an ihren
unter anderem mit den einen Eingängen der UND-Glieder GUr1 bis GUrn verbundenen
Ausgängen nacheinander t Signale abgibt. Zugleich mit der Abgabe eines solchen "1"-Signals
soll in das jeweils in Frage kommende Register der Register Tregl bis Tregn eine
Binnrsngnalfolge, wenigstens aber ein Binärsignal eingegeben werden, welches über
die zugehörige Umsetzschaltung Cv bis Cvn die Scgabe eines Meßsignals an den jeweils
zugehörigen Gleicfr'qellen-Funksender bewirkt. Mit dem aufeinanderfolgenden Auztreten
der entsprechenden "1"-Signale an den verschiedenen in Frage kommenden Ausgängen
der Leitzentrale Cc wird über das in Fig. 3 dargestellte ODER-Glied G02 der in Fig.
2 dargestellte Decoder Dec1 zur Abgabe entsprechender "1"-Impulse veranlaßt. Geht
man zunächst einmal davon aus, daß die Dekrementierungsschaltungen Decri bis Decrn
gemäß Fig. 3 nicht eingestellt sind, so bedeutet dies, daß jedes einem der Register
Tregi bis Tregn von der Leitzentrale Cc her zugeführte Binärsignal unverzüglich
an die zugehörige Umsetzschaltung Cvi bis Cvn abgegeben wird, so daß die Abgabe
eines entsprechenden Meßsignals auch sofort erfolgt. Wird nun aber mit der Ansteuerung
des jeweils zugehörigen UND-Gliedes GUr1 bis GUrn der betreffenden Dekrementierungsschaltung
der Inhalt des zugehörigen Registers Regl bis Regn zugeführt,
so
hat dies zur Folge, daß die jeweilige Dekrementierungsschaltung nicht sofort Taktimpulse
an ihr zugehöriges Register der Register Tregl bis Tregn abgibt, sondern erst dann,
wenn ihr Inhalt auf eine bestimmte Zählerstellung, normalerweise die O-Zählerstellung,
verringert ist. Dies geschieht dadurch, daß die jeweilige Dekrementierungsschaltung
durch die von dem Taktgenerator Cg2 her abgegebenden Taktimpulse gesteuert wird.
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Durch die vorstehend erläuterte Maßnahme werden also die Zeitpunkte
der Signalaussendung praktisch von der Leitzentrale Cc an den jeweils in Frage kommenden
Gleichwellen-Funksender unter Heranziehung der zuvor ermittelten Zeitdifferenzwerte
eingestellt. Die betreffenden Eins tellvorgänge laufen dabei vollkommen automatisch
ab. Die in den Registern Reg1 bis Regn gemäß Fig. 2 enthaltenen Zeitdiiferenzwerte
bleiben in diesen Registern solange enthalten, bis sie durch neue Zeitdifferenzwerte
überschrieben werden. Dadurch wird eine gegebenenfalls erforderliche Aktualisierung
der Sendezeitpunkte berücksichtigt.
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Die in den Registern Regl bis Regn gemäß Fig. 2 enthaltenen Signalwerte
werden nun nicht nur dann in der in Fig. 3 dargestellten Schaltungsanordnung herangezogen,
wenn es darum geht, Meßsignale von der Leitzentrale Cc an die Gleichwellen-Funksender
auszusenden. Vielmehr werden die in den Registern Regt bis Regn gemäß Fig. 2 enthaltenen
Signale auch dann in der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 3 herangezogen, wenn diese
Schaltungsanordnung andere Signale an die einzelnen Gleichwellen-Funksender auszucender
hat, beispielsweise solche Signale, die über die zugehörige Tastatur Kb eingegeben
werden. In diesem Fall werten die Dekrementierungsschaltungen Decr1 bis Decrn durch
die in den Registern Reg1 bis Regn en-altenen Signale in der oben bereits erläuterten
Weisea11e g1ezeittig eingestellt. Diese bedet, daß die Zeitpunkte der Signal-
aussendung
von der Leitzentrale Cc an die einzelnen Gleichwellen-Funksender so festgelegt sind,
daß die von sämtlichen Gleichwellen-Funksendern auf ihre .trs.teuerung von der Leitzentrale
hin ausgesendeten Signale in der Meßempfangseinrichtung mit zumindest angenähert
gleicher Phasenlage auftreten. Damit sind dann Empfangsstörur,-gen bei den normalen
Signalempfängern vermieden, die sich im interessierenden Empfangsbereich befinden,
also gerade in dem Empfangsbereich, in dem sich die Meßempfangseinrichtung TRx gemäß
Fig. 1 befunden hat.
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Im Zuge der vorstehenden Ausführungen ist erläutert worden, daß die
Zeitpunkte des Aus sendens von Signalen von der Leitzentrale Cc zu den einzelnen
Gleichwellen-Funksendern nach Maßgabe von Meßsignalen eingestellt worden sind bzw.
werden, die von der Leitzentrale an die einzelnen Gleichwellen-Funksender nacheinander
ausgesendet werden und denen entsprechend Signale anschließend von derzeit der Leitzentrale
verbundenen Meßempfangseinrichtung TRx aufgenommen werden, die dann entsprechende
Signale an d9e Leitzentrale abgibt. F2r die Leitzentrale Cc steht somit eineZeitinformation
darüber zur Verfügung, wie lange eine Information benötigt, um von der Leitzentrale
ausgesendet und von dieser wieder aufgenommen zu werden. Da lediglich die Verbindungsstrecken
zwischen der Leitzentrale Cc und den einzelnen Gleichwellen-Funksendern unterschiedliche
Einflüsse auf die jeweilige Signalübertragung haben, bedeutet dies, daß somit eine
Information für den Ausgleich von unterschiedlichen Verzögerungszeiten auf diesen
Verbindungsstrecken zur Verfügung steht. Diesen VerzögerungJzeiten gerechtwerdende
unterschiedliche Sendezeitpunkte werden dann - wie bereits erläutert - für die von
der Leitzentrale Cc an die einzelnen Gleichwellen-unksender weiterzuleitenden Signale
eingestellt.
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Es hat sich nun gezeigt, daß die zuvor erwähnten Verbin-
dungsstrecken,
die insbesondere durch Kabelstrecken gebildet sein können, unterschiedliche Laufzeiten
für Signale un-erschiedlicher Frequenzen aufweisen. Um zumindest die bei den für
die Signalübertragung benutzten Freouenzen unterschiedlichen Laufzeiten auf den
erwähnten Verbindungsstrecken zu kompensieren, können bei der in Fig. 3 dargestellten
Schaltungsanordnung die bereits erwähnten Allpaßfilter APFEL bis APFn'entsprechend
eingestellt werden. Dazu sind den oben bereits erwähnten Steuereingängen der Allpaßfilter
entsprechende Steuersignale zuzuführen.
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Die Ansteuerung der Allpaßfilter APF1 bis APFn zum Zwecke der erwähnten
Einstellung der Laufzeiten bei den unterschiedlichen Freauenzen erfolgt über die
oben bereits erwähnten UND-Glieder GUx1, GUy1 bis GUxn, GUyn. Diese UND-Glieder
werden zum einen von dem Decoder Dec2 der Leitzentrale Cc her angesteuert. Zum anderen
erhalten die betreffenden UND-Glieder Einstellinformationen von den in Fig. 2 angedeuteten
Registern Regl bis Regn zugeführt. Dabei kann so vorgegangen sein, daß für das Einstellen
der erwähnten Allpaßfilter entweder dieselben Meßsignale herangezogen werden, die
bereits zum Einstellen der Zeitpunkte des Aus sendens von Signalen von den Registern
Tregl bis Tregn zu den einzelnen Gleichwellen-Funksendern hin benutzt werden. Es
ist aber auch möglich, für die Einstellung der Allpaßfilter andere Meßsignale zu
benutzen, insbesondere Meßsignale anderer Frequenz.
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Im zuletzt erwähnten Fall kann dann so vorgegangen sein, daß je nach
Meßsignalfrequenz entweder die Sendezeitpunkte bezüglich der Register Tregl bis
Tregn oder aber die Allpaßfilter hinsichtlich ihrer Laufzeitverhalten eingestellt
werden. In diesem Fall werden von der Leitzentrale Cc auch entsprechend unterschiedliche
Steuersignale abgegeben.
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In Fig. 4 ist ein mögliches Format für ein Steuersignal bzw. für eine
Steuersignalfolge angedeutet, die von den UND-GliederGUxi -bis GUxn der Leitzentrale
Cc gemäß Fig.
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3 abgegeben werden. Gemäß Fig. 4 ist zunächst ein Vorlauf-Signal vorgesehen,
welches lediglich dazu dient, daß die nachfolgenden Informationssignale von der
jeweils angesteuerten Einrichtung aufgenommen werden können. Die Informationssignalfolge
umfaßt gemäß Fig. 4 drei verschiedene Informationssignale Info, Inf2 und Inf3, denen
schließlich noch Blockprüfcodes CRC nachfolgen. Zwischen aufeinanderfolgenden Signalblöcken,
die jeweils wenigstens ein Byte mit acht Bits umfassen können, ist gemäß Fig. 4
ein Binärsignal "O" als Trennelemen vorgesehen.
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In Fig. 5 ist ein möglicner Verlauf zweier Meßsignale angedeutet,
von denen das Meßsignal 1 mit einer Frequenz fi von beispielsweise 1200 Bz auftritt,
während das Meßsignal 2 mit e-iner Frequenz 2 von beispielsweise 2400 Ez auftritt.
Eine derartige Heßsignalfolge kann auf das Auftreten einer Signalfolge gemäß Fig.
4 von einer der Umsetzschaltungen Cvi bis Cvn gemäß Fig. 3 abgegeben werden. Die
betreffende Umsetzschaltung setzt also eine ihr zugeführte Binärsignalfolge in einen
Schwingungssignalzug um. Dieser Schwingungssignalzug kann dabei einen an den Sinusverlauf
herankommenden treppenspannungsförmigen Verlauf haben, wenn.die betreffende Umsetzschaltung
für die Signalerzeugung mit digital arbeitenden Schaltungselementen aufgebaut ist.
Auf die in Fig. 5 angedeuteten Zeitpunkte tm und tn wird nachstehend noch eingegangen.
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Fig. 6 veranschaulicht anhand eines Impulsdiagramms die Wirkungsweise
der inFig. 2 dargestellten Zähler Cnt1 bis Cntn auf die in Fig. 3 dargestellten
Register Tregl bis Tregn. Wie aus Fig. 6 hervorgeht, sind einzelne Zeitspanne nen
T gebildet, während derer jeweils eines der Register Tregi bis Tregn mit Impulsen
von der zugehörigen nekremer-
tierungsschaltung Decrl bis Decrn
ansteuerbar ist. Dabei ist angenommen, daß während der ersten Zeitspanne T vom Zeitpunkt
tO bis zum Zeitpunkt tl beispielsweise dem Register Treg1 gemäß Fig. 3 fortlaufend
Impulse zugeführt werden. Während der anschließenden Zeitspanne T vom Zeitpunkt
ti bis zum Zeitpunkt t3 wird dann ein anderes Register gemäß Fig. 3 angesteuert.
Nunmehr ist aber angenommen, daß während der Zeitspanne tdi bis zum Zeitpunkt t2
noch keine Impulse diesem Register zugeführt werden. Derartige Impulse werden dem
betreffenden Register erst während der Zeitspanne vom Zeitpunkt t2 bis zum Zeitpunkt
t3 zugeführt. Dies bedeutet, daß in diesem Fall der Zeitpunkt des Aus sendens von
Signalen von dem betreffenden Register und damit von der Leitzentrale an den in
Frage kommenden Gleichwellen-Funksender verzögert ist bezogen auf den Zeitpunkt
tiv der denjenigen Zeitpunkt darstellt, zu dem die frühest mögliche Aussendung von
Signalen zu dem gerade betrachteten Gleichwellen-Funksender möglich ist.
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In der anschließenden dritten Zeitspanne T, die vom Zeipunkt t3 bis
zum Zeitpunkt t5 reicht, wird ein noch weiteres Register gemäß Fig. 3 mit Impulsen
angesteuert, und zwar ebenfalls erst ab dem Zeitpunkt t4, der um eine Zeitspanne
td7 nach dem Zeitpunkt t3 liegt.
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Die letzte in Fig. 6 rechts angedeutete Zeitspanne T dauert vom Zeitpunkt
t5 zum Zeitpunkt t7, wobei die Impulsansteuening bei einem noch weiteren Register
gemäß Fig. 3 erst zu einem Zeitpunkt t6 beginnt, der um eine Zeitspanne td2 vom
Zeitpunkt t5 versetzt ist.
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Im Hinblick auf das in Fig. 6 dargestellte Impulsdiagramm sei noch
bemerkt, daß die dort angedeuteten Impulse von den in Fig 3 angedeuteten Dekrementierungsschaltungen
Decri bis Decrn abgegeben werden9 und zwar jeweils erst nachdem die in diesen Dekrementierungsschaltungen
zuvor
übernommenen Inhalte der Register Regl bis Regn beispielsweise
auf 0 heruntergezählt worden sind. Die betreffenden Impulse werden dann in den Registern
Tregi bis Tregn gemäß Fig. 3 dazuberangezogen, die diesen Registern von der Leitzentrale
Cc jeweils zu Beginn einer der oben erwähnten Zeitspannen T zugeführten Binärsignale
an die zugehörige Umsetzschaltung Cvi bis Cvn weiterzuleiten und damit diesen Signalen
entsprechende Meßsignale oder auch andere Informationssignale an den jeweils zugehörigen
Gleichwellen-Funksender abzugeben. Dabei markieren die Zeitpunkte ti, t2 bzw. t3,
t4 bzw. t5, t6 gemäß Fig. 6 diejenigen Zeitpunkte, zu denen die Abgabe des Meßsignals
1 oder des Meßsignals 2 von der Leitzentrale Cc erfolgt bzw. zu dem das betreffende
Meßsignal 1 bzw. 2 über die Meßempfangseinrichtung wieder aufgenommen worden ist,
also praktisch von der Leitzentrale. Mit anderen Worten ausgedrückt heißt dies,
daß es sich bei den betreffenden Zeitpunkten um die Zeitpunkte der Inbetriebsetzung
und der Stillsetzung der in Fig. 2 dargestellten Zähler Cnt1 bis Cntn handelt; die
betreffenden Zeitpunkte entsprechen dabei Zeitpunkten, wie sie in Fig. 5 mit tm
bzw. mit tn bezeichnet sind. In diesem Zu-Zusammenhang sei angemerkt, daß hier zweckmäßigerweise
entweder nur das Meßsignal 1 oder nur das Meßsignal 2 ausgesendet wird, Im vorstehenden
ist die Erfindung an Hand der Fig. 2 und 3 unter Verwendung von diskreten Bausteinen
erläutert worden ist. Es ist jedoch möglich, für die für die einzelnen Gleichwellen-Funksender
vorgesehenen Einrichtungen, wie beispielsweise die Zähler Cnti bis Cntn, die Register
Reg7 bis Regn, die Dekrementierungsschaltungen Decrl bis Decrn, die Register Tregi
bis Tregn und die Umsetzschaltungen Cvi bis Cvn Teile von gesonderten Mikroprozessorschaltungen
zu verwenden, die beispielsweise in den Sendeeinrichtungen T1 bis Tn gemäß Fig.
1 enthalten sein können. Im übrigen sei noch angemerkt, daß als Meßsignale für das
Einstellen der Zeitpunkte des Aus sendens von Signalen von der Leitzentrale zu den
Gleichwellen-Funksendern hin bzw. zum Einstellen der gegebenenfalls vorhandenen
Allpaßfilter auch übliche Informationssignale
mitausgenutzt werden
können. Derartige Signale haben dann zugleich die Funktion der erläuterten Meßsignale.
Im Hinblick auf die zuvor erläuterte Verarbeitung und Übertragung von Zählerstellungen
bzw. Zeitdifferenzsignalen ist jeweils eine vereinfachte Schaltungsanordnung betrachtet
worden, die sich für eine serielle Signalübertragung eignet. Es dürfte einzusehen
sein, daß für eine Parallelverarbeitung und Parallelübertragung der betreffenden
Signale eine Anzahl von parallel betriebenen Verknüpfungs- und Ubertragung selnrichtungen
vorgesehen sein wird.
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Abschließend sei noch bemerkt, daß das vorstehend erläuterte Verfahren
gemäß der Erfindung ganz allgemein bei Signalübermittlungsanlagen anwendbar ist.
Eine besonders zweckmäßige Anwendung liegt jedoch bei Fahrzeugverkehrsleitanlagen
vor, bei denen beiscielswelse.öffentlichen Verkehrsmitteln Informationen per Funk
von einer Leitzentrale zuzuführen sind.
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5 Patentansprüche 6 Figuren