DE3140626C1 - Schaltungsanordnung zur Selektion eines elektrischen Wechselsignals - Google Patents

Description

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (4) eine Periodenselektionseinrichtung für das Ausgangssignal des Zählers enthält.

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Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Schaltungsanordnung ist aus der GB-PS 11 64 386 bekannt. Diese Schaltungsanordnung ' dient zur Separation von zwei Wechselsignalen unterschiedlicher Frequenzen, die gleichzeitig in. einem · Summensignal erscheinen. Die bekannte Schaltungsanordnung ist insbesondere zur Anwendung in Telefon-Vermittlungssystemen bestimmt, bei denen eine Signalgabe mit Tonsignalen erfolgt. Das gewünschte Signal wird aus dem Summensignal durch Zählen der Nulldurchgänge eines Einzelsignals separiert. Das Summensignal wird parallel an zwei Filterstufen so angelegt, die unterschiedliche Grenzfrequenzen aufweisen. Auf jede Filterstufe folgt, ggf. unter Zwischenfügung eines Begrenzers, ein Zähler, der die Nulldurchgänge des an ihr angelegten Signals zählt. Die Ausgangssignale der beiden Zähler geben Aufschluß über die in dem Summensignal vorhandenen Signalkomponenten unterschiedlicher Frequenz. Für die Funktionsfähigkeit der Schaltungsanordnung muß die Bedingung erfüllt sein, daß jedes Tonsignal eine Nennamplitude aufweist, die innerhalb bestimmter Toleranzgrenzen eingehalten werden muß.

Bei Signalübertragungsvorrichtungen für den Schienenverkehr sind entlang den Gleisen aufeinanderfolgende Nachrichtenübertragungszonen eingerichtet, die jeweils von einer Zone zur anderen unterschiedliche Trägerfrequenzen aufweisen. Eine solche Nachrichtenübertragungsvorrichtung ist z. B. aus der US-PS 39 73 746 bekannt. Bei einer solchen Vorrichtung darf jegliches Übersprechen zwischen den verschiedenen Zonen keinerlei Auswirkungen· auf den korrekten Empfang von Signalen in einem Fahrzeug haben, das in einer bestimmten Zone fährt. Die bekannte Vorrichtung enthält Filter, die auf die unterschiedliehen Trägerfrequenzen abgestimmt sind und deren Ausgangssignal gleichgerichtet wird, sowie Schwellwertdetektoren, welche die gleichgerichteten Signale mit vorbestimmten Schwellwerten vergleichen. Eine solche Vorrichtung ist aber nicht imstande, mit der erforderlichen Sicherheit aus einem durch Übersprechen zwischen den Zonen entstehenden Summensignal aus zwei Signalen unterschiedlicher Trägerfrequenz dasjenige auszuwählen, welches die größere Amplitude aufweist. Die mittlere Amplitude eines Signals ändert sich nämlich in hohem Maße vom Anfang bis zum Ende jeder Zone, so daß es nicht möglich ist, aufgrund einer einfachen Schwellwertdiskriminierung diejenigenEignale zu eliminieren, die in den angrenzenden Zonen gesendet wurden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß sie eine zuverlässige Selektion des in einer Summe zweier Wechselsignale unterschiedlicher Frequenz enthaltenen Signals, das die größere Amplitude aufweist, auch dann gewährleistet, wenn die Signalamplituden der beiden Signale großen Variationen unterworfen sind.

Diese Aufgabe wird durch die Lehre des Patentanspruchs 1 gelöst.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß das Verhältnis der Amplitude des zu separierenden Nutzsignals zu derjenigen des durch Übersprechen entstandenen Störsignals stets größer als 1 bleibt, gleich wie groß die jeweiligen Amplituden sind.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung enthält eine Periodenselektionseinrichtung, wie sie an sich bereits aus den FR-PS 21 76 266 und 23 13 812 bekannt ist.

Weitere Einzelheiten ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung unter Bezugnahme auf die" Zeichnung, deren einzige Figur ein Blockschaltbild der Schaltungsanordnung zeigt. --,.-■,-.-- · .· . -

Die beschriebene Ausführungsform gehört zu einem Nachrichtenübertragungssystem für Schienenfahrzeuge. Die Schaltungsanordnung ist also in Schienenfahrzeuge eingebaut, die auf Gleisen fahren, welche mit einem Informationsübertragungssystem ausgerüstet sind, in welchem zwei verschiedene Trägerfrequenzen verwendet werden, die von einer Zone zur nächsten abwechseln.

Eine Wicklung 1 bildet einen Induktionsaufnehmer für das die Informationen enthaltende Signal, das z. B. durch eine isolierte rahmenförmige Schleife ausgesandt wird, die zwischen zwei Gleissträngen in einer in der Figur nicht gezeigten Übertragungszone angeordnet ist. Da eine solche Zone eine Länge von mehreren Kilometern erreichen kann, ist es offensichtlich, daß das empfangene Signal eine in Abhängigkeit vom Abstand von der Schleife sich stark verändernde Amplitude aufweisen kann. Ferner kann das in der angrenzenden Zone mit einer anderen Trägerfrequenz ausgesandte Signal teilweise in die Zone eindringen, in welcher der Zug fährt, wodurch ein unerwünschtes Übersprechen entsteht, obwohl zwei Serienresonanzkreise vorhanden sind, die auf die eine bzw. andere Trägerfrequenz abgestimmt sind und an den Enden jeder Zone zwischen . die beiden Gleisstränge geschaltet sind.

Damit die Verarbeitungsvorrichtung 2 nur das Nutzsignal verarbeitet, also das Signal größerer Amplitude, ist es erforderlich, das Störsignal am Eingang der Vorrichtung in einer Filterstufe 3 zu unterdrücken. Diese Filterstufe kann z.B. aus zwei 5 parallelen Zweigen gebildet sein, von denen der eine bzw. andere einen auf die eine bzw. andere Signalfrequenz abgestimmten Serienresonanzkreis enthält und die über einen Umschalter an die Leiter angeschlossen sind, so daß jeweils nur der eine oder der andere Zweig verwendet wird.

Das Umschalten des Umschalters wird durch eine Steuerschaltung 4 gesteuert, an deren Eingang der Ausgang eines Zählers 5 angeschlossen ist Das der Summe der beiden Signale entsprechende Signal, das von der Wicklung 1 aufgenommen wird, wird an die beiden Eingänge eines ohne Rückkopplung geschalteten Operationsverstärkers 6 angelegt

Auf diese Weise liefert der Operationsverstärker 6 an seinem Ausgang, der mit dem Eingang des Zählers 5 verbunden ist, ein Signal, das aus seinem Umkippen bei jedem NulFdurchgang des an den Eingang angelegten Summensignals resultiert Der Zähler 5 zählt diese Nulldurchgänge und gibt entsprechend darauf ein Rechtecksignal ab, dessen Periode von dem Signal größerer Amplitude abhängt Es kann nämlich gezeigt werden, daß bei den Frequenzen /1 und f₂ der beiden ausgesandten Signale und bei einer größeren Amplitude des Signals der Frequenz /1 als die Amplitude des anderen Signals die Anzahl der Nulldurchgänge des Summensignals /1+/2, das an den Eingang des Operationsverstärkers angelegt wird, gleich

Frequenz f₂ größer ist als die Amplitude des anderen Signals, die Anzahl der Nulldurchgänge

2/1

l/i -/21

ist, und wenn umgekehrt die Amplitude des Signals der

35 ist, und zwar während einer Periode der Länge.
Es gilt also

«2 /2

Daraus ergibt sich also, daß die Periode des von dem Zähler 5 abgegebenen Rechtecksignals direkt proportional der Periode des Signals größerer Amplitude ist, wobei davon ausgegangen wird, daß der Zähler eine bestimmte Zählkapazität hat

Die Steuerschaltung 4 zur Steuerung des Umkippens des Umschalters kann auf diese Weise zweckmäßig eine Periodenselektionseinrichtung enthalten, wie sie in den vorstehend genannten Patentschriften beschrieben ist und deren Ansprechsignal erforderlichenfalls den Umkippvorgang steuert um in der Filterstufe 3 dasjenige Filter in Betrieb zu nehmen, das zur Unterdrückung des Signals geringerer Amplitude geeignet ist

Die Verarbeitungsvorrichtung 2 ist also unempfindlich für dieses letztgenannte Signal und verarbeitet ohne Gefahr des Auftretens von Fehlern das Signal größerer Amplitude, welches stets das Nutzsignal bleibt. Die Schaltungsanordnung kann in einem beliebigen System verwendet werden, bei dem das Übersprechen aufgrund eines Störsignals bestimmter Frequenz unterdrückt werdensoll.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Leersefte -

- Leerseite -

Claims (1)

Patentansprüche: .

1. Schaltungsanordnung zur Selektion eines elektrischen Wechselsignals mit größerer Amplitude aus der Summe zweier Wechselsignale mit voneinander verschiedener bestimmter Frequenz und verschiedener veränderlicher Amplitude, dadurch gekennzeichnet,

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— daß parallel zu einem Induktionsaufnehmer (1), dem die Summe der beiden Wechselsignale zugeführt wird, die beiden Eingänge eines Operationsverstärkers (6) geschaltet sind,

— daß an den Ausgang des Operationsverstärkers (6) der Eingang eines Zählers (5) gelegt ist, der aus Nulldurchgängen resultierende Rechteckimpulse im Ausgangssignal des Operationsverstärkers (6) zählt,

— daß der Zähler (5) über eine Steuerschaltung (4) mit einer umschaltbaren Filterstufe (3), deren Eingänge parallel zum Induktionsaufnehmer (1) liegen, verbunden ist, und

— daß die Steuerschaltung (4) die Filterstufe (3) so steuert, daß sie für das Signal mit der kleineren Amplitude sperrt und das Signal mit der größeren Amplitude zu der Verarbeitungsvorrichtung (2) durchläßt.