DE3225443A1

DE3225443A1 - Einrichtung zum gegensprechfunkverkehr

Info

Publication number: DE3225443A1
Application number: DE19823225443
Authority: DE
Inventors: Ludwig Dipl.-Ing. 8044 Lohhof Hofmann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1982-07-07
Filing date: 1982-07-07
Publication date: 1984-01-12
Also published as: DE3225443C2

Description

Einrichtung zum Gegensprechfunkverkehr Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Gegensprechfunkverkehr unter Verwendung des Zeitgetrenntlage-Verfahrens für die Signalübertragung vom und zum Teilnehmer.
Herkömmlicne Gegensprechfunkgeräte mit versetzten Empfangs-und Sendefrequenzen (Frequenzmultiplex) erfordern die Belegung von zwei Kanälen, nämlich eines Sende- und eines Empfangskanals und ein aufwendiges Duplex-Filter. Außerdem machen die notwendigen guten Werte des Funkgerät es für Nachbarkanalleistung und Rauschabstand einen hohen Aufwand erforderlich. Eine gute interne Abschirmung ist notwendig, da das Funkgerät gleichzeitig Senden und Empfangen können muß.
Das Zeitgetrenntlage-Verfahren (Zeitmultiplex), bei dem auf derselben Frequenz, jedoch zu unterschiedlichen Zeiten gesendet und empfangen wird, ist beispielsweise durch den Aufsatz "Zeitgetrennvlage-Verfahren im Digitalen Ortsnetz" von H. Scheffler', 3. Sperlich und M. Welzenbach bekannt. erschienen in NTZ, Bd. 35 (t982), Heft 3,. Seiten 154-161..
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für ein Gegensprechfunkgerät eine Lösung anzugeben, die in ihrem Aufbau eiäfach ist und eine störungssichere Funktion gewährleistet.
Diese Aufgabe wird mit einer Einrichtung der eingangs beschriebenen Art gemäß der Erfindung gelöst durch ein Funkgerät mit Sende- und Empfangsteil für Analogsignale und eine diesem NF-seitig zugeordnete digitale Mikroprozessorsteuerung zwischen dem Funkgerät und den Hör- und Sprecheinrichtungen mit eingangsseitigen Analog Digital-Wandlern und ausgangsseitigen Digital-Analog-Wandlern und mit Mitteln zur Zeitkomprimierung der blockweise zur Übertragung gelangenden Information und zur Expandierung der empfangenen Information, zum weichen Hochtasten des Senders sowie zum Aufsynchronisieren des Funkgerätes auf eine bereits arbeitende Gegenstation.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen angegeben.
Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigen Fig. 1 die Gesamteinrichtung im Blockschaltbild und Fig. 2 die Mikroprozessorsteuerung in einer Detaildarstellung.
Die Gesamteinrichtung nach Fig. 1 besteht aus einem Funkgerät FG mit einem Sendeteil S und einem Empfangsteil E sowie einer Antenne A und aus einer Mikroprozessorsteuerung MPS. Ferner ist zwischen der Mikroprozessorsteuerung MPS und dem Lautsprecher LS und Mikrofon MI eine Sprachbandverringerung SV eingeschaltet, die jedoch nicht zwangsläufig vorhanden sein muß. Die Mikroprozessorsteuerung MPS, die hinsichtlich ihres Aufbaues und ihrer Funktionen nachstehend anhana von Fig. 2 noch näher erläutert wird, ist über verschiedene Signalleitungen mit dem Funksprechgerät FG verbunden. Diese sind vorgesehen für die Übertragung des komprimierten Signals vom und zum Funkgerät FG, eines Synchronisiersignals vom Funkgerät FG zur Mikroprozessorsteuerung MPS und der Sendertastung in umgekehrter Richtung.
Beim Zeitmultiplex-Betrieb ergibt sich nämlich durch häufiges Ein- und Ausschalten des Sender3 ein großes Störspektrum. Dieses läßt sich durch weiches Hochschalten des Senders gut unterdrücken.
Das Synchronisierungssignal ist erforderlich, um die eiselnen Stationen aufeinander zu synchronisieren. Die im Funkkreis befindlichen Stationen müssen nämlich synchron arbeiten. Dabei übernimmt eine Station, z.B. die erste sendende, die Rolle eines Masters, auf die sich die anderen aufsynchronisieren.
Als Funkteil kann jedes Funkgerät verwendet werden, das die Möglichkeit bietet, den Sender durch eine Analogspannung stufenlos hochzutasten, und das ein (Empfangs-) Pegelsignal zur Synchronisation liefert.
Fig. 2 zeigt die Mikroprozessorsteuerung MPS, die folgende Aufgaben erfüllt: 1) weiches Hochtasten des Senders 2) Abspeichern der auszusendenden Information 3) schnelles Aussenden der abgespeicherten Information (Komprimierung) 4) schnelles Abspeichern des Empfangssignals 5) langsames Ausgeben der empfangenen Information (Expandierung) 6) Aufsynchronisieren auf bereits arbeitende Gegenstation.
Die Mikroprozessorsteuerung MPS enthält hierfür folgende, über einen Datenbus miteinander verbundene Elemente: einen RAM- Speicher 1, einen ROM-Speicher 2i einen Mikroprozessor 3, eine Interrupt-Steuerung 4 und einen A/D-Wandler 5 am NF-Eingang, der mit dem Mikrofon MI verbunden ist, sowie einen DMA-Kontroller 6, einen D/A-Wandler 7 und einen A/D-Wandler 8 am NF-Ausgang bzw. NF-Eingang zum Funkgerät FG, einen Zeitgeber 9, an den das Synchronisationssignal geführt wird, sowie einen D/A-Wandler 10 am NF-Ausgang, der mit dem Lautsprecher LS verbunden ist. Der DlA-Wandlet 7 am NF-Ausgang zum Funk- gerät FG ist dabei über einen Schalter ST an diesen Ausgang geführt, über den zugleich die Tastung angeschlossen ist, über die das weiche Hochtasten des Senders erfolgt.
Der Mikroprozessor 3 übernimmt lediglich die reinen Steue>-aufgaben, z.B. das Synchronisieren, während die zeitintensiven Aufgaben vom DMA-Kontroiler 6 ausgeführt werden.
Die einzelnen Aufgaben werden von den Elementen der Mikroprozessorsteuerung MPS in folgender Weise durchgeführt: 1) Das weiche Hochtasten des Senders erfolgt durch Ausgeben einer optimierten Analogknrve auf den Sendertastungsausgang des D/A-Wandlers 7. Anschließend wird dieser Analogausgang auf den Eingang des Funkgerätes FG umgeschaltet. Die Spannungswerte sind im ROM-Speicher 2 abgelegt. Ihre Ausgabe übernimmt der DMA-Kontroller 6.
2) Das Abspeichern der auszusendenden Information erfolgt in der Weise, daß der DMA-Kontroller 6, angesteuert durch den Zeitgeber 9, die am NF-Eingang anstehenden Amplitudenwerte mit einer Frequenz von > 2 x f (max) im RAM-Bereich abspeichert. Dieses Abspeichern erfolgt kontinuierlich und unabhängig vom Funkgerätezustand.
3) Zum schnellen Aussenden der abgespeicherten Information (Komprimierung) wird während der Sendung die abgespeicherte Information mit einer erhöhten Geschwindfkeit durch den DMA-Kontroller 6 an den D/A-Wandler 7 ausgegeben, der die Niederfrequenz ins Funkgerät einspeist.
4) Schnelles Abspeichern des Smpfangssignals:Während des Empfangs wird die Information mit einer erhöhten Gesch-windigkeit durch den DM4-Kontroller 6 vom A/D-Wandler 8 aus dem Funkgerät FG in den RAM-Soeicher 1 eingelesen.
5) Das langsame Ausgeben der empfangenen Information (Expandierung) erfolgt analog zu dem Vorgang nach Punkt 2. o) Das Aufsynchronisieren auf eine bereits sendende Gegenstation erfolgt mit Hilfe eines Synchronisier-Signals, das den Eingangspegel des Empfängers signalisiert.
F lne weitere Verringerung der benötigen Bandbreite ist durch eine zusätzliche Einrichtung, nämlich die Sprachbandverringerung SV möglich. Ein solches Verfahren beruht z.B. darauf, daß nur die für die Spracherkennung wichtigen Frequenzbereiche übertragen werden.
Hinsichtlich der zeitlichen Länge eines Funkblockes gibt es folgende Kriterien: zum einen soll die Zeit möglichst groß sein, damit die Funklaufzeit und die Emschaltzeit wenig in das Gesamtzeitverhalten eingehen, zum anderen soll die Zeit aber möglichst kurz sein, um auftretende Echos bzw. Laufzeiten möglichst klein zu halten und um mit möglichst geringem Aufwand an Speicherplatz auszukommen.
Aus diesen Forderungen heraus hat sich ein Wert ergeben, der für eine Blockzeit bei 31100 sec und einem Komprimierungsfaktor von 3 liegt.
Eine Verringerung der benötigten Bandbreite kann ferner durch eine Einseitenband-Übrtragung erreicht werden, die in Verbindung mit der Sprachbandverringerung SV oder für sich allein angewendet werden kann.
2 Figuren 10 Patentansprüche

Claims

Patentansprüche Einrichtung zum Gegensprechfunkverkehr unter Verwendung des Zeitgetrenntlage-Verfahrens für die Signalübertragung vom und zum Teilnehmer, gekennzeichnet durch ein Funkgerat (FG) mit Sende- und Empfangsteil (S,E) für Analogsignale und eine diesem iF-sertig zugeordnete digitale Mikroprozessorsteuerung (MPS) zwischen dem Funkgerät (FG) und den Hör- und Sprecheinrichtungen (LST MI) mit eingangsseitigen Analog-Digital-Wandlem und ausgangsseitigen Digital-Analog-Wandlern und mit Mitteln zur Zeitkomprimierung der blockweise zur Übertragung gelangenden Informa tion und zur Expandierung der empfangenen Information, zum weichen Hochtasten des Senders (9) sowie zur Aufsynchronisieren des Funkgerätes (FG) aufeine bereits arbeitende Gegenstation.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, d a d u r ch g e k e n n z e i c h n e t daß die Zeitkomprimierung durch Abspeichern der auszusendenden Information und schnelles Aussenden der abgespe"cherten Information mittels eines DMA-Kontrollers (6) erfolgt.
3 Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abspeicherung der abzusendenden Information in einem RAM-Speicher (1) mittels des von einem Zeitgeber (9) angesteuerten DMA-Kontrollers (6) erfolgt.
4, Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t 7 daß das schnelle Aussenden der abgespeicherten Information in der Weise erfolgt, daß diese mit einer erhöhten Geschwindigkeit durch den DMA-Kontroller (6) an einen D/A-Wandler (7) ausgegeben wird, der das N'F-Signal ins Funkgerät (FG) einspeist.
5. Einrichtung nach einem der anspruche ibis 4, dadurch ekenn zeichnet, daß zum Hochtasten des Senders (6) ein Digitalspeicher vorgesehen ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Hochtasten des Senders (S) durch Ausgeben einer optimierten Analogkurve auf einen Sendertastungsausgang eines D/A-Wandlers (T) erfolgt und anschließend dieser Analogausgang auf den Eingang des F:ingerätes (FG) umgeschaltet wird.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungswerte in einem ROM-Speicher (2) abgelegt sind und mittels des DMA-Kontrollers (6) ausgegeben werden
8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1bi3 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e daß der Komprimierungsfaktor den Wert 3 hat.
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine zusätzliche, der Mikroprozessorsteuerung (MPS) in Reihe geschaltete Sprachbandverringerung (SV) vorgesehen ist.
10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch eine Einseitenband-Ubertragung.