DE3633065A1 - Fernwirkeinrichtung zur digitalen datenuebertragung mittels frequenzumtastung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fernwirkeinrichtung zur digitalen Datenübertragung mittels Frequenzumtastung, bei der den zu übertragenden binären Signalen, abhängig von ihrer Wertigkeit, jeweils eine von zwei verschiedenen Frequenzen zugeordnet ist.

Eine derartige Fernwirkeinrichtung ist z.B. aus Steinbuch, Nachrichtenverarbeitung, 2. Auflage, Seiten 832 und 833, bekannt.

Eine wichtige Funktion bei jeder seriellen Datenübertragung in bezug auf Sicherheit und Zuverlässigkeit der Informationsübertragung ist die Synchronisation zwischen Sender und Empfänger. Die zu übertragenden Synchronisations­ kennzeichen müssen empfangsseitig eindeutig als solche erkannt werden. Dies kann z.B. dadurch geschehen, daß das Synchronisationskennzeichen sich in seiner zeitlichen Dauer markant von den übrigen binären Signalen unterscheidet. Hierfür sind sowohl auf der Sende- als auch auf der Empfangsseite zusätzliche Mittel zur zeitlichen Vorgabe bzw. Bewertung der Sychnronisationszeichen vorzusehen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Fernwirkeinrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 anzugeben, die ohne zeitliche Vorgabe und Bewertung der übertragenen Signale zum Feststellen von Synchronisationskennzeichen auskommt.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß der Sender der Fernwirkeinrichtung zur Abgabe von mindestens drei Signalfrequenzen eingerichtet ist, von denen zwei der Darstellung der zu übertragenden binären Signale dienen, während die anderen für die Darstellung von Sondersignalen vorgesehen sind und daß der Empfänger zum selektiven Empfang der Signalfrequenzen eingerichtet ist.

Die erfindungsgemäße Fernwirkeinrichtung hat den besonderen Vorteil, daß der zusätzliche Aufwand für eine Mehrfrequenzum­ tastung gegenüber der bekannten Zweifrequenzumtastung nur relativ gering ist. Die Maßnahmen, durch die sich in vorteil­ hafter Weise eine Mehrfrequenzumtastung und Mehrfrequenzaus­ wertung erreichen läßt, sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt im oberen Teil einen Sender und im unteren Teil einen Empfänger für frequenzgetastete Signale. Sender und Empfänger sind durch eine beliebige Übertragungs­ einrichtung, beispielsweise eine Leitungsverbindung, miteinander verbunden. Der Sender besteht aus einem rückgekoppelten LC-Oszillator mit der Induktivität L 1, dem Schwingkreiskondensator C 1 und einem Verstärker V 1. Zum Erzeugen unterschiedlicher Signalfrequenzen weist die Induktivität L 1 primärseitig mehrere Abgriffe auf, die über Steller S 1 bis S 3 mit dem Kondensator C 1 zu verbinden sind und mit diesem das frequenzbestimmende Glied des Oszillators bilden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Steller S 1 geschlossen; der Oszillator schwingt auf der Signal­ frequenz f 1; die Signalfrequenz f 1 ist dem Signalpegel H zugeordnet. Beim Schließen des Stellers S 2 (nach dem Öffnen des Stellers S 1) schwingt der Sendeoszillator auf der Frequenz f 2, was dem Signalpegel L entspricht. Beim Schließen des dritten Stellers S 3 schwingt der Sendeoszillator auf der Frequenz f 3. Diese Sendefrequenz dient im Empfänger zur Sychronisation des Datenverkehrs.

Die vom Sender generierten Signalfrequenzen werden in einem Verstärker V 2 verstärkt und gelangen über ein die Durchlaßbereiche sämtlicher Signalfrequenzen überdeckenden Bandpaß B 1 auf die Übertragungsstrecke. Am Empfänger ist ein entsprechender Bandpaß B 2 mit einem nachgeschalteten Empfangsverstärker V 3 vorgesehen. An den Empfangsverstärker sind drei auf die verschiedenen Signalfrequenzen f 1 bis f 3 abgestimmte Parallelresonanzkreise angeschlossen. Diese werden gebildet aus den Kapazitäten und Induktivitäten C 2, L 2 bzw. C 3, L 3 bzw. C 4, L 4. Die Induktivitäten stellen die Primärwicklungen von Übertragern dar, deren Ausgänge über Gleichrichter G 1 bis G 3 und auf die einzelnen Signalfrequenzen abgestimmte Tiefpässe TP1 bis TP3 auf einen Komparator K geschaltet sind. Dieser Komparator vergleicht die Pegel der ihm auf seinen Eingängen E 1 bis E 3 zugeführten Signale und gibt den jeweils höchsten Wert als Rechteckimpuls an den entsprechenden Ausgang A 1 bis A 3 weiter, von dem dieses Signal der nachgeordneten, nicht dargestellten Signalverarbeitung entweder als H- oder L-Signal oder als Synchronisations-Signal SYN zur Verfügung gestellt wird.

Durch die Verwendung weiterer Abgriffe an der Sendeinduktivität L 1 in Verbindung mit weiteren Stellern und durch entsprechende Erweiterung der empfangsseitigen einrichtung lassen sich neben dem Synchronisationskennzeichen noch weitere Sondersignale mit beliebigem Bedeutungsinhalt übertragen. Der Aufwand für die Erzeugung der dritten, vierten usw. Signalfrequenz und die empfangsseitige Auswertung dieser Signalfrequenzen ist vergleichsweise gering.

Claims (6)

1. Fernwirkeinrichtung zur digitalen Datenübertragung mittels Frequenzumtastung, bei der den zu übertragenden binären Signalen abhängig von ihrer Wertigkeit jeweils eine von zwei verschiedenen Frequenzen zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender der Fernwirkeinrichtung zur Abgabe von mindestens drei Signalfrequenzen (f 1 bis f 3) eingerichtet ist, von denen zwei (f 1, f 2) der Darstellung der zu übertragenden binären Signale (H, L) dienen, während die anderen (f 3) für die Darstellung von Sondersignalen (SYN) vorgesehen sind und daß der Empfänger zum selektiven Empfang der Signalfrequenzen eingerichtet ist.

2. Fernwirkeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender aus einem rückgekoppelten LC-Oszillator mit einer der Anzahl der Signalfrequenzen entsprechenden Zahl frequenzbestimmender Glieder besteht, die von einer Steuereinrichtung wahlweise wirksam oder unwirksam zu schalten sind.

3. Fernwirkeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die frequenzbestimmenden Glieder durch Teilinduktivitäten des LC-Oszillators gebildet sind.

4. Fernwirkeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilinduktivitäten durch primärseitige Abgriffe eines rückgekoppelten Sendeübertragers (L 1) gebildet sind.

5. Fernwirkeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger eine der Anzahl der zu übertragenden Signalfrequenzen entsprechende Zahl von auf die einzelnen Signalfrequenzen (f 1 bis f 3) abgestimmten Schwingkreise (C 2, L 2; C 3, L 3; C 4, L 4) aufweist, deren Induktivitäten (L 2, L 3, L 4) die Primärwicklungen von Übertragern bilden, und daß die Übertrager sekundärseitig über Gleichrichter (G 1, G 2, G 3) und Tiefpässe (TP 1, TP 2, TP 3) auf einen Komparator (K) wirken, welcher die Pegel der ihm zugeführten Signale bewertet und das Signal mit dem jeweils größten Pegel auf einen entsprechenden Ausgang schaltet.

6. Fernwirkeinrichtung nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl auf der Sende- als auch auf der Empfangsseite der Übertragungsstrecke Bandpässe (B 1, B 2) vorgesehen sind, deren Durchlaßbereiche die zu übertragenden Signalfrequenzen (f 1 bis f 3) überdecken.