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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Schaltkreis zum Erkennen von
dualen Hysteresesignalen und insbesondere einen Schaltkreis zum
Messen einer Eingangssignaldauer mit einem oberen HystereseKomparator
und einem unteren HystereseKomparator.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Im
Allgemeinen wird bei Verwendung eines Telefons mit Spotdialfunktion
dann, wenn ein Dritter dieses Telefon anruft, die Telefongesellschaft
ein Multifrequenzsignal aussenden, um dem Verwender mitzuteilen,
dass ein Spotdial ankommt. Dieses ist die sogenannte CAS CPE (Customer
Premise Equipment) Alert in Signal) Ton. Wenn der Telefonschaltkreis
dieses Signal erkennt, wird es an die Telefongesellschaft ein Bestätigungssignal
aussenden. Die Telefongesellschaft kann die Telefonnummer der dritten Person
und eine entsprechende Mitteilung an das Telefon des Verwenders
aussenden. Der CAS-Ton weist ein Multifrequenzsignal von 2130 Hz
und 2750 Hz auf. Wenn der ID-Schaltkreis des Anrufers den CAS-Ton
empfängt,
werden sowohl die Signalfrequenz als auch die Signallänge gemessen.
Wenn die Frequenz und die Länge
des Signals die Spezifikation erfüllt, wird das Signal als Signal,
das von der Telefongesellschaft ausgesandt worden ist, erkannt. Die
Bellcore-Spezifikation ist in Tabelle 1 angegeben.
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Der übliche Erkennungskreis
hat einen Dämpfungseffekt,
wenn der CAS-Ton mit großer Leistung
empfangen worden ist. Dieser Effekt bewirkt, dass der empfangene
CAS-Ton länger
ist als der übermittelte
tatsächliche
CAS-Ton, so dass die CAS-Tonerkennung unrichtig sein kann.
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Bei
einem CAS-Ton mit der hohen Frequenz 2750 Hz wird, wenn das 2750
Hz-Signal des Eingangssignals durch einen Bandpassfilter gefiltert wird,
der Pegel von „1" oder von „0" von einem Komparator
bestimmt, ein solches Vorgehen wird als Analog-Digital-Wandlung
bezeichnet. Der Komparatorausgang ist von der Hysterese abhängig. Das
Prinzip ist dem eines Schmitt-Triggers ähnlich. 1 zeigt die
charakteristische Kurve, wobei Vref die Bezugspannung in dem Analogkreis
und das Spannungspotential von Vth– zu
Vth+ der Hysteresewert ist. Wenn Vi erhöht wird,
gilt Vi > Vth+, Vo
= "1", wenn Vi erniedrigt
wird, gilt Vi < Vth–, Vo = "0". Der Hysteresewert ist abhängig von
dem Minimalwert, der in der Telekommunikationsspezifikation akzeptabel
ist. Das Signal wird zu dem Detektionskreis durch den HystereseKomparator
gesendet. Der Erkennungskreis besteht aus Fehlern, die verwendet
werden, um das gültige Eingangssignal
entsprechend der Signalfrequenz zu messen. Wenn das Eingangssignal
gültig
ist, gibt der Detektionskreis CAS_ALGO = „1", falls nicht, CAS_ALGO = „0" aus.
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2 zeigt
den üblichen
Schaltkreis. Ein kurzer Dämpfungseffekt
wird in dem Fall eines großen
Eingangssignals durch das Bandpassfilter 21 oder 22 auftreten,
nachdem das Eingangssignal abgeschlossen ist, das falsche Eingangssignal
durch die Messung des HystereseKomparators 23 oder 24 kann
aber als gültiges
Signal erkannt werden. Das erkannte gültige Signal wird länger sein
als das tatsächliche
Signal. Je größer die
Signalstärke
ist, um so länger
ist die genommene Zeit. Die Rechenzeit des digitalen Filters ist,
anders ausgedrückt,
länger als
die eines analogen Filters, so dass der Dämpfungseffekt bei einem digitalen
Filter problematischer ist.
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Die
WO 96/25825 offenbart eine Methode und eine Anordnung zum Erkennen
eines Customer premises equipment alerting Signals. Bei dem offenbarten
Aufbau sind erste und zweite Bandpassfilter verbunden, um das erkannte
Signal zu empfangen. Der erste Bandpassfilter lässt ein erstes Analogsignal
mit Frequenzen, das ungefähr
gleich ist der ersten Normalfrequenz wie 2130 Hz eines gültigen CAS-Tons,
passieren. Das zweite Bandpassfilter lässt ein zweites Analogsignal
mit Frequenzen, etwa der zweiten normale Frequenz mit 2750 Hz eines
gültigen
CAS-Tons, passieren. Erste und zweite Schwellenwertbegrenzungsschaltungen
erzeugen erste und zweite Digitalsignale in Antwort auf auf erste
und zweite Analogsignale. Ein Mikroprozessor bestimmt aus den ersten
und den zweiten Digitalsignalen, ob der erkannte Ton einem gültigen Signal
entspricht.
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Es
ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Schaltung zum Detektieren dualer
Hysteresesignale zu schaffen, das die oben erwähnten Probleme löst.
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Entsprechend
der Erfindung ist diese Aufgabe gelöst durch die Merkmale des Anspruchs
1, die Unteransprüche
beziehen sich auf bevorzugte Ausgestaltungen.
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Die
vorliegende Erfindung ist am besten verständlich anhand der nachfolgenden
Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen:
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KURZE ERLÄUTERUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Tabelle
1 ist eine übliche
Bellcore-Spezifikationstabelle
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1 ist
eine übliche
Vi-Vo-Kurve der Hysteresekomparatoren;
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2 ist
das Blockdiagramm eines üblichen CAS-Tonerkennungskreises;
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3 ist
ein Blockdiagramm des dualen HystereseKomparatorsignalerkennungskreises
nach der vorliegenden Erfindung;
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4 ist
ein Signalformdiagramm für
den Eingang und den Ausgang des dualen Hysteresesignaldetektionsschaltkreisfilters.
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EINGEHENDE
ERLÄTERUNG
DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
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Es
wird Auf 3 Bezug genommen, die das Blockdiagramm eines
Dualhysterese-Komparatorsignalerkennungskreises
wiedergibt. Um das Problem zu lösen,
das durch den Dämpfungseffekt
verursacht wird und die Erkennungsempfindlichkeit nicht zu beeinträchtigen,
werden zwei Hysterese-Komparatoren der (erste Hysterese-Komparator 321 und
der dritte Hysterese-Komparator 323) zu der ursprünglichen Schaltung
mit einem zweiten Hysterese-Komparator 322, einem vierten
Hysterese-Komparator 324 und einem Schaltungserkennungskreis 332 hinzugefügt. Verglichen
mit dem üblichen
Schaltkreis ist der Hysteresewert des ersten Hysterese-Komparator 321 und
des dritten Hysterese-Komparator 323 größer als ursprünglich.
Wenn die Dämpfungsamplitude
geringer ist als der erste Hysteresewert wird sich das Signal des
ersten Hysterese-Komparators 321 und des dritten Hysterese-Komparator 323 nicht ändern und daher
wird der Detektionskreis erkennen, dass der CAS-Ton abgeschlossen
ist. Hierdurch wird die erkannte CAS-Tonlänge (die Dauer) nahe an der
tatsächlichen
Länge liegen.
Der Ausgang des ersten Hysterese-Komparators ist das erste Rechteckwellensignal
S1, der Ausgang des zweiten Hysterese-Komparators ist das zweite
Rechteckwellensignal S2, der Ausgang des dritten Hysterese-Komparators ist
das dritte Rechteckwellensignal S3, der Ausgang des vierten Hysterese-Komparators
ist das vierte Rechteckwellensignal S4, der Ausgang des 2130 Hz Bandpassfilters 311 ist
das Signal S5 mit der ersten Frequenz 2130 Hz und der Ausgang des
2750 Hz Bandpassfilters 312 ist das Signal S6 mit einer
zweiten Frequenz 2750 Hz.
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4 zeigt
die Beziehung zwischen dem Bandpassfilter und dem Ausgang der Hysterese-Komparatoren. In
der üblichen
Ausbildung wird der Ausgang CAS_ALGO von dem Detektionskreis 25 ausgegeben
(vergleiche 2). In der neuen Ausbildung wird
das CAS_ALGO durch den Multiplexer 34 ausgegeben, der zwischen
dem ersten Detektionskreis 331 mit dem Ausgang ALGOH und dem zweiten Detektionskreis mit dem
Ausgang ALGOL beenden kann. Wenn der CAS-Ton
eingegeben wird, wird der zweite Detektionskreis 332 das
Auftreten des CAS-Tons vor dem ersten Detektionskreis 331 erkennen.
Wenn der CAS-Ton abgeschlossen ist, wird der erste Detektionskreis 331 das
Verschwinden des CAS-Tons schneller als der zweite Detektionskreis 332 erkennen.
Die Beziehung zwischen CAS_ALGO, ALGOH und
ALGOL wird nachfolgend beschrieben.
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Fall
1: Die CAS-Tonamplitude ist mehr als die obere Hysterese (VHth+ bis VHth–),
so dass der erste Detektionskreis 331 und der zweite Detektionskreis 332 ALGOH bzw. ALGOL ausrechnen
werden. Der Beginn von CAS_ALGO wird bestimmt durch ALGOL und das Ende von CAS_ALGO wird von ALGOH dominiert. Allgemein ausgedrückt, um
so größer die Eingangsamplitude
ist, um so offensichtlicher wird der Dämpfungseffekt, der durch das
Filter verursacht wird, sein und je länger wird auch die Dämpfungszeit sein.
Die Dämpfungssignalleistung
wird jedoch mehr und mehr abnehmen. Durch die obere Hysterese wird
das meiste des Dämpfungssignals
weggeschnitten. Daher wird das erkannte Signal nicht durch den Dämpfungseffekt
beeinflusst und wird nicht länger werden,
so dass der wirkliche CAS-Ton erkannt werden wird.
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Der
Vorteil der vorliegenden Erfindung ist das genaue Erkennen des CAS-Tons.
Duale Hysterese-Komparatoren werden verwendet und die Ausbildung
des Schaltkreises wird flexibel sein, schließlich ist es leicht, die Erfordernisse
zu erreichen. Die Ausbildung des Schaltkreises wird leicht zu implementieren
sein durch Addieren einiger Module in der ursprünglichen Schaltung, während die
CAS-Tonerkennung verbessert wird. Bezüglich des erforderlichen Signals
zum Erkennen der Dauer (ex: DTMF) kann die duale Hystereseerkennung
das Ergebnis der Signalerkennung verbessern mit einer geringfügigen Modifikation
der Schaltung.
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Obwohl
die Schaltung anhand dessen beschrieben worden ist, was als am praktikabelsten
angesehen wird anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels, versteht es
sich, dass die Erfindung nicht auf das offenbarte Ausführungsbeispiel
beschränkt
ist. Verschiedene Abwandlungen und ähnliche Anordnungen werden
von dem Schutzbereich der beiliegenden Ansprüche erfasst.