FI60801C - Haollkrets i en mottagaranordning foer detektering av tvao tonfrekvenser i en tonsignal - Google Patents

Description

raSr^l ΓΒ1 ««kuulutusjulkaisu 60801 IBJ (11) UTLÄGCNINGSSKRIFT OUOU ' C (^) Patentti myönnetty 10 03 1982 Patent oeddelat ^ (51) Kv.lk?/Intel.3 H 04 Q 1/45 SUOM I —FI N LAN D U1) P«C«nttlh*k*nMM — Pat tnunsS lining 770020 (22) HikemUpUvl — Ansttknlnpdag 0U . 01.77 * * (23) AlkupUvt — Glltlgh«t*dag oU.01.77 (41) Tullut lulkiMksI — Blhrtt offrnitllg 10.08.77

Patentti- la rekisterihallitut ...................

_ . * (44) Nlhtivlkflpmon jt kuuLlulkaiaun pvm. —

Patent-och registerstyrelien ' AntBkan utlagd och utl.«krift«n pubitcarad 30.11.81 (32)(33)(31) Pyydetty «uoikws—Begird priorltet 09.02.76

Ruotsi-Sverige(SE) 7601387~9 (71) Oy L M Ericsson Ab, 02U20 Jorvas, Suomi-Finland(FI) (72) Bengt Roland Carlqvist, Stockholm, Anders Gunnar Eriksson, Johanneshov,

Ruot si-Sverige(SE) (74) Oy Kolster Ab (5U) Hällkrets i en mottagaranordning för detektering av tvä tonfrekvenser i en tonsignal - Vastaanottimen pitopiiri kahden äänisignaaliin sisältyvän äänitaajuuden ilmaisemiseksi Föreliggande uppfinning avser en hällkrets 1 en mottagaranordning vid 8*k. MFC-signalering för detektering av en inkommande tonsignal bestäende av tvä tonfrekvenser av bestämt värde. Närmare bestämt avser uppfinningen en hällkrets för insignalen tili mottagaranordningen, varigenom en korrekt detektering av de 1 tonsignalen ingäende tonfrekvenserna vid uppträdande störsignal med kort varaktighet kan ästadkommas.

Vid signalering exempelvis mellan tvä telefonväxlar är det vanligt att utnyttja s.k, MFC-signalering, vilket innebär att signalinformation utsändes frän den ena växeln säsom en kombination av tvä skilda frekvenser. De i tonsignalen ingäende frekvenserna är därvid utvalda ur sex olika frek-venevärden enligt en vise kod. Den utsända tonsignalen, som representerar signalinformationen bestär säledes av tvä toner med skilda frekvenskompo-nenter ooh den frekvenskombination, som utvalts representerar den signalinformation som önskas överförd, exempelvis signalinformation om nedkopp-ling, siffertagning osv. frän den sändande växeln. De tvä tonerna kan, dä 2 60801 de inkommer till mottagaranordningen, ha en nivd mellan -35 och -5 dBm, varvid den största tillätna niväskillnaden mellan tonerna är 7 dB.

Det är uppenbarligen av vikt att den mottagande växeln tillförlitligt detekterar vilken frekvenekombination som utsänts fr&n den sändande växeln s& att en korrekt utvärdering av den överforda signalinformationen sker.

En vid den mottagande växeln uppträdande etörsignal, vilken innehäller n&-gon av de för signaleringen aveedda frekvensvärdena kan felaktigt detekte-ras i den mottagande växelne signalmottagare och därmed ge falsk signalinformation. Syftet med att i enlighet med principen för MFC-signalering an-vända tvi olika frekvenser i en visa kod är just att undvika ovannämnda risker för felaktig detektering vid uppträdande etörsignal. Emellertid ger detta förhällande ej alltid tillförlitlig mottagning d& en etörsignal av vies varaktighet uppträder i telekommunikationsutrustningen.

Ändamälet med föreliggande uppfinning är s&ledes att ästadkomma en h&llkrets ing&ende i en mottagare för MFC-signalering, för korrekt detektering av inkommande signaleringsinformation, varvid mottagaren är praktiskt taget okänslig för en inkommande etörsignal av vies varaktighet.

Uppfinningen, vars kännetecken framg&r av efterföljande patentkrav, skall närmare beskrivas med hänvisning tili bifogade ritningar.

Fig. 1 visar ett blookschema över en mottagare för MFC-signaler av förut känd typ.

Fig. 2 visar ett blockschema för en h&llkrets enligt föreliggande uppfinning.

Fig. 3 visar tidsdiagram över vissa signaler, som uppträder i kretsen enligt fig. 2.

Fig. 4 visar ett tidsdiagram över referenesignalen fr&n kretsen enligt fig. 2 tillsammans med en i mottagaren utfiltrerad signal.

Fig. 5 visar ett liknande diagram d& en etörsignal av viss varaktighet inkommer tili mottagaren.

För att närmare belysa uppfinningens princip skall en känd tonsignal-mottagare för MFC-signalering enligt fig. 1 närmare beskrivas. Den kända mottagaren innefattar ett antal i parallell anslutna signalvägar, där var och en av signalvägarna best&r av ett bandpassfilter BPl-BPn, en likriktare RLl-RLn samt en signalkomparator SCl-SCn. TJtgängarna sl-sn hos vardera sig-nalkomparatorn SCl-SCn bildar utgängarna hos mottagaren och är anslutna tili efterföljande indikeringsanordning, exempelvis lindningen hos ett relä. En referensgivare RO är ansluten parallellt med nämnda signalvägar för att avge en referenssignal Uref tili signalkomparatorerna SCl-SCn i 5 60801 beroende av den inkommande signalens niv&. Vardera signalkomparatorn har tvä ingängar och en utgäng, varvid komparatorn jämför ing&ngsstorheterna och ger en utsignal om signalen frän den ing&ng som är ansluten till ut-gängen UI överskrider den över den andra ingängen uppträdande referenssig-nalen Uref. Over mottagarens ing&ng I uppträder normalt en tonsignal, vil-ken innehäller de b&da frekvenskomponenter, som utvalts för överföring av signalinformationen och vilka skall detekteras i mottagaren. Antalet eignal-vägar n är lika med antalet frekvenser fl-fn ur vilka de bäda i tonsigna-len ing&ende frekvenskomponenterna utvalts. Vartdera bandpaesfiltret BP1-BPn är avstämt till var och en av frekvenserna fl-fn.

0m det antages att den inkommande tonsignalen inneh&ller frtkvenserna fl och f2 uppträder en odämpad tonsignal med frekvensen fl over utg&ngen UI hos likriktaren RL1 och en odämpad tonsignal med frekvensen f2 over utg&ngen U2 hos likriktaren RL2. Samtidigt uppträder den till mottagaren inkommande tonsignalen vilken inneh&ller frekvenserna fl och f2 over ing&ngen till referensgivaren RG. Denna inneh&ller en likriktare RL i eerie med en diod Dl och en dämpkrets DP. Hellan dioden Dl ooh dämpkretsen DP är en trös-kelspänning Uo via dioden D2 aneluten. D& den inkommande sighalniv&n är e& l&g att det likriktade värdet UI underskrider tröskelspänningen Uo är dioden D2 ledande och dioden Dl spärrad, varvid referensepänningen Uref är pro-portionell mot tröskelspänningen Uo. D& nivän hos den inkommande signalen är s& hög att dees likriktade värde UI är större än tröskelspänningen Uo är istället dioden Dl ledande och dioden D2 spärrad och referensepänningen Uref är proportionell mot den inkommande tonsignalens likspänningsniv&. Om en tonsignal som inneh&ller exempelvis frekvenserns fl och f2 inkommer tili mottagaren är referensepänningen proportionell mot det i likriktaren RL likriktade värdet av lng&ngssignalen. De likriktade utg&ngsspänningarna UI och U2 är därvid b&da större än denna referensspänning och en utgängssig-nal erh&lles frän signalkomparatorerna SCI och SC2, vilket utgör en indike-ring att tv& korrekta tonsignaler mottagits. Om en tonsignal med fel frek-vens eller med för l&g niv& inkommer är ingen av utg&ngsstorheterna Ul-Un större än referensepänningen Uref och därmed f&s ej n&gon utg&ngssignal fr&n signalkomparatorerna SCl-SCn.

Vid praktisk drift utsättes toneignalmottagaren för kraftiga störnin-gar, som kan ge falsk indikering. För att minska störkänsligheten vid kort-varig störsignal kan referensgivaren RG enligt uppfinningen utföras s&som en h&llkrete vars utseende framgär av fig. 2.

H&llkretsen enligt fig. 2 ersätter därvid referensgivaren RG enligt 4 60801 fig. 1. Kretsen enligt fig. 2 utgörs i huvudsak av tv& parallella signal-vägar. Den ena signalvägen innehäller en referenslikriktare RL för helvägs-likriktning av den till mottagaren inkommande tonsignalen. Till likriktarens RL utg&ng är ena ing&ngen hos en grindkrets G1 ansluten, vilken best&r av dioderna Dl och D2, varvid ena dioden D2 är ansluten till en konatant trös-kelspänning Utl. Grindkretsen G1 ger därvid en utsignal, som utgöre av den av inaignalerna till grinden som har den högeta nivÄn. Utgängen hoe grindkretsen G1 är ansluten dels till en första dämpkrets DF1, dels till en andra dämpkrets DF2. Dämpkretsen DF2 är ansluten till ena dioden D4 ing&ende i en andra grindkrets G2, vilken bestär förutom av dioden D4 av dioden D5.

Over utg&ngen hoe grindkretsen G2 erh&lles den önskade referensspänningen Uref till signalkomparatorema SC1-SC6 enligt fig. 1.

Hällkretsens andra signalväg inneh&ller en signalkomparator CF1, väre ena ing&ng är aneluten tili kreteens ing&ng och väre andra ingäng är ansluten tili utg&ngen hos dämpkretsen DF1. Signalkomparatorn 0F1 ger en utg&ngs-signal endaet d& momentanvärdet av den inkommande tonsignalens niv& är stör-re än referenssignalniv&n TJr fr&n dämpkretsen DF1, medan i motsatt fall, utsignalen fr&n komparatorn är noll. Komparatorns utg&ng är via en diod DJ ansluten tili en tidskrets RC. Denna krets bestär av en RC-länk, exempel-vis en *li-länk inneh&llande ett motst&nd i seriegrenen och en kondensator jämte ett ytterligare motständ i vardera shuntgrenen. Tidskretsen RC är ansluten tili en andra komparatorkrets CF2, vars ena ingäng är ansluten tili en konstant tröskelspänning Ut2, varvid komparatorns utsignal är hög (*Ut5) om tröskelspänningen Ut2 är större än niv&n hos dees insignal och utsignalen är läg om tröskelspänningen Ut2 är mindre än dees insignal. H&ll-kreteens b&da parallella signalvägar är p& utg&ngssidan förbundna via grid-kretsen G2, varigenom den högsta av utsignalema fr&n komparatorkretsen CF2 och dämpkretsen DF2 erh&lles so* utsignal. Denna utsignal är beteoknad Dref och motsvarar referenssignalen i den kända anordningen enligt fig. 1.

Funktionen hos den i fig. 2 visade kretsen skall först beskrivas med ledning av de i fig. 3 och 4 visade tidsdiagrammen och under förutsättning att en korrekt insignal uppträder Över mottagarens Ingäng. Med korrekt insignal avses därvid en insignal, vilken bestär av tvä bestämda tonfrekvenser (en sk. svävning) ooh att signalens varaktighet är större än ett visst värde Utseendet av en sädan insignal framgär av fig. 3a (insignalen tili komparatorn CF1 och likriktaren RL). Den Inkommande tonsignalen helv&gslikrik-tas i likriktaren RL, varvid en signal med i huvudsak konstant niv& DL er-hälles, jfr. fig. 3b. Den tili dämpkretsen DF1 uppträdande insignalen ut- 5 60801 görs under ett kortvarigt tidsintervall i början av tonsignalen av trös-kelspänningen Utl eftersom tonsignalene likriktade värde i början växer not sin stationära nivä. I fig. Ja-f är visat det fall att tröskelniv&n Utl är mindre än den likriktade tonsignalene nivä, men förh&llandena blir analoga om istället tröskelniv&n Utl är större än den likriktade tonsignalen s nivä.

I komparatorn CF1 sker en jämförelse av den inkommande tonsignalen med den frän dämpkretsen DF1.erhällna signalen Ur. För varje tidsintervall under vilket insignalen är högre än den fr&n dämpkretsen erh&llna sig-r.alniv&n fäs en hög nivä fr&n komparatorkretsen CF1, varigenom en serie pulser enligt fig. 3c erh&lles. Dessa pulser tillföree tidskretsen EC, var-vid varje puis fr&n komparatorn CF1 laddar den i tidskretsen ingäende kon-densatorn tili ett visst värde. Under efterföljande pulspaus urladdar sig kondensatorn endast obetydligt, varigenom en utsignal frän kretsen EC enligt fig. 3d erhälles. Denna utsignal jämföres i komparatorn CF2 med tröskelniv&n Ut2. Om därvid tröskelnivän Ut2 är större än den fr&n tidskretsen erh&llna signalen (t <. tl i fig. 3 d.) f&e en signal med hög nivä («Ut5) frän komparatorn CF2, medan en signal med läg nivä (-0) erh&lles om refe-rensniv&n Ut2 är mindre Än den fr&n tidskretsen erh&llna signalens nivä (tl < t <t2 i fig. 3d).

I dämpkretsen DF2 sker en dämpning av utsignalen fr&n grindkretsen Gl, vilken signal utgörs av den fr&n likriktaren RL likriktade inkommande tonsignalen, om dess nivä UL är större än tröskelniv&n Utl. Grindkretsen G2 ger som utsignal den signal som är störst av den likriktade tonsignalen och den signal som erh&lles fr&n komparatorkretsen CF2. Dämpningen i dämpkretsen DF2 och komparatorns CF2 utnivä Ut5 är lämpligen valda s& att Ut5 alltid är större än niv&n hos utsignalen frän dämpkretsen Df2, jfr. fig.

3f, som visar referensspänningen Uref.

Vid korrekt inkommande tonsignal, kommer den frän tidskretsen RC erh&llna signalen att suocessivt växa säsom det framg&r av fig. 3d, sä att, vid tidpunkten tl, komparatorn CF2 ändrar tillst&nd och läg niv& erh&lles frän densamma. Senna nivä är vald lägre än utniv&n fr&n dämpkretsen DF2, varför referensspänningen Uref nu blir lika med niv&n hos den fr&n dämpkretsen DF2. I fig. 4 är närmare äskädliggjort förloppet hos referensspänningen Uref och som jämförelse utsignalen UI frän likriktaren RL1 enligt fig. 1. Referensspänningen Uref antar fr&n början ett högt värde (- Ut5)» jfr. fig. 3f, och efter tidspunkten tl ett lägt värde, sä att signalen UI är större än referensspänningen Uref. Detta innebär att signalkompara- 6 60801 torn SCI ändrar sitt tillst&nd ooh utg&ngen el aktiveras. Härigenom har ena tonen i den inkommande tonsignalen detekterats* Pd. liknande sätt de-tekteras den andra tonen exempelvis U2.

Det antages nu att en störsignal av samma utseende, dvs. samma frek-vens som den korrekta signalen men med kort varaktighet uppträder p& motta-garens ing&ng I, jfr. fig. 5a. Exempelvis antages att störsignalens varaktighet endast är en halvperiod av svävningsfrekvensen hos den korrekta signalen, jfr. fig. 3a. Utsignalen fr&n tidskreteen RC n&r d& aldrig upp till tröskelniv&n Ut2, jfr. fig. 3c ooh komparatorn CP2 ger ständigt en hög utniv&, dvs. referenespänningen TJref är ständigt hög. Detta fall är i fig. 3d, e och f antytt med de streckade linjerna. Den fr&n ett bandpass-filter, exempelvis filtret BP1/ och fr&n likriktaren RL1 erh&llna signalen har för l&g niv& i förh&llande tili referenseignalen Uref, jfr. fig. 5b. Genom att referensspänningene niv& säledes ständigt är för hög, kan ingen av signalkomparatorema SCl-SCn ändra tillst&nd ooh utg&ngama sl-βη för-blir icke-aktiverade. S&ledes har man med den föreslagna kreteen erhällit störningsskydd för störsignaler med vies kort varaktighet.

Ur exempelvis fig. 3d inses att tidpunkten tl för tillst&ndsändring hos komparatorn CP2 väsentligen beror av storleken hos tröskelniv&n Ut2.

För en vies tidskonstant hos tidskreteen RC bör niv&n Ut2 väljas s& att den ej kommer för närä toppvärdet hos utsignalen fr&n tidskreteen under första halvperioden hos svävningsfrekveneen (punkten F1 i fig. 3d) och ej heller för närä motsvarande värde under nästa halvperiod (punkten F2). Maximala värdet av varaktigheten hos en uppträdande störning är bestämmande för det värde P& niv&n Ut2 inom intervallet mellan värdena FI och F2 som skall väljas.

Claims (4)

1. 7 60801 Patentkrav»
2. 1. HAllkrets 1 en mottagaranordning för MFC-signalering för att Astad-komma störningsokänslig detektering av tvA tonfrekvenser i en tonsignal, vilken mottagaranordning innefattar ett antal parallella signalvägar lika med antalet möjliga tonfrekvenser i den inkommande tonsignalen, varvid var-je signalväg bestAr av ett bandpassfliter» en likriktaranordning samt en analog signalkomparator för jämförelse av den frAn likriktaranordningen erhAllna signalen med en referenssignal, kännetecknad aven första signalväg innehAllande en helvAgslikriktare (RL) aneluten tili ena ingängen av en grindkrets (Gl), vars andra ingAng är ansluten tili en första tröskelnivA (Utl), för att i beroende av insignalens värde alstra en refe-rensnivA (Ur), en andra signalväg innehAllande en första komparatorkrets (CFl) jämte en tidskrets (RC) för jämförelse av den inkommande signalens momentana värde med nämnda referensnivÄ (Ur) ooh för alstring av en signal, vars nivA är beröende av varaktigheten av den inkommande tonsignalen, en andra komparatorkrets (CF2) för jämförelse av den sA erh&llna signalens nivA med en andra tröskelnivä (Ut2), varvid dä niv&n hoe utslgnalen frän tidskretsen (RC) överskrider den andra tröskelniv&n (Ut2), den cuidra kompa-ratorkretsens utsignalnivÄ ändras frän en hög nivA vald större än den inkommande signalens högsta nivA tili en lAg nivA, en andra grindkrets (G2) aneluten tili nämnda första ooh andra signalväg för att Astadkomma nämnda re-ferenssignal (Uref), vilken utgörs av den utsignal frAn de bÄda signalvägari-na som har den högsta nivAn.
3. 2. HAllkrets enligt patentkravet 1, kännetecknad därav, att en första dämpkrets (DFl) är ansluten tili utgAngen av den första grindkretsen (Gl) och tili nämnda första komparatorkrets (CFl) för alet-ring av nämnda referensnivÄ (Ur), varvid dämpningen hos dämpkretsen är vald sA att referensnivAn är mindre än maximala värdet av den Inkommande signalens nivA.
4. 5. HAllkrets enligt patentkravet 1, kännetecknad därav, att en andra dämpkrets (LF2) är ansluten tili den andra grindkretsen (G2) och tili utgAngen av den första grindkretsen (Gl), varvid dämpningen hoe den andra dämpkretsen är vald med hänsyn tili den signalnivA (Ui) som erhAlles frAn nämnda likriktaranordning i mottagaranordningen vid korrekt inkommande tonsignal.