FI60802C - Mottagaranordning foer stoerningsokaenslig detektering av tvao tonfrekvenser i en inkommande tonsignal - Google Patents

Description

UJifrTl ΓβΊ /ii\ *^u ulutusjulkaisu

IBJ (“) utlAggningsskrift oU oU Z

•J&S c (45) Patentti ayönnetty 10 03 1932 *£jri^2rj Patent meddeiat V—(51) K».ik.Vci.3 H 04· Q 1Λ5 SUOMI — FINLAND (21) »’»«"«"»•‘‘•mu*—P**fK*n»eknlnX 770021 (22) Hilwmtoptlv· — AmBknlngwiag 0*4.01.77 ' * (23) AlkupiM—Glltlghatadaf 0Jt. 01.77 (41) Tulkit JulklMfcsl — BIMc off«ncll( 09 77 ratwtti- j. reMsMrlh.llltu·

Patent- och registeretyrelsen AmtkM utlagd och uti.*krift*n public*r*d 30.11.8l (32)(33)(31) Pyrtatjr etuoikni* —Bejinl prlorltet 09.03.76

Ruotsi-Sverige(SE) 7603136-8 (71) Oy L M Ericsson Ab, 02U20 Jorvas, Suomi-Finland(FI) (72) Bengt Roland Carlqvist, Stockholm, Anders Gunnar Eriksson, Johanneshov,

Ruot s i-Sve ri ge(SE J

(7*0 Oy Kolster Ab (5*0 Mottagaranordning för störningsokänslig detektering av tvä tonfrekvenser i en inkommande tonsignal - Vastaanotin äänitulomerkin kahden äänitaajuuden häiriölle tunnotonta ilmaisua varten Föreliggande uppfinning avser en referenBlikriktare i en mottagaranordning vid sk. MFC-signalering för detektering av en inkommande tonsignal, vilken bestir av tvä. tonfrekvenser av bestämt värde. Närmare bestämt avser uppfinningen en referenslikriktare, vilken alstrar en sädan referenssignal i mottagaranordningen att korrekt detektering av de i en tonsignal ingäende tonfrekvenserna kan ästadkommas även vid närvaro av störsignaler med varie-rande frekvens och varaktighet.

Vid signalering exempelvis mellan tvä telefonväxlar är det vanligt att utnyttja sk. MFC-signalering, vilket innebär att signalinformation utsändes frän den ena växeln säsom en kombination av tvä skilda frekvenser. De i ton-signalen ingäende frekvenserna är därvid utvalda ur sex olika frekvensvärden enligt en vise kod. Den utsända tonsignalen, som representerar signalinfor-mationen bestär säledes av tvä frekvenskomponenter och den frekvenskombina-tion, som utvalts representerar den signalinformation som önskas överförd, 2 60802 exempelvis signalinformation om nedkoppling, siffertagning oev. fr&n den sändande växeln.

Det är uppenbarligen av vikt att den mottagande växeln tillförlitligt detekterar vilken frekvenskombination Bom utsänts frän den sändande växeln s& att en korrekt utvärdering av den överförda signalinformationen sker.

En vid den mottagande växeln uppträdande störslgnal, vilken inneh&ller nägon av de för signaleringen avsedda frekvensvärdena kan felaktigt detek-teras i den mottagande växelne signalmottagare och därmed ge falsk signal information. Syftet med att i enlighet raed principen för MPC-signalering an-vända tv& olika frekvenser i en viss kod är just att undvika ovannämnda risker för felaktig detektering vid uppträdande störsignal. Emellertid ger detta förh&llande ej alltid tillförlitlig mottagning d& etörsignaler av olika frekvens och längre varaktighet uppträder i telekommunikationsutrust-ningen.

Det är förut känt att en den inkommande signalen tili en mottagare för MPC-signalering bilda en referensnivä, vilken därefter jämförs med ni-vän hos en av de i mottagaren utfiltrerade tonsignalerna.

Ändamälet med föreliggande uppfinning är att ästadkomma en referene-likriktare i en mottagare för MFC-signaler, e& att mottagaren korrekt detekterar inkommande signaleringsinformation oberoende av inkommande etörsignaler av varierande frekvens och varaktighet.

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

Fig. 1 visar ett blockschema över en mottagare för MFC-signaler av förut känd typ, fig. 2 visar ett blockschema över en mottagare i vilken en referens-likriktare enligt föreliggande uppfinning ing&r, fig. 3 visar i ett tidsdiagram utseendet av vissa signaler som uppträder i anordningen enligt fig. 2, fig. 4a, b visar i ett tidsdiagram utseendet av inkommande signal till mottagaren samt utseendet av vissa signaler, som uppträder i referenslik-riktaren enligt uppfinningen, fig. 5 visar ett blockschema över en mottagare i vilken referenslik-riktaren enligt uppfinningen är kombinerad med en hällkrets, och fig. 6 visar i ett tidsdiagram utseendet av vissa signaler som uppträder i mottagaren enligt fig. 5· För att närmare belysa uppfinningens princip ekall en känd tonsignal-mottagare för MFC-signalering enligt fig. 1 närmare beskrivas. Den kända ^ 60802 mottagaren innefattar ett antal i parallell anslutna signalvägar, där var ooh en av dessa signalvägar bestär av ett bandpassfliter BP1-BP6, en likriktare RL1-RL6 samt en signalkomparator SC1-SC6. Utgängarna sl-s6 hos vardera signal-komparatorn SC1-SC6 bildar utgängarna hos mottagaren ooh är anslutna till efterföljande indikeringsanordning, exempelvis lindningen hos ett relä. En referensgivare RG är ansluten parallellt med nämnda signalvägar för att av-ge en referenssignal Href till signalkomparatorerna SC1-SC6 i beroende av den inkommande signalens nivä. Vardera signalkomparatorn har tvä ingängar ooh en utgäng, varvid komparatorn jämför ingängssignalerna ooh ger en ut-signal om signalen frän den ingäng, som är ansluten tili utgängen UI överskri-der referenssignalen Uref över den andra ingängen. Över mottagarens ingäng I uppträder normalt en tonsignal, vilken innehäller de bäda frekvenskompo-nenter, som utvalts för överföring av signalinformation ooh vilka skall de-tekteras i mottagaren. Antalet signalvägar är lika med antalet frekvenser fl-f6 ur vilka de bäda i tonsignalen ingäende frekvenskomponenterna utvalts. Vartdera bandpassfiltret BP1-BP6 är avstämt tili var ooh en av frekvenserna fl-f6.

Om det antagee att den inkommande tonsignalen innehäller frekvenserna fl ooh f2 uppträder en odämpad signal över utgängen UI hos likriktaren RL1 och över utgängen U2 hos likriktaren RL2. Samtidigt uppträder den tili mottagaren inkommande tonsignalen vilken innehäller frekvenserna fl och f2 över ingängen till referensgivaren RG. Denna innehäller en likriktare RL i serie med en diod Dl och en dämpkrets DF. Mellan dioden Dl och dämpkretsen DF är en tröskelspänning Uo via dioden D2 ansluten. Dä den inkommande sig-nalnivän är sä läg' att det likriktade värdet U2 underskrider tröskelspän-ningen Uo är dioden D2 ledande och dioden Dl spärrad, varvid referens-spänningen Uref är proportionell mot tröskelspänningen Uo. Dä nivän hos den inkommande signalen är sä hög att dess likriktade värde UI är större än tröskelspänningen Uo är istället dioden Dl ledande och dioden D2 spärrad och referensspänningen Uref är proportionell mot den inkommande ton-signalens nivä. Om en tonsignal som innehäller exempelvis frekvenserna fl och f2 inkommer tili mottagaren är referensspänningen proportionell mot det i likriktaren RL likriktade värdet av ingängssignalen. De likriktade utgängsspänningarna UI ooh U2 är därvid bäda större än denna referensspän-ning och en utgängssignal erhälles frän signalkomparatorerna SCI och SC2, vilket utgör en indikering att tvä korrekta tonsignaler mottagits. Om en tonsignal med fel frekvens eller med för läg nivä inkommer är ingen av ut-gängestorheterna U1-U6 större än referensspänningen Uref och därmed fäs 4 60802 ej nägon utgängssignal frän signalkomparatorema SC1-SC6.

Vid praktisk drift utsättes tonsignalmottagaren för kraftiga störnin-gar, som kan ge falsk indikering. För att minska störkäneligheten kan refe-rensgivaren RG enligt uppfinningen utföras sä som det framgär av fig. 2.

I denna figur är mottagarens parallellgrenar innehällande bandpassfiltren BP1-BP6, likriktarna RL1-RL6 och signalkomparatorema SC1-SC6 oförändrade, varför gamma beteckningar för dessa enheter bibehällits. Utgängssignaleroa frän respektive signalkomparator är liksom i fig. 1 betecknade sl-s6.

Referenslikriktaren enligt fig. 2 innehäller en helvägslikriktare RL, vilken är ansluten tili tvä parallella signalvägar. Den ena signalvägen innehäller en toppvärdeslikriktare RLT, vilken över en dämpkrets DF1 är ansluten tili ena ingängen av en första grindkrets Gl, som bestär av dio-dema Dl och D2. Tili grindkretsens andra ingäng är en konstant tröskelspän-ning Utl ansluten. Grindkretsens utgäng är via dioderna D11-D16 ansluten tili utgängen hoe vardera signalkomparatorn SC1-SC6 och via dioden T>3 ansluten tili ena ingängen A hoe signalkomparatorema. Pä utgängen av grind-kretsen Gl uppträder en signal, som utgörs av den av tröskelspänningen Utl och utgängssignalen Ud frän dämpkretsen DF1 som har den högsta nivän. Dämp-ningsvärdet hos dämpkretsen DF1 är valt med hänsyn tili nivän hoe den frän

A

likriktaren RLT erhällna signalen U relativt nivän hos uteignalerna frän likriktarna RL1-RL6.

Den andra signalvägen innehäller en medelvärdesbildande krets ROM, exem-pelvis en enkel RC-länk, väre utsignal Um utgörs av en i huvudeak konstant signalnivä, vilken är lika med medelvärdet hos den frän likriktaren RL erhällna helvägslikriktade insignalen. Kretsen RCM är via en andra dämpkrets DF2 ansluten tili ena ingängen av en andra grindkrets G2, vara andra ingäng är ansluten tili en konstant tröskelspänning Ut2. Grindkretsen G2 utgörs av de bäda dioderna D4 och D5. Pä utgängen av grindkretsen G2 uppträder en signal, som utgörs av den av tröskelspänningen Ut2 och utsignalen Umd frän dämpkretsen DF2, som har den högsta nivän. Grindkretsen G2 och dioden D3 bildar pä liknande sätt en grindkrets sä att i punkten A fäs den högsta av niväerna hos insignalerna tili grindkretsen Gl ooh grindkretsen G2.

För beskrivning av mottagarens funktion hänvisas tili tidsdiagrammet enligt fig. 3. Dä ingen signal uppträder vid mottagarens ingäng är signal-

A

niväerna Ud och Umd - 0, varvid nivän i punkten A är lika med den högsta av tröskelspänningarna Utl, Ut2, exempelvis lika med Utl om Utl > Ut2. Dä en korrekt insignal vid tidpunkten to uppträder vid mottagarens ingäng, vilken signal innehäller exempelvis frekvenserna fl och f2, fäs en utsignal 5 60802 UI respektive U2 frän likriktarna HL1 och RL2. Samtidigt uppträder en ut-Λ signal Ud vid ingängen till grindkretsen Gl. Denna signal uppträder i punk-ten A, eftersom den utgör den högsta av de förekonunande signalniv&erna. D& utsignalen UI vid tiden tl överskrider niv&n i punkten A, ändrar signalkom-paratorn SCI sitt tillständ och dess utsignal sl ändrar värde frän hög tili l&g nivä. Härigenom blir dioden Dll ledande och dioden D3 spärras.

Detta medför att nivän i punkten A bestäms av antingen niv&n hos utsignalen Umd frän dämpkretsen DF2 eller av tröskelniv&n Ut2. När niv&n Umd är större än niv&n Ut2 uppträder s&ledes vid tidpunkten tl niv&n Umd i punkten A. Den fr&n bandpassfiltret BP2 och likriktaren RL2 erh&llna signalen U2 är emellertid större än niv&n Umd, varför även sign&lkomparatorn SC2 ändrar sitt tillst&nd och dess utsignal ändras fr&n hög tili l&g niv&.

Säledes detekteras b&de tonfrekvensen fl och f2 i mottagaren. Hedelvärdet Um och därmed det i punkten A uppträdande dämpade värdet Umd p&verkas ej av transients störningar, som är överlagrade den korrekta insignalen, dvs. detektering av b&da tonfrekvenserna erhälles även om transienter i den inkommande tonsignalen förekommer.

Det antages nu att en störsignal, som innehäller frekvensen-fl till-sämmäns med andra frekvenser, som ej sammanfaller med frekvenserna f2-f6 uppträder vid mottagarens ingäng. Denna störsignal ger upphov tili en utsignal frän likriktaren Rll, vars utseende framg&r av fig. 3, betecknad Uls. Störsignalens inverkan pä övriga bandpassfilter BP2-PB6 antages för-sumbar, dvs. bandpassfiltret BP1 antages vara det meet selektiva för stör-signalen. I verkligheten f&s en betydligt lägre nivä fr&n likriktaren RL1 för de vanligast förekommande störsignalerna tili mottagaren. Över punkten A i Λ fig. 2 uppträder nu utsigaalen Uds fr&n dämpkretsen DF1, väre nivä emellertid är högre än den filtrerade och likriktade störsignalens nivä. Signal-komparatorn SCI kan säledes ej ändra sitt tillst&nd och mottagaren blir okänslig för den inkommande störsignalen även om denna innehäller en kor-rekt tonfrekvens. P& liknande sätt reagerar mottagaren om störsignaler som innehäller andra tonfrekvenser f2, fj osv. uppträder.

Av vad som ovan beskrivits framg&r att om mottagaranordningen godkänt den ena tonfrekvensen i den inkommande signalen (tillst&ndsändring i signal-komparatorn SCI) är den okänslig för störningar som p&verkar detekteringen av den andra tonfrekvensen. Mottagaranordning ger s&ledes en detektering av b&da tonfrekvenserna i en korrekt insignal eller ocksä förkastar den en inkommande störsignal helt, även om denna innehäller n&gon av de korrekta tonfrekvenserna.

6 60802 I fig. 4a är utseendet hoe en till mottagaren korrekt inkommande signal visad (en sk. svävning) och i fig. 4b är utseendet hoe de frän toppvär- deslikriktaren HIT och frän den medelvärdesbildande kretsen RC erh&llna Λ signalniväerna U respektive Um visade.

Referenslikriktaren enligt uppfinningen kan kombineras med en häll-krets, som blockerar mottagaren för insignaler med kort varaktighet. Exempel pä en sädan hällkrets är beskriven i svenska patentansökan nr. 76.01387-9· Pig. 5 visar ett blockschema over en mottagare med en referenslikriktare kombinerad med en sädan hällkrets. Samma beteckningar har bibehällits för de block som motsvarar blocken enligt fig. 2. Referenslikriktaren inneh&ller liksom i blockschemat enligt fig, 2 en ingängslikriktare RL ansluten till tvä signalvägar av samma utseende som de enligt fig. 2. Parallellt med de bäda signalvägarna är ytterligare en signalväg ansluten, som bestär av en likriktare-komparatorkrets betecknad ELK samt en fördröjningskreta med puls-formare betecknad FDP. Komparatorkretsen RLK är med sin ena ingäng ansluten tili mottagarens ingäng och med sin andra ingäng via en grindkrets G3 anslu-ten tili utgängen av dämpkretsen DPI. Grindkretsen G3 är ansluten tili en tröskelspanning Ut3· Fördröjningskretsen FDP är via en dlod ansluten tili punkten B som bildar den gemensamma anslutningspunkten för de i referenelik-riktaren ingäende signalvägarna.

Tidsdiagrammet enligt fig. 6 äskädliggör funktionen hos den kombinera-de referenslikriktaren enligt fig. 5 vid korrekt inkommande tonsignal. DA in-signalen Uin tili mottagaren är mindre än tröskelspänningen Ut3 avger fördröjningskretsen FDP en signal Uk - Umax, vars nivä är vald högre än nivÄn hos de frän likriktarna RL1-RL6 avgivna signalernas nivÄ. Vid tiden to upp-träder insignal Uin tili mottagaren och en växande signal UI, U2 uppträder över utgAngarna frän likriktarna RL1, RL2 om det antages att insignalen Uin innehäller frekvenserna fl och f2. Dä insignalen Uin överskrider tröskelvär-det Ut3^ ändrar komparatorkretsen RLK sin utspänning frän ett högt tili ett lägt värde. Efter fördröjningen ^ - tl-to i fördröjningskretsen FDP ändras dess utsignal Uk frän värdet Umax tili ett värde som är lägre än tröskel-spänningarna Utl och Ut2. Referensspänningen Uref minskar dä frän värdet Umax tili värdet Ud, vilket utgör det efter fördröjningen största värdet som via diodeina uppträder i punkten B*

Vid tidpunkten t2 överskrider utsignalen UI frän likriktaren RL1 referensspänningen Uref och utgängen el hos komp&ratorn SCI slär om frän hög tili läg nivä. Pä samma sätt som förut beskrivits, ändras därvid referens- Λ spänningen Uref frän Ud tili Umd, varvid även utsignalen U2 frän likriktaren RL2 detekteras.

7 6080?

Det antages nu att insignalen Uin försvinner vid tiden t3· Därvid kommer, beroende pä glättningstidskonstanten i toppvärdeslikriktaren RLT, en spanning proportionell mot insignalens toppvärde att dröja kvar p& ena in-g&ngen av komparatorkretsen RLK. När insignalen over dess andra irigäng blir mindre än denna kvardröjande spänning, ändras komparatorkretsens utspänning frän ett lägt tili ett högt värde. Efter fördröjningen ^ , dvs. vid tiden t4 antar ocksÄ referensspänningen Uref värdet Umax, varvid utgÄngen sl av komparatorn SCI ändrar tillst&nd fr&n l&g tili hög nivA.

Claims (4)

8 60802

1. Mottagaranordning för störningsokänslig detektering av dtminstone tvd tonfrekvenser i en inkommande tonsignal vid MFC-signalering, vilken innefattar ett antal inbördes parallella signalvägar lika med antalet möjliga tonfrekvenser i den inkommande tonsignalen, varvid varje sddan sig-nalväg omfattar ett bandpassfilter avstämt till en vise tonfrekvens, en lik-riktare samt en analog signalkomparator för jämförelse av den fr&n likrik-taren erhdllna signalen med en av en referenslikriktare alstrad referens-signal, kännetecknad därav, att referenslikriktaren bestdr av en första signalväg innefattande en första kretsanordning (RLT, DFl) för att i beroende av den inkommande tonsignalens nivd bilda en första signal-nivd (Ud) för jämförelse med en frdn nämnda likriktare (RL1-RL6) erhällen signal (exempelvis Ui), en andra signalväg innefattande en andra kretsanordning (RCM, DF2) för att i beroende av den inkommande signalens nivd bilda en andra signalnivd (Umd), men lägre än den första niv&n (Ud), samt att ett antal i en riktning ledande förbindelser (D11-D16) är anslutna mellan utgdngen av varje signalkomparator (SC1-SC6) och nämnda första signalväg för att i beroende av nämnda jämförelse blockera utsignalen frdn denna signalväg, sä att en ny jämförelse sker mellan den frdn den andra signalvägen erh&llna signalen och en frdn en annan av nämnda likriktare (RL2-RL6) erhällen signal (exempelvis U2).

2. Mottagaranordning enligt patentkravet 1,kännetecknad därav, att den första kretsanordningen bestdr av en topplikriktare (RLT) och en första dämpkrets (DFl), vars dämpning är sd vald att den erhdllna första eignalnivdn (Ud) är mindre än nivdn hos en utfiltrerad och frdn mottagarens likriktare (RL1-RL6) erhällen första signal (Ui), men större än motsvarande nivd hos en störsignal som innehdller samma frekvens som den första signalen·

3. Mottagaranordning enligt patentkravet 1, kännetecknad därav, att den andra kretsanordningen bestdr av en medelvärdesbildande krets (RCM) och en andra dämpkrets (DF2), vars dämpning är sd vald att den erhdllna andra signalnivdn (Umd) är mindre än nivän hos en utfiltrerad och frdn mottagaranordningens likriktare (RL1-RL6) erhällen andra signal (U2).

4. Mottagaranordning enligt patentkraven 1-J, kännetecknad därav, att en i ooh för sig känd hdllkrets (RLK, FDP) är ansluten parallellt med referenslikriktarens bdda signalvägar för att blockera mottagaranord-ningen för insignaler med vise kort varaktighet.