HU176229B - Receiver for detecting at least two sound frequency signals in the input multifrequency signal - Google Patents

Description

A találmány tárgya vevőberendezés legalább két hangfrekvenciás jel detektálására bejövő sokfrekvenciás jelben, különösen MFC-jelzésadáshoz.

Jelzésadásnál, például két telefonközpont között, alkalmazzák az úgynevezett MFC-jelzésadást, melynél az egyik telefonközpontból a másikba információátvitel két különböző frekvenciájú jel kombinációjával történik. Az átvitt hangjelben bennefoglalt különféle frekvenciájú jeleket a vételkor hat különböző frekvenciasávban detektálják. Az átvitt hangjel, amely hordozza a továbbítandó információt, ilyenformán két frekvenciaösszetevőt tartalmaz, és a kiválasztott frekvenciakombináció képviseli az adó telefonközpontból küldött információt, például a tárcsázáshoz, vonalbontáshoz, stb.

Nyilvánvalóan fontos, hogy a vevő telefonközpont megbízhatóan detektálja azt a frekvenciakombinációt, melyet továbbítottak az adó telefonközpontból. A vevő telefonközpontban megjelenő zavaró jelet, mely számos frekvenciaértéket tartalmaz, beleértve a jelzésadáshoz valót is, tévesen detektálhatják a vevő telefonközpont vett jelében és ilyenformán hamis információt nyernek. Az MFC-jelzésadás elvének megfelelő, bizonyos kód szerinti két különböző frekvencia használatának az a célja, hogy elkerüljék a fentebb említett, a zavaró jelek okozta hamis detektálás kockázatát. Ez a feltétel azonban nem ad mindig megbízható detektálást, amikor különböző frekvenciájú és időtartamú zavaró jelek lépnek fel a telekommunikációs berendezésben.

Ismert már az a megoldás, hogy a MFC-jelzés5 adó vevőberendezésbe beérkező jelből létrehoznak egy referencia szintet, melyet a vevőberendezésben visszaállított hangelek egyikének a szintjével hasonlítanak össze.

Jelen találmánnyal ezt a megoldást kívánjuk 10 továbbfejleszteni, oly képpen, hogy a vevőberendezés zavarérzékenysége még tovább csökkenjen.

A találmány tehát vevőberendezés bejövő sokfrekvenciás jelben legalább két hangfrekvenciás jel detektálására, amelynek a lehetséges hangfrekvenci15 ás jelek számának megfelelő párhuzamos jelútja és referencia jelet előállító referencia egysége van, amely jelutak és referencia egység a vezérlőberendezés bemenetére vannak csatlakoztatva, és a jelutak mindegyike sorbakapcsolt, az egyik hangfrek20 venciára hangolt sávszűrőt, egyenirányítót és az egyenirányító kimenő jelét a referencia jellel összehasonlító analóg komparátort tartalmaz, és az jellemzi, hogy a referencia egységnek a bemenetre párhuzamosan csatlakoztatott, a bejövő jelből első 25 jelet előállító első referencia ága és a bejövő jelből az első jelnél kisebb második jelet előállító második referencia ága van, az első referencia ág kimenete és a második referencia ág kimenete közé egyenirányító elem, előnyösen dióda van kapcsolva, 30 és az első referencia ág kimenete és az analóg komparátorok kimenete közé további egyenirányító elemek, előnyösen diódák beiktatva.

Egy előnyös kiviteli alakban az első referencia ág sorbakapcsolt csúcsértékképző áramkört, első csillapító áramkört és első kapuáramkört tartalmaz.

Egy további előnyös kiviteli alakban a második referencia ág sorbakapcsolt középértékképző áramkört, második csillapító áramkört és második kapuáramkört tartalmaz.

Célszerű az olyan kialakítás, amelyben az első és a második referencia ág teljeshullámú egyenirányítón át van a bemenetre csatlakoztatva.

A zavarérzéketlenség tovább növelhető egy olyan kiviteli alakkal, ahol az első és a második referencia ággal sorbakapcsolt egyenirányító és komparáló áramkört, valamint késleltető áramkört tartalmazó tartóáramkör van párhuzamosan kapcsolva.

A találmányt a továbbiakban a mellékelt rajzokon szemléltetett célszerű kiviteli alakok alapján ismertetjük, ahol az

1. ábra egy ismert kialakítású MFC-jelzésadó vevőberendezését mutatja tömbvázlatban, a

2. ábra a találmány szerinti vevőberendezés egy kiviteli alakjának tömbvázlatát mutatja, a

3. ábrán bemutatjuk a 2. ábra szerinti vevőberendezésben fellépő néhány jel idődiagramját, a

4a. és 4b. ábrán bemutatjuk a 2. ábra szerinti vevőberendezéshez beérkező jel és a vevőberendezés referencia egységében fellépő jelek idődiagramját, az

5. ábra a találmány szerinti vevőberendezés egy másik kiviteli alakjának tömbvázlata, és a

6. ábrán bemutatjuk az 5. ábra szerinti vevőberendezésben fellépő néhány jel idődiagramját.

Az 1. ábrának megfelelő, ismert vevőberendezés számos párhuzamosan kapcsolt jelútból áll, ahol a jelutak mindegyike sorbakapcsolt BP1,... BP6 sávszűrőből, RL1, ... RL6 egyenirányítóból és SC1 , ... SC6 komparátorból áll. Az SC1, ... SC6 komparátorok sl,... s6 kimenetei képezik a vevőberendezés kimeneteit, amelyek valamely a rajzon nem ábrázolt indikáló eszközre, például egy relé tekercsére vannak kapcsolva. Egy RG referencia egység párhuzamosan van kapcsolva az említett jelutakkal, hogy Uref referencia feszültséget adjon az SC1,... SC6 komparátorok számára a beérkező jelszint függvényében. Minden egyes SC1,...SC6 komparátor két bemenettel és egy kimenettel rendelkezik, és akkor ad kimenő jelet, ha az egyik bemenetén levő U1,...U6 feszültség nagyobb mint a másik bemenetén levő Uref referencia feszültség. A vevőberendezés I bemenetén normál esetben olyan hangjel jelenik meg, amely a jelzést átvivő két szétválasztandó frekvenciaösszetevőből áll, melyet detektálni kell a vevőberendezésben. A jelutak száma egyenlő az fi, ...fő frekvenciák számával, amelyből a hangjelben levő két frekvenciaösszetevőt kiválasztják. Minden egyes BP1,... BP6 sávszűrő az f 1,. .. fő frekvenciák egyikére van hangolva.

Ha a beérkező hangjel tartalmazza az fi és f2 frekvenciát, akkor nern csillapított jel megjelenik az RL1 és RL2 egyenirányító kimenetén. Ugyanakkor az fi és f2 frekvenciákat tartalmazó, a vevőberendezéshez beérkező jel megjelenik az RG referencia egység bemenetén. Az RG referencia egység tartalmazza az RL egyenirányítót, a vele sorbakötött Dl diódával és a DF csillapító áramkörrel. A Dl dióda és a DF csillapító áramkör között az Uo küszöbfeszültséget D2 diódán keresztül csatlakoztatják. Amikor a beérkező jel szintje olyan alacsony, hogy az egyenirányított UL feszültség nem haladja meg az Uo küszöbfeszültséget, a D2 dióda vezet és a Dl dióda zár, lévén az Uref referencia feszültség arányos az Uo küszöbfeszültséggel. Amikor a beérkező jel szintje olyan magas, hogy az egyenirányított UL feszültség nagyobb, mint az Uo küszöbfeszültség, a Dl dióda vezet és a D2 dióda zár, és az Uref referencia feszültség arányos a beérkező hangjel szintjével Ha például fi és f2 frekvenciákat tartalmazó hangjel érkezik a vevőberendezésbe, az Uref referencia feszültség arányos az RL egyenirányítóba beérkező jel egyenirányított értékével. Mindkét egyenirányított U1 és U2 feszültség nagyobb, mint az Uref referencia feszültség, és az SC1 valamint SC2 komparátorok kimenetükön jelet adnak, amely egy olyan indikációt képez, hogy két helyes frekvenciájú összetevőt tartalmazó hangjel érkezett a bemenetre. Ha egy hibás frekvenciájú, vagy nagyon alacsony szintű hangjel érkezik be, akkor az U1,... U6 feszültségek egyike sem nagyobb, mint a Uref referencia feszültség és így az SC1,...SC6 komparátorok nem adnak kimenő jelet.

A gyakorlatban a vevőberendezés erős zavaroknak van kitéve, amelyek hamis indikációt idézhetnek elő. Annak érdekében, hogy csökkentsük a zavarérzékenységet, a találmány szerinti vevőberendezést például a 2. ábrának megfelelően alakítjuk ki. Ebben az ábrában a vevőberendezés BP1,. .. BP6 sávszűrőket tartalmazó párhuzamos jelútjai az RL1,... RL6 egyenirányítókkal, az SC1,. .. SC6 komparátorokkal és az sl,... s6 kimenetekkel megfelelnek az 1. ábrán szemléltetetteknek.

A 2. ábrán a referencia egység tartalmaz egy teljeshullámú RL egyenirányítót, amelynek kimenete két párhuzamos RG1 és RG2 referencia ághoz van csatlakoztatva. Az első RG1 referencia ág tartalmaz RLT csúcsértékképző áramkört, amelyet DF1 csillapító áramkörön át csatlakoztatunk első G1 kapuáramkör egyik bemenetére, mely G1 kapuáramkör Dl és D2 diódákból áll. A G1 kapuáramkör másik bemenetéhez állandó Utl küszöb feszültség van kapcsolva. A G1 kapuáramkör kimenete képezi az RG1 referencia ág B kimenetét, amely Dll,... D16 diódákon át az SC1,... SC6 komparátorok mindegyikének kimenetére és D3 diódán át a második RG2 referencia ág A kimenetére van csatlakoztatva, amely utóbbi rá van kötve az SC1, . ·. SC6 komparátorok egyik bemenetére. A B kimeneten az Utl küszöbfeszültség és a DF1 csillapító áramkörből származó öd feszültség közül a nagyobb szintű jelenik meg. A DF1 csillapító áramkör csillapításértékét az RLT csúcsértékképző áramkörből kapott Ö feszültség és az RL1,. .. RL6 egyenirányítókból származó kimenőjelek szintarányának megfelelően választjuk meg.

A második RG2 referencia ág tartalmaz RCM középértékképző áramkört, például egy egyszerű RC-tagot, amelynek kimenő Um feszültsége többnyire állandó jelszintű, mely megegyezik az Uin bejövő jelnek az RL egyenirányítóról kapott teljeshullámú egyenirányítóit átlagértékével. Az RCM középértékképző áramkört második DF2 csillapító áramkörön át összekötjük második G2 kapuáramkör egyik bemenetével, melynek másik bemenetére állandó Ut2 küszöbfeszültség van kapcsolva. A G2 kapuáramkör két D4 és D5 diódából áll. A G2 kapuáramkör kimenete képezi a második RG2 referencia ág A kimenetét, melyen az Ut2 küszöbfeszültség és a DF2 csillapító áramkörből származó Umd feszültség közül a nagyobb szintű jelenik meg. A G2 kapuáramkör és a D3 dióda együtt egy további kapuáramkört képeznek, úgy hogy az A kimeneten a G1 kapuáramkörhöz és a G2 kapuáramkörhöz beérkező jelek közül a legnagyobb szintű jelenik meg.

A találmány szerinti vevőberendezés működését a 3. ábrának megfelelő idődiagram alapján ismertetjük. Amikor a vevőberendezés I bemenetén semmiféle jel nem jelenik meg, akkor az Űd és Umd feszültségek nullával egyenlők, az A kimeneten levő szint egyenlő az Utl és Ut2 küszöbfeszültségek nagyobbikával, például az Utl küszöbfeszültséggel, ha Utl > Ut2. Amikor egy olyan helyes Uin bejövő jel jelenik meg to időponton az I bemeneten, amely jel például az fi és f2 frekvenciákat tartalmazza, U1 és U2 feszültség lép fel az RL1, illetve RL2 egyenirányítók kimenetén. Ugyanezen időpontban Ud feszültség jelenik meg a DF1 csillapító áramkör kimenetén és ez a jel megjelenik az A kimeneten is, mivel ez a létező jelszintek legnagyobbika. Amikor az U1 feszültség szintje a ti időpontban meghaladja az A kimeneten levő jelszintet, az SC1 komparátor megváltoztatja állapotát és az sl kimenetén levő jel értékét magasról alacsony szintűre változtatja. Ezáltal a Dll dióda vezetni, míg a D3 dióda zárni fog. Ez azt jelenti, hogy az A kimeneten levő jelszintet vagy a DF2 csillapító áramkörből származó Umd feszültség vagy az Ut2 küszöbfeszültség határozza meg. Amikor az Umd feszültség nagyobb, mint az Ut2 küszöbfeszültség, akkor az Umd feszültség jelenik meg a ti időpontban az A kimeneten. A BP2 sávszűrőről és az RL2 egyenirányítóról kapott U2 feszültség nagyobb, mint az Umd feszültség, mely okból tehát az SC2 komparátor megváltozatja állapotát úgy, hogy az s2 kimenetén levő jel magas szintről alacsonyra változik. így mindkét fi és f2 frekvenciát detektáljuk a vevőberendezésben. Az Um feszültség és így az A kimeneten megjelenő csillapított Umd feszültséget nem befolyásolják azok a zavaró tranziensek, melyek rákerülnek a helyes Uin bejövő jelre, azaz a két hangfrekvencia detektálása még akkor is megtörténik, ha az Uin bejövő jelen tranziensek vannak.

Tételezzük most fel, hogy egy olyan zavaró jel jelenik meg az I bemeneten, amely az fi frekvenciát más olyan frekvenciákkal együtt tartalmazza, amelyek nem esnek egybe az £2,... f6 frekvenciákkal. Ez a zavaró jel előidézi az RL1 egyenirányító kimenetén az Uls feszültséget, melynek görbéjét a 3. ábrán ábrázoljuk. A zavaró jel befolyását a BP2,... BP6 sávszűrőkre figyelmen kívül hagyjuk, azaz feltételezzük, hogy a BP1 sávszűrő a legszelektívebb a zavaró jelre. A valóságban a szokásos 5 zavarok esetén a 3. ábrán szemléltetettnél kisebb szintű jelet kapunk az RL1 egyenirányító kimenetén. A 2. ábra A kimenetén a DF1 csillapító áramkörből származó Úds feszültség jelenik meg, amelynek szintje magasabb azonban, mint a szűrt 10 és egyenirányítóit zavaró jel szintje. Az SC1 komparátor így nem tudja megváltoztatni állapotát és a vevőberendezés érzéketlen lesz a beérkező zavaró jelekre, még akkor is, ha ez tartalmazza a helyes hangfrekvenciát. Hasonló módon reagál a vevőbe15 rendezés, ha más £2, f3, stb. frekvenciákat tartalmazó zavaró jelek jelennek meg.

A fentebb leírtakból kitűnik, hogy ha a vevőberendezés kapott az Uin bejövő jelben egy hangfrekvenciát (pl. az SC1 komparátor állapota megválto20 zik), akkor érzéketlen azokra a zavarokra, amelyek egy másik frekvencia detektálását befolyásolnák. A vevőberendezés így a helyes bejövő jelben a két hangfrekvencia detektálását adja, de máskülönben egyáltalán nem detektálja a bejövő zavaró jelet 25 még akkor se, ha az a helyes frekvenciák egyikét tartalmazza.

A 4a. ábrán bemutatjuk a vevőberendezéshez beérkező helyes jel a 4b. ábrán pedig az RLT csúcsértékképző áramkör által előállított Ú feszült30 ség görbéjét és az RCM középértékképző áramkörből származó Um feszültség görbéjét.

A találmány szerinti vevőberendezést kiegészíthetjük egy olyan tartóáramkörrel, amely a beérkező rövid idó'tartam jelek esetén reteszeli a vevőbe₃₅ rendezést. Egy ilyen tartóáramkört írnak le a 397 763 számú svéd szabadalmi leírásban. Az 5. ábrán egy tartóáramkörrel kiegészített vevőberendezés tömbvázlatát mutatjuk be. Ugyanazon jelöléseket alkalmazzuk a tömbvázlaton, mint a 2. ábra 40 megfelelő tömbvázlatában. Az Uref referencia feszültséget előállító referencia egységgel párhuzamosan még egy további ág van kapcsolva, amely sorbakapcsolt RLK egyenirányító és komparáló áramkört és FDP késleltető áramkört tartalmaz, 4₅ amely utóbbi egyben impulzusformáló áramkör is.

Az RLK egyenirányító és komparátor áramkör egyik bemenetét összekapcsoljuk az I bemenettel, másik bemenetét pedig G3 kapuáramkörön át összekötjük a DF1 csillapító áramkör bemenetével.

₅₀ A G3 kapuáramkör másik bemenetét Ut3 küszöbfeszültséghez csatlakoztatjuk. Az FDP késleltető áramkör kimenetét D6 diódán át összekötjük az A kimenettel, amely a közös csatlakozási pontot képezi az RG1 és RG2 referencia ágak számára.

₅₅ A 6. ábrának megfelelő idődiagram az 5. ábra szerinti vevőberendezés működését mutatja helyes bejövő jelnél. Amikor a vevőberendezésbe érkező Uin bejövő jel kisebb, mint az Ut3 küszöbfeszültség, akkor az FDP késleltető áramkör Uk = Umax gQ feszültséget ad ki, melynek a szintje magasabbra van választva, mint az RL1,...RL6 egyenirányítókról kiadott U1,...U6 feszültség szintje. A to időpontban az Uin bejövő jel megjelenik az I bemeneten és egy növekvő U1 ill. U2 feszültség ₆₅ jelenik meg az RL1 ill. RL2 egyenirányító kimene tén, ha az Uin bejövő jel tartalmazza az fi ill. f2 frekvenciákat. Ha az Uin bejövő jel meghaladja az Ut3 küszöbfeszültséget, az RLK egyenirányító és komparáló áramkör megváltoztatja kimenő feszültségét, magasról alacsony értékűre. A r = tl—to idő- 5 tartamú után az FDP késleltető áramkör kimeneti Uk feszültség megváltozik az Umax feszültségről egy olyan értékre, mely alacsonyabb, mint az Utl és Ut2 küszöbfeszültség. Az Uref referencia feszültség ekkor az Umax feszültségről lecsökken az Űd 10 feszültségre, amely a τ időtartam után a legnagyobb feszültségérték és amely a D3 diódán keresztül jelenik meg a B kimeneten.

A t2 időpontban az RL1 egyenirányítóról származó U1 feszültség meghaladja az Uref referencia 15 feszültséget és így az SC1 komparátor kimenete magasról alacsony szintre változik. Az előbb leírtakhoz hasonló módon,az Uref referencia feszültség Úd feszültségről Umd feszültségre változik, miáltal tehát az RL2 egyenirányítóról származó kimenő jel 20 detektálódik.

Tételezzük most fel, hogy az Uin bejövő jel a t3 időpontban megszűnik. Ekkor az RLT csúcsértékképző áramkör időállandója következtében az Uin bejövő jel csúcsértékével arányos feszültség 25 marad az RLK egyenirányító és komparáló áramkör egyik bemenetén. Amikor a másik bemeneten érkező jel ennél kisebbé válik, akkor az RLK egyenirányító és komparátor áramkörről származó kimenő feszültség alacsonyról magas értékűre váltó- 30 zik. Tehát a r időtartam után, azaz a t4 időpontban, az Uref referencia feszültség felveszi az Umax feszültség értékét, ennélfogva az SC1 komparátor sl kimenete megváltoztatja állapotát, alacsonyról magas szintűre. 35

Claims (5)

1. Szabadalmi igénypontok:

   1. Vevőberendezés bejövő sokfrekvenciás jelben 40 legalább két hangfrekvenciás jel detektálására, amelynek a lehetséges hangfrekvenciás jelek számá nak megfelelő számú párhuzamos jelútja és referencia jelet előállító referencia egysége van, amely jelutak és referencia egység a vezérlőberendezés bemenetére vannak csatlakoztatva, és a jelutak mindegyike sorbakapcsolt, az egyik hangfrekvenciára hangolt sávszűrőt, egyenirányítót és az egyenirányító kimenő jelét a referencia jellel összehasonlító analóg komparátort tartalmaz, azzal jellemezve, hogy a referencia egységnek a bemenetre (I) párhuzamosan csatlakoztatott, a bejövő jelből első jelet előállító első referencia ága (RG1) és a bejövő jelből az első jelnél kisebb második jelet előállító második referencia ága (RG2) van, az első referencia ág (RG1) kimenete és a második referencia ág (RG2) kimenete közé egyenirányító elem, előnyösen dióda (D3) van kapcsolva, és az első referencia ág (RG1) kimenete és az analóg komparátorok (SC1,... SC6) kimenete közé további egyenirányító elemek, előnyösen diódák (Dl 1,... Dl6) vannak beiktatva.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti vevőberendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az első referencia ág (RG1) sorbakapcsolt csúcsértékképző áramkört (RLT), első csillapító áramkört (DF1) és első kapuáramkört (Gl) tartalmaz.
3. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti vevőberendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a második referencia ág (RG2) sorbakapcsolt középértékképző áramkört (RCM), második csillapító áramkört (DF2) és második kapuáramkört (G2) tartalmaz.
4. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti vevőberendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az első és a második referencia ág (RG1, RG2) teljeshullámú egyenirányítón (RL) át van a bemenetre (I) csatlakoztatva.
5. 5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti vevőberendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az első és a második referencia ággal (RG1, RG2) sorbakapcsolt egyenirányító és komparáló áramkört (RLK), valamint késleltető áramkört (FDP) tartalmazó tartóáramkör van párhuzamosan kapcsolva.