NO144863B - Mottagerinnretning med kontinuerlig struktur for seismiske undersoekelser. - Google Patents

Description

Selektivt anropssystem, fortrinnsvis for trådløs forbindelse mellom laste og mobile,

eller mellom mobile stasjoner.

Foreliggende oppfinnelse angår et selektivt anropssystem fortrinnsvis for tråd-løs forbindelse mellom faste og mobile, eller mellom mobile radiotelefonistasjoner,

hvor det anvendes et kodesystem hvor det

for hvert siffer i et dekanisk anropsnum-mer utsendes et kodesignal bestående av to

samtidig utsendte talefrekvente modulasjonssignaler av en gruppe på fem frekvenser, og hvor det i tillegg til sifferkodesignalene utsendes et sjette lydfrekvent kodesignal.

Fra tysk patentskrift 908 150 er det

kjent et slikt system, hvor det umiddelbart

foran hvert kodesignal sendes ut et forbe-redelsessignal som ved hjelp av et veksel-strømpolarisert — eller et likestrømrelé

opphever sperringen eller tilkopler kodemottakeren i det korte tidsrom kodesigna-let mottas. Forberedelsessignalet kan ha en

frekvens på 50 eller 150 Hz eller det kan bestå av likestrømstøt, og er beregnet på

trådoverføring.

Ved trådløs overføring hvor kvaliteten

av de overførte signaler kan variere sterkt,

er det vanlig å anvende et forholdsvis smalt

foreskrevet frekvensområde på 300—3000

Hz. Det kjente system er derfor lite egnet

for trådløs overføring, og dertil kommer

at ved utvidelse av frekvensbåndet slik at

frekvenser på 50 eller 150 Hz skulle kunne

slippe gjennom, ville det som følge av for-vrengning i overføringsutstyret, lett dannes

harmoniske oversvingninger som ville for-ringe kvaliteten. Ved anvendelse av så lave

frekvenser som 50 eller. 150 Hz er det van-skelig å holde dimensjonene av de fre-kvensselektive kretser innen rimelighetens grenser, sett på bakgrunn av at den tek-niske utvikling går i retning av miniatyri-sering.

Det er også kjent selektive anropssy-stemer for trådløs forbindelse, og de kan stort sett deles i to hovedgrupper: 1. Anropskoden overføres som hurtig pulsering av to toner (f.eks. 600 og 1600 Hz). 2. Anropskoden overføres som kombina-sjon av to eller flere toner som sendes ut samtidig i forholdsvis lange tids-intervall.

Det er videre kjent å bruke resonans-releer eller elektriske svingekretser for frekvens-selektiv mottaking av de utsendte toner eller tonekombinasjoner.

I det foreliggende tilfelle er det brukt et resonansrele som frekvens-selektivt ledd.

Ved planlegging av et selektivt anropssystem for tilknytning til offentlig te-lefonnett må der legges meget stor vekt på systemets driftssikkerhet. Systemet må være mest mulig immunt mot falske anrop forårsaket av feil-dekoding, radiostøy, tale-signaler og andre forstyrrelser samtidig som det må gi størst mulig sikkerhet for at de selektive anropssignaler gir anrop hos den ønskede mobile abonnent.

Dette siste kan ofte være vanskelig-gjort ved VHF-radioforbindelser på grunn av «hurtig fading» eller «huller» i feltstyrken fra den faste sender til den mobile mottaker når denne er i bevegelse. Ved ame-rikanske undersøkelser er det påvist at disse «huller eller dødsoner 1 feltstyrken kan bevirke at signalet til mottakeren kan falle ut i inntil 100 msek. Et system med hurtig pulsering mellom 2 toner, som nevnt under punkt 1, kan under slike forhold neppe gi den ønskede sikkerhet for at anropet går feilfritt igjennom, da enkelte pulser kan mistes ved passering gjennom slike dødsoner hvis varigheten av en enkeltpuls er mindre enn ca. 100 msek.

Hensikten med oppfinnelsen er derfor for trådløs overføring å tilveiebringe et selektivt anropssystem hvor forberedelses-signalets frekvens ligger i selve talebåndet og med forholdsvis langvarige kodesignaler i et dekadisk siffersystem, som lett kan bygges ut for et vilkårlig antall sifre og som har størst mulig sikkerhet mot feil-dekoding og falske anrop, og på enkel måte kan tilpasses vanlig automattelefonutstyr.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved at'det sjette kodesignal som ligger innenfor talefrekvensbåndet, sendes ut i hvert av mellomrommene mellom sifferkodesigna-léne, slik at alle disse enkeltsignaler føl-ger etterhverandre i sammenhengende rek-kefølge, at systemets kodemottaker for registrering av anropet er utstyrt med et sett kaskadekoplede fllp-flop-kretser som ved mottakning av det vekselvis utsendte sifferkodesignal og det sjette kodesignal, trigges etter tur til arbeidsstilling for å av-gi et utgangssignal, at flip-flop-kretsene er koplet slik at den første krets i kaskaden trigges av det første sifferkodesignal, mens de etterfølgende kretser trigges bare hvis de mottar det respektive kodesignal og ut-gangssignalet fra den foregående krets samtidig, og at kretsenes utgangssignaler avgis først fra det tidspunkt deres kodesignaler opphører og har beregnet varighet, slik at flip-flop-kretsené kipper tilbake til hvilestilling og derved avbryter dekodingen av anropsnummeret hvis tidsavstanden mellom begynnelsen av to etterhverandre følgende kodesignaler overstiger en viss grense!

Fordelene ved å sende et sjette lydfre-kvént rhodulasjonssignal mellom hver sif-ferkode er for det første å kunne utnytte alle sifferkombinasjoner i et flersifret tall, bg for det andre å hindre at kodemottakeren f eil-dekoder signaler som er forstyrret åv for eksempel fading. Uten en indikasjon på overgangen fra ett siffer til det neste vil man ikke kunne gjenta samme tall som nabosiffer i et kodenummer, f.eks. - - 11 - -- - 22 - - osv. Kodemottakeren ville nem-lig da kunne dekode dette feilaktig som ett siffer. Skulle en sløyfe alle tallkombinasjo-ner --11-- --22- - osv. ville en ved for eksempel et 5-sifret kodesystem miste 40 % av det totale antall kombinasjonsmulighe-ter. Ved trådløse overføringer som overfor nevnt, hvor det opptrer fading er det mu-ligheter for at signalstyrken 1 korte tidsrom avtar til null eller til så lave verdier at de ikke registreres av kodemottakeren. Hvis et slikt kortvarig minimum inntreffer på et uheldig tidspunkt slik at kodemottakeren mottar første og siste del av sifferinforma-sjonen ville den hvis det ikke var innført et tilleggs-signal mellom hver kodekombina-sjon dekode dette som en gjentakelse av samme siffer.

Det selektive anrop er sammensatt av seks forskjellige frekvenser innen talebåndet og sendes ut dels enkeltvis og dels som kombinasjoner av to toner. Fem av tonene brukes for selve sifferkodingen etter systemet to toner av fem (som gir ti kombina-sjonsmuligheter svarende til tallene 0 til 9), den sjette tone brukes for siffersklft, dvs. indikasjon av overgang fra et siffer til neste. Et komplett anropsignal f.eks. et tresifret nummer vil således bestå av følg-ende enkeltsignaler:

1. Tonekombinasjon for 1. siffer

2. Sifferskift-tone

3. Tonekombinasjon for 2. siffer

4. Sifferskift-tone

5. Tonekombinasjon for 3. siffer

Alle disse enkeltsignaler følger etter hverandre i sammenhengende rekkefølge, og varigheten av hvert enkelt signal kan være f.eks. 250 msek. Et anrop vil da bare ta 1.25 sekunder samtidig som enkeltsig-nalene er såvidt langvarige at de med tem-melig stor sikkerhet vil gå igjennom selv i områder med sterk hurtigfading.

Som det sees sendes det aldri mere enn to toner samtidig. Ved å sørge for at disse to toner gir maksimal modulasjon av VHF-senderen oppnår man et godt signal/støy-forhold.

Et utstyr for slikt selektivt anrop, hvor det for tidsbegrenset registrering av hvert kodesignal anvendes en monostabil flip-flop-krets, og hvor denne krets styres av en «og»-krets, er ifølge oppfinnelsen karakterisert ved at det i «og»-kretsen er anordnet en kondensator for å holde flip-flop-kretsen i arbeidsstilling en tid etter at de innkommende styresignaler til «og»-kret- : sen er opphørt.

Et foretrukket utstyr av denne art er ifølge oppfinnelsen karakterisert ved en diode-motstandskopling fra to av «og»-kretsens styreinnganger til basisen i den transistor i flik-flop-kretsen som i koplingens hvilestilling er strømførende (åpen), i den hensikt å hindre at flip-flop-kretsen kipper over i arbeidsstilling så lenge styresignaler foreligger på de to nevnte innganger.

Et utførelseseksempel på oppfinnelsen skal beskrives nærmere under henvisning til tegningene. Fig. 1 viser et koplingsskjema for et selektivt anropssystem ifølge oppfinnelsen. Fig. 2 viser et koplingsskjema for en registreringskrets ifølge oppfinnelsen. Fig. 3 viser et tidsdiagram for forkla-ring av systemets virkemåte.

Fra radiomottakerens utgang føres sig-nalene over inngangsklemmene 1 og 2 til spolen på et resonansrelé 3. Dette relé har en rekke tunger 4—9 som er avstemt til frekvensene fl—fs. Når reléspolen tilføres en vekselspenning med en frekvens som til-svarer en av de nevnte resonansfrekvenser fl—fs, vil vedkommende relétunge svinge opp og gi intermitterende kontakt med den til samme tunge hørende faste kontakt. De faste kontakter er merket 10—15. Alle relétungene er koplet til minus potensial på utstyrets strømforsyning.

Fra hver av relékontaktene 10—15 går forbindelser til koplingspunkter 16—20 i et krysskoplingsfelt som i praksis er utfor-met som en «kodeplugg». Når en relétunge svinger og danner intermitterende forbindelser med sin tilhørende faste relékon-takt vil det tilhørende koplingspunkt i krysskoplingsfeltet få negativt potensial. Kondensatorene 27—32 tjener til å glatte ut spenningspulsene forårsaket av den intermitterende kontakt.

Det nevnte krysskoplingsfelt har også en rekke andre koplingspunkter 21—26. Antallet av disse koplingspunkter er avhengig av hvilket antall siffer systemet er bygget for. Det kreves to slike koplingspunkter for hvert siffer, i det valgte eksempel er mottakeren bygget for tresifferet anrops-nummer, og antall koplingspunkter blir derfor lik seks.

Enhetene 27, 28, 29, 30 og 31 er tran-sistoriserte registerkretser. De er i prinsippet like i oppbygning, bortsett fra at noen av dem har to styreinnganger 33, 34 eller 34, 35, andre har tre innganger 33, 34, 35, avhengig av deres plass i funksjonsrekken, samt en utgang 36. Registerkretsens oppgave er å overføre styrepulser på en ganske spesiell måte fra innganger til utgang. Styrepulsene fra utgangen på en registerkrets føres til inngangen 33 på neste registerkrets i funksjonsrekken.

Fig. 2 viser koplingsskj emaet for en registerkrets. Den er i prinsippet sammensatt av en monostabil flip-flop-krets, og en «og»-krets med to, henholdsvis tre innganger, og som styrer flip-flop-kretsen. Koplingen inneholder dessuten en kondensator, to dioder og en motstand som gir hele registerkretsen spesielle karakteristiske egenskaper.

Disse ønskede spesielle egenskaper er følgende: 1. Registerkretsen skal gi puls på utgangen bare etter å ha mottatt negative styrepulser på alle innganger samtidig. 2. Den skal gi en puls på utgangen bare hvis styrepulsene på inngangene 34 og 35 opphører samtidig. 3. Den skal ikke gi puls på utgangen så lenge det foreligger styrespenninger på inngangene 34 og 35. Pulsen på utgangen skal starte i det øyeblikk disse to styrespenninger forsvinner. 4. Pulsen på utgangen skal ha en begren-set varighet hvoretter hele kretsen vipper tilbake til hvilestilling.

Med støtte i fig. 2 skal i det etterfølg-ende virkemåten av registerkretsene for-klares mere detaljert.

Koplingen til venstre for den strekede linjen på skissen er den nevnte «og»-krets-koplingen. Koplingen til høyre er en monostabil flip-flop-krets, også kalt «Smith-Trigger».

«Og»-kretsen virker på følgende måte:

Motstandene 37, 38 og 39 er hver for seg små i forhold til motstanden 40. Motstandene 41 og 42 er av samme størrelses-orden som hver enkelt av motstandene 37, 38 og 39, og står i serie med emitterled-ningen til transistoren 43. I hvilestilling går det strøm fra minus gjennom motstanden 40 og videre gjennom 37, 38 og 39 i parallell til pluss. Da 37, 38 og 39 er små i forhold til 40, vil punkt 44 (basis transistor 43) anta et potensial nær spenningskildens pluss potensial. Gjennom transistoren 43 vil det derfor stille seg inn en ganske svak strøm og punkt 45 antar også et potensial nær pluss-potensialet. Hvis en eller to av motstandene 37, 38 og 39 fjernes eller sperres for strømgjen-nomgang, vil potensialene i punktene 44 og 45 stige noe, men ikke tilstrekkelig til at flip-flop-kretsen «vipper» over. Hver enkelt av motstandene 37, 38 og 39 kan sperres for strøm som kommer gjennom motstanden 40 ved å legge tilstrekkelig stor negativ spenning på de respektive inngangene 33, 34 og 35. Diodene 46, 47 og 48 hindrer de negative styrespenninger i å nå punkt 44.

Hvis alle tre inngangene 33, 34, 35 får negativ styrespenning, blir alle tre motstandene 37, 38 og 39 sperret for strøm-gjennomgang fra motstanden 40, og denne fører nå bare basis-strøm til transistor 43. Spenningsfallet over motstanden 40 synker derfor til en brøkdel av spenningsfallet i hvilestilling, og punkt 44 antar et potensial nær strømkildens minus-potensial. Dette bevirker at transistor 43 åpnes og får meget liten indre motstand. Kondensatoren 49 vil derfor meget hurtig lades opp til nær fullt minus potensial gjennom transistoren 43 og motstanden 50 som er rela-tivt liten, og er innskutt for å begrense maksimalstrømmen gjennom transistoren.

Når en eller flere av styreinngangene 33, 34, 35 igjen mister sin styre-spenning vil punkt 44 gå tilbake til hvilepotensial, transistor 43 sperres, og kondensatoren 49 lades ut gjennom motstandene 41 og 42 samt gjennom basis i transistor 50.

Transistorene 50 og 51 danner sammen med motstandene 52, 53, 54, 55 og 56 en vanlig monostabil fllp-flop- krets. I hvilestilling er transistor 50 sperret og transis 51. er åpen. Motstanden 56 er liten og spenningen mellom utgangen 36 og pluss-klem-me er derfor liten.

Med negativ styrespenning på alle tre innganger vil som nevnt foran kondensatoren 49 hurtig lades opp til nær fullt minus potensial, og potensialet i punkt 45 vil stige tilsvarende. Med en vanlig monostabil flip-flop-krets ville dette bevirke at koplingen øyeblikkelig «vippet» over når punktet 45 hadde nådd et bestemt potensial.

For å hindre dette (kfr. registerkop-lingens ønskede, spesielle egenskaper, punkt 3 foran), inneholder koplingen to dioder 56 og 57 samt en motstand 58. Diodene er på katodesiden koplet til hver sin inngang 34 og 35, på anodesiden til en fel-les motstand 58. Denne motstand er på den annen side ført til basis i transistor 51. Diodene 56 og 57 har til oppgave å hindre innbyrdes kopling mellom inngangene 34 og 35.

Virkningen av denne koplingen er at så fremt det legges en negativ styrespenning på inngangene 34 og/eller 35, vil den/de samme negative styrespenning (er) føres over motstanden 58 til basis i transistor 51. Med en riktig dimensjonering av kom-ponentene vil denne ekstra negative spenning til basis i transistor 51 hindre at kretsen «vipper» over selv med full negativ spenning over kondensator 49. Men som forklart foran vil kondensatoren 49 lades opp og «forberede» vippingen, så fremt alle tre innganger har negativ styrespenning.

I det øyeblikk den negative styrespenning fjernes fra inngangene 34 og 35 mister basis i transistor 51 sin ekstra negative spenning og kretsen vipper over. Derved sperres transistor 51 og spenningen mellom utgangen 36 og pluss stiger nær opp til den anvendte driftsspenning. Spenningen på utgang 36 brukes til å styre inngang 33 på neste registerkrets i funksjonskjeden.

Varigheten av spenningspulsen på utgang 36 er i det vesentlige bestemt av ut-ladetiden for kondensatoren 49. Denne ut-ladetid er bestemt av kondensatorens stør-relse og av verdiene av motstandene 41 og 42 ,og av basismotstanden i transistoren

50. For til en viss grad å øke pulslengden

med givne kondensator- og motstandsver-dier er det innført en positiv tilbakekop-ling fra kollektor i transistor 51 til basis i transistor 50 gjennom motstand 59.

Varigheten av utgangspulsene må minst være lik varigheten av hvert enkelt av de mottatte tonesignaler i et anrop, det vil si i det her valgte eksempel minst 250 m sek.

På fig. 3 er satt opp et funksjons/tidsdiagram for et korrekt mottatt tre-sifret anrop, det vil si for et anrop som stemmer med den innsatte kode-plugg i vedkommende mottaker. Funksjonsrekkefølgen blir følgende: 1. To-tonekombinasjonen for første siffer mottas. To av relétungene fl—f5 svinger opp og over kodekoplingen i kodepluggen legges det negativ styre-spenning på inngangene 34 og 35 i registerkretsen 27 (fig. 1. Denne krets har ikke inngang 33.

Kondensatoren 49 i denne krets lades opp og forbereder puls på utgangen 36. 2. Idet tonekombinasjonen for første siffer opphører etter 250 m sek, vipper krets 27 over og legger negativ styre-spenning på inngang 33 i krets 28. Samtidig mottas skifttone fs, og denne bevirker negativ styrespenning på inngang 34 i registerkrets 28. (Registerkrets 28 har ikke inngang 35). Kondensator 49 i denne krets vil derfor lades opp og forberede puls på utgang 36 i krets 28. 3. Idet skift-tonen etter 250 m sek. opp- hører, vil krets 28 vippe over og gi styrespenning til inngang 33 i krets 29.

Samtidig mottas to-tonekombinasjon

for annet siffer, og dette vil bevirke

negativ spenning på inngangene 34 og

35 i krets 29.

4. Når to-tonekombinasjonen for annet siffer opphører vil krets 29 vippe over

og gi styrespenning til krets 30 osv.

5. Sluttelig vil krets 31 etter mottaking

av totonekombinasjonen for siste siffer vippe over og gi styrespenning til

indikatorkretsen 32. Denne kan f.eks.

være utstyrt slik at den gir kortvarig

akkustisk signal hvoretter den tenner

en varsellampe som blir stående tent

inntil den slukkes manuelt av den an-ropte abonnent.

Som det vil fremgå av det foranstående

vil betingelsene for å motta et anrop være

at de riktige tonekombinasjoner mottas i

den riktige rekkefølge og i det riktige tem-po. Hver enkelt av registerkretsene unntatt

den første er avhengig både av at den har

mottatt sitt korrekte signal og av at den

forangående krets i kjeden har mottatt

sitt korrekte signal, og av at tidsavstanden mellom de to signaler er null eller innenfor de toleranser som systemet tillater.

Claims (3)

1. Selektivt anropssystem fortrinnsvis

for trådløs forbindelse mellom faste og mobile, eller mellom mobile radiotelefonistasjoner, hvor det anvendes et kodesystem hvor det for hvert siffer i et dekadisk an-ropsnummer utsendes et kodesignal bestående av to samtidig utsendte talefrekvente modulasjonssignaler av en gruppe på fem frekvenser, og hvor det i tillegg til sifferkodesignalene utsendes et sjette lydfrekvent kodesignal, karakterisert ved at det sjette kodesignal som ligger innenfor talefrekvensbåndet, sendes ut i hvert av mellomrommene mellom sifferko- designalene, slik at alle disse enkeltsignaler følger etterhverandre i sammenhengende rekkefølge, at systemets kodemottaker for registrering av anropet er utstyrt med et sett kaskadekoplede flip-flop-kretser som ved mottakning av det vekselvis utsendte sifferkodesignal og det sjette kodesignal, trigges etter tur til arbeidsstilling for å av-gi et utgangssignal, at flip-flop-kretsene er koplet slik at den første krets i kaskaden trigges av det første sifferkodesignal, mens de etterfølgende kretser trigges bare hvis de mottar det respektive kodesignal og ut-gangssignalet fra den foregående krets samtidig, og at kretsenes utgangssignaler avgis først fra det tidspunkt deres kodesignaler opphører og har beregnet varighet, slik at flip-flop-kretsene kipper tilbake til hvilestilling og derved avbryter dekodingen av anropsnummeret hvis tidsavstanden mellom begynnelsen av to etterhverandre følgende kodesignaler overstiger en viss grense.

2. Selektivt anropssystem ifølge på-stand 1, hvor det for tidsbegrenset registrering av hvert kodesignal anvendes en transistorisert monostabil flip-flop-krets, og hvor denne krets styres av en «og»-krets, karakterisert ved at det i «og»-kretsen er anordnet en kondensator for å holde flip-flop-kretsen i arbeidsstilling en tid etter at de innkommende styresignaler til «og»-kretsen er opphørt.

3. Selektivt anropssystem ifølge på-stand 2, karakterisert ved en diode-motstandskopling fra to av «og»-kret-sens styreinnganger til basisen i den transistor i flip-flop-kretsen som i koplingens hvilestilling er strømførende (åpen), i den hensikt å hindre at flip-flop-kretsen kipper over i arbeidsstilling så lenge styresignaler foreligger på de to nevnte innganger.