NO843199L - Framgangsmaate og dekoder for aa motta og dekode ei rekke signaler fra en sender - Google Patents

Description

Framgangsmåte og dekoder for å motta og dekode ei rekke signaler fra en sender.

Oppfinnelsen gjelder en framgangsmåte i samsvar med den karakteriserende delen av patentkrav 1, for å,motta og dekode ei rekke signaler fra en sender, samt en dekoder for å gjennomføre denne framgangsmåten.

I US-PS 3.577.080 og i US-patentsøknader 06/412,628 og 06/395,208 finnes det omtale av kjent teknikk på området. I det nevnte patentskriftet beskrives hvordan en sender ønsker å bli forbundet med sin hovedstasjon og hvor den for dette formål utvikler en signalfølge med en "vernetone" (guard tone) på høyt nivå fulgt av en driftstone. Disse tonene eller signaldelene blir dekodet i hovedstasjonen slik at denne reagerer ved å utføre ei bestemt oppgave. Enkelte av "driftstonene" gir hovedstajonen beskjed om å styre senderen. Signalskjemaet som er beskrevet i US-PS 3.577.08 0 har både en høynivå og en lavnivå vernetone. Begge vernetonene har samme frekvens. En lavnivå vernetone sendes samtidig med et talesignal. Denne lavnivå vernetonen blir dekodet i hovedstasjonen og brukt for å fastlegge varigheten av talesignalet. Når talesignalet er er fullført, blir både talesignalet og det lavnivå vernesignalet avbrutt. Når detektoren i hovedstasjonen registrerer fraværet av den lavnivå vernetonen, blir senderen koblet ut eller nedstyrt og på denne måten gjort klar for neste kommando fra den fjerntliggende sendeterminalen. Fordi vernetonen har enkel frekvens, består dekoderen for denne tonen primært av et filter med høy kvalitet. Dekoderen reagerer derfor forholdsvis langsomt når vernetonen avbrytes. På grunn av filterkarakteristikkene til denne lavnivå vernetone-dekoderen, kreves omtrent 100 til 500 millisekund stillhet ved enden av ei overføring fra sendeterminalen før ei ny melding kan overføres. Denne dødtida eller stillheten er nødvendig for å sikre at dekoderen har tilstrekkelig tid til å reagere på avbrytelsen av den lavnivå vernetonen.

Ved forstyrrelse på linja kreves en betydelig forlengelse av disse 100 til 500 millisekundene stillhet ved enden av ei overføring fra sendeterminalen fordi detektoren misoppfatter støyen som et gyldig signal. Den lavnivå vernetonen har forholdsvis lav amplityde og detektoren i hovedstasjonen vil være særlig ømfindlig for støy. Følgelig vil ei støyholdig inngående linje sammen med karakteren til dekoderen ofte forårsake at dekoderen fortsetter å registrere at en lavnivå vernetone foreligger etter at sendeterminalen har opphørt å sende ut en slik tone. Dette betyr at senderen forblir innkoblet etter at ei melding er fullført. Hovedstasjonens kretser tillater ikke frakobling av senderen og tilbakeføring av hovedstasjonen til ny mottaksberedskap. Fordi de to vernetonene har samme lydfrekvens blir dekoderen ikke i stand til å skille mellom dem. Hovedstasjonen kan bare skille mellom høynivå og lavnivå vernetonen utifrå plasseringen i meldingen som overføres. Dersom hovedstasjonens sender "henger seg opp" under sterk støy, vil hovedstasjonen overse en høynivå vernetone utsendt av sendeterminalen, fordi hovedstasjonens kretser er slik at de registrerer den høynivå vernetonen som en ekstra sterk lavnivå vernetone.

Nå må en med det signalskjema som finnes i det nevnte US-PS vente i 500 millisekund mellom meldinger for å sikre at ei ytterligere melding blir riktig mottatt. Ved særlig sterke støyforhold kan tilogmed disse 500 millisekundene venting bli for kort. Det er kjent at hovedstasjoner under særlig dårlige støyforhold "henger seg opp" på ubestemt tid, slik at det kreves vedlikeholdspersonell for å koble ut senderen. I tillegg vil den stille perioden som kreves mellom overføringer være dødtid som forsinker systemet, noe som er særlig uheldig ved hurtige datasystemer. Når det finnes mer enn en sendeterminal for en hovedstasjon (parallelldrift) finnes det ingen innebygd mekanisme for en overvåkende stasjon, som kan ta styring og styre senderen ved å avgi en kommando som kan koble ut stasjonen.

Hovedformålet med oppfinnelse er å skape en krets som kan registrere nærværet av en høynivå vernetone (i den betydningen denne er gitt foran) under forhold som skaper behov for at hovedstasjonen registrerer en lavnivå vernetone.

Det er et ytterligere formål med oppfinnelsen å skape en framgangsmåte for å koble ut senderen når hovedstasjonen har hengt seg opp, enten på grunn av linjestøy eller feil ved parallelldrift eller feil bruk. Endelig er det et formål med oppfinnelsen å fjerne fullstendig dødtida etter hver overføring fra en sendeterminal, slik at ei rekke meldinger kan overføres umiddelbart etter hverandre.

Ifølge oppfinnelsen kan dette oppnås gjennom de trekkene som er angitt i patentkrav 1 og underkravene. Oppfinnelsen skal nedenfor beskrives nærmere under henvisning til tegningene, hvor

fig. 1 viser et kjent signalskjema for radiokommunikasjon mellom en fjerntliggende terminal og en hovedstasjon,

fig. 2a og 2b viser tidsdiagrammer for signalmønstret og senderens av/på-tilstand for en dekoder-overgang fra enden av ei første melding til begynnelsen av ei etterfølgende, fig. 2c og 2d viser tidsdiagrammer for signalmønstret og senderens av/på-tilstand for en dekoder-overgang fra ei avbrudt første melding til begynnelsen av neste,

fig. 2e og 2f viser tidsdiagrmmer for signalmønstret og senderens av/på-tilstander for en dekoder-overgang fra "opphengt" til nedkoblet tilstand,

fig. 3 viser et blokkdiagram for dekoderen i hovedstasjonens sender slik den kan utformes i samsvar med oppfinnelsen,

fig. 4 viser et tilstandsdiagram for dekoderen i fig. 3, fig. 5 viser et kretsdiagram for styreenheten i fig.3, fig. 6 viser et flytdiagram for programutformingen for dekoderen i fig. 3,

fig. 7 viser et blokkdiagram for tonedetektoren i

styreenheten i fig.3,

fig. 8 viser et kretsdiagram for blokka i fig. 7 som beregner variansen,

fig. 9 viser et kretsdiagram for blokka i fig. 7 som angir terskelen for variansereferansen, fig. 10 viser et kretsdiagram for blokka for lagring av frekvensverdi og filteret for frekvensterskelen i fig. 7,

fig. 11 viser et flytdiagram for bakgrunnsaktivitetene ved programmet for tonedetektoren i fig.7,

fig. 12a og 12b viser flytdiagram av hovedaktivitetene ved programmet i tonedetektoren i fig. 7, mens

fig. 13 viser et kretsdiagram av begrenseren i fig. 3.

Kort uttrykt omfatter oppfinnelsen en dekoder for mottak og dekoding av et kodet signal som inneholder en spesiell frekvens f ved en første og en andre amplityde. Den første amplityden av frekvensen f er tilknyttet

enden av ei første kodet melding, mens den andre amplityden er tilknyttet starten av ei andre melding. Dekoderen omfatter en mottaker for å motta det kodete signalet, en tonedetektorkrets for å påvise frekvensen f o, en nivåføler som reagerer på mottakerens utgangssignal, ei "funksjonsblokk" for å avgi en kommando og en styreenhet som reagerer på tonedektektorkretsen og føleren. Tonedetektoren og styreenheten drives i en av minst to tilstander. I den første tilstanden får styreenheten tonedetektoren til å reagere på den første amplityden til frekvensen f o . Når nivåføleren registrerer den andre amplityden til frekvensen f , reagerer styreenheten med å sette detektorkretsen i sin andre tilstand. I denne tilstanden påviser detektorkretsen om nivåføleren ble utløst av frekvensen f eller av en annen frekvens.

o

Dersom detektorkretsen påviser frekvensen fQ, vil styreenheten bringe dekoderen til å avbryte den første meldinga og starte dekodingen av ei ytterligere melding. Dersom tonedetektoren i sin andre tilstand ikke påviser frekvensen f , vil styreenheten føre detektorkretsen tilbake til sin opprinnelige tilstand, slik at den kan fortsette å dekode den første amplityden til frekvensen

f tilknyttet den første meldinga.

Fig. la viser signalskjemaet for en kjent forbindelse mellom en fjerntliggende terminal og en hovedsender. Det består av lydsignaler i et visst tidsforløp. Den første tonen er kalt høynivå "vernetone"

(guard tone) nedenfor forkortet til HLGT, hvilken alltid har en enkelt frekvens. Dette signalet forteller dekoderen i hovedsenderen at den må være beredt til å motta en instruks som skal gis fra terminalen. Denne instruksen, som følger umiddelbart etter HLGT-signalet, er et av flere mulige lydsignaler.eller lydsignaler. Signalene eller tonene kalles "funksjonstoner" (FT) og hver enkelt tilsvarer for dekoderen en kommando om å utføre en funksjon. For eksempel kan en første slik funksjonstone representere en kommando til dekoderkretsen om å styre

senderen ved en første bærefrekvens. En andre funksjonstone kan representere en kommando om å slå på lyset på toppen av sendertårnet. Etter at en funksjontone som styrer senderen er overført fra en terminalsender, blir et stemmesignal

sent til senderen for utsendelse. Stemmesignalet er overlagret med en lavnivå vernetone (nedenfor kalt LLGT) i den fjerntliggende senderen. LLGT-signalet har samme frekvens som HLGT-signalet. Som betegnelsen antyder, har HLGT-signalet høyere amplityde enn LLGT-signalet. Fig. lb viser reaksjonen til den kjente dekoder på det overførte signalet når den såkalte funksjonstonen er en kommando for stying av senderen.Etter funksjonstonen registreres LLGT-signalet av den kjente dekoderen som styrer senderen inntil LLGT-signalet ender.Dekoderen avgir stemmesignalet, uten LLGT-signalet, til senderen. Senderen forblir styrt sålenge dekoderen fortsetter å påvise LLGT-signal. På grunn av filteret i dekoderen som påviser LLGT-signalet krever dekoderen en stille periode etter LLGT-signalet før ei ny melding kan starte med et HLGT-signal. Dersom et HLGT-signal blir sendt før dekoderen har fått tid til å bli deenergisert etter sin påvisning av et LLGT-signal, er det

en betydelig sannsynlighet for at den kjente dekoderen vil misoppfatte HLGT-signalet som et sterkt LLGT-signal. Dersom dette skjer er det er stor sannsynlighet for at dekoderen vil overse funksjonstonen som følger HLGT-singnalet. Resultatet vil bli at kommandoen fra terminalsenderen tapes. Fig. 2a til 2f viser eksempler på hvordan en dekoder ifølge oppfinnelsen tillater ei ytterligere melding å følge umiddelbart etter avslutningen av ei forutgående. Fig. 2a og 2b viser at etter fullføringa av ei første melding som inneholder et talesighal og et LLGT-signal, er det ikke nødvendig å vente en periode før utsendelsen av ei ytterligere melding. Dekoderen ifølge oppfinnelsen vil reagere på et HLGT-signal som følger umiddelbart etter et LLGT-signal. Fig. 2b viser at senderen enten vil kobles ut eller fortsette i styrt tilstand, avhengig av kommandoinnholdet i funksjonstonen. Ved det kjente utstyret ville et HLGT-signal etter et LLGT-signal bli oppfattet som mer LLGT. Kommandoen ville dermed bli oversett. Fig. 2c og 2d illustrerer at dekoderen ifølge oppfinnelsen også kan avbryte ei lydmelding før den er fullført. En styreenhet kan brukes som overvåkingsstasjon for styring av flere parallelle enheter og for nødtilfeller. En enhet kan overstyre den innkoblete brukeren i et nødtilfelle. Dersom brukeren trenger å gjennomføre en kommando i hovedstasjonen, kan en parallell enhet som sender et LLGT-signal og et stemmesignal overstyres. Dette var ikke mulig med kjente detektorer. Fig 2d viser at det andre HLGT-signalet fulgt av en funksjonstone (FT) kan koble ut stasjonen selv om den første enheten fremdeles sendte LLGT-signal og stemmesignal. Fig. 2e og 2f illustrerer hvordan dekoderen ifølge oppfinnelsen har evne til å koble ut hovedstasjonene sender dersom den "henger seg opp" under forhold med sterk støy. Kjente dekodere har dekodet støy som LLGT-signal og derfor holdt senderen innkoblet i ubegrenset tid. Dekoderen ifølge oppfinnelsen kan overstyre det falske LLGT-signalet og koble fra senderen slik at hovedstasjonen kan gjennomføre en ny kommando som tilføres. Fig. 3 viser et blokkdiagram av dekoderen ifølge oppfinnelsen. Denne dekoderen reagerer på det signalskjemaet som er vist i generell form i fig. 1 og 2 og som er forklart nærmere i US-PS 3.577.080. I det signalskjemaet som finnes i dette patentskriftet og i fig. 1 og 2, vil en fjerntliggende sendeterminal først sende over lydkanalen en høynivå vernetone eller vernesignal fulgt av en funksjonstone eller funksjonssignal som i sin tur følges av et stemmesignal overlagret over et lavnivå vernesignal. I fig. 3 er en linjekobler 1 mottaker av signaler fra en sendeterminal over lydkanaler. En krets 2 for kombinert inngangsforsterkning og automatisk forsterkningsstyring behandler inngangsignalet som skal tilføres resten av dekoderkretsen. Utgangssignalet fra kretsen 2 tilføres et filter 3 for vernetonen og føres deretter til senderen. Filteret 3 fjerner et vernesignal fra inngangsignalet ved et stemmesignal før dette sendes ut.

Et forfilter 4 er et båndpassfilter med lav Q, hvilket også mottar utgangssignalet fra kretsen 2. Forfilteret er et bredbånds filter som slipper gjennom vernetonen, men som undertrykker støy, stemmesignal og funksjonstone-frekvenser. En analog-bryter 5 gjør det mulig for en begrenserkrets 6 å motta sitt inngangsignal fra forfilteret 4 eller direkte fra kretsen 2. Begrenserkretsen mater sitt utgangssignal til en tonedetektor 8. Begrenserkretsen 8 kan være av konvensjonell utforming. Fortrinnsvis er den utformet som vist i fig. 13. En nivåføler-krets 7 med kjent utforming mottar sitt inngangssignal fra kretsen 2. Utgangssignalet fra nivåføleren 7 , så vel som utgangssignalet fra detektoren 8 tilføres en styreenhet 10 som reagerer på disse signalene med å styre bryteren 5 og detektoren 8. Detektoren 8 virker i to tilstander. I den første er detektoren 8 koblet inn for å påvise vernesignal. Når styreenheten 10 aktiveren utgangen som er merket "FT-åpning" vil detektoren 8 reagere med å veksle til sin andre tilstand hvori den påviser funksjonstone-frekvenser. En foretrukket utførelsesform av detektoren 8 er beskrevet nærmere med henvisning til fig. 7-12b.

I sin utgangstilstand tillater styreenheten 10 at bryteren 5 danner kontakt med sin 2-inngang. Ei melding starter med en høynivå vernetone. Etter at den høynivå vernetonen er blitt mottatt av linjekobleren 1 og ført til kretsen 2, slippes den til forfilteret 4. Vernetonen slipper gjennnom forfilteret 4 og kommer til 2-inngangen på bryteren 5. Denne slipper signalet videre til begrenseren 6. I begrenseren 6 behandles signalet slik at det blir i samsvar med inngangen til tonedetektoren 8. Fra begrenseren 6 blir således den høynivå vernetonen ført til inngangen på tonedetektoren 8. I starten er tonedetektoren 8 i sin første tilstand for å kunne påvise en vernetone. Påvisningsutgangen fra tonedetektoren 8 er forbundet med styreenheten 10. Denne aktiverer sin utgang merket "FT-åpning" som reaksjon på mottaket av signalet fra tonedetektoren 8. Dette kobler tonedetektoren 8 over i sin andre tilstand slik at den kan påvise funksjonstoner. Styreenheten 10 kobler også ut forfilteret 4 slik at tonedetektoren 8 kan motta den del av frekvensspektret som funksjonstonene opptar. Forfilteret 4 kobles ut av styreenheten 10 ved at bryteren kobles fra sin 2-inngang til sin 1-inngang.

Som nevnt følges den høynivå vernetonen umiddelbart av en funksjonstone. Funksjonstonen mottas av hovedstasjonen over linjekobleren 1 og føres til dekoderkretsen over kretsen 2 for inngangsforsterking og forsterkningsstyring. Tonedetektoren 8 settes istand til å påvise funksjonstoner fra utgangen av begrenseren 6 ved hjelp av styrekretsen 10. Tonedetektoren 8 har en parallell utgang som angir hvilken av de M tonene hovedstasjonen mottar. Dersom en av de M tonene blir påvist vil tonedetektoren 8 avgi et påvisningssignal til styreenheten 10. Dersom ingen gjenkjent funksjonstone blir påvist i løået av en forutbestemt tidsperiode, vil tonedetektoren 8 avgi et utkoblingssignal til styreenheten 10. Når styreenheten 10 mottar enten et påvisningssignal for en funksjonstone eller et utkoblingssignal, kobler styreenheten 10 forfilteret 4 inn ved å koble bryteren 5 tilbake til sin 2-inngang. Ved påvisning av en funksjonstone avgir styreenheten 10 et innkoblingssignal til en sperrekrets 9. Sperrekretsen 9 lagrer utgangsignalet

fra tonedetektoren 8 og overforer informasjonen til den

5 passende funksjonskretsen. Etter påvisningen av funksjonstonen og lagringen av den i sperrekretsen 9, vender styrekretsen 10 tonedetektoren 8 tilbake til sin første tilstand, for påvisning av vernetone. Dersom styreenheten 10 mottar et utkoblingssignal fra tonedetektoren 8 vil den koble dekoderkretsen tilbake til en tilstand hvori den er beredt til å motta et nytt HLGT-signal fordi dekoderen ikke kan påvise en funksjonstone-kommando.

Hver funksjonstone kan kommandere hovedstasjonen til å utføre en av ei rekke funksjoner. Funksjonstonene av særlig interesse i forbindelse med denne oppfinnelsen er funksjonstonene som kommanderer hovedstasjonen til å styre sin sender. Ved kjente anlegg sperret en kommando som styrte senderen andre parallelle terminalsendere mens overføringen varte. I noen tilfeller ville senderen forbli styrt etter at en fjerntliggende stasjon hadde sluttet å sende LLGT-signal. I fig. 3 mottar styreenheten 10 et senderstyrings-signal fra en pulsgenerator (one shot) 22. Generatoren 22 reagerer på en ELLER-port 2 0 som har på sine innganger de funksjonstoner på utgangen av sperrekretsen 9, som tjener til å styre senderen. Med senderen styrt er hovedstasjonen klar til å motta stemmesignal for utsendelse. Etter at sendeterminalen har sendt en funksjonstone som styrer hovedstasjonen sender, sender denne umiddelbart den stemmemelding som påtrykkes med en lavnivå vernetone. I hovedstasjonen mottas signalet på linjekobleren 1 og overføres over kretsen 2 til filteret 3 hvor den lavnivå vernetonefrekvensen blir filtrert ut av stemmesignalet. Stemmesignalet blir deretter avgitt til senderen for øyeblikkelig utsendelse. Stemmetonen og den lavnivå vernetonen blir begge tilført begge inngangene til nivåføleren 7 og 2-inngangen til bryteren 5. Styreenheten 10 avgir en utgangspulse for telling til tonedetektoren 8 for å hindre at denne kobler ut før LLGT-signalet har fått tilstrekkelig tid til å energisere tonedetektoren 8 over sitt terkselnivå. Styrekretsen 10 skifter også tonedetektoren 8 til en tilstand med høy Q-verdi.

Nivåføleren 7 overvåker amplityden til stemmesignalet og I LLGT-signalet ved utgangen av kretsen 2 for å påvise HLGT-signal som kan gi opplysning om starten på ei ny melding. Dersom nivåføleren 7 utløses av en tilstrekkelig amplityde, avgir den et signal på inngangen til styreenheten 10, som er merket "nivåpåvisning". Som reaksjon aktiverer styreenheten 10 den analoge bryteren 5 slik at kontakten lukkes mot dens "1-inngang" og bypass-filteret 4. Samtidig vil styreenheten 10 senke Q-verdien til tonedetektoren 8 ved hjelp av sin utgang som er merket "Q-styring". I tillegg vil styreenheten 10 fjerne den energien som er lagret i tonedetektoren over sin utgang merket "klarering av teller".

Ved å koble ut forfilteret 4 mottar begrenseren 6 hele signalet som kommer på utgangen av kretsen 2. På grunn av naturen til begrenseren 6 vil den dominerende frekvensen på utgangen til begrenseren 6 være det signalet på inngangen som har størst amplityde. Dersom nivåføleren 7 utløses av et sterkt stemmesignal vil utgangssignalet på begrenseren 6 være et signal med omtrent frekvensen til stemmen. Dersom nivåføleren 7 virkelig registrerer et HLGT-signal vil utgangssignalet på begrenseren 6 ha en karakteristisk frekvens like vernetonefrekvensen. Den lavere Q tillater tonedetektoren 8 å reagere hurtigere og derfor gi styreenheten 10 varsel om et signal på forholdsvis kort tid. Fordi styreenheten 10 reagerer på et signal fra nivåføleren 7 med å koble ut forfilteret 4 og forandre Q-faktoren for tonedetektoren 8, forblir senderen styrt og sender signalet fra den fjerntliggende terminalen. Dersom nivåføleren 7 misoppfatter et høyamplityde stemmesignal skjer det ingen avbrytelse av den overførte stemmemeldingen. Dersom tonedetektoren 8 ikke påviser HLGT-signalet i løpet av ei forutbestemt tid, vil styreenheten 10 bringe tonedetektoren 8 tilbake til sin høyere Q-faktor, sende tellerstart-puls til detektoren 8 og åpne forfilteret 4.

Fig. 4 viser et tilstandsdiagram for en dekoder ifølge oppfinnelsen. Etter innkobling vil dekoderen vist i fig. 3 befinne seg i en tilstand 1 bestemt av styreenheten 10. Bryteren 5 danner kontakt mot sin 2-inngang og detektoren 8 er beredt til å påvise en såkalt vernetone. Detektoren 8 har nå lav Q-faktor. Ved overgang til tilstand 1, enten ved innkobling eller ved overgang fra tilstand 4, vil styreenheten 10 klarere en indre teller i detektoren 8 og klarere, d.v.s. bringe i utgangsstilling, sperrekretsen 9. Når detektoren 8 får tilstrekkelig energi ved vernetonefrekvensen til å forårsake et utgangssignal, vil styreenheten 10 motta et påvisningssignal. Som en reaksjon på dette signalet fører styreenheten 10 dekoderen over i tilstand 2.

I dekoderens tilstand 2 aktiverer styreenheten 10 sin FT-åpning-utgang som påvirker detektoren 8 slik at den kan registrere en av de M funksjonstonene. Styreenheten 10 får også bryteren 5 til å koble over til sin 1-inngang og dermed omgå forfilteret 4. I tillegg klarerer styreenheten 10 sperrekretsen 9 slik at den er beredt til å motta nye funksjonskommandoer. Styreenheten 10 forblir i tilstand 2 inntil den mottar enten et påvisningssignal for en tone eller et utkoblingssignal fra detektoren 8. Dersom styreenheten 10 mottar et utkoblingssignal fra detektoren 8 vil den gå tilbake til tilstand 1. Dersom den mottar et påvisningsignal for en tone vil den føre dekoderen 8 over i tilstand 3.

I tilstand 3 påvirker styreenheten 10 dekoderen til å utøve de fuksjonenen som angis av de dekodete tonene eller signalene. Styreenheten 10 gjør dette ved å sende en åpnepuls til sperrekretsens 9 inngang merket CK, idet sperrekretsen lagrer og holder de M mulige tonene fra detektorens 8 utgang. Sperrekretsen 9 avgir de forskjellige tonene til de respektive styrekretsene i hovedstasjonen slik at funksjonskommandoene utføres. Dersom funksjonstonen er en kommando om å utøve en annen funksjon enn å styre senderen, vil styreenheten 10 vende tilbake til sin tilstand 1 etter at sperrekretsen 9 har lagret tonen påvist av tonedetektoren. Dersom den påviste funksjonstonen krever styring av senderen, går styreenhten 10 over i tilstand 4 istedenfor tilstand 1. Utgangssignalene til sperrekretsen 9, som styrer senderen, mates tilbake til styreenheten. Når styreenheten 10 mottar et signal over denne tilbakekoblingsbanen, med anvisning om at senderen er styrt, vil den gå fra tilstand 3 til tilstand 4.

I tilstand 4 får styreenheten 10 dekoderen til å lete etter LLGT-signal. Styreenheten 10 aktiverer bryteren 5 slik at forfilteret 4 kobles inn. Tonedetektoren 8 er i en tilstand for påvisning av vernetone. Den har også høy Q-faktor. Som vist i signalskjemaet illustrert i fig. la og lb og fig. 2a til 2f, varsler LLGT-signalet til styreenheten 10 at det foreligger et stemmesignal som blir utsendt av den styrte senderen. Så lenge styreenheten 10 mottar LLGT-signalet vil den fortsette å holde senderen innkoblet. Når styreenheten 10 går over i tilstand 4, starter den en indre teller i detektoren 8. Dette vil bli beskrevet nærmere i forbindelse med beskrivelsen av en utførelsesform av detektoren vist i fig. 7-12b. Den indre telleren i tonedetektoren 8 bringes i starten til en verdi forskjellig fra null, for å sikre at detektoren 8 når et terskelnivå med hensyn på energi får et indre ur i detektoren kobler ut og angir til styreenheten 10 at LLGT-signal ikke er blitt påvist. I tilstand 4 er styreenheten 10 beredt til å reagere på et utgangssignal fra detektoren 8 og et påvisningssignal fra nivåføleren 7. Dersom påvisningsignalet fra detektoren 8 avbrytes vil styreenheten 10 falle ut av tilstand 4 etter et forutbestemt tilsintervall. Dette tidsintervallet sikrer at mangelen på et påvist signal fra detektoren 8 ikke skyldes en transient-tilstand, men en ekte avslutning på ei melding. Når tidsintervallet er over, forutsettes at meldinga er over og styreenheten 10 bringer dekoderen til tilstand 1 hvor den leter etter HLGT-signal som angir starten av ei ny melding. Dersom dekoderen mottar et HLGT-signal mens den befinner seg i tilstand 4, vil styreenhetens 10 inngang merket NIVÅ motta et signal fra nivåføleren 7. Som reakson på dette signalet vil styreenheten 10 bringe dekoderen over i tilstand 5.

I tilstand 5 vil styreenheten 10 aktivere bryteren 5 slik at forfilteret 4 kobles ut. I tillegg vil styreenheten 10 senke Q-faktoren og klarere den interne telleren. Dette medfører at detektoren avgir den energi som skyldes påvisning av LLGT-signal. Dersom detektorens 8 utgang etter at den er blitt bragt i tilstand 5 fortsatt angir påvisning av en vernetonefrekvens, vil styreenheten 10 overføre dekoderen fra tilstand 5 til tilstand 2, fordi den høynivå vernetonen angir at ei ny melding blir sendt. Dersom detektoren mens den er i tilstand 5 ikke påviser en vernetonefrekvens, vil den koble ut og forårsake at styreenheten 10 fører den tilbake til tilstand 4. Hele tida mens detektoren er i tilstand 5 fortsetter senderen å være innkoblet gjennom utgangen fra sperrekretsen 9 og fortsetter derfor å sende signalet som kommer inn fra den fjerntliggende terminalen.

Dekoderen kan samlet innta fem forskjellige tilstander. Kombinasjonen av forfilter 4, bryter 5, begrenser 6 og tonedetektor 8 utgjør detektorfunksjonen i systemet vist i fig. 3 og kan samlet benevnes et "detektorsystem" som er tilknyttet styreenheten 10 slik at det kan drives i fire forskjellige tilstander. De fire tilstandene tilsvarer fire av de fem mulige detektortilstandende. Den første tilstanden er med bryteren 5 koblet til utgangen av forfilteret 4, detektoren 8 innkoblet for å påvise vernetonefrekvens og detektorens Q-faktor koblet på lav verdi. Den andre tilstanden er lik den første med unntak av at bryteren 5 kobler kretsen 2 til begrenseren 6 og detektoren 8 er koblet for å påvise funksjonstonefrekvenser. I den tredje tilstanden kobler bryteren 5 forfilteret til begrenseren 6. Detektoren 8 er koblet til å påvise vernetonefrekvens og har høy Q-faktor. I den fjerde tilstanden kobler bryteren 5 kretsen direkte til begrenseren 6. Detektoren er koblet til å påvise vernetonefrekvens og har lav Q-faktor. Detektorsystemet har ingen femte tilstand, fordi dekoderens tredje tilstand gjelder behandling av funksjonstonen, hvilket ikke involverer noen av de øvrige komponentene i detektorsystemet.

Fig. 5 viser en kretsutforming av styreenheten 10 i fig. 3. Fem flip-flop-kretser 501, 503, 505, 507 og 509 av såkalt D-type danner en tilstandsstyring for de fem tilstandene til dekoderen beskrevet med henvisning til fig. 4. Hver flip-flop svarer til et ursignal som avgis av en urkrets 511 i styreenheten 10. Urkretsen er frittløpende. Koblingsinngangen ("set input") til flip-flop 501 og bryteinngangene ("reset inputs") til flip-flop 503, 505, 507 og 509 er forbundet til ei starterblokk 513 som setter kretsen i tilstand 1 fra starten. Starterblokka 513 kan i praksis være en manuell bryter eller tast. Q-utgangen til flip-flop 501 er koblet til en pulsgenerator ("one shot") 515 over en OR-port 517. Utgangssignalet fra pulsgeneratoren 515 er signalet for tellerklarering fra styreenheten 10 i fig. 3. Q-utgangen fra flip-flop 503 og 509 gir også signal på OR-porten 517. Følgelig vil flip-flop 501, 503 og 509 hver få pulsgeneratoren 515 til å avgi en puls for å klarere telleren i detektoren 8 i fig. 3. Fordi flip-flop 501, 507 og 509 er tilknyttet henholdsvis tilstand 1, tilstand 2 og tilstand 5, vil styreenheten 10 klarere telleren i detektoren 8 når dekoderen går over i tilstand 1, 2 og 5. Tilsvarende har en OR-port 519 to innganger joblet til flip-flop 501 og 503, svarende til henholdsvis tilstand 1 og tilstand 2. En ytterligere pulsgenerator 521 får inngangsignal fra utgangen av en OR-port 519. Utgangspulsen fra pulsgeneratoren 521 tilsvarer signalet for klarering av sperrekretsen fra styreenheten 10 i fig.3. Styreenheten 10 klarerer derfor sperrekretsen 9 når den går over i tilstand 1 eller 2. Utgangssignalet fra styrekretsen 10, som skal koble ut forfilteret 4 dannes av en OR-port 523 som mottar Q-utgangene fra flip-flop 503 og 509, tilsvarende henholdsvis tilstand 2 og 5. Når dekoderen går over i tilstand 2 eller .5, vil styreenheten 10 koble ut forfilteret 4. En ytterligere pulsgenerator 522 utløses av utgangssignalet fra flip-flop 507. En puls fra denne pulsgeneratoren forårsaker start av telleren i dekoderen 8. Telleren startes derfor når dekoderen går over i tilstand 4. Signalene fra styreenheten 10 som skal klarere telleren, klarere sperrekretsen og koble ut forfilteret blir alle aktivert i flere av de tilstandene som er beskrevet i tilknytning til fig. 4. De signalene fra styreenheten 10 som gir tilførsel av funksjonstone ("FT-åpning"), som åpner sperrekretsen, som starter telleren og som styrer Q-faktoren, blir alle aktivert bare i en av de tilstandene som er angitt i tilknytning til fig. 4.

Hver av flip-flop 501-509 reagerer på flere inngangssignal som påtrykkes flip-flopenes D-innganger. D-inngangen til flip-flop 501 (som tilsvarere tilstand 1) får signal fra en OR-port 525. Denne får inngangssignal fra tre AND-porter 527, 529 og 531 med dobbeltinnganger. Den første inngangen til AND-port 527 er det inverterte signalet fra OR-port 20 i fig. 3. Utgangssignalet fra porten 20 angir at senderen er i styrt tilstand. Inverterporten 533 mottar signalet for senderstyring fra port 20. Et utgangssignal fra inverterporten 533 angir altså at senderen styres. Den andre inngangen til AND-porten 527 er Q-utgangen fra flip-flop 505 (tilstand 3). Dersom funksjonen som er inngitt i sperrekretsen 9 fra styreenheten 10 i tilstand 3 ikke styrer senderen, vil styreenheten vende tilbake til tilstand 1, d.v.s. at utgangssignalet fra AND-port 527 og OR-port 525 vil være høyt og vil bli sluppet gjennom til flip-flopens 501 Q-utgang.

Utkoblingssignalet fra detektoren 8 i fig. 3 og Q-utgangssignalet fra flip-flop 503 (tilstand 2) er de to inngangene til AND-port 529. AND-port 529 vil avgi et signal til D-inngangen til flip-flop 501 over OR-port 525 når detektoren 8 ikke mottar en funksjonstone i løpet av et forutbestemt tidsintervall. Dersom dette skjer vil styreenheten 10 motta et utkoblingssignal fra detektoren 8, som av styreenheten 10 er satt i tilstand 2, hvilken tilsvarer en aktivert Q-utgang fra flip-flop 503. AND-port 531 mottar et inngangssignal fa Q-utgangen til flip-flop 507 (tilstand 4) og sitt andre inngangssignal fra utgangen av inverteren 532. Inverteren 532 mottar et signal for tonepåvisning fra detektoren 8. Dersom styreenheten 10 mottar et utkoblingssignal mens den er i tilstand 4 vil den derfor slippe et aktivt signal fra D-inngangen til flip-flop 501 til Q-utgangen til samme flip-flop. Når LLGT-signalet forsvinner vil derfor dekoderen skifte fra tilstand 4 til tilstand 1. D-inngangen til flip-flop 503 omfatter en OR-port 533 og to AND-porter 535 og 537. Utgangen til OR-porten 533 gir direkte D-inngang til flip-flop 503. Utgangene fra AND-portene 535 og 537 danner de to inngangene til en OR-port 533. AND-port 535 har to innganger, med den første fra flip-flop 501 (tilstand 1) og den andre signalet fra detektoren merket "tonepåvisning". AND-port 537 har to innganger, med en inngang koblet til flip-flop 509 (tilstand 5) og den andre til samme utgang fra detektoren som porten foran. Styreenheten 10 vil derfor gå over til tilstand 2 (aktivert Q-utgang fra flip-flop 503) når den mottar et påvisningssignal fra tonedetektoren mens styreenheten er enten i tilstand 1 eller 5.

Fordi tilstand 3 bare kan nås fra tilstand 2, er D-inngangen til flip-flop 505 koblet direkte til fra utgangen fra AND-port 539 istedenfor fra en OR-port. AND-port 539 har to innganger, en fra flip-flop 503 (tilstand 2) og den andre fra detektorens 8 påvisningsutgang. Fordi tilstand 4 (flip-flop 507) bare kan nås fra tilstand 3 eller tilstand 5, omfatter D-inngangen til flip-flop 507 en OR-port 541 og AND-porter 543 og 545. AND-port 543 mottar sine inngangssignaler fra flip-flop 505 (tilstand 3) og signalet fra OR-port 20 i fig. 3, som angir at senderen er styrt. AND-port 545 mottar sine inngangsignal fra flip-flop 509 (tilstand 5) og fra detektorens 8 utkoblingsutgang. Styreenheten 10 vil derfor gå over i tilstand 4 (en aktivert Q-utgang fra flip-flop 507) fra tilstand 3 når styreenheten 10 mottar et signal om senderstyring fra OR-port. Styreenheten vil gå over i tilstand 4 fra tilstand 5 når den mottar et utkoblingssignal fra detektoren 8. Til slutt får flip-flop 509 , som representerer tilstand 5, sin D-inngang aktivert av AND-port 547. AND-port 547 har to innganger, den første tilkoblet flip-flop 507 (tilstand 4) og den andre tilkoblet nivåføleren 7 i fig. 3. Styreenheten 10 vil derfor gå over i tilstand 5 fra tilstand 4 når den mottar signal fra nivåføleren 7. Den vil vende tilbake til tilstand 4 dersom den i tilstand 5 mottar et utkoblingssignal fra detektoren 8. Den vil vende tilbake til tilstand 2 dersom den i tilstand 5 mottar en påvisningssignal fra detektoren 8.

Fig. 6-13 viser detaljerte kretsdiagram og flytskjema for foretrukne utførelsesformer av styreenheten 10 (fig. 6), tonedetektoren 8 (fig. 7-12b) og begrenseren 6 (fig. 13). Styreenheten 10 som er vist i fig. 5 realiseres fortrinnsvis med programvare. Detektoren 8 realiseres også fortrinnsvis med programvare slik det er illustrert i flytskjemaet i fig. 11, 12a and 12b. Andre tonedetektorer og begrensere kan brukes i begrenseren i fig. 3 istedetfor de som er vist i fig. 7-13. Komponentblokkene til dekoderen i fig. 3 utover tonedetektoren 8, begrenseren 6 og styreenheten 10 er i den viste I fig. 6esformen av kjent utforming.

A. STYREENHETEN

Fig. 6 viser et flytskjema for en utforming av programvaren for styreenheten 10 i fig. 3 og 5. Denne programvaren skal utføre funksjonene i tilstandsdiagrammet i fig. 4. En sentral behandlingsenhet eller prosessor som denne programvaren skal brukes sammen med vil periodisk koble inn dekoderen for å fastslå om en fjerntliggende terminal sender ei melding. Flytskjemaet i fig.6 illustrerer grunnlagsprogramvaren for flytskjemaet i fig. 11, mens flytskjemaet i fig. 11 viser det tilsvarende for flytskjemaet i figurene 12a og 12b.

I fig. 6 starter blokka merket DETEKTOR FOR TONEINNKOBLING 551 algoritmen i flytskjemaet som utfører funksjonene til diagrammet i fig. 4. Fra detektorblokka 551 går flytskjemaet til blokk 553 som fastlegger om vernetonen er blitt mottatt av dekoderen. Dersom den ikke er blitt mottatt vil programmet gå tilbake til blokka 553 og fortsette å søke etter vernetone. Dette tilsvarer tilstand 1 i tilstandsdiagrammet i fig. 4. Dersom vernetone blir påvist går flytskjemaet videre til funksjonsblokk 555 som kobler inn tonedekoderen og kobler ut eller forbi forfilteret. Flytskjemaet går så til blokk 557 hvor det fastslås om en funksjonstone er blitt mottatt. Dette tilsvarer tilstand 2 i tilstandsdiagrammet 4. Dersom en funksjonstone ikke påvises, går flytskjemaet til blokk 559 hvor det avgjøres om tidsgiverens tidsgrense er blitt overskredet. Dersom den ikke har gjort det, går flytskjemaet tilbake til blokk 557. Dersom tida er utløpt uten at en funksjonstone er blitt påvist, vil flytskjemaet gå tilbake og koble inn detektorblokka 551 (tilstand 1). Dersom en funksjonstone er påvist går flytskjemaet fra blokk 557 til funksjonsblokk 561. I blokka 561 vil programmet utføre den funksjonen som er forbundet med den dekodete funksjonstonen. Dette tilsvarer tilstand 3 i tilstandsdiagrammet i fig. 4. Som forberedelse til ytterligere behandling blir forfilteret koblet inn av blokk 561. Fra blokk 561 går flytskjemaet til blokk 563 hvor programmet fastslår om den behandlete funksjonstonen styrte senderen. Dersom den ikke gjorde det vil flytskjemaet vende tilbake til påvisning av vernetone i blokka 551 (tilstand 1). Dersom senderen er styrt vil flytskjemaet gå til funksjonsblokk 565 hvor programmet starter en teller (svarénde til den indre teller som er nevnt i fig. 3). Fra funksjonsblokka 565 går flytskjemaet til blokk 567 hvor programmet avgjør om vernetone er blitt påvist. Dette tilsvarer tilstand 4 i tilstandsdiagrammet i fig. 4. Dersom vernetone ikke er påvist vil flytskjemaet gå tilbake og koble inn blokk 551. Dersom vernetone blir påvist vil flytskjemaet gå til blokk 569 hvor programmet avgjør om nivåføleren er blitt koblet inn. Dersom dette ikke er tilfelle, vender flytskjemaet tilbake til blokk 567. Dersom nivåføleren er blitt innkoblet går flytskjemaet til funksjonsblokk 571. I denne blokka vil programmet koble ut forfilteret, senke Q-faktoren (kvalitetsfaktoren) til detektoren ved å forandre integrasjonstida for den indre telleren og stille den på null. Dette fører dekoderen til tilstand 5 i fig.4. Den indre telleren er den samme telleren som ble startet i funksjonsblokk 565. Fra funksjonsblokka 571 går flytskjemaet til blokk 573 hvor programmet finner ut om vernetone er påvist. Dersom den ikke er påvist vil flytskjemaet gå til funksjonsblokk 575 hvor forfilteret kobles inn og Q-faktoren heves ved å veksle intagrasjonstida for den indre telleren. Dette bevirker at dekoderen føres tilbake til tilstand 4. Fra funksjonsblokka 575 går flytskjemaet tilbake til funksjonsblokka 565. Dersom vernetone blir påvist i blokk 573 går flytskjemaet tilbake til blokka 555 hvor forfilteret blir koblet ut og tonedetektoren koblet inn. Dette tilsvarer bevegelse av tilstandsdiagrammet i fig. 4 fra tilstand 5 til tilstand 2 som reaksjon på mottakelsen av HLGT.

B TONEDETEKTOREN

Fig. 7 viser et skjematisk blokkdiagram av en foretrukket utførelsesform for utstyret i tonedetektoren 8 i fig. 3. Detektoren bestemmer om en gyldig tone er blitt mottatt i løpet av et forutbestemt tidsintervall. Detektorkretsen i fig. 7 starter driften når en innkoblingsbryter er blitt utløst i styreenheten 10. Påvirkning av innkoblingsbryteren i styreenheten 10 utløser en pulsgenerator ("one shot") 11 som reagerer med en åpningspuls på utgangen. Åpningspulsen er inngang til koblingsinngangen for flip-flop 12. Q-utgangen til flip-flop 12 er et signal for å avbryte innkobling, som åpner utgangen fra en detektor 13 for 0-kryssing og åpne AND-porten. Q-utgangen fra flip-flop 12 og utgangen fra detektoren 13 mater de to inngangene til AND-port 14.

Detektoren 13 reagerer på begrenseren 6 i fig. 3, og gir et kvadratsignal av samme frekvens som begrenserutgangen. Ved hver overgang fra negativ til positiv av inngangssignalet til detektroen 13 blir et avbruddssignal utviklet, som tjener som tidsbasis for detektoren 8. Utgangssignalet fra AND-porten 14 er et avbruddssignal (I) som tjener til å tidsstyre direkte en del av detektoren 8. En krets 15 som gjennomfører en divisjon med N/2 dividerer avbruddsignalet med denne verdien hvor stor N er antallet prøveregister i dekoderen (hvilket vil bli beskrevet nedenfor). Dersom N er lik åtte, vil kretsen 15 gi en utgangspuls for hver fjerde gang avbruddssignalet (I) opptrer. Utgangen fra kretsen 15 er et sekundært avbruddsignal som i fig. 7 er kjennetegnet "2I/N". De to signalene I og 2I/N skaffer alle tidsstyringssignalene til de forskjellige komponentene i dekoderen i fig. 7. Hver urpuls tillater dekoderen å gjennomføre en ny beregning.

Et register 16, et lagerregister 17 og en frittløpende urkrets 18 samarbeider for å lagre en analog verdi som tilsvarer hendelsestidspunktet for to suksessive avbruddssignaler (I). Registeret 16 og lagerregisteret 17 mottar avbruddsignalet på sine "urinnganger". Når registeret 16 mottar avbruddssignalet på sin urinngang lagrer det og holder avlesningen til urkretsen 18 som påtrykkes dens lastinngang. Lagerregisterer 17 vil som reaksjon på mottak av avbruddssignalet på sin urinngang lagre informasjon som er påtrykt på dens lastinngang. Denne informasjonen er innholdet i registeret 16 som representerer analogverdien til urkretsen 18 ved det forutgående avbruddsignal (I) fra detektoren 13 for 0-gjennomgang. Verdiene lagret i registeret 16 og lagerregisteret 17 blir sammenlignet i en diskriminator 19. Den analoge forskjellen i verdi mellom registeret 16 og lagerregisteret 17 representerer tidsforløpet mellom to suksessive avbruddssignaler (I), hvilket er frekvensperioden til den innkommende tonen. Differenssignalet fra diskriminatoren 19 er lastinngang til en bufferkrets 21 kjennetegnet PERIODE-PRØVE-BUFFER, som holder de N siste utgangssignalene fra diskriminatoren 19. Bufferkretsen 21 veksler innhold som reaksjon på avbruddssignalet mottatt på dens urinngang. Ved å veksle innholdet i bufferkretsen 21 blir differenssignalet fra diskriminatoren 19 påtrykt den første delen av bufferkretsen. Innholdet i den N te bufferdelen slettes og den N te bufferdelen antar den verdien som tidligere befant seg i bufferdelen foran (N-l). Ved hvert andre avbrudd (2I/N) blir N-utgangene til bufferkretsen 21 påtrykt en addisjonskrets 23 som adderer de N-utgangene og avgir resultatet til belastningsinngangen til en krets 25 for divisjon med stor N. Kretsen 25 tidsstyres av det sekundære avbruddssignalet (2I/N), slik at den gjennomfører en ny beregning bare når addisjonskretsen 23 beregner en ny sum fra N-utgangene til bufferen. Utgangssignalene fra kretsen 25 har analog verdi og gir uttrykk for den gjennomsnittlige periode til de N-periodene som er lagret i bufferkretsen 21. Siden addisjonskretsen 23 og kretsen 25 tidsstyres av det sekundære avbruddssignalet, beregnes en ny gjennomsnittsperiode bare to ganger i en full periode for bufferkretsen 21. Hver prøve er derfor innesluttet to ganger i beregningene av den gjennomsnittlige perioden. Alle kretsene som følger addisjonskretsen 23 og divisjonskretsen 25 i signalbehandlings-kjeden tidsstyres av det sekundære avbruddssignalet fordi nye verdier for gjennomsnittsperioden blir beregnet bare på dette tidspunktet.

N-utgangene til bufferkretsen 21 blir også tilført eller påtrykt ved (LDl) en varians-kalkulator 27. I tillegg mottar kalkulatoren 27 på en lastinngang (LD2) det gjennomsnittlige periodesignalet fra kretsen 25. Kalkulatoren 27 mottar disse signalene som påtrykkes dens innganger for hvert sekundært avbruddssignal. Kalkulatoren 27 fastlegger en gjennomsnitts varianseverdi for N-signalene fra bufferkretsen 21. Den gjennomsnittlige variansen beregnes i følgende ligning:

N

GJEN.VARIANS=d £ PERIODE-PRØVE (i) - PERIODEGJENNOMSNITT

hvor N er lik antall posisjoner eller steder i bufferkretsen 21. Hver posisjon i bufferkretsen 21 er identifisert som PERIODE-PRØVE (i) hvor (i) kan være 1 til N. Variansen for hver PERIODE-PRØVE representeres av kvadratleddet i likninga ovenfor, dvs. (PERIODE-PRØVE (i) - PERIODE-GJENNOMSNITT)<2>, hvor den første delen er utgangen fra kretsen 25. Utgangssignalet fra varianskalkalkulatoren er et analog-signal som angir gjennomsnittlig varians. Et eksempel på utforming av kalkulatoren 27 er vist i fig. 8.

En terskelkrets 29 mottar den gjennomsnittlige periodeverdien fra kretsen 25 på sin lastinngang. Denne terskelkretsen beregner en referanseterskel for variansen etter følgende likning:

hvor K er en konstant (brukt for å innstille terskelverdien og PERIODE-GJENOMMSNITT er den gjennomsnittlige perioden beregnet av kretsene 23 og 25. Det analoge utgangssignal fra terskelkretsen 29 angir den maksimale tillate gjennomsnittsvariansen for en gyldig tone. Dersom hver prøve-periode er betydelig forskjellig men i gjennomsnitt danner en gyldig tone, vil den gjennomsnittlige variansen ligger over terskelverdien. Tonedetektoron 8 vil derfor ikke åpne sin detektorutgang. En utforming av terskelkretsen 29 er vist i fig. 9.

Resulatatet av beregningene med

varians-kalkulatoren 27 og terskelkretsen 29 er inngangssignaler på A og B til en komparator 31 som sammenligner de to analoge verdiene og bestemmer om den gjennomsnittlige variansen fra varians-kalkulatoren 27 er større enn terskelverdien fra terskelkretsen 29. Komparatoren 31 tidsstyres av det sekundære avbruddssignalet 2I/N. Dersom den gjennomsnittlige variansen fra prøvene i bufferkretsen 21 er mindre enn eller lik terskelverdien fra terskelkretsen 29, vil

utgangssignalet fra komparatoren 31 være et binært signal (VARIANSE GOD) til to AND-porter 33 og 34. AND-porten 33 krever at alle dens tre innganger skal være aktivert før den avgir et utgangssignal. Den andre og den tredje inngangen til AND-porten 33 avledes fra bestemmelser gjort i forbindelse med et filter 35 som bestemmer en frekvensterskel. Når filteret 35 mottar det sekundære avbruddssignalet på sin styringsinngang sammenlikner utgangssignalet fra kretsen 25 med ei rekke analoge verdier lagret i en lagringskrets 37 for frekvensverdi. Dersom det gjennomsnittlige utgangssignal fra kretsen 25 ligger i området til noen av de lagrete verdiene i lagringskretsen 37, vil utgangssignalet fra filteret 35 være et binært signal (PERIODE GOD) til den andre inngangen til AND-portene 33 og 34. Lagringskretsen 37 er delt i en vernetone-del og en funksjonstone-del. Styrekretsen 10 styrer lagringskretsen 37, slik at den kobler tonedekoderen fra å dekode funksjonstone til vernetone og omvendt. Et andre utgangssignal fra filteret 35 omfatter flere parallelle utgangssignaler som er binært kodete og som representerer bestemte toneverdier påvist av filteret 35. For hvert sekundært avbruddssignal (2I/N) sammenligner en sammenligningskrets 39 de parallelle binære utgangssignalene fra filteret 35 med en binær verdi lagret i en RAM 41. Dersom den binære verdien lagret i RAM 41 er lik verdien av de parallelle binære utgangssignalene til filteret 35, avgis et signal (A=B) til AND-porten 33. En port 40 inverterer signalet A=*B slik at det utvikles signalet A^B.

En port 4 4 er en AND-port med tre innganger, hvis utgangssignal påtrykkes lastinngangen til RAM 41 og klareringsinngangen til en integrasjonsteller 147 ved hjelp av en OR port 43. Signalet A=B fra porten 40 går til en første inngang til AND-porten 44. Det andre inngangssignalet til porten 44 er det binære signalet merket PERIODE GOD fra filterkretsen 35. Det tredje signalet er binærsignalet merket VARIANSE GOD fra komparatoren 31. NÅr alle de tre inngangssignalene fra porten 4 4 er aktivert vil denne porten bli koblet inn og bevirke at RAM 41 tar inn i lageret det foreliggende binærsignalet som befinner seg på utgangen til filteret 35. Utgangssignalet fra AND-porten 44 vil også fjerne tellingen i telleren 47. Hensikten med AND-porten 44 vil bli beskrevet nærmere i forbindelse med telleren 47.

Ved det neste sekundære avbruddssignalet vil kretsen 39 sammenligne et fornyet utgangssignal fra filteret 35 med verdien i RAM 41. Verdien i RAM 41 vil alltid angi den binært kodete toneutgangen fra filteret 35 ved det siste avbruddssignalet, når de to signalene som ble nevnt ovenfor ble aktivert. Dette ble riktig, fordi AND-porten 44 bare fører nye verdier inn i RAM 41 fra filteret når den nye verdien er forskjellig fra den foreliggende og både variansen og perioden er tilfredsstillende, slik det angis ved utgangssignalene fra filteret 35 og komparatoren 31. Dersom støy avbryter den gyldige tonen imidlertidig vil RAM 41 holde sin verdi fordi støyen, selv om den sannsynlivis vil forårsake et nytt binært utgangssignal på filterkretsen 35, ikke vil gi et signal som tilfredsstiller varianskravene. Alle tre betingelsene, dvs. riktig periode, riktig varians og ny binær toneverdi, kreves før RAM 41 blir tilført den nye verdien.

Telleren 47 har en urinngang som mottar utgangspulser fra AND-porten 33. Dette signalet vil opptre ved hvert sekundært avbruddsignal når det foreligger et signal for riktig periode fra filterkretsen 35, et signal for riktig varians fra komparatoren 31 og et A=B-signal fra sammeligningskretsen 39. Aktiveringen av alle disse utgangssignalene betyr at en registrerbar tone er blitt påvist (en gyldig toneperiode hvis varians er mindre enn en forutbestemt verdi) og den gyldige tonen har samme frekvens som den siste gyldige tonen som ble påvist. Med disse betingelsene tilfredsstilt vil utgangssignalet fra AND-porten 33 styre telleren 47 og forårsake at det lagrete antall økes med en. Et signal for klarering av telleren til porten 43 fra styreenheten 10 gjør det mulig for styreenheten å deenergisere tonedetektoren når den kobler detektoren fra en tilstand til en annen. Dette sikrer at ingen lagret energi fra en tidligere detektortilstand påvirker detektorfunksjonen i dens nye tilstand. Starttelleren 46 er kodet med et antall som plasserer telleren 47 i en pre-energisert tilstand. Innholdet i starttelleren 46 blir overført til integrasjonstelleren 47 som reaksjon på utgangssignalet til starttelleren fra styreenheten 10.

Dersom frekvensen som ble påvist i filterkretsen 35 veksler verdi vil sammenlikningen i sammenlikningskretsen 39 danne et signal (A=B) på utgangen til porten 40, som indikasjon på at toneperioden er ikke det samme som perioden for tonen som ble mottatt tidligere ( den tidligere perioden er lagret i RAM 41). I dette tilfellet vil utgangssignalet fra AND-porten 44 bli aktivert for å klarere integrasjonstelleren 47. Sammenlikningskretsen 49 utfører en sammenlikning for hvert sekundært avbruddssignal. Tilsvarende sammenlikner en sammenlikningskrets 4 5 for integrasjonsterskelen det binære utgangssignal fra en integrasjonsteller 47 med det binære utgangssignal fra enten en terskel-lagringskrets 48 eller en terskel-lagringskrets 49 ved hvert sekundært avbruddssignal.

Dersem telleren 47 når tilstrekkelig høyt nivå til å bli lik eller større enn de binære verdiene lagret i lagringskretsene 48 eller 49, har en gyldig tone vært tilstede i tilstrekkelig lang tid til å gi grunnlag for et positivt påvisningssignal fra sammenlikningskretsen 48 til styreenheten 10. For å gjennomføre dette sammenlikner sammenlikningskretsen 45 utgangssignalet fra telleren 47 med innholdet i lagringskretsene 48 eller 49 og avgir et påvisningssignal når tallet i telleren 47 er lik eller større enn det binære tallet lagret i lagringskretsene 48 eller 49. Lagringskretsen 49 reagrere på inngangssignal fra filterkretsen 35. Hver frekvens, slik de representeres av de binære tilstandene til de parallelle utgangene fra filterkretsen 35 har et tidsintervall tilknyttet, som er binært kodet og lagret i lagringskretsen 49. Lagrings kretsen 49 virker som et inspeksjonsbord for hver tonefrekvens for å bestemme hvilken binær tidsverdi som skal sammenliknes i sammenlikningskretsen 45 med den binære tidstelling i telleren 47. Det aktiverte utgangssignalet fra sammenlikningskretsen 45 angir påvisningen av en gylidg tone for en minimumstid som er tilstrekkelig for å sikre en pålitelig tonepåvisning. Lagringskretsen 48 forårsaker forandringen i kvalitetsfaktor under vernetone-dekoding som beskrevet i forbindelse med fig. 3. En port styrer hvilken lagringskrets 48 eller 49 som blir mottatt på A-inngangene til sammenlikningskretsen 45.

I tillegg til å tjene som en urkrets for integrasjonstelleren 47 virker utgangen fra AND-porten 33 også som trigger-inngang til pulsgeneratoren 51. Pulsgeneratoren 51 avgir en utgangspuls som reaksjon på AND-porten 33 til en første inngang av en OR-port 54 med to innganger. Utgangssignalet fra OR-porten 54 danner en omtriggingsinngang til en omtriggbar tidsgiver 53. Den andre inngangen til OR-porten 54 er innkoblingspulsen fra pulsgeneratoren 11. Som forklart foran kobler også denne innkoblingspulsen flip-flop 12. Når den omtriggbare tidskriveren 53 når sin tidsgrense avgir den en puls fra sin Q-utgang til tilbakekoblingsinngangen til flip-flop 12. Den avgir også en puls til styreenheten 10, om at ingen gyldig tone er blitt påvist som reaksjon på operatørens betjening av innkoblingsbryteren. Perioden for den omtriggbare tidsgiveren 53 er fortrinnsvis 60 millisekund. Dersom signalet som angir arten av aktivitet ved hjelp av pulsgeneratoren 51 ikke kobler tilbake den ommtriggbare tidsgiveren 53 oftere enn en gang hvert 60 millisekund, vil tidsgiveren 53 løpe ut og vil koble tilbake flip-flop 12, som sperrer for avbruddssignalet. Det skal bemerkes, at "tidsvinduet" for påvisning av en gyldig tone kan forandres til et hvert aktuelt tidsintervall. Et 60 millisekund "tidsvindu" brukes i forbindelse med programutformingen for dekoderen i samsvar med oppfinnelsen.

Under drift vil operatøren ved styreenheten 10 bruke innkoblingsbryteren som skaper en åpningspuls til tonedetektoren 8 over pulsgeneratoren 11. Startpulsen utløser dekoderen ved å klarere registeret 16, lagerregisteret 17, bufferkretsen 21 RAM 41, integrasjonstelleren 47 og tidsgiveren 53. Åpningspulsen aktiverer også flip-flop 12 slik at avbruddssignalene (I og (2I/N) som stammer fra detektoren 13 avgis til dekoderkretsen for behandling. Detektoren 8 behandler avbruddsignalene fra detektoren 13 slik det er beskrevet foran. Styreenheten 10 vil motta enten en gyldig tonepåvisning eller signal for at intet er påvist. Dersom en gylidg tone blir påvist blir toneverdien bestemt fra utgangssignalet fra filterkretsen 35. Alle kretsene som behandler signalet opptil og medregnet terskelkretsen 29, varianskalkulatoren 27 og filterkretsen 35 til tonedetektoren 8 i fig. 3 er analoge komponenter. Utgangssignalene fra terskelkretsen 29, varianskalkulatoren 27, og filterkretsen 35 er binære signaler. De øvrige av kretsene i behandlingskjeden til tonedetektoren er digitale kretser.

Fig. 8 viser et kretsdiagram for varianskalkulatoren 27 i fig. 7. Varianskalkulatoren 27 mottar inngangssignaler fra bufferkretsen 21 i fig. 7 og kretsen 25 som dividerer med N i fig. 7. N-utgangene fra bufferkretsen 21 er hver forbundet med en positiv inngang til subtraktor-kretser 61 også i samme sammenheng 61(1)-61(N). Hver slik krets mottar på sin negative inngang signalet for gjennomsnittlige perioder fra kretsen 25. Hvert utgangssignal fra subtraktorkretsene 61(1)-61(N) blir kvadrert i multiplikasjonskretser 61(1)-63(N). De resulterende kvadrerte verdier fra hver av multiplikasjonskretsene 63(1)-63(N) blir summert i en addisjonskrets 65. Utgangssignalet fra addisjonskretsen 65, som representerer summen av utgangssignalene fra multiplikasjonskretsene 63(1)-63(N), blir påtrykt på en krets 67 for divisjon med N, som gir et analogt utgangssignal som tilsvarer det gjennomsnittlige analoge signal fra multiplikasjonskretsene 63(1)-63(N). Utgangssignalet fra kretsen 67 blir påtrykt en transmisjonsport 69 hvis portinngang reagrere på det sekundære avbruddssignalet (2I/N). Utgangssignalet fra transmisjonsporten 69 vil dermed påtrykke en lagringskondensator 71, gjennomsnittsveriden for multiplikasjonskretsene 63(1)-63(N) bare ved hvert sekundære avbruddssignal. Subtraktorkretsen 61(1)-63(N) beregner forskjellen mellom gjennomsnittsverdien mellom de N prøvene i bufferkretsen 21 og hver individuell periodeverdi. Forskjellen kan være positiv eller negativ, og utgangssignalet blir derfor kvadrert i

multiplikasjonskretsene 61(1)-63(N) for å fjerne negative verdier som kan opptre. Det resulterende analoge utgangssignalet fra multiplikasjonskretsene 63(1)-63(N) representerer variansen for hver prøve i bufferkretsen 21. Transmisjonsporten 69 og kondensatoren 71 kan oppfattes som en krets for å ta prøver å holde dem, som tar prøver av utgangssignalet fra utgangskretsen 67 ved hvert sekundæravbrudd og holder utgangsverdien til neste avbrudd.

Fig. 9 viser et kretsdiagram for terskelkretsen 29 vist i fig. 7. Den gjennomsnittlige perioden fra kretsen 25 blir kvadrert i en multiplikator 73 og deretter dividert med en konstant K i en divisjonskrets 75. Analogverdien til konstanten K blir bestemt på forhånd gjennom det terskelnivå som ønskes for variansen. Terskelnivået betyr en viktig styring av feilpåvisning av toner under støyforhold. Størrelsen på konstanten K er omvendt proporsjonal med påvisnings-følsomheten og tonedetektroens karakteristikker med hensyn på feilsignal. Dobling av størrelsen på konstanten K vil generelt få systemets følsomhet til å avta med 3 db og eksponensielt øke sannsynligheten for feilpåvisning (forholdet signal:støy vil dermed måtte være 3 db høyere for at sannsynligheten for påvisning skal blir den samme). Verdien på konstanten K kan innstilles til den ønskete balanse mellom følsomhet og feilpåvisning. Til forskjell fra kjente tonedetektorer har bruken av konstant K for å innstille påvisningsterskelen den ytterligere fordel, at den har ingen innvirkning på båndbredden i frekvenspåvirkningen.

Utgangssignalet fra divisjonskretsen 75 blir påtrykt en transmisjonsport 77, som styres av det sekundære avbruddssignalet. Utgangssignalet fra transmisjonskretsen 77 påtrykkes komparatoren 31 i fig. 7. Utgangssignalet fra transmisjonskretsen 77 blir påtrykt en lagringskondensator 7 9 som holder analogverdien ved utgangen av transmisjonskretsen etter at det sekundære avbruddssignalet er over. Multiplikasjonskretsen 73 kvadrerer den gjennomsnittlige perodeverdien slik at utgangssignalet fra terskelkretsen 29 kan være forenelig med utgangssignalet fra varianskalkulatoren 27. Ei blokk 76 merket KONSTANT=K blir brukt for å innstille verdien på det analoge utgangssignalet fra terskelkretsen 29 på et nivå som sikrer tilstrekkelig nøyaktighet i fastleggingen av en gyldig tone. Porten 77 og kondensatoren 7 9 virker som en krets som tar prøver og holder dem på samme måte som porten 69 og kondensatoren 71 i fig. 5.

Fig. 10 viser et kretsdiagram for lagringskretsen 77 og filterkretsen 35 i fig. 7. Lagringskretsen 37 er en såkalt "motstandsstige" med referansepunkter valgt på passelige steder for å angi analoge nivå som ved systemutformingen er øvre og nedre grenser for gyldige gjennomsnittsperioder fra kretsen 25 i fig. 7, for divisjon med N. Hver av disse øvre og nedre referanseverdiene er inngangssignaler til filterkretsen 35. I filterkretsen 35 er hver øvre og nedre analoge referansespening fra lagringskretsen 37 inngang til en operasjonsforsterker 81 til en operasjonsforsterker 81(1)-81(M). Det kan være et hvert antall identifiserbare toner lagret i kretsen 37. I fig. 7 er disse tonene betegnet 1 til M. Den første tonen er vist i fig. 10 som vernetone. De gjenværende M-l spenningsnivå representerer mulige funskjonstoner.

I filterkretsen 35 blir to av operasjonsforsterkerne 81(1)-81(2M) krevd for påvisning av hver tone. Antallet operasjonsforsterkere er derfor 2M. Operasjonsforsterkerne 81(1)-81(2M) eer forenet i par. Den første operasjonsforstereren i hvert par mottar den øvre analoge referanseverdi for en gitt tone på sin positive utgang. Den nedre referansespenningen for denne tonen er inngangssignal til den negative inngangen til den andre operasjonsforsterkeren i paret. Operasjonsforsterkerne 81(1)-81(2M) virker som komparatorkretser som har binære, forenelige utganger. Dersom signalet fra kretsen 25 er mellom den øvre og den nedre referanseverdien for en gitt tone, vil utgangssignalene til de to operasjonsforsterkerene begge være på høyt nivå. Tre AND-porter 83(1)-83(M) mottar de to utgangssignalene fra operasjonsforsterkerne, hvilke er sammenparet for å angi den øvre og den nedre grensa til en gitt tone. Det tredje inngangssignalet til AND-portene 83(2)-83(M) er FT-åpningssignalet fra styreenheten 10. Dette signalet vil effektivt stenge/åpne de operasjonsforsterkerne som har tilknytning til påvisning av funskjonstoner. Hvert utgangssignal fra AND-portene 81(3)-83(M) tjener som D-inngangssignal til ei rekke flip-flopper 85(1)-85(M) av D-typen. Den såkalte "urinngangen" til hver av flip-floppene 85(1)-85(M) er koblet til det sekundære avbruddsignalet. Flip-floppene 85(1)-85(M) vil derfor koble utgangene fra AND-portene 83(1)-83(M) til Q-utgangen til flip-floppene av D-typen ve dmottak av hvert sekundært avbruddssignal. Utgangssignalene fra flip-flopene 85(1)-85(M) er de parallelle binært kodete utgangssignalene til filterkretsene 35 i fig. 4. Hver av Q-utgangene til disse flip-floppene er inngangssignal til en OR-port 87. Utgangssignalet fra porten 87 aktiveres når noen av Q-utgangene til flip-floppene 85(1)-85(M) aktiveres. Når filterkretsen for frekvensterskelen angir at en av M-tonene foreligger, vil derfor utgangssignalet fra OR-porten 87 avgi et signal merket PERIODE GOD til AND-portene 34 og 37.

Fig. 11 viser flytskjema for en utførelsesform av programmet beregnet for tonedetektoren 8 i fig. 7. Aktivitetene i dette programmet utføres av styreenheten 10 og blokkene 11, 12, 51, 53 og 54 i fig. 7. Styreenheten 10 kan i eksemplet være en mikroprosessor-basert krets med program illustrert med flytskjemaet i fig 6. I ei første blokk 100 må senderen avgjøre og dekode innkommende toner fra en fjerntliggende sendeterminal. Dette kan skje når operatøren trykker en innkoblingsbryter på styreenheten 10 i fig. 3. I den foretrukne utførelsesformen vil mikroprossessoren periodisk og kontinuerlig koble tonedetektoren 8 inn for overvåking av vernetone. Etter innkoblingen går flytskjemaet til ei startblokk 110 som starter alle lagringsregistrene (så som registeret 16, lagerregiseteret 17 og RAM 41 i fig. 7), en integrasjonsteller (tilsvarende telleren 47 i fig. 7) og en bufferkrets (tilsvarende bufferkretsen 21 i fig. 7). Som en del av startprosessen vil blokk 120 omtrigge den omtriggbare tidskretsen for dens 60 millisekund utløpsperiode. Tidskretsen i blokk 120 tilsvarer den omtriggbare tidskretsen 53 i fig. 7. Som det siste trinnet før start av dekodingen vil blokk 130 åpne for avbruddssignalet til detektorkretsen. Avbruddssignalet tilsvarer signalet I i fig. 7 og slippes fra av flip-floppen 12 og AND-porten 14. I fig. 7 vil operatørens beslutning om å sende et åpningssignal ut fra detektorkretsen fra styreenheten 10 utføre alle trinnene i blokkene 100-130.

Dekoderen vil motta fra detektoren en av tre tilstander etter at avbruddssignalet er blitt sluppet fram til detektorkretsen. DEn første er en tilstand for tonepåvisning vist med blokk 140 i fig. 11. Dersom en tone påvises i tonedetektoren 8 i fig. 3, vil et signal opptre på påvisningsinngangen til styreenheten 10. Dersom ingen påvisning skjer vil senderen registerer utkoblingen av tidskretsen på 60 millisekund. Dette er vist symbolsk ved blokk 150 i fig. 11. Dersom enten en tonepåvisning eller et timerutløp har skjedd, blir avbruddssignalet koblet ut i blokk 155, slik at de foreliggende verdier i tonedetektoren 8 blir holdt og programmet vender tilbake til blokk 100 for å vente på neste avgjørelse om dekoding. Dersom hverken en tonepåvisning elle et timer-utløp har skjedd, vil et signal på en aktivitetsutgang fra tonedetektoren 8 angi til senderen om tonedetektoren 8 fortsetter å dekode et gyldig signal, eller om det ikke er noe gyldig signal tilstede. Denne er vist med blokk 160, hvor påvisning av et slikt signal om aktivitet vil omtrigge timeren i blokk 165. Flytskjemaet går deretter til blokk 170, hvor aktivitetssignalet blir slettet. Fra blokk 170 går programmet tilbake til blokk 170 for ytterligere 60 millisekund dekoding eller, dersom intet aktivitetssignal er påvist, vil programmet gå tilbake til blokk 140 uten å fornye timerens tidsgrense og slette aktivitetssignalet.

Fig. 12a og 12b viser flytskjemaet foran for den dekoding som er vist i kretsen i fig. 7. Den første blokka styrer ventingen på neste avbrudd. Når dekoderen mottar et avbruddssignal, går programmet til blokk 220 hvor tiden får en frittløpende urkrets (tilsvarende urkretsen 18 i fig. 7) avleses ved at den avleste verdien lagres i en hukommelse (registeret 16 i fig. 7). I ei bergningsblokk 230 blir tidsintervallet mellom nå-tid og tidsavlesingen fra det forangående avbruddssignalet beregnet. Dette tilsvarer funksjonen til diskriminatoren 19 i fig. 7. Blokk 240 er utformet for å fange åpninger eller andre klare ugyldige tidsintervall før programmet virker på et slikt tidsintervall. Dersom tidsintervallet er mindre enn et forutbestemt minimum vil flytskjemaet vende tilbake og vente på neste avbruddsbetingelse i blokk 210. Dersom tidsintervallet er større enn dette minimum, vil flytskjemaet gå videre til de neste trinnene i dekodingen av den mottatte tonen. Det finnes ingen blokk i fig. 7 som tilsvarer blokk 240 i fig. 12a. Blokk 240 er ikke nødvendig for at hverken utstyret eller programmet for dekoderen ifølge oppfinnelsen skal virke. Blokk 240 er likevel tatt med i den viste utførelsesformen av oppfinnelsen, for å verne detektoren 8 mot uvanlig høye inngangsfrekvenser. Dersom tidsintervallet er større enn det fastlagte minimum vil blokk 240 føre til beregningsblokk 240. Her erstatter flytskjemaet tidsavlesningen i lageret med den avleste nå-tid. Denne tilsvarer at avlesningen av nå-tid i registeret 16 i fig. 7 blir lagret i lagerregisteret 17.

Aktivitetsblokk 260 lagrer tidsintervallene som blir beregnet i beregningsblokk 230 i en bufferkrets med

N-plasser på en plass som bestemmes av verdien av et anvisningssignal ("pointer flag"). Anvisningssignalet tilsvarer mellomsignalene fra kretsen 15 for divisjon med N/2 i fig. 7. Anvisningssignalet er et programopplegg for å holde styr på den aktuelle plasseringen i hukommelsen. Blokka 260 tilsvarer funksjonen i bufferkretsen 21 i fig. 7. I ei blokk 270 blir verdien på anvisningssignalet ovenfor økt med en for å angi den neste plassen i bufferkretsen med N plasser. Blokka 275 spør om verdien på anvisningssignalet er lik N. Dette trinnet er nødvendig fordi de N plassene i bufferkretsen identifiseres med 0 til M-l. Dersom svaret er ja i blokka 275 vil programmet gå til blokk 276 hvor anvisningen kobles tilbake til null. Programmet går deretter videre til beregningsblokk 290. Dersom svaret i blokk 275 er nei, vil programmet gå til blokk 28 0 som avgjør om anvisningssignalets verdi er N/2. Dersom verdien ikke er lik N/2 (og følgelig heller ikke er lik 0) vil flytskjeamet vende tilbake for å vente tilbake på neste avbruddssignal i blokk 210. Dersom anvisningssignalets verdi er N/2 vil flytskjemaet gå videre med behandling av inngangssignalet i blokk 290. Ved utførelsesformen av utstyret i fig. 7, er dette trinnet representert med kretsen 15 som avgir det sekundære avbruddssignalet til urdelen av dekoderkretsen. Blokka 280 er tilføyd i programmet fordi beregningen av gjennomsnitts varians og gjennomsnitts periode hver gang avbrudd mottas er meget tidkrevende. Av dette blir det funnet at tilstrekkelig nøyaktighet bare kan oppnås med to beregninger av den gjennomsnittlige variansen i løpet av en full syklus til et lagringsregister med N plasser, hvor N er lik 8 (plassene er i programmet identifisert med 0 til 7). Med N lik åtte i blokk 280, vil flytskjemaet dersom anvisningssignalets verdi er lik 4 fortsette til beregningsblokka 290 som beregner den gjennomsnittlige perioden for de N tidsperiodene som er lagret i buffer kretsen som tilhører blokk 260. Denne beregningen tilsvarer funksjonen til addisjonskretsen 23 og kretsen 25 i fig. 7.

Fra beregningsblokka 270 forgreiner flytskjeamet i to deler. I den første grenen begregner blokka 300 variansen for hver av de N periodene med hensyn til gjennomsnittsperioden for prøvene slik det blir bestemt med blokka 290. I den andre grenen beregner ei blokk 210 variansterskelen slik den bestemmes av den gjennomsnittlige perioden til N prøvene beregnet i blokka 290. Beregningene i blokka 300 tilsvarer delvis funksjonen til varianskalkulator 27 i fig. 7. Beregningene i blokka 210 tilsvarer funksjonen til terskelkretsen 29 i fig. 7. Etter at en varians er blitt beregnet for hver prøve i blokka 300 går programmet ned til ei beregningsblokk 220 hvor den gjennomsnittlige variansen blir beregnet. Aktiviteten i blokka 320 tilsvarer resten av funskjonen til varianskalkulatoren 27 i fig. 7.

På dette punktet i flytskjemaet forenes de to parallelle grenene av programmet i ei blokk 330 for å avgjøre om den gjennomsnittlige variansen er mindre enn varianseterskelen. Dersom den gjennomsnittlige variansen er større enn varianseterskelen vender flytskjemaet tilbake til blokk 210 og venter på neste avbruddssignal. Dersom den gjennomsnittlige variansen er mindre enn varianseterskelen vil flytskjemaet fortsette sin dekoding. Blokka 330 tilsvarer til funksjonen til komparatoren 31 i fig. 7. Med avgjørelse i blok 330 om å fortsette dekodingen går flytskjeamet videre til blokk 340 for å bestemme om det gjennomsnittlige tidsintervall beregnet i blokk 290 er en av de tonene som en ønsker påvist med tonedetektor. Blokka 340 ser etter om det gjennomsnittlige tidsintervallet er en gyldig periode. Dersom avgjørelsen er negativ, vender flytskjeamet tilbake til blokk 210 for å vente på neste avbruddssignal. Dersom avgjørelsen er positiv, vil flytskjemaet fortsette med dekoding av signalet. Fastlegging av om gjennomsnitten er en gyldig periode tilsvarer funksjonen til filterkretsen 35 i fig. 7.

Fra en JA-avgjørelse i blokk 340 går flytskjemaet til ei blokk 350 hvor programmet fastslår om den forutgående behandlete tonen er lik den foreliggende. Dersom tonene ikke er like blir integrasjonstelleren (svarer til telleren 47 i fig. 7) koblet tilbake i blokk 360 og den nye tonen blir lagret i hukommelsen i stedet for den tidligere i blokk 370. Flytskjemaet går deretter tilbake til blokk 270 for å vente på neste avbruddssignal. Denne behandlingsbanen fastslår at den foreliggende tonen ikke har sammefrekvens som den forutgående. Defor har ingen av den foreliggende eller tidligere behandlede tonen vært tilstede på inngangen til detektoren 8 tilstrekkelig lenge til å angi at noen av den er gyldige toner. Den tidligere tonen er glemt og den nye er lagret i hukommelsen og henvist til når den neste beregningen blir gjennomført.

Blokk 350 og blokkene 360 og 370 tilsvarer kretsen 39, RAM 41 og integrasjonskretsen 47 i fig. 7. Sammenligningskretsen 39 i fig. 7 fastslår om den foreliggende tonen er lik den forutgående. Den forutgående tonen er lagret i RAM 41. Dersom de to tonene ikke er like blir RAM 41 påtrykt den nye tonen og dermed slettet for den gamle. Med tilførsel av den nye tonen til RAM 41 blir integrasjonstelleren 47 samtidig tømt eller tilbakekoblet. Dersom den foreliggend tonen er lik den forutgående går flytskjemaet til beregningsblokk 380 som danner et aktivitetssignal for å angi at tonedetektoren 8 registerer en gyldig tone og venter på forløpet av tilstrekkelig tid med kontinuerlig påvisning til å sikre at tonen er utviklet av noe annet enn støy eller en annen slag interferens. Aktivitetssignalet til blokka 380 tilsvarer utgangssignalet fra AND-porten 33 i fig. 4. Som beskrevet i forbindelse med fig. 4, vil AND-porten 33 bare ha et aktivt utgangssignal når et påvisningssignal fra filterkretsen 35, et signal for riktig varianse fra komparatoren 31 og et A=B-signal fra sammenlikningskretsen 39 foreligger på dens innganger. Utgangssignalet angir som sådan at en gyldig tone er blitt registrert og at den ligger innenfor varianseterskelen og den foreliggende gyldige tonen er den samme som den sist mottatt gyldige tonen.

I beregningsblokk 390 i fig. 12b blir integrasjonstelleren ført fram slik at den angir at den gyldige tonen har fortsatt å foreligge på inngangen til detektor 8 i ei forutbestemt tid. Integrasjonstelleren i programmet, som er vist i blokk 390 er analog til telleren 47 i fig. 7. Etter at integrasjonstelleren er blitt ført fram i blokk 390 går flytskjemaet til blokk 400 som følger med om telleren har nådd eller oversteget sin terskelverdi. Dersom den ikke har dette, vender flytskjemaet tilbake til blokk 210. Dersom terskelverdien er nådd eller overskredet går flytskjemaet til ei påvisningsblokk 410. Ei blokk 400 overvåker om telleren har nådd eller oversteget sin terskelverdi. Blokka 400 og 410 tilsvarer sammenlikningskretsen 45 i fig. 7.Som beskrevet i forbindelse med fig. 7 sammenlikner sammenlikningskretsen 45 utgangssignalet fra telleren 47 med utgangssignalet fra lagerkretsen 49 og bestemmer om utgangssignalet fra telleren 47 er lik eller større enn verdien i lageret 49. For hver tone er det en forskjellig tidsverdi som telleren 47 må telle opptil før kretsen 45 vil avgi et påvsningssignal. Lageret 49 virker dersom som et inspeksjonsbord for tidsperioder som tilsvarer hver av de gyldige tonene. Etter at tonedetektoren 8 har nådd blokk 410 vender den tilbake til blokk 210 for å starte dekodingsprosessen på nytt som reaksjon på neste avbruddssignal.

C. BEGRENSEREN

Fig. 13 viser et detaljert komponentdiagram for begrensergretsen 6 i fig. 3. En positiv toppverdi-detektor 600 er satt sammen av en operasjonsforsterker 605, en diode Dl og en kondensator Cl. En negativ toppverdi-detektor er satt sammen av en operasjonsforsterker 615, en diode D2 og en kondensator C2. Størrelsen på kondensatorene Cl og C2 er avhengig av frekvensen på begrenserinngangen, fordi utladingstida for kondensatorene må være betydelig lenger enn frekvensperioden til inngangssignalet. Et motstandsnettverk av seriekoblete motstandere Ri, R2, R3, danner en krets 620 for å bestemme gjennomsnittsverdier. Utgangssignalene fra de to toppverdi-detektorene er koblet til de to ender av seriekoblingen Ri, R2 og R3. To spenninger i motstandskjeden blir valgt som inngangssignaler til en analog bryter 625. Den første spenningen blir tatt mellom motstandene Ri og R2, mens den andre spenningen blir tatt mellom motstandene R2 og R3. Motstandsstigen Ri, R2 og R3 tjener et dobbelt formål. Den danner en utladningsbane for kondensatoren Cl og C2, slik at dersom inngangssignalet fjernes blir kondensatorene Cl og C2 være tilbøyelig til å utlades mot gjennomsnittet av deres to tidligere verdier. Viktigere er imidlertid at motstandsstigen Ri, R2 og R3 avgir to referansespenninger som inngangssignal til bryteren 625.

Representative verdier Ri = R3 = 3900 ohms R2 = 390 ohms

Bermerk at VD(spenning D i fig. 13) er 2,4% høyere enn midtpunktet mellom V_, (spenning C i fig. 13) og V.

(spenning B i fig. 13 mens V„ Ci (spenning E i fig. 13 er 2,4% lavere enn midtpunktet. Disse to spenningene (VDog V£) blir brukt for å danne en 4,8% samlet hysterese for komparatoren 630. Tilnærmet kan hysteresen til begrenseren bestemmes med likninga:

Motstandene R4 og R5 danner en liten ekstra hysterese gjennom positiv tilbakekobling til komparatoren 630. Den positive tilbakekoblingen gir fast hysterese. Dette hindrer hysteresen i å gå til null når inngangssignalets nivå går under den minimale ønskete grense for det dynamiske området. Den faste hysteresen sikrer at begrenseren vil være stabil ved lave inngangssignal, fordi den faste hysteresespenningen blir en stigende stor prosentdel av inngangsspenningen når denne øker i størrelse til et punkt utenfor begrenserens 50 db dynamiske område.

Hysteresespenningen blir dannet ved alternativt å velge spenning D eller E, avhengig av tilstanden til komparatorutgangen G. Kondensatoren C3 sikrer at spenningsovergangen mellom V"D og V"E skjer uten transienter. Bryteren 625 kan omfatte et par transmisjonsporter 625A og 625B som vist i fig. 13. Men bryteren 625 er fortrinnsvis en MC14053B-ship. Den analoge bryteren blir brukt som en enkeltpolet dobbelt kip-bryter. Utgangssignalet fra komparatoren 630 danner det styrte inngangssignalet for portene 625A og 625B. Når utgangssignalet fra komparatoren 630 er høyt, vil porten 625B koble utgangsspenningen E fra den negative toppverdi-detektor til den negative inngangen på komparatoren 630. En høy inngang på styreinngangen til porten 625A holder denne utkoblet. Følgelig vil utgangssignalet D fra den positive toppverdi-detektor 600, dersom utgangssignalet fra komparatoren 630 er lavt, gå gjennom porten 625 og inn på den negative inngangen til komparatoren 630. Mengden på veksling i terskelspenningen på den negative inngangen til komparatoren 6 30 forårsaket av vekslingen mellom spenning D og E, er en prosentdel av inngangssignalet A.

Claims (10)

1. Dekoder for mottak og dekoding av ei rekke kodete meldinger, hvor en første amplityde med en bestemt frekvens ender ei første kodet melding og en andre amplityde med samme frekvens starter i andre kodet melding, karakterisert ved at den omfatter: en mottaker for den kodete meldinga, en detektoranordning som reagerer på mottakeren for å påvise den nevnte frekvensen idet detektoranordningen har minst en første og en andre tilstand, hvori den kan påvise de to amplitydene i den første tilstanden og den andre amplityden av frekvensen i den andre tilstanden, en føleranordning som reagerer på mottakeren ved å påvise en terskelamplityde i den kodete meldinga, en styreanordning som er forbundet med detektoranordningen og føleranordningen for å styre detektoranordningen, samt en funksjonsanordning som reagerer på mottakeren og som kobles inn av styreanordningen, idet styreanordningen reagerer på påvisningen av den første amplityden med den angitte frekvensen ved detektoranordningen med å holde funksjonsanordningen i innkoblet tilstand, idet styreanordningen også reagerer på påvisningen av en terskelamplityde av føleanordningen, med å veksle detektoranordningen fra den første til den andre tilstanden, slik at den settes i stand til å påvise den andre amplityden, idet styreanordingen er innrettet til å koble ut funksjonsanordningen som reaksjon på påvisningen av den andre amplityden av detektoranordningen i den andre tilstanden.

2. Dekoder i samsvar med krav 1, karak-ter! sert ved at styreanordningen er innrettet til å føre detektoranordningen tilbake til den første tilstanden og holde funksjonsanordningen innkoblet dersom ikke detektoranordningen påviser den andre amplityden med bestemt frekvens når den er i sin andre tilstand.

3. Dekoder i samsvar med krav 1 eller 2, karakterisert ved at den omfatter en tonedetektor, et filter og en bryterkrets.

4. Dekoder i samsvar med krav 3, karakterisert ved at tonedetektoren er innrettet til å ha to forskjellige kvalitetsfaktorer i forskjellige tilstander, idet den første tilstanden til detektoranordningen tilsvarer den første kvalitetsfaktor-tilstanden til tonedetektoren og den andre tilstanden til detektoranordningen tilsvarer den andre kvalitetsfaktor-tilstanden til tonedetektoren.

5. Dekoder i samsvar med krav 3, karakterisert ved at bryterkretsen, som reaksjon på styreanordningen, velger alternativt utgangssignalet fra filteret eller fra mottakeren som inngang til tonedetektoren, idet bryterkretsen fortrinnsvis velger utgangssignalet fra mottakeren når styreanordningen kobler detektoranordningen over fra første til andre tilstand.

6. Dekoder i samsvar med krav 1, karakterisert ved at den omfatter en filterkrets som reagerer på mottakeren for å skille ut den andre amplityden fra et stemmesignal som er blandet med den nevnte frekvensen, idet funksjonsanordningen er en transmitter som reagerer på filterkretsen og styreanordningen for å sende stemmesignalet når den kobles inn av styreanordningen.

7. Dekoder i samsvar med krav 3, karakterisert ved at tonedetektoren omfatter en begrenser som reagerer på bryterkretsen og en varianskrets som reagerer på begrenseren for å beregne den gjennomsnittlige variansen for en del av det kodete signalet, idet varianskretsen varsler til styreanordning påvisning av den bestemte frekvensen når den gjennomsnittlige variansen for en periode er innenfor forutbestemte parametre.

8. Framgangsmåte for å påvise og dekode et kodet signal som omfatter ei første og ei andre melding, karakterisert ved at den omfatter følgende trinn: a) dekoding av en første amplityde og en første frekvens av den første meldinga , samtidig som amplityden til det kodete signalet overvåkes,, b) påvisning av kryssing av en amplitydeterskel for det kodete signalet, c) fastlegging av om frekvensen til delen av det kodete signalet som krysser amplitydeterskelen er lik den første frekvensen, d) dekoding av den andre meldinga dersom trinn c) er fastslått postitivt, samt e) tilbakevending til dekoding av en første amplityde av den første frekvensen til den første meldinga dersom trinn c) er fastslått negativt.

9. Framgangsmåte i samsvar med krav 8, karakterisert ved at den dessuten omfatter følgende trinn: f) dekoding av den andre frekvensen etter dekoding av en andre amplityde av førstefrekvensen og g) innkobling eller utkobling av en sender som reaksjon på den andre frekvensen, idet en alternativt kan dekode det kodete signalet ved å beregne variansen til perioden i en del av det kodete signalet.

10. Dekoder for mottak og dekoding av ei rekke kodete meldinger fra en fjerntliggende terminal, hvor en første amplityde med en første frekvens er tilknyttet ei første kodet melding og en andre amplityde med samme første frekvens fulgt av en andre frekvens er tilknytte ei andre kodet melding, karakterisert ved at den omfatter: en mottaker for å motta serien av kodete meldinger, en anordning for frekvenspåvirkning som reagerer på mottakeren med å påvise de to amplitydene, en styreanordning som reagerer på påvisningsanordningen ved påvisning av de to amplitydene, en funksjonsanordning som blir koblet på og av av styreanordningen, idet styreanordningen holder funksjonsanordningen innkoblet som reaksjon på påvisning av den første amplityden i påvisningsanordingen, mens styreanordningen reagerer på samtidig påvisning av den første og den andre amplityden med påvisningsanordningen slik at den mottar påvisningen av den andre frekvensen, idet styreanordingen er innrettet til å koble ut funksjonsanordningen når påvisningsanordningen påviser den andre frekvensen, samt at påvisningsanordningen fortrinnsvis omfatter en amplitydedetektor som påviser en amplitydeterskel i serien av kodete meldinger og en detektor som påviser den første frekvensen og den andre frekvensen, og videre at styreanordingen er innrettet til å reagere på påvisningen av den andre frekvensen bare etter at påvisningsanordningen har påvist den andre amplityden.