DE2145955C - Sprachgeschützter frequenzselektiver Zeichenempfänger für Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen - Google Patents

Description

stände, die sich im gleichen Abstand, aber in verschiedener Richtung vom Nulldurchgang der Zählvorrichtung befinden, Steuerimpulse an eine logische Verknüpfungsschaltung weitergegeben werden, die abhängig von Art und Reihenfolge der Steuerimpulse entscheidet, wann ein Sperrkriterium abzugeben ist. Der Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung besteht darin, daß nur eine Zählvorrichtung benötigt wird. Es brauchen keine Zählerstände gespeichert zu werden, wodurch der Schaltungsaufwand gering gehalten wird. Da das Tastverhältnis mit Hilfe einfacher binärer Aussagen, die bei Überschreiten einer vorangestellten Differenz entstehen, überprüft wird, können ohne große Änderungen zulässige Unterschiede zwischen Impuls- und Pausendauer digital vorprogrammiert werden.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Figuren eingehender beschrieben.

F i g. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines gemäß der Erfindung sprachgeschümen Zeichenempfängers für einen Zweigruppencode;

F i g. 2 bis 9 zeigen die Funktionen der logischen Ve r knüpf ungsschaltung;

Fig. 10 zeigt ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung, bestehend aus einer zyklisch arbeitenden Zählvorrichtung und einer logischen Verknüpfungsschaltung.

In F i g. 1 ist das Prinzipschaltbild eines Wählkennzeichenempfängers für Fernsprechanlagen dargestellt, der für einen Zweigruppencode ausgelegt ist. Das empfangene Zeichen gelangt zunächst zu einem Eingangsverstärker V, wonach es zur Trennung seiner beiden Frequenzgruppen den Gruppenziffern B A und B B zugeführt wird. Im Anschluß an die Gruppenfilter sind Begrenzerschaltungen L A und Ί B vorgesehen, die die jeweilige Zeichenspannung in eine Rechteckspannung konstanter Amplitude umformen. Diese Rechteckspannung gelangt an die Kanalfilteranordnungen F A und F B, denen nicht dargestellte Nutzsignaldetekloren zugeordnet sind, die aus den Wechselspannungssignalen Gleichspannungssignale bilden. Bei einem echten Zeichen spricht in der oberen K.analgruppe A und in der unteren Kanalgruppe B jeweils nur ein Signaldetektor an, und einer der vier Nutzsignalausgänge pro Gruppe wird aktiviert. Gleichzeitig werden die am Ausgang der E^grenzerschaltungen L A und L B anliegenden Rechteckspannungen den Prüfschaltungen PA und PB zugeführt. Die Nutzsignalausgänge der beiden Kanalfilteranordnungen und die Ausgänge der Prüfschaltungen werden einem gemeinsamen Zeichenausgabeteil ZA zugeführt.

Fig. 2 zeigt ein echtes Zeichen ohne Störfrequenzen mit der Gesamtperiode T. Da keine Störfrequenzen vorhanden sind, ist die Länge der Hatbperiode T1 gleich der Länge der Halbperiode T 2. F i g. 3 zeigt die Arbeitsweise der Prüfschaltung für das in Fig.2 dargestellte Zeichen. Bei Beginn der Impulsdauer wird der Zähler gestartet und zählt in Vorwärtsrichtung, bis das Ende der Impulsdauer erreicht ist. Mit Beginn der Impulspause zählt der Zähler rückwärts bis zum Ende der Impulspause. Bei gleicher Länge von Impulsdauer und Impulspause erreicht der Zähler nach Ablauf der Gesamtperiode T wieder seinen Ausgangszustand. Durch läuft der Zäuisr also zweimal hintereinander die obere Auswerteschwelle G1, so wird das zu prüfende Zeichen als echt erkannt. Die obere Auswerteschwelle G 1 sowie die untere Auswerteschwclle G 2 sind so gewählt, daß kleine Abweichungen vom Tastverhältnis 1 :1 nicht zu einer "Sperrung der Zeichenauswertung führen. Das Zeichen wird somit als echi erkannt, wenn der Endstaiul des Zählers nach zweimaligem Durchlaufen der oberen Auswerteschwelle G 1 zwischen der unteren Auswerteschwelle G 2 und der oberen Auswerteschwelle G 1 liegt.

F i g. 4 zeigt ein Zeichen mit Störfrequenzen ίο (simuliertes Zeichen), bei welchem die Impulsdauer T1 größer ist als die Impulspause T 2. Aus der zugehörigen Fig. 5 läßt sich entnehmen, daß in diesem Falle die obere Auswerteschwelle G1 nur einmal durchlaufen wird. Das Zeichen wird von der Prüfschaltung nicht als echt erkannt.

F i g. 6 zeigt ein Zeichen mit Siörfrequenzen. bei welchem die Impulsdauer T) kleiner als die Impulspause Tl ist. Aus der zugehörigen Fig. 7 läßt sich entnehmen, daß in diesem Falle die obere Aus ao werteschwelle Gl zwe'.ual hintereinander durchlaufen wird, daß aber zusätzlich die untere Auswerteschwelle Gl durchlaufen wird. Das anschließende Durchlaufen der unteren Auswerteschwelle G 2 veranlaßt die Prüfschaltung zu einer Störaussage. F i g. 8 zeigt ein Zeichen mit Störfrequenzen, bei welchem die Impulsdauer T1 erheblich größer als die Impulspause T2 ist. Der zugehörigen Fig. 9 ist zu entnehmen, daß der Zähler nach einmaligem Durchlaufen der oberen Auswerteschwelle G 1 sofort die untere Auswerteschwelle G 2 durchläuft, was die Prüfschaltung wiederum zu einer Störaussage veranlaßt.

Fig. 10 zeigt den Schaltungsaufbau der Prüfschaltung, bestehend aus der Ansteuerschaltung AST. dem Zählwerk RZI/RZ1/RZ3 und der logische» Verknüpfungsschaltung LVS.

RZl. RZl und RZ3 bilden einen zyklisch arbeitenden dezimalen Vorwärts-Rückwärts-Zähier. Die minimale Zählkapazität ergibt sich aus der untersten Signalfrequenz mit der längsten Periodendauer. Für eine Halbperiode dieser tiefsten Wählfrequenz ergibt sich z. B. eine Zeitdauer von 717 «s. Wird eine Taktfrequenz von 1 MHz gewählt, so reicht ein Vorwärts-Rückwärts-Dezimalzähier mit drei Dekaden aus. Im Ausführungsbeispiel wird für jede Dekade ein vorwärts und rückwärts zählender Ringzähler mit zehn Ausgängen verwendet. Jeder Ausgang entspricht damit einer Ziffer im Dezimalsystem. Ebensogut könnte ein einteiliger Binärzähler verwendet werden.

Mit den zwei Gattern G1 und G 2 der logischen Verknüpfungsschaltung LVS wird die Programmierung der beiden Aus'vt rteschwellen vorgenommen. Für das hier aufgeführte Beispiel werden die Grenzen G 1 mit 125 fts ih positiver Zählrichtung und 'ir G 2 mit 125 i/s in negativer ZählrichtunR (entspricht 875 //s) gewählt. An den Ausgängen der beiden Gatter Cl und Gl tritt jeweils ein Impuls auf, wenn der vorgegebene Zählerstand 125 bzw. 875 durchlaufen wird.

Die Gatter G 3 und G 4 sowie die FHpfiops FFI und FF 3 der logischen Verknüpfungsschaltung LVS dienen dazu, das Eintreffen der Impulse an den Ausgängen der Gatter G1 und G 2 in ihrer Reihenfolge zu bewerten. Im Ausgangszustand, d. h. vor Beginn der Zeichenprüfung, liegt am Ausgang Q des Flipflops FF1 kein Signal an. Am Ausgang des Flipflops FF 3 liegt ein Signal an, das den Setzeingang des

Flipflops FFl vorbereitet. Erscheint nun zweimal Impuls gesperrt. Der am Ausgang des Gatters G 2 hintereinander am Ausgang des Gatters Gl ein auftretende Impuls beeinflußt aber wiederum das Impuls, so wird über das Gatter G 3 das Flipflop Flipflop FF 3 in der Weise, daß es das Flipflop FFl FFl, das als Zwischenspeicher wirkt, gesetzt und für alle weiteren Impulse sperrt,
wieder zurückgesetzt, so daß danach am Ausgang Q 5 Das Flipfiop FF 2 übernimmt die Aufgabe eines kein Signal anliegt (s.Fig.2). Wird ein Zeichen als Ausgangsspeichers. Mach vollständiger Zeichenecht erkannt, so liegt am Ausgang Q des als prüfung, d. h. nach Ablauf einer vollen Periode, wird Zwischenspeicher wirkenden Flipflops FFl kein das am Ausgang Q des Flipflops FFl stehende Signal an. Erscheint am Ausgang des Gatters G 1 Signal mit Hilfe des Übernahmeiinpulses U vom nur einmal ein Impuls, so wird das Flipflop FFl ge- ίο Flipflop FF 2 übernommen und steht dort weiteren setrt, und an seinem Ausgang Q liegt ein Signal Auswerteschaltungen srur Verfügung.
(s. Fig. 3). Ein Signal am AusgangQ des Zwischen- Das FlipflopFF2 ist durch den vorgeschalteten Speichers gibt das Vorhandensein eines Störanteils zu Inverter so ausgelegt daß an seinem Ausgang Q erkennen. immer das Eingangssignal anliegt

Ist die Impulsfolge so, daß an G1 zweimal hinter- 13 Die Ansteuerschal ung AST besteht aus den einander ein Impuls erzeugt wird und anschließend Gattern G 5 und Gt, einem Inverter und einem an G2 (s. Fig.4), so wird das Flipflop FFl vom Monoflop. Auf den Eingang S wird die Signalersten Impuls am Ausgang des Gatters G1 gesetzt, frequenz und auf den Eingang T wird die Taktvom zweiten Impuls am Ausgang des Gatters G1 frequenz gegeben. An den Eingängen des Gatters G 5 zurückgesetzt und dann vom Impuls am Ausgang des ao liegt die Takt- und Sigialfrequenz, an den Eingängen Gatters G2 wieder gesetzt, so daß schließlich am des Gatters G6 liegt die Takt-und invertierte Signal-Ausgang Q des Flipflops FFl ein Signal anliegt. frequenz an. Während der Impulsdauer der Signal-Gleichzeitig beeinflußt der an G2 erzeugte Impuls frequenz liegt am Ausgang des Gatten G5 der das Flipflop FF 3 in der Weise, daß an seinem Aus- Vorwärts-Zähltakt Tv, während der Impulspause gang kein Signal anliegt. Damit wird das Flipflop as lic₆i am Ausgang des. Gatters G 6 der Rückwärts-FF1 für alle weiteren Impulse gesperrt. Zähltakt Tr.

Wird nun in Vorwärtszählrichtung nach Über- Am Ende der zu piüfenden Periode wird mit der schreiten der oberen Auswerteschwelle G1 an- positiven Flanke der Signalfrequenz die Übernahme schließend die unters Ausvwrtsschwslte G 2 über- der am Ausgang Q d» FUpfiops FF! anstehenden schritten, so kann nur der am Ausgang des Gatters 30 Information in das Flipflop FF2 veranlaßt. Gleich-G1 auftretende Impuls auf das Flipflop FF1 ein- zeitig dient der am Ausgang des Monoflops erwirken. Durch das Gatter G4 ist das Flipflop FFl scheinende Impuls als Rückstellimpuls R für die für den am Ausgang des Gatters G 2 auftretenden Zählvorrichtung und die Flipflops FFl und FF 3.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. weitere Frequenzanteile vorhanden, v/ie es normaler-Patentanspruch: weise bei simulierten Zeichen der Fall ist, so können

   diese Kriterien nicht mehr übereinstimmen.

   Sprachgeschützter frequenzselektiver Zeichen- Im Hauptpatent ist vorgesehen, daß der Prüfempfänger für Fernmelde-, insbesondere Fern- 5 schaltung zur Bildung der miteinander zu versprechanlagen mit einer an seinem Eingang vor- gleichenden Kriterien eine von der Begrenzergesehenen, eine Rechteckspannung mit der Fre- schaltung abgeleitete Rechteckspannung mit der quenz des jeweils empfangenen Zeichens liefern- Frequenz des jeweils empfangenen Zeichens zuden Begrenzerschaltung, über die empfangene geführt wird. Dadurch ist es möglich, von dieser Zeichen einer Filter- und Nutzsignaldetektor- io Rechteckspannung den Halbwellen der einen Polarischaltung zugeführt werden, wobei zum Sprach- tat des jeweils empfange nen Zeichens entsprechende schutz eine Prüfschaltung vorgesehen ist, die bei Impulse und den Halbv/eiltn der anderen Polarität Auftreten eines Nutzsignals aus den Abständen entsprechende Pausen auszuwerten. Dies geschieht mindestens dreier aufeinanderfolgender Null- derart, daß die Prüfschaltung das Tastverhältnis durchgänge des jeweils empfangenen Zeichens 15 dieser Impulsfolge auswertet.

   gebildete Kriterien miteinander vergleicht und Soll das Tastverhältnis von Impulsfolgen geprüft

   deren gegenseitige Verschiedenheit als Sperr- werden, so ist es erforderlich, die Dauer des Impulses kriterium zur Sperrung der Zeichenausgabe mit der der Pause zu vergleichen, e> muß eine Inwertet, naci Patent 1 8ΓΗ 267, dadurch ge- formation über die Dauer des Impulses gespeichert kennzeichnet, daß die Rechteckspaimung 20 werden. So stellt z. B. die Spannung an einem über einer an sich bekannten zyklisch arbeitenden. einen Widerstand und eile Diode aufgeladenen vorwärts und rückwärts zählenden Vorrichtung Kondensator ein Maß für die Dauer eines Impulses (RZ HRZ HRZ 3) zugeführt wird, daß diese dar. Eine andere Möglichkeit, eine Information über zyklisch arbeitende Zählvorrichtung zugeführte die Dauer eines Impulse;, zu speichern, besteht darin, Taktimpulse (T) nach einet in der einen Rieh- 25 einen Magnetkern mit rechteckiger Hysteresisschleife tung ansteigenden Impulsflanke in Vorwärts- aufzumagnetisieren.

   richtung und nach einer in der entgegengesetzten Zur Messung von Frequenzen sind auch digitale

   Richtung ansteigenden Impulsflanke in Rück- Verfahren bekannt. So sind beispielsweise digitale wärtsrichtur.« zählt, daß beim Durchlaufen zweier Zählwerke für Frequenzmesser bekannt, bei dem der vorgegebener Zählerstände (G l/G2), die sich im 30 Sollwert der Frequenz ii dem Zählwerk vorgleichen Abstand, aber in verschiedener Richtung eingestellt wird und nun innerhalb einer vorgevom Nulldurchgang der Zählvorrichtung be- »ebenen, streng definierten Zeitspanne die Signalfinden, Steuerimpulse an eine logische Ver- impulse gezählt werden, wobei dann die Frequenzknüpfungsschaltung (LKS) weitergegeben werden, abweichung in Form eirses positiven bzw. negativen die abhängig von Art und Reihenfolge der 35 Zählwertes in Erscheinung tritt. Digitale Verfahren, Steuerimpulse entscheidet, wann ein Sperr- bei denen Zeittaktimpulse gezählt werden, bieten kriterium abzugeben ist. wesentliche Vorzüge. Es «.ann eine wesentlich

   größere Genauigkeit gegenüber den analogen Verfahren erreicht werden. Außerdem gewährleistet eine

   40 digital arbeitende Schaltungsanordnung eine weitgehende Unabhängigkeit von Umgebungseinflüssen. Weitere Vorteile digital arbeitender Schaltungen sind der Fortfall sämtlicher Einstellarbeiten und die Mög-

   Gegenstand des Hauptpatentes ist ein sprach- Iiuikeit der Integrierbarkeit, wodurch sich ein gegeschützter frequenzselektiver Zeichenempfänger für 45 ringer Platzbedarf ergibt.

   Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen mit Soll nun bei einer periodischen Impulsfolge die

   einer an einen Eingang vorgesehenen, eine Recht- Länge der Impulsdauer mit der Länge der Impulseckspannung mit der Frequenz des empfangenen pause verglichen werden, so werden zwei Zähler beZeichens liefernden Begrenzerschaltung, über die nc*igt, deren Zählerstäide mit Hilfe einer Verempfangene Zeichen einer Filter- und Nutzsignal- 50 knüpfungsschaltung vergichen werden müssen. Eine detektorschaltung zugeführt werden, wobei zum solche Anordnung hat den Nachteil eines großen Sprachschutz eine Prüfschaltung vorgesehen ist, die Schaltungsaufwandes.

   bei Auftreten eines Nutzsignals aus den Abständen Die Aufgabe der Erfindung ist es nun, im Rahmen

   mindestens dreier aufeinanderfolgender Nulldurch- einer Sprachschutzschaltung für frequenzselektive gänge des jeweils empfangenen Zeichens gebildete 55 Zeichenempfänger eine digital arbeitende Schaltungs-Kriterien miteinander vergleicht und deren gegen- anordnung zum Überprüfen eines Tastverhältnisses seitige Verschiedenheit als Sperrkriterium zur von periodischen Impulsfolgen zu schaffen, bei der Sperrung der Zeichenausgabe wertet. · dieser Schaltungsaufwand verringert ist

   Ausgangspunkt ist dabei die Überlegung, daß ein Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch geechtes Zeichen nur die Signalfrequenz, ein durch 6n löst, daß die Rechteckspannung einer an sich beSprache und Geräusche simuliertes Zeichen jedoch kannten zyklisch arbeitenden, vorwärts und rückneben der Signalfrequenz andere Frequenzanteile aus wärts zählenden Vorrichtung zugeführt wird, daß dem Tonfrequenzspektrum enthält und daß bei . diese zyklisch arbeitende Zählvorrichtung zugeführte einem Einfrequenzsignal die HaJbperiodendauer von Taktimpulse nach einer in der einen Richtung anpositiver und negativer Halbwelle, also durch die 65 steigenden Impulsflanke in Vorwärtsrichtung und Abstände mindestens dreier aufeinanderfolgender nach einer in der entgegengesetzten Richtung an-Nulldurchgänge gebildete Kriterien übereinstimmen steigenden Impulsflanke in Rückwärtsrichtung zählt, müssen. Sind jedoch neben der Signalfreqiienz daß beim Durchlaufen zweier vorgegebener Zähler-