DE2756251B2 - Verfahren und Digitalempfänger zum Erkennen von mehrfrequenzcodierten digitalisierten Fernmeldesignalen - Google Patents

Description

Die Erfindung berieht sich auf ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und auf einen Empfänger zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und betrifft somit allgemein das Signalisieren zwischen Vermittlungsstellen und insbesondere den Austausch von Schaltkennzeichen zwischen einer digitalen Schaltvermittlungsstelle und einer traditionellen Vermittlungsstelle.

Soll eine digitale Vermittlungsstelle, also eine Vermittlungsstelle, die unmittelbar PCM-Abtastungen verarbeitet, mit üblichen Vermittlungsstellen zusammengeschaltet werden, die Analogsignale verarbeiten und ihren eigenen Code signalisieren, so muß die digitale Vermittlungsstelle in der Lage sein, die von den anderen Vermittlungsstellen abgegebenen Schaltkennzeichen zu erkennen und an diese Vermittlungsstellen im gleichen Signalisierungscode zu signalisieren.

Diese Situation ist gegenwärtig besonders bedeutsam, da in die Fernsprechnetze neue, digitale Vermittlungsstellen einbezogen werden, die dort neben den schon bestehenden analogen Vermittlungssteilen betrieben werden.

Für den Fall, daß· der Schaltkennzeichencode von analogen Vermittlungsstellen ein Mehrfrequenzcode ist, werden im Rahmen der gegenwärtigen Technik zur Lösung des Problems der Verständigung zwischen den digitalen und den analogen Vermittlungsstellen Anlagen eingesetzt, die das Koppelfeld der digitalen Vermittlungsstelle als Zwischenverbindung dazu verwenden, die PCM-Abtastungen, die bei der Umwandlung der auf der Leitung während der Signalisierungsphase vorliegenden Analogsignale erhalten werden, zu einer zentralisierten Signalisierungseinheit und umgekehrt zu senden. Bei diesen Anlagen ergeben sich Schwierigkeiten während des Empfangs, da innerhalb der Zeitspannen, die für jedes signalisierte Schaltkennzeichen vorgegeben sind und jedenfalls sehr kurz sind, an den empfangenen Signalen eine große Zahl von Messungen durchgeführt werden muß, um ihre Bedeutung zu erkennen, während beim Senden das spezielle Frequenzpaar, das das zu übertragende und offensichtlich bereits bekannte Schaltkennzeichen bildet, von Mal zu

Mal eräugt werfen muß,

Bs sijid bereits Empfänger, die in Anlagen der beschriebenen Art einzubauen sind, for mehrfreqüenzcodierte Sigp,a|isierungen bekannt.

Bei eijner ersten Art dieser Empfänger wird das empfangjene PCM-Signal wiederum in ein entsprechendes Ana|öges-Signal umgewandelt, das anschließend mit Hilfe der traditionellen Analogtechniken verarbeitet wird- ;

Eine zweite Art bekannter Empfänger ist vollständig ι ο in digitaler Technik dargestellt, indem digitale Filter als Verarbejitungsvorrichtungen für die empfangenen Signale sowie Schwellen-Entscheidungsvorrichtungen zum Erkennen der verschiedenen Frequenzpaare verwendet werden. Eine derartige Lösung ist im is Verg!eiq(i zu den beschriebenen hybriden Analog-Digital-Anlagen wegen ihrer vollständigen Digitalität besser, da sie die doppelte Signalumwandlung vermeidet und eine partielle Zeitmultiplexierung der handzuhabenden Kanäle ermöglicht. Sie bringt jedoch den Nachteil einer erheblichen Schaltungskomplexität in dem auf die Signalisierungsverarbeitung bezogenen Teil einschließlich einer großen Zahl von für jeden Kanal innerhalb kurzer Zeit durchzuführender Operationen mit sich, wodurch die Möglichkeiten des Zeitmultiplexierens begrenzt sind.

Es ist ein Digitalempfänger bekannt (DE-OS 25 56 354), der sich zur Bestimmung der im Signalisierungsgemisch enthaltenen Frequenzen eines PaPbandfilters in Kaskade mit einer Gruppe von Resonanzfiltern bedient, die jeweils als Resonanzfrequenz eine der Code-Frequenzen aufweisen. Das Ausgangssignal hiervon sind die herausgefilterten Code-Frequenzen, jeweils auf getrennten Leitern. Die Amplituden dieser Ausgangssignale werden nun zunächst mit zwei Schwellen verglichen, wobei gefordert wird, daß die als existent anerkannten Frequenzen Signalamplituden über der höheren Schwelle und die als nicht-existent anerkannten Frequenzen Signalamplituden unter der niedrigeren Schwelle aufweisen. Es ist dann noch ein Vergleich mit einer dritten Schwelle erforderlich, deren Unterschreilen das Signalende anzeigt Die verwendeten Schwellen sind insofern veränderlich, als sie durch Mittelwertbildung der Maximalwerte der Ausgangssignale der zwölf Filter zweiter 4 Ordnung erzeugt werden. Dieses Verfahren dsr Mittelwertbildung eriordert indessen einen verhältnismäßig hohen Schaltungsaufwand und führt zu Trägheit bei der Mittelwertbildung.

Es ist auch ein Empfänger für in digitaler Form übertragene MFC-Signale bekannt (DE-OS 24 57 471). Die Bestimmung der vorhandenen Frequenzen erfolgt mit Hilfe der Datenverarbeitung durch Überprüfung der Nulldurchgänge des Summensignals und des Schwebungssignals der empfangenen Frequenzen. Es handelt sich hier um eine Lösung mit Hilfe eines Rechnerprogramms, das einen verhältnismäßig leistungsfähigen Rechner erfordert und mit zahlreichen besonderen Maßnahmen die aus den weiten Toleranzen der Signale resultierenden Fehlerquellen zu beherrschen sucht.

Es ist weiterhin ein Empfänger bekannt (DE-OS 23 34 566), der nach einer Digitälisierung und Multiplexierung wieder analogisierte Eingangssignale auf ihre Frequenzanteile untersucht. Der Empfänger erkennt und erarbeitet hierbei Signale, deren zwei informationsführende Signalfrequenzen aus zwei getrennten Frequenzgruppen ausgewählt sind. Der Empfänger hat deshalb zwei im wesenil^hen gleiche Zweige, von denen jeder eine einzelne Frequenz feststellt. Innerhalb dieser Zweige empfangen abgestimmte Filterkreise die Ausgangssignale..von Begrenzern,sie empfangen also Wechseispannwngssignale konstanter Amplitude, Eine derartige Technik ist «um Empfang von in weitem dynamischem Bereich schwankenden Signalen ungeeignet, wie sie z, B, beim Cpde CCJTT R2 vorkommen, da die Begrenzer und Filter einigermaßen eingegrenzte Signalpegel zur präzisen Erkennung und Unterscheidung gegen Störsignale voraussetzen,

Gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 3 ist es auch bekannt (DE-OS 25 15 769), Korrektoren zur Feststellung und Signalisierung, welche Frequenzen im Eingangsfrequenzgemisch enthalten sind, zu verwenden. Durch die Verwendung von Korrektoren, in denen das empfangene Signal mit dem Sinus und an dem Kosinus einer Bezugsfrequenz multipliziert wird, mit entsprechender Tiefpaßfilterwirkung, und der Betrag der vektoriellen Summe der aus der Filterung resutlierenden Signale ermittelt wird, ergibt sich ein auf die betreffende Frequenz bezogenes Ciäichspannungssignal. Die Schaltung ist also an sich verhältnismäßig einfach und zweckmäßig. Der bekannte Empfänger eignet sich indessen nicht für eine Signalisierung zwischen den Vermittlungsstellen, insbesondere nicht als Eingangsempfäriger einer PCM-Vermittlungsstelle, da er analoge Signale verarbeitet, die unmittelbar von den Teilnehmern stammen, und diese Signale vor dem Anlegen an die Korrektoren durch einen Begrenzer laufen. Die Eingangssignale müssen gjso in einem gegebenen engen Pegelbereich liegen, und auch die Ausgangssignale werden mit einer festen Schwelle verbunden. Die Dauer der Ausgangssignale der Korrektoren scheint nicht von Interesse zu sein.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die sichere Zeichenerkennung auch bei einem weiten dynamischen Bereich der Eingangssignalfrequenzen mit Hilfe einer möglichst einfachen Schaltung zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Kombination der Korrektoren mit dynamischen, also adaptiven Schwellenwerten ermöglicht

Es werden also sowohl die Amplitude als auch die Dauer der Signale geprüft was einer Berücksichtigung der Ableitung der Amplitude entsprechen würde. Die gerätetechnische Vereinfachung !äßt sich noch deutlicher zeigen, wenn der erfindungsgemäße Empfänger nur eine einzige Korrektorschaltung aufweist, die zeitmultiplex die verschiedenen möglichen Signalisierungsfrequenzen durchprüft

Hierbei stellt die feste Schwelle einen Wert dar, der so gewählt ist, daß er stets größer ist als das Ausgangssignal des Korrektors im Fall, daß auf der Leitung nur Rauschen anliegt, und der stets niedriger ist, als das Ausgangssignal bei Vorliegen eines Nutzsignals. Die adaptive Schwelle ist demgegenüber der A mplitud« des Eingangssignals proportional und muß im Stetigen Betrieb vom Ausgangssignal des Korrektors, der eine gültige Frequenz empfängt, überschritten werden, was jedoch bei den Ausgngssignalen der anderen Korrektoren nicht der Fall sein darf. Die Verwendung dieser adaptiven Sehwelle im stetigen Betrieb ermöglicht die Wahl einer verhältnismäßig niedrigen festen Schwelle, was zu einer sehr schnellen Filterreaktion führt. Durch diese Schwellengestaltung wird also trotz der hohen Dynamizität der Eingf ngssignale vermieden, daß das System einerseits zu langsam ist oder andererseits nicht selektiv ist.

Die Erfindung ist dahingehend weiterentwickelbar,

daß zusammen mit der Mittelwertbildung mit Hilfe des einen Korrelator gemäß Anspruch 2 auch noch ein redundantes Signal eingeführt wird, mit dessen Hilfe die korrekte Arbeitsweise des Empfängers überprüft werden kann.

Anspruch 3 kennzeichnet die Schaltungsanordnung eines Empfängers von besonders zweckmäßigem Aufbau. Zu beachten ist, daß der hierbei verwendete Mikrorechner nur verhältnismäßig einfache Zeitmessungen und Signalverarbeitungen durchzuführen hat und deshalb tatsächlich von einfachem und billigem Aufbau sein kann. Anspruch 4 betrifft die schaltungsmäßigen Voraussetzungen für die Durchführung der Fehlerüberprüfung und Anspruch 5 eine besonders zweckmäßige Korrelatorschaltung.

Das Verfahren und der Empfänger gemäß der Erfindung ermöglichen insbesondere die sichere Zeichenerkennung auch im Fall des Codes CCITT R2, also bei einer Signalisierung zwischen Vermittlungsstellen mit einem sehr weiten dynamischen Signal-Schwankungsbereich.

Durch Verwendung mehrerer gleicher Korrelatoren wird die Fähigkeit der digitalen Systeme, zeitmultiplex zu arbeiten, ausgenützt, während durch die Verwendung eines Mikrorechners für Überprüfungs- und Meßoperationen eine verringerte Ausdehnung und eine einfachere Konstruktion erzielt werden.

Weitere Vorteile und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschema zur Darstellung des Anschlusses eines erfindungsgemäßen Empfängers in einer digitalen Vermittlungsstelle,

F i g. 2 einen Blockschaltplan des erfindungsgemäßen Fmpfängers.

F i g. 3 ein Diagramm zur Darstellung des zeitlichen Verhaltens der Korrelator-Ausgangssignale für ein typisches Eingangssignal.

Eine gesamte Schaltvermittlungsstelle CN nach Fig. 1. die unmittelbar PCM-Abtastung verarbeiten

kann, ist über Leitungen g\, g2 gn mit in der

Zeichnung nicht dargestellten Analog-Vermittlungsstellen zu verbinden. Während der Phasen des Signalisierens zwischen den Vermittlungsstellen werden auf diesen Leitungen mehrfrequenzcodierte Signale übertragen. Zur einfacheren und klareren Beschreibung wird im folgenden auf den Code CCITT R2 Bezug genommen, der eine erzwungene Signalisierung mit Signalen in Form der Summe zweier von sechs Frequenzen vorsieht.

Eine PCM-End-Jnrichtung TPCM wirkt als Schnittstelle zwischen dem analogen Netzwerkteil und der digitalen Vermittlungsstelle CN und wandelt die analogen Signale in PCM-Signale und umgekehrt um. Aufbau und Funktionen solcher Endeinrichtungen sind in der Technik an sich bekannt und brauchen hier nicht im einzelnen beschrieben zu werden.

Die Vermittlungsstelle CW umfaßt ein digitales Schaltnetzwerk oder Koppelfeld RQ in das schematisch angedeutete PCM-Leitungen Fe eingehen und aus dem schematisch dargestellte PCM-Leitungen Fu ausgehen. Diese Leitungen Fe und Fu dienen der Verbindung des

Koppelfelds RC mit den Leitungen g\ gn. Zur

größeren Übersichtlichkeit der Zeichnung sind zwischen dem Koppelfeld RC und Verbindungs-Koppelfeldern eventueller anderer digitaler Vermittlungsstellen vorhandene Leitungen nicht dargestellt, da deren Verlauf zum Verständnis der Erfindung nicht wichtig ist. Mit dem Koppelfeld WC ist über eine Verbindung I ein Steuerrechner EL der Vermittlungsstelle CN verbunden. Zwischen das Koppelfeld RC und den Rechner EL ist weiterhin zur Ermöglichung des Informationsaustauschs zwischen der digitalen Vermittlungsstelle und analogen Vermittlungsstellen eine digitale Mehrfrequenz-Signalisierungsvorrichtung mit einem Sender TS und einem Empfänger KSeingeschaltet. Der einerseits über eine Verbindung 2 mit dem Rechner EL und andererseits über eine Verbindung 3 mit dem Koppelfeld RC verbundene Sender TS dient dazu, zeitmultiplex für jedes PCM-Signal entsprechend den Leitungen g\ gn jeweils zwei von sechs

Frequenzen zu erzeugen, wie es der CCITT R2-Code vorsieht. Vorrichtungen dieser Art sind an sich bekannt und brauchen hier nicht im einzelnen beschrieben zu werden. Beispielsweise kann der Sender 75 von der aus ). Tierney, C. M. Rader. B. Gold »A digital frequency synthesizer«, IEEE Transactions on Audio Electroacoustics, Band AU-19, Nr. 1. New York, März 1971, Seiten 48 bis 57 bekannten Art sein.

Der Empfänger RS ist über eine Verbindung 4 mit dem Koppelfeld RC und über eine Verbindung 5 mit dem Rechner EL verbunden und hat die Aufgabe, die verschiedenen Schaltkennzeichen zu erkennen und die entsprechende Information an den Rechner EL weiterzugeben. Dieser Empfänger RS ist gemäß der Erfindung ausgeführt und wird später unter Bezugnahme auf Fig. 2 näher beschrieben.

Bei einer derartigen Anordnung in der digitalen Vermittlungsstelle CN kann das Koppelfeld RC, wie gesagt, unmittelbar als Verbindungsmittel zum Senden der aus der Umwandlung der Analogsignale, die während der Signalisierungsphas«: auf den Leitungen

g\,g2 gn liegen, erhaltenen F'CM-Abtastungen zu

einer zentralisierten Signalisierungsvorrichtung verwendet werden.

Der Empfänger RSenthält gemäß Fig. 2 eine Reihe

von parallelen Korrelatoren CR 1 CRi,..., CRm,im

Fall des Codes CCITT R2 sechs solcher Korrelatoren, die einander im wesentlichen gleichen und jeweils auf eine der im verwendeten Signalisierungscode vorgesehenen Frequenzen abgestimmt sind. Diese Korrelatoren liefern bei Empfang der die Mehrfrequenz-Schaltkennzeichen angebenden PCM-Abtastungen über die Verbindung 4 ausgangsseitig auf Verbindungen 6—1

6—λ ..., 6-m Signale Y\ Yi, .... Ym, die den

spektralen Inhalt des durch die Frequenzkorrelation charakterisierten Eingangssignals angeben. Die Korrelatoren CR 1 CRi,.... CRmbilden die Einheiten die

die empfangenen Signale verarbeiten, also die Einheiten, die die PCM-Abtastungen der Mehrfrequenzsignale in Signale umwandeln, die von den logischen Schaltungen erkannt werden können.

Jeder Korrelator umfaßt zwei Multiplizierer M1.W2, die das Produkt zwischen dem Eingangssignal und Funktionen s,=sin 2πί, - nTbzw. c,=cos 2πίί ■ nTherstellen, wobei A(A= 1,2 /n) die Korrelationsfrequenz

des allgemeinen Korrelators CRi, Γ die Abtastperiode und η eine ganze Zahl sind. Die Funktionen s, und c, stammen von in der Zeichnung nicht dargestellten Generatorpaaren, analog solchen, die den Sender TS (Fig. 1) bilden.

Die Multiplizierer M1 und M 2 geben ihre Ausgangssignale über Verbindungen 8 bzw. 9 zu zwei digitalen Tiefpaßfiltern Fi bzw. F2 von übereinstimmender Charakteristik, die beispielsweise aus einer Mehrzahl

von in Serie geschalteten identischen Zeilen mit einem aus der italienischen Patentschrift 9 80 804 bekannten Aufbau bestehen. Diese Filier haben die Grundcharakteristik, daß sie nur aus Addierern aufgebaut sind und Multiplikationen auf reine Verschiebungen reduziert sind. Außerdem erlaubt es gegebenenfalls die repetierende Betriebsweise, körperlich nur eine Zelle einzubauen und ,*£ zur Darstellung des gesamten Filters in Zeitteilung zu verwenden.

Über Verbindungen 10 bzw. 11 werden in den ι ο Tiefpaßfiltern FI bzw. F2 gefilterte Signale der Frequenz („ nämlich eine Grundphasenkomponente und eine Quadraturkomponente, einem vektoriellen Addierer SV eingespeist, der den Betrag (Modul) der vektoriellen Summe dieser Komponenten berechnet. Dieser Betrag stellt das Ausgangssignal Yi des !Correlators CRi dar. Der vektorielle Addierer 5V kann einen für solche Zwecke an sich bekannten Aufbau hahpn HpicniptcwcMCA t*int*n auc P Rraiin H Rlac«»r

»Digital hardware für approximating to the amplitude of quadrature pairs«. Electronic Letters, Band 10, Nr. 13, 27, London, Juni 1974, Seiten 255, 256 bekannten Aufbau. Eine Schaltung MAG nimmt den Betrag des PCM-Signals, das in den Empfänger einläuft, ab. Schaltungen dieser Art sind in der Technik an sich bekannt, so daß der Aufbau von MAG nicht im einzelnen beschrieben zu wenden braucht

Das Ausgangssignal der Schaltung MAG wird über eine Verbindung 12 zwei als »Pseudokorrelatoren« PCRX, PCR 2 bezeichneten Schaltungen eingespeist,

die den t,!eichen Aufbau wie die Korrelatoren CR 1

CRm haben und im wesentlichen in gleicher Weise arbeiten mit dem einzigen Unterschied, daß die beiden Multiplizierer jedes der Pseudokorrelatoren das über die Verbindung 12 eintreffende, den Betrag des PCM-Eingangssignals angebende Signal mit einer Konstanten multiplizieren. Auf Ausgangsverbindungen 7-1, 7-2 der Pseudokorrelatoren PCRi, PCR2 liegen also zwei Signale, die dem Mittelwert des Eingangssignals proportional sind und für später bei der Beschreibung des Betriebs des Empfängers näher erläuterten Zwecken dienen. Die den Pseudokorrelatoren PCR 1 bzw. PCR 2 zugeordneten Multiplikationskonstanten haben in ihrem Absolutwert nahe beieinanderliegende Werte und umgekehrtes Vorzeichen, so daß Signale von nahe beieinander liegendem Betrag an den Ausgangsverbindungen 7-1,7-2 auftreten.

Der Betrieb der Korrektoren und der Pseudokorrelatoren wird durch geeignete an den Rahmen der Eingangsabtastungen gebundene Signale zeitgesteuert, die von einem Zeitgeber ßTgeliefert werden.

Ein üblicher Schreib-Lese-Speicher MEi speichert die Werte der auf den Ausgamgsverbindungen 6 und 7 der Korrelatoren bzw. Pseudokorrelatoren liegenden Signale. Er wird in der Schreibphase vom Zeitgeber BT synchron zum Rahmen der PCM-Abtastungen, die in den Empfänger einlaufen, und während der Lesephase asynchron von einem Mikrorechner μC von an sich bekannter Art, der denjenigen Teil des Empfängers darstellt, der die vom Empfänger RS empfangenen Signalisierungen erkennt und interpretiert, adressiert

Der Inhalt des Schreib- Lese-Speichers MEi wird über eine Verbindung 13 zum Mikrorechner pC übertragen, während über eine Verbindung 14 die Adressensignale von /iCnach MEi gesendet werden. Der Mikrorechner μC empfängt außerdem vom Zeitgeber BT die für seinen Betrieb erforderlichen Zeitsignale, nämlich ein Grund-Taktsignal und ein sogenanntes Reaizeit-TaktsignaL Die Funktionen dieser Taktsignale sind in der Mikrorechnertechnik an sich bekannt und werden, da sie für die Zwecke der Erfindung nicht im einzelnen wesentlich sind, nicht genauer beschrieben.

Die im Mikrorechner ßC erzeugten Nachrichten für den Rechner EL (Fig. 1) der Vermittlungsstelle CN werden in einem zweiten Schreib-Lese-Speicher ME2 gespeichert. Das Schreiben in den Speicher MEl wird vom Mikrorechner ßC adressiert und das Lesen wird vom Rechner EL adressiert. Die Schreibadressen und die zu speichernden Nachrichten kommen zum Speicher ME 2 über eine Verbindung 15 und die Ausgangsverbindung des Speichers ME 2 ist die Verbindung 5, die die Ausgangsverbindung des Empfängers RSdarstellt

F i g. 3 zeigt den zeitlichen Verlauf des Ausgangssignals der Korrelatoren, wobei die Signalhöhe auf der Ordinate in Dezibel und die Zeit auf der Abszisse in

MillicpIriinfHen SUf⁰StTS⁰Sn £!Π^ 12?ld ZWSf für eif·

Eingangssignal entsprechend Schaltkennzeichen im CCITT R2-Code. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Fall umfaßt das empfangene Schaltkennzeichen die beiden Frequenzen Zj= 1500 Hz und /4= 1740 Hz. Die Dauer der Signalisierung ist durch die Dauer der Verläufe von h und /i in F i g. 3 angegeben.

Die homonymen Ausgangssignale der sechs Korrelatoren des die Signale im CCITT R2-Code verarbeitenden Empfängers sind als durchgehende Linien Yi,..., Y6 dargestellt Eine im wesentlichen horizontal verlaufende gestrichelte Linie gibt einen Schwellenwert an, dessen Funktionen später beschrieben werden.

Ersichtlich haben die Ausgangssignale der beiden Korrelatoren, die auf die Frequenzen abgestimmt sind, die das empfangene Signal zusammensetzen, mit Ausnahme der Einschalt- und Ausschalt-Spannungsstöße der Signale eine Amplitude, die im wesentlichen konstant ist und wesentlich höher ist als die Amplitude der Ausgangssignale der anderen Korrelatoren und als der Schwellenwert

Die beschriebene Vorrichtung arbeitet folgendermaßen:

Ein mehrfrequenzcodiertes Signal erscheint auf einer der Leitungen gi, ..., gn (Fig. 1), wird von der Endeinrichtung TPCM in ein PCM-Signal umgewandelt und erscheint auf der Verbindung 4 am Eingang des Empfängers RS. Die Korrelatoren CRl, ... CRm (Fig.2) beginnen nun ihre Korrelation mit den Bezugfrequenzen, indem sie die eintreffenden Abtastungen mit den Abtastungen der Funktionen s,- und c, multiplizieren, die Produkte filtern und die Amplitude des aus den beiden Produkten resultierenden Signals berechnen.

Gleichzeitig wird der Betrag des PCM-Signals von der Schaltung MAG ermittelt und den Pseudokorrelatoren PCR1 und PCR 2 eingespeist, die seinen Mittelwert berechnen.

Die Werte der Signale Yi,..., Ym und der beiden von PCR 1 und PCR 2 ausgehenden Signale werden im Speicher MEi gespeichert. Der Mikrorechner μC erforscht dann aufeinanderfolgend die Speicherzellen, die diesen Signalen entsprechen, für die Erkennungsvorgänge.

Wie anhand von Fig.3 dargelegt wurde, haben die beiden Signale Y, die den beiden das empfangene Schaltkennzeichen bildenden Frequenzen entsprechen, eine im wesentlichen konstante hohe Amplitude während einer Zeit, die langer ist als eine gegebene Mindestzeit, während die Ausgangssignale der anderen

Korrelatoren eine Amplitude haben, die zeitlich erheblich veränderlich ist und mit Ausnahme der Spannungsstöße stets niedriger ist als die Amplitude der beiden erstgenannten Signale.

Der Mikrorechner jiCvergleicht das Ausgangssignal jedes der Korrela'oren CR1,... CRm entweder mit der in diesem Mikrorechner gespeicherten festen Schwelle oder mit einei adaptiven Schwelle, die aus einem Bruchteil des Ausgangssignals eines der Pseudokorrelatoren besteht, wobei die Wahl des Vergleichssignals in Abhängigkeit davon getroffen wird, welche der beiden Schwellen einen höheren Wert hat. Wie aus F i g. 3 ersichtlich ist, wird die feste Schwelle vor einem Zeitpunkt t' angewandt, während nach diesem Zeitpunkt die adaptive Schwelle verwendet wird, die einem Bruchteil des von PCR1 oder PCR 2 (F i g. 2) abgegebenen Signals entspricht Da die von den beiden Pseudokorrelatoren abgegebenen Signale im wesentli- λΚρπ Hü» cvfoioko

M V IIU1/VII) nUIIIl J«U«tI T XAII

Im Fall nach F i g. 3 sind die einzigen Signale, die die Bedingungen erfüllen, die zur Erkennung eines gültigen Signals genügen, die Signale Yl, K4 entsprechend Frequenzen h, U des verwendeten Code. Die Zeichnung zeigt auch den gesamten Erkennungsvorgang auf, vom Zeitpunkt, zu dem nur die Signale Y2, Y4 die Schwelle überschreiten, bis zum Zeitpunkt zu dem das Ende des Eingangssignals erkannt wird, wobei dieser Vorgang eine Zeit in Anspruch nimmt die etwas länger ist als die

ίο Dauer des Eingangssignals.

Die verschiedenen Amplituden- und Zeitmessungen, die Vergleichsvorgänge mit den Schwellen usw. werden vom Mikrorechner unter Berücksichtigung der Eigenschaften durchgeführt, die vom verwendeten Signalisie- rungscode gefordert werden. Solche Messungen weisen einen gewissen Grad an Komplexität auf, während die Teile der Logik vor dem Mikrorechner extrem einfach sind. Jedenfalls ist unabhängig von der Komplexität ihre

beiden in gleicher Weise zur Darstellung der adaptiven Schwelle verwendet werden.

Zur Durchführung geeigneter Amplituden- und Zeitdauermessungen kann der Mikrorechner μϋ das Vorliegen eines gültigen Signals festlegen, wodurch nur zwei Signale Y, und stets dieselben für ein gegebenes Eingangssignal, für eine zum Zeitpunkt f' beginnende repräsentative Zeitspanne eine Amplitude haben, die höher ist als die Schwelle.

Der Zeitpunkt, zu dem das Eingangssignal erkannt wird, ist im Diagramm nach Fig.3 durch eine gestrichelte vertikale Linie 0 angedeutet

Durch dieses Vorgehen werden richtige Signale von möglichen Störsignalen oder ungültigen Signalen aufgrund von deren nichtausreichender Dauer unterschieden. Ungültige Signale geben Anlaß zu Signalen mit einer erheblich mit der Zeit veränderlichen Amplitude, und zwar so, daß nur sehr kurze Zeitspannen in bezug zur für die Erkennung als ausreichend angenommenen Zeitspanne erreicht werden.

Eine zweite Serie von Zeit- und Amplitudenmessungen ermöglicht es dem Mikrorechner μ-C, den Zeitpunkt zu erkennen, zu dem das Eingangssignal beendet wird. Ein solcher Zeitpunkt ist in F i g. 3 durch eine senkrechte gestrichelte Linie R angegeben und wird dadurch bestimmt, daß der Zeitpunkt erkannt wird, zu dem die Amplitude beider gültigen Signale Y auf einen Bruchteil des Werts reduziert wird, der zum Zeitpunkt 0 festgestellt wurde.

» UVl UtSlIVIlVII 1

■ III*, JVS UCIM OIV nicht weiter im einzelnen beschrieben zu werden brauchen.

Nach Abschluß der Erkennungsvorgänge formiert der Mikrorechner μC (F i g. 2) eine Nachricht die die Ergebnisse des Verarbeitungsvorgangs enthält und sodann im Speicher ME2 gespeichert wird, wo sie zur

Verwendung durch den Rechner EL(F i g. 1) bereitliegt. Während der Durchführung der die Signalerkennung

betreffenden Vorgänge führt der Mikrorechner μC auch Diagnosevorgänge am gesamten Empfänger aus, indem er die Ausgangssignale der Pseudokorrelatoren PCR1, PCR 2 auswertet Für diese Vorgänge wird die Tatsache ausgenützt daß die Multiplikationskonstanten der beiden Pseudokorrelatoren verhältnismäßig nahe beieinanderliegende Absolutwerte, jedoch entgegenge setztes Vorzeichen haben, so daß in Binärdarstellung die Ausdrücke der beiden Konstanten komplementär sind. Auf diese Weise werden die logischen Schaltungen der beiden Pseudokorrelatoren, also die Multiplizierer, die Filter und die vektoriellen Addierer, selbst dann in unterschiedlicher Weise erregt wenn sie Ergebnisse von gleicher Amplitude abgeben.

Der Mikrorechner ftC vergleicht die von den Pseudokorrelatoren PCR1 und PCR 2 ausgehenden Signale miteinander: eine eventuelle Fehlfunktion des Empfängers wird durch das Vorhandensein verschiedener Amplitudenwerte dieser Signale sichtbar gemacht und wird sogleich dem Rechner EL (Fig. 1) für die erforderlichen Vorgänge mitgeteilt

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche;

   1. Verfahren zum sicheren Erkennen von MFC-Signalen in rechnergesteuerten- Femmelde-, insbesondere Fernsprechvermittlnngssnlagefl, wobei man die empfangenen Signale mit jeder der vom Code vorgesehenen Frequenzen korreliert und für die im empfangenen Signal tatsächlich vorhandenen Frequenzen jeweilige Signale erzeugt, deren Amplitude man durch Vergleich mit einem Schwellenwert prüft ι ο iindjieren Information man bei über dem Schwellenwert liegender Amplitude dem Rechner eingibt, dadurch gekennzeichnet, daß man für digitale, insbesondere zeitmultiplexe MFC-Signale durch eine Korrelation zwischen der Höhe des empfangenen Signals und einer ersten Konstanten ein dem Mittelwert des empfangenen Signal proportionales Signal erzeugt, das man alternativ zu einem festen Signalwert in Abhängigkeit davon, welcher der beiden Werte höher ist, als Schwellenwert mit dWAmplitude vergleicht, dabei die Dauer derjenigen Signale, deren Amplituden den Schwellenwert überschreiten, bis zum Abstieg des Amplitudenwerts auf einen Bruchteil seines Höchstwerts mißt und nur bei über einer Mindestdauer liegender Signaldauer dem Rechner die betreffende Information eingibt

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Korrelation zwischen der Amplitude des Eingangssignals und einer zweiten Konstanten mit. einem Absolutwert, der dem Wert der ersten Konstanten im wesentlichen gleicht, jedoch mit entgegengesetztem Vorzeichen, zum Erzeugen eines zweiten Eignais durchführt, das dem Mittelwert jener Signalhöhe „leicht und eine Amplitude aufweist, die grundsätzlich der des ersten Signals gleich ist, und daß man die Amplituden der beiden dem Mittelwert proportionalen Signale miteinander vergleicht und im Fall, daß sie nicht identisch sind, ein Alarmsignal an den Vermittlungs-Stellen-Rechner sendet

   3. Empfänger für MFC-Signale, mit einer Bank von Korrelatoren, von denen jeder die empfangenen Signale mit einer der im betreffenden Code möglichen Frequenzen korreliert und ausgangsseitig « ein Signal abgibt, dessen Amplitde im Fall, daß das empfangene Signal die betreffende Korrelationsfrequenz enthält, im wesentlichen konstant ist und höher ist als ein Schwellenwert, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, gekenn- so zeichnet durch

   — mindestens eine erste Schaltung (PCR I), die ausgangsseitig ein Signal abgibt, das dem Mittelwert des Betrags des empfangenen Signals proportional ist und als der Schwellenwert dient;

   — einen Mikrorechner (ßC), der die von den Korrelatoren (CR 1, .... CRm) kommenden Signale (Yi, ..., Ym) mit dem Schwellenwert vergleicht und an diesen Ausgangssignalen Zeitmessungen vornimmen, um die in den Eingangssignalen enthaltenen Frequenzen und um ihre zeitliche Dauer festzustellen und so zwischen gültigen Signalen und Störungen zu unterscheiden, und der außerdem jedesmal dann, wenn ein gültiges Signal entdeckt wird, eine Nachricht zusammenstellt, die die Ergebnisse der durchgeführten Verarbeitungsoperationen enthält.

   4, Empfänger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Schaltung (PCR2) ein zweites Signal erzeugt, das ebenfalls proportional dem Mittelwert des ßetrags des Eingangssignal ist und eine Amplitude aufweist, die im wesentlichen der des von der ersten Schaltung (PCR 1) erzeugten ersten Signals gleicht, und daß der Mikrorechner^^ einen Vergleich zwischen den beiden dem Mittelwert des Betrags proportionalen Signalen- durchführt und ein Alarmsignal abgibt, wenn der Vergleich eine unterschiedliche Amplitude zwischen den Signalen ergibt

   5. Empfänger nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrelatoren (CRi, .... CRm) und Schaltungen (PCRi, PCR2), die den Mittelwert des Betrags berechnen, Tiefpaßfilter (F i, F2) umfassen, die aus einer Mehrzahl von identischen, in Serie geschalteten Zellen bestehen, die jeweils nur aus Addierern und aus Mitteln zum Bewirken der Verschiebung des verarbeiteten Signals bestehen.