DE2247575B2 - Sprachgeschützter frequenzselektiver Zeichenempfänger für Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen spraehgeschützten, fre quenzselcktiven Zeichenempfänger für Fernmddc-, insbesondere Fernsprechanlagen mit einer an seinem Eingang vorgesehenen Begrcnzerschaltung. bei dem die zu empfangenden Zeichen aus mehreren gleichzeitig auftretenden Einzelfrequenzen bestehen.

Dip Problematik des Empfangs rein tonfrequenter Wählsignale liegt darin, durch möglichst hohen Sprachsctritz Zeichensimulationen zu verhindern, andererseits aber Echtzeichen, die unter Umständen von Störpegeln, hervorgerufen durch Wähltöne, Ansagen, Geräusche, begleitet werden, nicht zu unterdrücken. Bisher wurde in den Sprachschutzteilen der Zeichenempfänder Störpegel pro Frequenzgruppe einem gemein-Stordetektor zugeführt. Dadurch war die Austi allen Frequenzkanälen gemeinsam zu-

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geordnet, so daß ein individueller Sprachschutz pro Frequenzkanal nicht möglich war. Besonders gefährdete Kanäle lassen »oh nicht entsprechend ihrer Gefährdung überwachen. aaSerdem kann die gegenseitige Beeinflussung der Frequenzgruppen, hervorgerufen durch die endliche Sperrdämpfung der Gruppenfilter, nicht berücksichtigt werden.

Es sind sprachgeschützte frequenzselektive ZeicLenempfänger vorgeschlagen worden, bei denen von den Zeichenfrequenzen abgeleiteie Rechteckspannungen periodonweise nacheinander einer gemeinsamen Detektorschaltung zugeführt werden, in der die jeweilige Frequenz durch Auszählen bestimmt wird, wobei die Zählschaltung zur Ermittlung der Frequenz zugleich Bestandteil einer Sprachschutzschaltung ist. weiche die Zählwerte für zwei aufeinanderfolgende Halbwellen vergleicht. Der Nachteil dieser Zeichenempfänger liegt darin, daß Detektorschaltungen benutzt werden müssen, die pro auftretender Einzelfrequenz einen Empfangskanal sehr getinger Bandbreite aufweisen müssen, um einen ausreichenden Sprachschutz zu gewährleisten. Durch diese schmalbandigen Empfangskanäle er geben sich verhältnismäßig lange Einschwingzeiten, die eine schnelle Zeichenerkennung unmöglich machen.

Aufgabe der Erfindung ist es. einen sprachgeschützten frtquenzselektiven Zeichenempfänger der eingangs genannten Art zu schaffen, der eine schnelle Zeichenerkennung ermöglicht und bei welchem jedem Frequenzkanal ein individueller Sprachschutz zugeordnet werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die empfangenen Frequenzen einem ersten Frequenzdetektor zugeführt werden, der pro Einzelfrequenz einen Empfangskanal großer Bandbreite aufweist, und daß die erkannten Einzelfrequenzen nach Vorliegen der erforderlichen gleichzeitig auftretenden Einzelfrequenzen ihnen zugeordnete Empfangskanäle geringer Bandbreite eines zweiten Frequenzdetektors wirksam schalten, der in an sich bekannter Weise durch Vergleich mindestens zweier Halbperioden von den Einzelfrequenzen zugeordneten Rechteckspannungen Sperrkriterien zur Sperrung der Zeichenausgabe bilden kann.

Bei dem erfindungsgemäßen /cichenempfänger können für den ersten Frequenzdetektor breitbandige Kanalfilter verwendet werden. Durch die kurze Emschwingzeit dieser breitbandigen Kanalfilter ist nach kürzester Zeit eine Zeichenerkenn'ing möglich. Der zweite Frequenzdetekior. der die eigentliche Sprachschutzschaltung des Zeichenemplangers bildet, besitzt mehrere den einzelnen auftretenden Frequenzen zugeordnete Empfangskanäle geringer Bandbreite. Dabei ist es möglich, die gering.- Bandbreite pro auftretender Einzelfrequenz individuell einzustellen, so daß besonders gefährdete Frequenzkanäle dementsprechend berücksichtigt werden können. Außerdem kann dabei die gegenseitige Beeinflussung der Frequenzgruppen, hervorgerufen durch die endliche Sperrdämpfung der CJruppenfilter. berücksichtigt werden.

line vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß den Einzelfrequenzen zugeordnete Rechteckspannungen einer Zahlvorrichtung zugeführt werden, die nach jedem Flankenwechsel mit einem neuen Zählvorgang beginnt, daß die Zählvorrichtung den auftretenden Halbperioden der Einzelfrequenzen zugeordnete Ausgänge aufweist, an denen nach Überschreiten einer den einzelnen Halbperioden zugeordneten Anzahl von Zählschritten ein Signal an-

liegt das durch die vom ersten Frequenzdetektor erkannten Einzelfrequenzen zur Sperrung der Zeichenausgabe wirksam geschaltet wird Dadurch ist durch Festlegung der Zählgrenzen eine einfache Möglichkeit gegeben, die zulässigen Signalfrequenztoleranzen zu überwachen.

Die oben beschriebene Überwachung der zulässigen Signalfrequenztoleranzen setzt voraus, daß im Zeichenempfänger eine Taktfrequenz ei zeugt wird, die der Zählvorrichtung zugeführt wird. Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung für Zeichenempfänger, in denen keine Taktfrequenz zur Verfügung stent, ist dadurch gekennzeichnet, daß den Einzelfrequenzen zugeordnete Rechteckspannungen einem monostabilen Multivibrator zugeführt werden, welcher nach jedem Flankenwechsel einen positiven impuls bestimmter Dauer auf die Eingänge von Verzögerungsschaltungen gibt, deren Verzögerungszeiten jeweils der Halbperiodendauer der zu bestimmenden Einzelfrequenzen entsprechen, so daß bei Überschreiten der Verzögerungszeiten am Ausgang der jeweiligen Verzögerungsschaltung ein Signal anliegt, das durch die vom ersten Frequenzdetektor erkannten Einzelfrequenzen zur Sperrung der Zeichenausgabe wirksam geschaltet wird.

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

F i g. 1 zeigt das Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen sprachgeschützten frequenzselektiven Zeichenempfängers;

F i g. 2 zeigt das Blockschaltbild eines zweiten Frequenzdeiektors. der den eigentlichen Sprachschutzteil bildet, bei dem eine taktgesteuerte Zählvonichtung verwendet wird;

F i g. 3 zeigt den Aufbau eines zweiten Frequenzdetektors für einen Zeichenempfänger, bei dem kein Zähltakt zur Verfügung steht:

F i g. 4 und 5 stellen an Hand von Diagrammen die Arbeitsweisen der beschriebenen Frequenzdetektoren näher dar.

In F i g. 1 ist das Prinzipschaltbild eines frequenzselektiven Zeichenempfängers für Fernsprechanlagen dargestellt, der für einen Zweigruppen-Code ausgelegt ist. Das empfangene Zeichen gelangt über den Eingang E zunächst zu einem Eingangsteil EPS. in dem es verstärkt und nach Gruppen getrennt wird. Das Ausgangssignal der Gruppenfilter wird den Begrenzerschaltungen BA und BB zugeführt. In den Beprenzerschaltungen wird die jeweilige Zeichenspannui g in eine Rechteckspannung konstanter Amplitude uugeformt. Diese Rechteckspannung wird den zweiten Frequenzdetektoren SPA. SPB und dem Auswerteteil A WTzugeführt.

Im Auswerteteil A WT. dem ersten Frequenzdetektor mit breitbandigen Kanalfiltern, wird die Einzelfrequenz erkannt und entsprechend einer der Ausgänge -41 bis A4 und ßi bis Ö4 aktiviert. Bei Vorliegen mindestens eines Ausgangssignals pro Frequenzgruppe liegt auch am Ausgang des UND-Gatters G3 ein Signal an. Dieses eine Gruppenkoinzidenz anzeigende Ausgangssignal wird auf die Eingangsgatter G4 bis GIl der zweiten Frequenzdetektoren SPA und SPB gegeben. Gleichzeitig werden die Ausgangssignale Al bis 44 und Bi bis 84 auf die ihnen zugeordneten Eingangsgatter G4 bis CIl gegeben, die dann den jeweils in Frage kommenden Empfangskanal der zweiten Frequenzdetektoren wirksam schalten. Solange in den als Sprach schutzteil wirksamen zweiten Frequenzdetektoren kein Sperrsignal entsteht, liegt an allen drei Eingängen dies UND-Gatters G12 ein Signal an. Das Ausgangssignal des Gatters GI2 wird dem Ausgabeteil AGTdes Zeichenempfängers zugeführt und veranlaßt, wenn innerhalb einer vorgegebenen Schutzzeit kein Sperrsignal von den Sprachschutzteilen auf die Eingänge des Gatters G12 gelangt, eine Ausgabe des empfangenen Zeichens.

In F i g. 2 ist der Aufbau eines zweiten Frequenzde- »ektors dargestellt, bei dem ein Zähler Z verwendet wird. Die den Einzelfrequenzen entsprechende Rechteckspannung, die von den Begrenzerschaltungen LA bzw. LB geliefert wird, gelangt über den Eingang U auf ein Mono-Flop M, das bei jedem Flankenwechsel der Rechteckspannung einen Nadelimpuis abgibt Dieser ist in seiner zeitlichen Dauer nur so lang, daß ein sicheres Rücksetzen des Zählers Z gewährleistet wird. Aus der zeitlichen Messung der Halbperioden der Rechteckspannungen läßt sich auf die Frequenz schließen. Der Zähler muß in so viele Bereiche aufgeteilt werden, wie Signalfrequenzen pro Frequenzgruppe vorhanden sind. Im Ausführungsbeispiel wurde vorausgesetzt, daß pro Signalgruppe 4 Einzelfrequenzen vorhanden sind, weswegen der Zähler 4 Ausgänge Zi bis Z4 aufweist. Entspricht ZX z. B. der Frequenz fo = 697 Hz, so ergibt sich mit z. B. 2% Abweichung von der Mittenfrequenz die Zählgrenze zu 732 μ5. Durch Überlagerung des Nutzsignals mit Störsignalen entstehen Schwebungsfrequenzen, die neben der Periodendauer das Tastverhältnis der Rechteckspannung verändern. Ist nun eine Halbperiode so lang, daß Zl ohne vorheriges Rücksetzen durch einen Mono-Flop-Impuls erreicht wird, stellt sich am Zählerausgang Zl ein Signal ein. Dieses setzt sich über das Gatter G13, wenn am zweiten Eingang dieses Gatters das Ausgangssignal des Gatters G4 anliegt, und das Gatter G17 durch und veranlaßt an dessen Ausgang ein Sperrsignal.

Die Wirkungsweise des oben beschriebenen Frequenzdetektors ist in F i g. 4 dargestellt. Mit U ist die Rechteckspannung bezeichnet. Es sind zwei mögliche Fälle herausgegriffen worden, wobei im Falle 1 die Haibperioden von gleicher Dauer und in Falle 2 von ungleicher Dauer sind. Mit M sind die vom Mono-Flop gelieferten Nadelimpulse bezeichnet. In diesem Beispiel wird angenommen, daß eine Frequenz von 697 Hz in der einen Gruppe empfangen wird. Erscheint der Nadelimpuls am Eingang der Zählvorrichtung Z vor Ablauf von 732 us, so erscheint am Ausgang Zl kein Signal, dagegen liegt ein Signal nach Ablauf von 732 μ% bis zum nächstfolgenden Nadelimpuls am Ausgang Zl an. Dieser Impuls setzt sich, wie schon ausgeführt wurde, über die Gatter G13 und G17 durch und veranlaßt an dessen Ausgang ein Sperrsignal.

F i g. 3 zeigt den Aufbau eines zweiten Frequenzdetektors für einen Zeichenempfänger, in dem keine Taktfrequenz zur Verfügung steht. Der monostabile Multivibrator M, auf dessen Eingang U die Rechteckspannung gegeben wird, gibt bei jedem Flankenwechsel der Rechteckspannung einen positiven Impuls ab, der auf die Eingänge der Gatter GiS bis G24 geführt wird. Die Gatter G18 und G19 bilden zusammen mit einem Widerstand und einem Kondensator ein Verzögerungsglied, dessen Wirkungsweise in der F i g. 5 dargestellt ist. Ebenso bilden die restlichen Gatter Verzögerungsschaltungen. Die Verzögerungszeiten entsprechen jeweils den auftretenden Halbperioden der zu erkennenden Einzelfrequenzen. Es läßt sich erkennen, daß die Wirkungsweise des in F i g. 3 dargestellten Frequenzdetektors der des in F i g. 2 dargestellten Frequenzdetektors ähnelt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche: 22

1. Spradigeschützter frequenzselektiver Zeichenempfiiiger für Fernnieide-, insbesondere Fern- Sprechanlagen mit einer an seinem Eingang vorgesehenen Begrenzerschaltung, bei dem die zu emp fangenden Zeichen aus mehreren gleichzeitig auftretenden Einzelfrequenzen bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß die empfangenen Frequenzen einem ersten Frequenzdetektor (A WT) zugeführt werden, der pro Einzelfrequenz einen Emp fangskanaf großer Bandbreite aufweist, und daß die erkannten Einzelfrequenzen nach Vorliegen der erforderlichen gleichzeitig auftretenden Einzelfre- quenzen ihnen zugeordnete Empfangskanäle gerin ger Bandbreite eines zweiten Frequenzdetektors (SPA: SPB) wirksam schalten, der in an sirh bekannter Weise durch Vergleich mindestens zweier Halbperioden von den Einzelfrequenzen zugeordneten Rechteckspannungen Sperrkriterien zur Sperrung der Zeichenausgabe bilden kann.

2. Zeichenempfänger nach Anspruch !. dadurch gekennzeichnet, daß den Einzelfrequen/en zugeordnete Rechteckspannungen einer Zählvorrich- tung zugeführt werden, die nach jedem Flankenwechsel mit einem neuen Zählvorgang beginnt, daß die Zählvorrichtung den auftretenden Halbpenoden der Ein/elfrequenzen zugeordnete Ausgänge auf weist, an denen nach Überschreiten einer den ein zelnen Halbperioder, zugeordneten Anzahl von Zähischritten ein Signal anliegt, das durch die vom ersten Frequenzdetektor erkannten Einzelfrequen zen zur Sperrung der Zeichenausgabe wirksam ge schaltet wird.

J. Zeichenempfänger nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß den F.inzelfrequenzen zugeordnete Rechteckspannungen einem monostabilen Multivibrator zugeführt werden, welcher nach jedem Flankenwechsel einen positiven Impuls bestimmtet Dauer auf die Eingänge von Verzögerungsschaltungen gibt, deren Verzögerungszeiten jeweils der halbpehodendauer der zu be-'-mmenden Einzelfrequenzen entsprechen, so daß bei Überschreiten der Verzögerungszeiten am Ausgang der jeweiligen Verzögerungsschaltung ein Signal anliegt, das durch die vom ersten Frequenzdetektor erkannten Einzelfrequenzen zur Sperrung der Zeichenausgabe wirksam geschaltet wird.