DE2334566A1 - Paralleltonmultiplexempfaenger - Google Patents

Description

Böblingen, den 5. Juli 1973 lw-fr/sn

Anmelderin: International Business Machines

Corporation, Armonk, N.Y. 10504

Amtl. Aktenzeichen: Neuanmeldung

Aktenzeichen der Anmelderin: YO 971 095

Paralleltonmultlplexempfänger

Die Erfindung betrifft einen Multiplexempfänger zum Empfang von auf einer Vielzahl Eingangsleitungen asynchron eintreffenden Paralleltonzeichen veränderlicher Zeitdauer, mit einem Analogdigitalkonverter .

In bekannten Empfangseinrichtungen wird für jede Eingangsleitung, auf der Paralleltonzeichen eintreffen, ein eigener Mehrfrequenzempfänger zum Empfang und Auswerten dieser Zeichen verwendet. Ein hierzu geeigneter Empfänger ist z.B. in der DT-OS 2 159 beschrieben und enthält Bandfilter und abgestimmte Schwingkreise zum Detektieren der empfangenen Frequenzen. Ferner muß ein solcher Empfänger Sprachschutzeinrichtungen enthalten, welche verhindern, daß ein durch Sprachsignale vorgetäuschtes Paralleltonzeichen irrtümlich als solches erkannt wird. Zu diesem Zweck sind in einem solchen Empfänger auch Schwellwertdetektoren vorgesehen, deren Schwellwert sehr kritisch ist und daher einer ständigen genauen Kontrolle unterliegen muß. Zum Schutz gegen das irrtümliche Erkennen von Zeichen dient auch ein Zeitglied im Mehrfrequenzempfänger, welches gewährleistet, daß ein Zeichen als solches nur erkannt werden kann, wenn es eine minimal zulässige Zeitdauer anliegt.

Bei Verwendung der oben genannten Methode, nach der für jede

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Eingangsleitung ein eigener Mehrfrequenzempfanger vorgesehen werden muß, entstehen für größere Vermittlungszentralen durch die Aufwendigkeit der Mehrfrequenzempfanger außerordentlich hohe Kosten. Zum Kostennachteil tritt auch der Nachteil des extrem hohen Raumbedarfes, da speziell die in den Mehrfrequenzempfängern verwendeten Schwingkreise viel Platz einnehmen.

Eine Verringerung der Anzahl Mehrfrequenzempfänger ist z.B. dadurch möglich, daß ein einziger solcher Empfänger im Zeitmultiplexverfahren eine Vielzahl von Eingangsleitungen bedient. In einer solchen Empfangseinrichtung, wie sie z.B. in der US-PS 3 516 071 beschrieben ist, werden die analogen Eingangssignale in digitale Form umgesetzt, zwischengespeichert, und gelangen über einen Digitalanalogkonverter zu dem einzigen Mehrfrequenzempfänger. Das Auslesen aus den Zwischenspeichern muß rasch gegenüber dem Einlesen geschehen.

Bei der aufeinanderfolgenden Speicherung der sich aus der Eingangsinformation ergebenden Abtastwerte ergeben sich jedoch Schwierigkeiten bei der Feststellung, wann ein Eingangszeichen aufhört und wann ein neues beginnt. Diese Schwierigkeiten werden noch dadurch erhöht, daß sich das Verhältnis zwischen Zeichen und Zeichenzwischenraum durch Verzerrungen bei der Übertragung verschieben kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Anzahl Mehrfrequenzempfänger, welche zum sicheren Empfang von Paralleltonsignalen veränderlicher Zeitdauer, welche auf einer Vielzahl von Leitungen asynchron empfangen werden, nötig sind, zu verringern. Diese Aufgabe wird durch die im Hauptanspruch genannten Maßnahmen gelöst.

Dadurch, daß die empfangenen Analogparalleltonsignale digitalisiert werden, wird die Zwischenspeicherung in Schieberegistern ermöglicht. Die Verwendung von Schieberegistern mit dem damit verbundenen leichten Wiedereinschreiben des letzten Teiles der

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ausgelesenen Digitalinformation trägt wesentlich zur Sicherheit des Empfanges bei, da die empfangenen Zeichen ^n aufeinander- folgenden Ausleseperioden miteinander verglichen werden können. Zugleich wird dadurch verhindert, daß wertvolle Eingangsinformation verlorengeht.

Für den Mehrfachfrequenzempfänger ergibt sich ein Vorteil dadurch, daß die Frequenzen der verwendeten Bandpässe und Filter im Verhältnis der Auslesefrequenz zur Einschreibfrequenz der Schieberegister erhöht werden können. Hierdurch nimmt bei Verwendung konventioneller Filter die Spulengröße ab und wird andererseits die Möglichkeit erleichtert, aktive Filter zu verwenden.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung soll nun anhand von Figuren beschrieben werden. Es zeigen:

Fig. 1 das Blockschema eines bekannten Paralleltonempfängers ,

Fig. 2 - ein Blockschema einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zum Multiplexempfang einer Vielzahl von Paralleltonanalogsignalen,

Fig. 3 die Funktionsweise und den Aufbau der in der

Einrichtung nach Fig. 2 benutzten Schieberegister und

Fig. 4 ein Zeitdiagramm, welches angibt, wie nach der

Erfindung ein fehlerhafter Empfang der Vielzahl Analogsignale vermieden wird.

Die Paralleltonübertragung findet bereits weite Anwendung. Sie gestattet Sendeeinrichtungen von einfachem Aufbau und eine zuver-

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. ₄ . ■ -. 233Λ566

lässige übertragung. Bei der Paralleltonübertragung werden bekannterweise entweder ein Zweiton-(AB)- oder ein Dreiton-(ABC)-Verfahren verwendet. Paralleltonübertragung wird zur Übertragung von Telefonie-Wählzeichen, Mehrfrequenzsignalisierung zwischen Telefoniezentralen, usw. verwendet.

Fig. 1 zeigt einen bekannten Paralleltonempfanger zum Empfang von Paralleltonanalogsignalen, welche auf einer einzigen Eingangsleitung eintreffen. Wenn z.B. ein Zweiton-(AB)-System angenommen wird, worin A eine Frequenz aus einem ersten Band von gewählten Frequenzen und B eine Frequenz aus einem zweiten Band von gewählten Frequenzen darstellt, werden die Paralleltonsignale AB, welche auf der Leitung 10 ankommen, einem Verstärker 12 zugeführt. Die Paralleltöne werden in die A- und B-Frequenzen durch ein Tiefpaßfilter 14 und ein Hochpaßfilter 16 getrennt. Die Ausgänge der Filter werden dann über Begrenzer 18 und 20 und über Abstimmkreise 22, welche jeweils auf eine der gewählten Frequenzen abgestimmt sind, einer Reihe von entsprechenden Detektoren 24 zugeführt. Die Ausgänge der gesteuerten Schwellwertdetektoren 24 werden jeweils einem Eingang eines entsprechenden UND-Gliedes 26 zugeführt. Die Ausgänge der Detektoren für das Α-Band bilden die Eingänge eines ODER-Gliedes 28 und die Ausgänge der Detektoren für das B-Band werden den Eingängen eines ODER-Gliedes 30 zugeführt. Die Ausgangssignale dieser beiden ODER-Glieder bilden die beiden Eingänge eines UND-Gliedes 32, welches ein Zeitstartsignal erzeugt, wenn eine zeitliche Koinzidenz eines A- und B-Tones festgestellt wird. Das Ausgangssignal des UND-Gliedes 32 stößt ein Zeitglied 34 an, welches nach einer bestimmten Zeit ein Ausgangssignal erzeugt. Die Zeitperiode des Zeitgliedes 34 ist gleich einer gegebenen Minimumzeitdauer zur Erkennung eines gültigen Zeichensignales. Diese gegebene Minimumzeitdauer beträgt z.B. 40 Millisekunden und gestattet es somit, den fehlerhaften Empfang eines Paralleltones, welcher durch ein Sprachsignal hervorgerufen wird, zu vermeiden. Der Ausgang des Zeitgliedes ist mit den zweiten Eingängen der UND-Glieder 26 verbunden und sperrt damit diese UND-Glieder nach der minimalen Zeitdauer von 40 Millisekun-

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den. Wenn daher ein Paralleltonsignal während der für das angenommene AB-Eingangssignal verlangten Minimumzeit anliegt, erzeugt eines der UND-Glieder 26 des Α-Frequenzbandes und eines der UND-Glieder 26 für das B-Frequenzband ein Ausgangssignal, welches in Form eines Gleichstromsignales die beiden Frequenzen Ά und B im Eingangssignal anzeigt. Ein solcher bekannter Empfänger ist z.B. in der deutschen Offenlegungsschrift 2 159 059 gezeigt.

Fig. 2 zeigt ein Blockschema einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung. Eine Vielzahl von Analogsignalen, entsprechend den oben beschriebenen Paralleltönen AB, werden auf asynchrone Weise auf den Leitungen 38a, 38b, ... 38n empfangen. Diese analogen Eingangssignale werden durch einen Analogdigitalkonverter 40 in digitale Signale umgesetzt, welche auf den Ausgangsleitungen 41a, 4Ib, ... 4In des Konverters 40 zur Verfügung stehen. Diese Analogdigitalumsetzung kann entweder mit einem einzigen Analogdigitalkonverter durchgeführt werden, dessen Eingangsleitungen im Zeitvielfach angesteuert werden und dessen Ausgangsleitung über einen Demultiplexer nacheinander mit mehreren Ausgangsleitungen verbunden wird (siehe Fig. 2), oder auch dadurch, daß für jede Eingangsleitung ein eigener Analogdigitalkonverter vorgesehen wird. Die digitalen Ausgangssignale des Konverters 40 werden seriell in einzelne Schieberegister 42a, 42b, ... 42n eingelesen und somit gespeichert. Die Ausgangssignale der Schieberegister werden dann sequentiell abgetastet, indem ein synchroner Multiplexer 46 die Ausgangsleitungen 44a, 44b, ... 44n der Register sequentiell mit einer Geschwindigkeit abtastet, welche hoch ist im Vergleich zu der, mit der die digitalen Signale in die Schieberegister eingelesen werden.

Die Schwierigkeit bei einer solchen Empfangseinrichtung besteht darin, daß die Paralleltonsignale asynchron in der Zeit eintreffen und durch Verzerrungen bedingt, eine verschiedene Zeitdauer haben, während andererseits der Multiplexer 46 naturgemäß eine synchrone Einrichtung ist. Ein Vorteil der Erfindung liegt darin, daß die Speichereinrichtungen für die von jeder Eingangsleitung

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aufgenommenen digitalen Signale nicht eine solche große Kapazität zu haben brauchen, daß damit eine komplette Nachricht auf der Leitung gespeichert werden kann. Für eine zehnziffrige Paralleltonwählinformation brauchen also die Schieberegister 42 nicht so lang zu sein, daß sie alle zehn Ziffern der Wahlinformation speichern können. Nach der Erfindung ist es sogar möglich, mit einer Speicherkapazität von nur zwei Ziffern auszukommen, ohne daß dabei eine Eingangsinformation verloren geht. Dabei darf das empfangene analoge Signal für die Wählziffer oder das betreffende Zeichen auch noch die minimal vorgeschriebene Zeitdauer haben.

Die abgetasteten Ausgangssignale der Register 42a ... 42n werden sequentiell dem Empfänger 62 zugeführt, welcher wie oben beschrieben arbeitet. Die minimale gültige Dauer für ein analoges Zeichen einer Ziffer ist abhängig von der Ansprechzeit des Mehrfrequenzempfängers und beträgt in Telefonieanlagen z.B. 40 Millisekunden.

Fig. 3 zeigt das Blockschema des Schieberegisters 42a als Beispiel für irgendeines der Schieberegister 42. Die digitalen Signale, welche auf der Leitung 41a vom Analogdigitalkonverter 40 empfangen werden, werden in die untere Hälfte 48a des Schieberegisters 42a unter der zeitlichen Steuerung des Taktgebers 50 eingespeichert. Die Taktfrequenz wird bestimmt durch die Abtastgeschwindigkeit des Analogdigitalkonverters 40, welche ihrerseits wieder bestimmt wird durch die höchste erwartete Tonfrequenz. Die Kapazität der unteren Hälfte des Schieberegisters 48a wird so groß gewählt, daß die Filter im Empfänger ordnungsgemäß funktionieren können, d.h. groß genug, um die gegebene minimale gültige Signallänge von 40 Millisekunden speichern zu können. Die digitalen Signale werden durch die untere Hälfte des Schieberegisters 48a in die obere Hälfte des Schieberegisters 42a geschoben.

Wenn angenommen wird, daß die Anzahl der Bits, welche in einem digitalen Signal der gegebenen minimalen gültigen Zeitdauer von 40 msek erzeugt werden, gleich ist N/2, dann beträgt die

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totale Kapazität des Schieberegisters 42a N Bits und die jeder der beiden Hälften 48a und 42a somit N/2 Bits.

Jedesmal, wenn der Multiplexer 46 die Leitung 44a abtastet, werden die Inhalte der Register 48a und 42a seriell aus den Registern hinausgeschoben. Dieses Hinausschieben geschieht in einer sehr kurzen Zeit, welche im Vergleich zu der minimalen gültigen Zeitdauer einem augenblicklichen Auslesen gleichkommt. Die zweite Hälfte des ausgelesenen Zeichens wird jedoch in die obere Hälfte 52a des Schieberegisters wieder eingeschrieben und ist damit beim nächsten Auslesen wieder verfügbar. Das Wiedereinschreiben wird dadurch erzielt, daß der ursprüngliche Inhalt des Registers 48a nach dem Durchschieben durch das Register 52a wieder in das Register 52a eingelesen wird.

Die Rezirkulationsschleife zum Wiedereinschreiben enthält einen Zähler 54a zum Zählen von N/2 Bits, ein UND-Glied 55a und ein ODER-Glied 57a. Während des Ausschiebens des Inhalts des Registers 42a durch den Multiplexer 46 zählt der Zähler 54a die ausgeschobenen Bits. Wenn die Anzahl von N/2 Bits erreicht ist, wird vom Zähler ein Ausgangssignal abgegeben und damit das UND-Glied 55a durchgeschaltet. Somit kann das zweite digitale Signal, welches zuvor in der unteren Hälfte 48a des Schieberegisters gespeichert war, dem Eingang der oberen Hälfte des Registers 42a zur gleichen Zeit wieder zugeführt werden, zu der es aus der oberen Hälfte 42a auf die Leitung 44a ausgeschoben wird. Der Zähler 54a wird nach Zählung von N Bits durch geeignete Einrichtungen wieder zurückgestellt, so daß er bei der Abtastung der nächsten Leitung wieder die gleiche Funktion erfüllen kann. Die Rezirkulation der oberen Hälfte 52a des Registers 42a findet also nur während der zweiten Hälfte der vom Multiplexer 46 durchgeführten Abtastung statt.

Die Register 42a, 42b, ... 42n werden einzeln mit hoher Geschwindigkeit über den Multiplexer 46 synchron zu einem Digitalanalogkonverter 56 ausgelesen. Der Multiplexer 46 kann einfach als

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Taktschaltung 58 ausgeführt werden', welche an die Vielzahl der Register für ein bestimmtes Zeitintervall angeschaltet wird. Dies ist in Fig. 3 als mechanischer rotierender Schalter mit dem bewegbaren Kontaktarm 59 und einer Vielzahl fester Kontakte 61a, 61b, ... 61n gezeigt. Bei der verlangten hohen Geschwindigkeit ist es natürlich vorteilhafter, den Multiplexer als elektronischen Schalter auszuführen. In einer anderen Aus füh rungsform kann eine separate Taktschaltung für jedes Register vorgesehen werden. Diese einzelne Taktsehaltungen würden dann nacheinander für ein bestimmtes Zeitintervall eingeschaltet werden. Der Digitalanalogkonverter 56 muß mit hoher Geschwindigkeit arbeiten können und rasch rückstellbar sein.

Die verlangten Geschwindigkeiten sollen in den nachstehenden Berechnungen gezeigt werden.

Am Ausgang des Digitalanalogkonverters 56 erscheint eine Serie von rekonstruierten originalen Paralleltonsignalen AB, welche auf den Eingangsleitungen 38a, 38b, ... 38n ankommen. Diese Signale werden einem Hochgeschwindigkeits-Multifrequenzempfänger 62 zugeführt, welcher in der Art des in Fig. 1 gezeigten Empfängers ausgeführt sein kann. Durch die gezeigten Multiplexeinrichtungen wird der Vorteil erzielt, daß nur ein einziger solcher Empfänger für alle Eingangsleitungen 38a ... 3 8n vorgesehen werden muß.

Die Bandfilter 14 und 16 in Fig. 1, die Schwingkreise 22 und die Detektoren 24 teilen die Ausgangssignale des Digitalanalogkonverters 56 auf und erzeugen an den Ausgängen der UND-Glieder 26 Gleichstromsignale, welche die Frequenzen angeben, die in den EingangsSignalen vorhanden sind. Der Multifrequenzempfanger 62 unterscheidet sich jedoch von dem in Fig. 1 gezeigten Empfänger dadurch, daß alle Filter und verwendeten Frequenzen eine Verschiebung durch das Verhältnis f /f. erlangen. Darin bedeutet:

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233A56Q

f_Q = die Taktfrequenz, mit der die Register 42 zum Digitalanalogkonverter 56 ausgelesen werden und

f^ = die Taktfrequenz, mit der der Analogdigitalkonverter 40 abgetastet wird, d.h. die Taktgeschwindigkeit der Taktquelle 50.

Die Ausgangssignale des Multifrequenzempfängers 62 werden einer Demultiplexer- und Steuerlogikschaltung 64 zugeführt. Mit dieser Schaltung werden die detektierten Ziffern oder Zeichen in geeigneten Pufferschaltungen 66 zusammengesetzt und werden außerdem die Ausgangssignale des Empfängers 62 daraufhin überprüft, daß nur ein einziges Zeichen für jedes auf der Leitung erscheinende Signal gespeichert wird, unabhängig von der Anzahl der Abtastwerte, welche von einem einzigen Zeichensignal genommen werden. Dies kann z.B. dadurch erreicht werden, daß verlangt wird, daß ein Zeichenzwischenraum festgestellt wird, bevor ein anderes gültiges Signal erkannt werden kann. Bei Zusammenschaltung des gezeigten Multiplexempfängers mit einem Rechner kann diese überprüfung z.B. durch das Programm des Rechners erfolgen.

Die Ausgangssignale der Schaltung 64 werden in die Pufferschaltungen 66 eingelesen, um die Zeichen zu einer Nachricht zusammensetzen zu können. Die zusammengesetzte Information wird dann auf den Ausgangsleitungen 68a, 68b ... 68n ausgelesen.

Die verwendeten Multiplexfrequenzen sollen nun anhand einiger beispielhafter Berechnungen erläutert werden. Hierbei wird angenommen, daß die Signale, die auf den Eingangsleitungen 38a usw. ankommen, typische Parallelton-Telefoniesignale sind, und daß ein Mehrfrequenzempfanger zusammen mit dem Multiplexer nach der Erfindung verwendet wird.

Es wird angenommen, daß die in den Eingangssignalen verwendeten Frequenzen zwischen 700 Hz und 1700 Hz liegen. Außerdem sei, wie in Fig. 2 gezeigt, ein einziger Analogdigitalkonverter 40 zur Abtastung aller Eingangsleitungen vorgesehen. Der Fall_f daß für

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jede Eingangsleitung ein eigener Analogdigitalkonverter verwendet wird, soll hler außer Betracht gelassen werden. Ferner wird angenommen, daß die Abtastung der Eingangssignale durch den Analogdigitalkonverter mit einer Frequenz erfolgt, welche gleich 1st dem 10-fachen der*höchsten verwendeten Tonfrequenz. Die Mindestdauer, d.h. die minimal zulässige Tondauer wird mit 40 Millisekunden festgelegt.

Hierdurch ergibt sich, daß die Anzahl der digitalen Abtastwerte innerhalb der genannten minimal gültigen Zeichendauer gleich ist:

1700 χ 40 χ ίο"*³ χ 10 - 680 Abtastwerte,

so daß die Gesamtkapazität eines Schieberegisters 42 pro Leitung 1360 digitale Abtastwerte betragen muß. Sowohl in der unteren Hälfte als auch in der oberen Hälfte eines Schieberegisters 42 sind somit 680 digitale Abtastwerte gespeichert. Die Zelt zwischen den einzelnen Abtastwerten beträgt 1 , d.h. ungefähr 60 Mikrosekunden. 1 700 χ 10

Bei Annahme einer Taktfrequenz des Taktgebers 58 in Fig. 3 von 2 χ 10 Abtastwerte pro Sekunde dauert es also 680 Mikrosekunden, um die 1360 digitalen Abtastwerte auszuschieben, und die maximale Anzahl von Leitungen, welche bei einer minimal zulässigen Zeichendauer von 40 Millisekunden bedient werden können, beträgt somit 40/0,68, d.h. 60 Eingangsleitungen.

Während der Ausschiebeoperation werden vom Analogdigitalkonverter 40 ungefähr 11 digitale Abtastwerte (genau 680/60) dem Eingang eines Schieberegisters 42 zugeführt. Diese 11 Abtastwerte gehen also dadurch verloren, daß in dieser Zeit das Schieberegister durch den Multiplexer ausgelesen wird. Dieser Verlust ist jedoch im Vergleich zu der Anzahl verfügbarer Abtastwerte vernachlässigbar. Man könnte jedoch einen zusätzlichen Pufferspeicher vorsehen, um auch diese 11 Abtastwerte verwenden zu können.

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Aus dem in Fig. 4 gezeigten Abtastdiagramm ist ersichtlich, wie die Vielzahl von Eingangsleitungen, auf denen asynchrone, Ziffern darstellende Paralleltonsignale verschiedener Zeitdauer ankommen, durch den erfindungsgemäßen Multiplexer ohne Verlust einer Zeicheninformation abgetastet werden. Der Wellenzug 70 zeigt schematisch das Eintreffen der Eingangs-Zeichensignale S., S„, S₀, S., S_c, S₄.,

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usw. auf irgendeiner der Eingangsleitungen 38. Der Zeichenzwischenraum ist mit 0, ein teilweise detektiertes Zeichen mit S* und ein teilweise detektierter Zeichenzwischenraum mit 0* bezeichnet. Die minimale Abtastdauer 72 ist gleich der bestimmten minimal gültigen Dauer eines Eingangszeichens, welche im obigen Falle mit 40 Millisekunden angenommen wurde. Diese minimale Zeltdauer bestimmt zugleich die Länge, d.h. die Kapazität jeder der beiden Hälften eines Registers 42.

In Fig. 4 sind die aus einem Register nacheinander ausgelesenen Abtastinformationen mit Nr. 1 bis Nr. 12 bezeichnet. Die Abtastinformation Nr. 1, welche aus dem Schieberegister 42 ausgelesen wird, besteht aus dem Zeichensignal S. und dem darauf folgenden Zeichenzwischenraum 0, wobei beide im vorliegenden Fall die minimale Abtastdauer haben. Die Abtastinformation Nr. 2 enthält die zweite Hälfte der ersten Abtastinformation, d.h. den Zeichenzwischenraum, plus einem neuen Signal S-.. Durch Vergleich der gezeigten Abtastinformationen Nr. 1 und Nr. 2 kann festgestellt werden, daß eine Überlappung in der Zeit, d.h. eine Wiederholung in der Zeit dadurch erzielt wird, daß die zweite Hälfte der Abtastinformation Nr. 1 gleich ist der ersten Hälfte der Abtastinformation Nr. 2. Dies hat zur Wirkung, daß keine Zeicheninformation verloren gehen kann. In gleicher Weise ist die zweite Hälfte der Zeicheninformation Nr. 2 identisch mit der ersten Hälfte der Information Nr. 3, so daß das Eingangssignal S. mit der minimalen Abtastdauer als Teil beider Abtastinformationen auftritt. Die Demultiplexer- und Logikschaltung 64 enthält Mittel, mit denen festgestellt wird, daß das S₂-Signal in beiden Abtastinformationen Nr. 2 und Nr. 3 enthalten ist, wobei jedoch kein ■ trennender Zeichenzwischenraum festgestellt wird, so daß die Logik

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dieses Zeichen als ein einzelnes Ziffernzeichen erkennt und nicht fälschlicherweise zwei aufeinanderfolgende Zeichen S- angenommen werden.

Es soll nun der Fall betrachtet werden, daß die obere Hälfte des Registers 42 einen Zeichenzwischenraum speichert, während in der unteren Hälfte des Registers ein Teil eines gültigen Zeichens mit weniger als 40 Millisekunden gespeichert ist, wobei der restliche Teil des unteren Registers eine zeitliche Ausdehnung des Zeichenzwischenraumes, der in der oberen Hälfte des Registers gespeichert ist, enthält. Aus Fig. 4 ist ersichtlich, daß der Zeichenzwischenraum, welcher auf das Signal S- folgt, sich in die folgende Abtastperiode erstreckt. Dadurch enthält die erste Hälfte der Abtastinformation Nr. 6 sowohl die zweite Hälfte der Abtastinformation Nr. 5, als auch den restlichen Teil des verlängerten Zeichenzwischenraums plus einen Teil S ' des Signales S.. Da das Zeitglied 34 in Fig. 1 von der Vorderflanke des Signales S ' angestoßen wird, stellen die UND-Glieder 26 kein Tonsignal in der Abtastinformation 6 während der vorgeschriebenen minimalen Dauer von 40 Millisekunden fest. Durch die erfindungsgemäße Überlappung jedoch in aufeinanderfolgenden Abtastinformationen enthält die Abtastinformation Nr. 7 die zweite Hälfte der Information Nr. 6 plus der ersten Hälfte einer neuen Abtastinformation. Mit anderen Worten enthält die Abtastinformation Nr. 7 zwei aufeinanderfolgende minimale Abtastintervalle, welche, wie aus Fig. 4 zu ersehen ist, das vollständige Signal S₄ enthalten. Das Zeitglied 34 und die UND-Glieder 26 erkennen also aus der Abtastinformation Nr. 7 ein gültiges Zeichensignal S. mit der vorgeschriebenen minimalen Zeichendauer von 40 Millisekunden.

Das Zeichen S- ist wesentlich länger als die minimale Abtastdauer 72. Aus Fig. 4 ist ersichtlich, daß die Abtastinformation Nr. 8 in ihrer letzten Hälfte einen relativ kleinen Teil S₅' des Signales S₅ enthält. Infolge der erfindungsgemäßen zeitlichen Überlappung enthält jedoch die Abtastinformation Nr. 9 diesen Teil S₅ ¹ plus einem weiteren Teil des Zeichens S_ mit der minimalen Abtastdauer.

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Somit können diese Abtastinformationen von der Schaltung 64 als ein einziges gültiges Zeichensignal S. erkannt werden.

Durch die in Fig. 3 gezeigte erfindungsgemäße Rezirkulation, welche einer Wiederholung in der Zeit gleich kommt, wird also erreicht, daß keine Zeicheninformation, welche auf den Eingangsleitungen 38 ankommt, verloren gehen kann. Bei dieser Rezirkulation wird die letzte Hälfte des aus einem Register 42 ausgelesenen Zeichens wieder in die obere Hälfte dieses Registers eingelesen.

Obwohl in den Abtastinformationen 8 bis 12 jeweils ein Anteil des Zeichens S_ enthalten ist, wird von der Schaltung 64 nur ein einziges Zeichen S₅ erkannt, da erst in der Abtastinformation Nr. 12 ein ZeichenZwischenraum 0 mit der minimalen Abtastdauer festgestellt wird. Das Zeichen S-, welches zunächst teilweise in der Abtastinformation Nr. 12 und vollständig in der darauf folgenden Abtastinformation enthalten ist, kann von der Schaltung 64 durch das Erkennen dieses Zeichenzwischenraumes zwischen den Zeichen S₅ und S- als eigenes Zeichen erkannt werden.

Das Zeitglied 34 in Fig. 1 hat eine solche Zeitdauer, daß zwischen aufeinanderfolgenden Zeichen differenziert werden kann. Dadurch wird erreicht, daß die teilweise Erkennung von Zeichen oder eines Zeichenzwischenraumes nicht zu einer fehlerhaften Anzeige führt.

Wie bereits oben ausgeführt, sind die Filterkreise des Empfängers auf eine höhere Frequenz als in den bekannten Empfängern abgestimmt, und dadurch wird eine bessere Filterwirkung erzielt. Insbesondere wird die Verwendung von aktiven Filtern durch den Multiplexempfanger nach der vorliegenden Erfindung erleichtert.

Zusammenfassend kann festgestellt werden, daß der oben beschriebene Multiplexempfanger den Empfang von asynchron auf mehreren Leitungen eintreffenden Paralleltonsignalen mit veränderlicher Zeitdauer gestattet. Die Signale werden digitalisiert, gespeichert, im Zeitvielfach verteilt und in analoge Signale

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rückgewandelt, ohne daß durch diese Signale dargestellte Information verloren geht, und wobei jede Multiplexabtastinformation einen Teil der vorhergehenden, von derselben Leitung empfangenen Abtastinformation enthält.

Dies wird dadurch erzielt, daß jedes der analogen Eingangssignale digitalisiert wird, wobei benachbarte Teile jedes digitalisierten Eingangssignals aufeinanderfolgend in einem Schieberegister gespeichert werden. Jeder gespeicherte Teil entspricht dabei dem während eines Zeitintervalls empfangenen Eingangssignals, wobei dieses Intervall gleich ist einem doppelten bestimmten minimal zulässigen Zeitintervalls. Der gesamte Inhalt jedes Schieberegisters wird dabei mit einer Geschwindigkeit ausgelesen, welche hoch ist im Vergleich zu der Geschwindigkeit, womit die digitalisierten Eingangssignale in dem Schieberegister gespeichert werden, wodurch eine Serie von Zeitmultiplex-Digitalabtastin- -formationen erhalten wird. Die letzte Hälfte des Inhalte jedes Registers wird dabei in die obere Hälfte des Registers rezirkuliert, so daß jede Multiplexabtastinformation eines Schieberegisters sowohl ein neues digitalisiertes Signal, als auch die letzte Hälfte des zuvor ausgelesenen digitalisierten Signals enthält. Die Zeitmultiplex-Digitalabtastinformationen werden hierauf in analoge Signale rückgewandelt, welche alle einem einzigen Mehrfrequenzempfänger zugeführt werden, der die Frequenzen auftrennt, detektiert und wieder auf Ausgangsleitungen aufteilt.

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Claims (5)

1. PATENT AN SPRÜCHE

   Multiplexempfänger zum Empfang von auf einer Vielzahl Eingangsleitungen asynchron eintreffenden Paralleltonzeichen veränderlicher Zeitdauer, mit einem Analogdigitalkonverter zur Digitalisierung der Zeichen, gekennzeichnet

   durch den Eingangsleitungen (38) zugeordnete Schieberegister (42) zur digitalen Speicherung der Signale, die jeweils während eines bestimmten Vielfachen (V) einer minimal zulässigen Dauer (72) eines Zeichens empfangen werden,

   durch einen Multiplexer (46), welcher jedes Schieberegister nach der minimalen Dauer ausliest, durch einen Digitalanalogkonverter (56) und einen Filter und ein Zeitglied enthaltenden Paralleltonempfänger (62) zum Auswerten der ausgelesenen digitalisierten Zeichen, wobei die Schieberegister aus mehreren Teilen bestehen und ein bestimmter Teil der zuletzt ausgelesenen digitalen Information wieder in das betreffende Schieberegister eingeschrieben wird.
2. 2. Empfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schieberegister (z.B. 42a) aus zwei Hälften (48a, 52a) zur Speicherung der während der zweifachen minimalen Dauer eintreffenden Signale bestehen, und daß die im unteren Teil (48a) gespeicherten Signale beim Auslesen in den oberen Teil (52a) wieder eingeschrieben werden, während im unteren Teil hierauf die während der folgenden minimalen Zeitdauer eintreffenden digitalisierten Zeicheninformationen gespeichert werden.
3. 3. Empfänger nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein ODER-Glied (57a), welches den Signaleingang der oberen Hälfte (52a) mit dem Ausgang der unteren Hälfte (48a) und dem · Ausgang eines UND-Gliedes (55a) verbindet, das nach der

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   halben, zum Auslesen nötigen Anzahl Impulse (N/2) durch einen Zähler (54a) mit der Kapazität (N/2) geöffnet wird.
4. 4. Empfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslesen eines Schieberegisters (42) durch den Multiplexer (46) während einer Zeitdauer erfolgt, die klein ist gegenüber der minimalen Zeitdauer (72).
5. 5. Empfänger nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Einrichtungen (64, 66), welche während aufeinanderfolgender minimaler Zeitperioden (72) empfangene Zeichen (z.B. S₅, Fig. 4) als ein einziges Zeichen erkennen, so lange nicht ein Zeichenzwischenraum (0, Fig. 4) festgestellt wird, und welche die vom Empfänger (62) ausgewertete Zeicheninformationen wieder auf eine der Anzahl (n) Eingangsleitungen (38) entsprechende Anzahl (n) Ausgangs leitungen (68) verteilt.

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