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Verfahren zur Auswertung von über eine Ubertragungs-
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strecke mittels Impuls signalen unterschiedlicher Länge und Folge
gesendeten Informationen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Auswertung von
über eine Ubertragungsstrecke mittels Impulssignalen unterschiedlicher Länge und
Folge gesendeten Informationen mit einem auf der Sendeseite der Ubertragungsstrecke
angeordneten Signal sender und einem an der Empfangsseite der obertragungsstrecke
befindlichen Signalempfänger, der das empfangene Signal einer zur Auswertung dienenden
Steuereinrichtung zuführt.
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Bei Informations-und Datenübertragungen aller Art werden die Signale
in irgendeiner Weise von den Eigenschaften der obertragungsstrecke beeinflußt. Außerdem
ist beim uebertragen von Information mit Störeinflüssen zu rechnen. Trotzdem soll
die Information am Empfangsort fehlerfrei empfangen und interpretiert werden können.
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Wenn die Eigenschaften einer Ubertragungsstrecke und die vorkommenden
Störgrößen bekannt sind, läßt sich am Empfangsort mit Hilfe besonderer Schaltungsanordnungen
erreichen, daß die Information in der richtigen Weise aufgenommen und gedeutet wird.
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Solche Entstör-und Prüfschaltungen sind jedoch meist fest für einen
bestimmten Anwendungsfall vorgegeben und müssen deshalb bei geänderten Bedingungen
wieder neu angepasst werden. Auch wenn ein und dieselbe tbertragungsstrecke immer
wieder verwendet wird, so kann sich diese ändern, ohne daß der Betreiber der tbertragungsstrecke
darauf einen Einfluß nehmen kann. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn im öffentlichen
Fernsprechnetz Verbindungen geschaltet werden, die in Abhängigkeit von der Verkehrsbelastung
immer wieder über andere Strecken verlaufen. Auch die Einfügung von anderen Übertragungsverfahren
und Verstärkern auf Teilen der Ubertragungsstrecke kann einen Einfluß haben auf
die Ubertragungseigenschaften insgesamt.
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Wesentlichen Einfluß auf den Unterschied zwischen dem gesendeten
und dem empfangenen Signal hat die jeweilige Ansprech-bzw. Nachwirkzeit der verwendeten
Ubertragungsstrecke. Es ist dann besonders schwierig, die Bewertung der Dauer eines
Signals vorzunehmen, wenn sich diese Eigenschaften der Übertragungsstrecke ändern.
In den meisten Fällen ist es außerdem nicht bekannt, in welcher Weise sich das Verhalten
der Übertragungsstrecke geändert hat. Deshalb kann am EmpSangsort in solchen Fällen
nur unzureichend darauf Bücksicht genommen werden und ein einwandfreies
Empfangen
und Auswerten der übertragenen Information bewirkt werden.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren anzugeben,
mit dem unabhängig von den Eigenschaften der Ubertragungsstrecke eine einwandfreie
Auswertung der empfangenen Informationssignale gewährleistet ist.
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Die Lösung der Aufgabe geschieht dadurch, daß vor dem Beginn einer
Informations-Ubertragung vom Signal sender eine Impulsfolge auf die Ubertragungsstrecke
gegeben wird, wobei die jeweilige Impulsdauer und die Impulspausen kürzer sind als
die während einer Informations-Ubertragung vorkommenden Impulse und Pausen, daß
diese Impulsfolge an der Empfangsseite hinsichtlich Impulsdauer-und Pausen mit einem
Zeitmaßstab bewertet gemessen wird, und daß diese Meßergebnisse einschließlich der
durch die Ubertragungsstrecke verursachten Laufzeiten in für Impulse und Pausen
getrennten Speichern digital gespeichert werden, um als Maßstab für die nachfolgende
Auswertung der Informationsübertragung zu dienen.
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Durch die als Grundsignal übertragene Impulsfolge vor dem Beginn einer
Informations-Ubertragung wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß inzwischen eingetretene
Änderungen auf der Ubertragungsstrecke erfaßt werden. Mit den auf diese Weise gewonnenen
Meßwerten läßt sich nämlich erfindungsgemäß durch Verknüpfung mit den bei der eigentlichen
Informations-Ubertragung gemessenen Werten eine einwandfreie Auswertung der übertragenen
Information erreichen.
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Wenn die Information darin besteht, daß die Impulse oder Pausen unterschiedliche
Längen haben, so wird der Einfluß der Ubertragungsstrecke auf die Signalübertragung
dadurch ausgeschlossen, daß die indem beim Empfang des Grundsignals ermittelten
Meßwert erhaltene Signalverfälschung automatisch bei der Signalauswertung berücksichtigt
wird.
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Auch bei der Informations-Ubertragung mittels Impulsfolgen läßt sich
das Verfahren vorteilhaft anwenden.
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Die beim Empfangen des Grundsignals ermittelten Meßwerte lassen sich
nämlich dazu benutzen, eine vorgegebene Impuls-bzw. Pausenzeit so einzustellen,
daß beim Empfangen einer Informations-Impulsfolge festgestellt werden kann, ob Impulse
und Pausen den vorgeschriebenen Werten entsprechen. Auf diese Weise ist es mit einfachen
Mitteln möglich, fehlerhafte Impulsfolgen von der Wertung auszuschließen.
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Eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Schaltungsanordnung
ist in den Patentansprüchen 5 bis 7 angegeben und wird nachfolgend als Ausführungsbeispiel
anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigt: Fig.1 Das Blockschaltbild der Schaltungsanordnung zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens Fig.2 Impulsdiagramme zur Erläuterung der entstehenden
Zeiten bei Impulslängenmessung Fig.3 Impulsdiagramme zur Erläuterung der entstehenden
Zeiten bei Anwendung eines Toleranzfeldes zum-Erkennen von gültigen Impulsfolgen.
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In der Fig.1 ist dargestellt, wie ein Sender S über eine obertragungsstrecke
Ue mit einem Empfänger E verbunden ist. Die vom Empfänger empfangenen Signale gelangen
an die Steuereinrichtung STEG. Mit einem Startbefehl ST wird die Zeitbewertungseinrichtung
ZB eingeschaltet. Die Zeitbewertungseinrichtung wird mit einem hochfrequenten Grundtakt
GT versorgt, womit die Dauer eines Signals gemessen wird. Wenn die Steuereinrichtung
das Startsignal wegnimmt, wird der in der ZB vorhandene Zähler angehalten und der
ermittelte Wert in einen von der STG bestimmten Speicher eingeladen. Dies geschieht
nur, wenn vor dem Beginn einer Informationsübertragung das Grundsignal mit einer
vorgegebenen Impuls-und Pausenlänge gesendet wird.
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Für die Einspeicherung des Meßwertes der Impulslänge ist der Speicher
SPI vorgesehen. Den entsprechenden Wert für die Impulspause nimmt der Speicher SPP
auf.
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Die Steuereinrichtung erhält außerdem von der Zeitbewertungseinrichtung
laufend den aktuellen Zählerstand und damit die Zeitdauer des Impulses oder der
Pause übermittelt. Sie ist damit in der Lage, diesen Wert mit den eingespeicherten
Werten zu vergleichen. ueber eine Rückstelleitung R kann der in der Zeitbewertung
befindliche Zähler zurückgestellt werden. An die Steuereinrichtung ist eine Signalbewertungseinrichtung
SB angeschlossen, die entsprechend der gemessenen Zeiter die dazugehörigen Befehle
erzeugt. Weiterhin ist ein-Maskengeber vorgesehen, worin für die Auswertung von
Impulsfolgen geeignete Toleranzfelder gebildet und zur Signalbewertungeinrichtung
gegeben werden.
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Das Eintragen der Meßwerte, die beim Übertragen des Grundsignals vor
dem Beginn einer Informationsübertragung ermittelt werden, geschieht auf folgende
Weise. Vom Sender S wird ein genormter Impuls von beispielsweise 100ms Länge abgegeben.
Nach Ablauf der durch die Ubertragungsstrecke verursachten Ansprechzeit tA (siehe
Fig.2) erkennt die Steuerung den Beginn des Impulses und gibt den Startbefehl an
die Zeitbewertungseinrichtung. Mit Erkennen des Impulsendes nach Ablauf der Nachwirkzeit
tf wird das Startsignal weggenommen und der in der Zeitbewertungseinrichtung befindliche
Zähler wird gestoppt. Der gemessene Zeitwert des Impulses-einschließlich der Differenz
zwischen Ansprechzeit und Nachwirkzeit-steht nun als Zählerstellung an den Eingängen
der Speicher. Da die Steuereinrichtung den Empfang eines Impulses erkannt hat, gibt
sie den für den Impuls-Meßwert vorgesehenen Speicher SPI frei, der diesen Wert übernimmt.
Es folgt sodann ein Rückstellbefehl für den in der Zeitbewertungseinrichtung befindlichen
Zähler, so daß dieser äuf Null gestellt wird. Gleichzeitig wird das Startsignal
wieder angelegt, so daß nun der Zeitwert der folgenden Impulspause ermittelt werden
kann. Diese Vorgänge laufen so schnell ab, daß dadurch die Zeitmessung selbst nicht
wesentlich beeinflußt wird. Beim Erscheinen der Anstiegsflanke des nächsten Impulses
laufen die gleichen bereits beschriebenen Vorgänge ab, wobei der ermittelte Wert
nun aber in den Speicher SPP für die Impulspause eingeschrieben wird.
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Diese Ermittlung der die Eigenschaften der tbertragungsstrecke kennzeichnenden
Meßwerte kann beliebig oft je nach Bedarf vorgenommen werden. Es ist beispielsweise
zweckmäßig, bei jedem neuen Aufbau einer Verbindung diese Maßnahmen vorzunehmen.
Aber auch bei einer stehenden Verbindung kann es nützlich sein, diese Meßwerte von
Zeit zu Zeit zu erneuern. Es ist auf diese Weise möglich, auch dann wieder genaue
Meßergebnisse zu erhalten, wenn sich an der Ubertragungsstrecke etwas geändert hat.
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Wenn die beim uebertragen des Grundsignals ermittelnden Meßwerte eingetragen
sind, kann mit der eigentlichen Informationsübertragung begonnen werden. Es sei
angenommen, daß der eine Information darstellende Impuls 175ms lang sein soll. Beim
Erkennen des Beginns dieses Impulses nach der Ansprechzeit tA (siehe Fig.2) gibt
die Steuerung den Startbefehl an die Zeitbewertung. Uber das Leitungsbündel t wird
die Steuerung laufend üher den Zählerstand innerhalb der Zeitbewertung unterrichtet.
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Dieser Zählerstand wird nun laufend mit demSpeicherinhalt von SPI
verglichen. Wenn eine Ubereinstimmung festgestellt wird, dann erfolgt sofort die
Rücksetzung des Zeitbewertungs-Zähler über die Leitung R. Die Zeitbewertung läuft
von neuem an und wird erst mit Beendigung des Impulses gestoppt. Der dabei ermittelte
Zeitwert tx wird an die Signalbewertungseinrichtung SB übergeben.
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Der Zeitwert tx stellt die Differenz dar zwischen dem gemessenen Zeitwert
des Informationssignals und dem eingespeicherten Zeitwert WI des gemessenen Grundsignals.
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Gleichzeitig wird von der Steuerung ein Zeitwert an die Signalbewertung
abgegeben, der dem auf der Sendeseite abgegebenen Wert (100ms) des Grundsignal entspricht.
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Wenn dieser Wert dem von der Zeitbewertungseinrichtung ermittelten
Wert tx hinzu addiert wird, erhält man den Original-Zeitwert des an der Sende seite
abgegebenen Informationssignals. Die Signalbewertungseinrichtung kann daraufhin
ein zu der empfangenen Information gehörendes Befehlswort bilden.
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Zur Erläuterung dieses Verfahrens dienen außerdem die in Fig.2 dargestellten
Impulsbilder und Bezeichnungen.
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Der mit SG bezeichnete Impulszug stellt das von Sender abgegebene
Grundsignal dar. Das daraufhin vom Empfänger von empfangene Signal ist mit EG bezeichnet.
DasVder Sendeseite abgegebene Informationssignal SI verursacht am Empfänger ein
entsprechendes Signal EI.
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Im folgenden werden die Maßnahmen beschrieben, die durchgeführt werden,
wenn Impulsfolgen mit Hilfe von Toleranzfeldern überwacht werden sollen. Auch hierbei
werden die bei der Ubertragung des Grundsignals ermittelten Meßwerte WI und WP zugrunde
gelegt. Zunächst sei angenommen, daß die Information aus Impulsfolgen besteht, deren
Impuls-und Pausenzeiten dem Grundsignal entspricht. Die Information selbst soll
dabei aus der Anzahl der Impulse abgeleitet werden. Demzufolge kann erwartet werden,
daß am Empfangsort ein Impulszug ankommt, der dem Signal EG in Fig.3 entspricht.
Ein Signalwechsel soll also nur innerhalb der durch das Toleranzfeld To gekennzeichneten
Zeiten stattfinden können.
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Damit das Toleranzfeld in die Signalbewertung mit einbezogen werden
kann, muß es zur richtigen Zeit aus dem MasZ kengeber abgerufen werden. Zu diesem
Zwecke wird von der Steuerung STG von dem im Speicher SPI enthaltenen Wert WI
ein
Betrag abgezogen, um den Einsatzpunkt TP1 des Toleranzfeldes zu erreichen. Dadurch
erkennt die Steuerung eine Ubereinstimmung zwischen dem im Speicher SPI vorhandenen
Wert und dem von der Zeitbewertung angebotenen aktuellen Zeitwert t früher und ruft
dann die im Maskengeber MG eingespeicherte Information über den Zeitwert To ab.
Damit ist die Signalbewertungseinrichtung SB nur für die Zeitdauer von To aktiv
geschaltet. Nur wenn während dieser Zeit ein Signalwechsel stattfindet, wird dies
als richtiges Signal erkannt und ausgewertet. Zum Zeitpunkt UP2 ist die Signalbewertungseinrichtung
SB wieder inaktiv und ein dann noch folgender Signalwechsel kann nicht mehr erkannt
werden.
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Wenn bei einer Informationsübertragung Impulsfolgen eingesetzt werden,
deren Impulszeiten unterschiedlich lang sind, so können auch diese mit dem Toleranzfeld
bewertet werden. Es kann dabei wie in Fig.3 angegeben ist, nach einem Raster RA
das Toleranzfeld mehrmals abgerufen werden. Der Rasterabstand richtet sich dabei
nach den unterschiedlichen Impulslängen bei der vorgegebenen Informationsübertragung.
Dabei ist zu Beginn eines Impulses die Impulszeit WI und zu Beginn einer Pause die
Pausenzeit WP jeweils zu berücksichtigen.
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Bei diesem Verfahren ist es außerdem möglich, außerhalb des Toleranzfeldes
auftretende Signalwechsel zu erkennen und als Fehler zu registrieren. Wenn solche
Fehler sehr häufig auftreten, dann kann dies ein Zeichen dafür sein,
daß
sich das Verhalten der Ubertragungsstrecke verändert hat. In einem solchen Fall
ist es zweckmäßig, die Ubertragung eines Grundsignals zu veranlassen, um neue Werte
für die Einspeicherung (SPI,SPP) zu erhalten. Somit ist es möglich, den Informationsempfang
innerhalb kurzer Zeit wieder an die geänderten Bedingungen anzupassen.