DE2849060C2 - Verfahren zur Auswertung von über eine Übertragungsstrecke mittels Impulssignalen unterschiedlicher Länge und Folge gesendeten Informationen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Auswertung von über eine Übertragungsstrecke mittels Impulssignalen unterschiedlicher Länge und Folge gesendeten Informationen, wie dies im Oberbegriff des Patentanspruchs i näher angegeben ist.

Bei Informations- und Datenübertragungen aller Art werden die Signale in irgendeiner Weise von den Eigenschaften der Übertragungsstrecke beeinflußt. Außerdem ist beim Übertragen von Information mit Störeinflüssen zu rechnen. Trotzdem soll die Information am Empfangsort fehlerfrei empfangen und interpretiert werden können.

Wenn die Eigenschaften einer Übertragungsstrecke 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. Solche Entstör- und Priifschaltungen sind jedoch meist fest für einen bestimmten Anwendungsfall vorgegeben und müssen deshalb bei geänderten Bedingungen wieder neu angepaßt werden. Auch wenn ein und dieselbe Übertragungsstrecke immer wieder verwendet wird, so kann sich diese ändern, ohne daß der Betreiber der Übertragungsstrecke 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 Übertragungsstrecke kann einen Einfluß haben auf die Übertragungseigenschaften insgesamt.

Wesentlichen Einfluß auf den Unterschied zwischen dem gesendeten und dem empfangenen Signal hat die jeweilige Ansprech- bzw. Nachwirkzeit der verwendeten Übertragungsstrecke. 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 F.mnfanasort in solchen Fällen nur unzureichend darauf Rücksicht genommen werden und ein einwandfreies Empfangen und Auswerten der übertragenen Information bewirkt werden.

Aus der DE-AS 12 39 765 ist eine Schaltungsanordnung für Fernwirk-, insbesondere Fernüberwachungsanlagen zum Empfang von Impulstelegrammen bekannt, wobei ein sogenannter Vorimpuls zu einer Empfangsstelle gesendet wird, dessen Länge genau

ennittelt wird. Zu diesem Zweck sind Zeitmeßglieder mit abgestufter Ansprechdauer vorgesehen, deren Einteilung bei Ende des Vorimpulses auf Speicher übertragen wird. Damit werden zwei weitere, in Stufen einstellbare Zeitmeßglieder für Impulse und Pausen angesteu- s ert, so daß mit Hilfe eines Zählers erkannt werden kann, ob Normalimpulse oder verlängerte Impulse bzw. ebensolche Pausen empfangen werden. Über mit dem Zähler angesteuerte UND-Gatter werden dementsprechend die Zellen eines Informationsspeichers einge- ic stellt.

Eine derartige Schaltungsanordnung ist relativ kompliziert und aufwendig, weil eine größere Anzahl von Zeitmeßgliedern vorgesehen sein muß, die auf verschiedene Ansprechzeiten genau eingestellt werden müssen. Falls aus irgendwelchen Gründen die Länge der zu sendenden Impulse und Pausen sich verändert, so muß dies auch bei der Einstellung der Zeitmeßglieder berücksichtigt werden. Die Schaltungsanordnung ist also nicht geeignet, sich veränderten Bedingungen automansch anzupassen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren anzugeben, mit dem die Zeitbewertung von Informationssignalen aufgrund von vorher eingespeicherten Zeitwerten von Grundsignalen auf einfache Weise durchführbar ist, wobei keinerlei Voreinstellung von Zeitmeßgliedern notwendig ist. Diese Aufgabe wird mit Merkmalen gelöst, wie sie im Patentanspruch 1 angegeben sind.

Damit wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß die Impuls- und Pausenlänge eines vorab gesendeten Grundsignals auf sehr einfache Weise digital gespeichert werden kann, und daß mit Hilfe von Zählern das Informationssignal zurückgewonnen werden kann, indem zunächst die Differenz zwischen Informationssignal und dem empfangenen Grundsignal gebildet wird. Wenn zu dieser Differenz der vorher gespeicherte Originalzeitwert des Grundsignals wieder addiert wird, so entsteht das Informationssignal in seiner Originallänge. Damit wird erreicht, daß auf dem Leitungsweg auftretende Änderungen des Impuls- und Pausenverhältnisses nicht zu einer Fehlinformation führen können. In den Unteransprüchen sind Weiterbildungen der Erfindung und Merkmale einer Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens angegeben. Ein Ausführungsbeispiei der Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. 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.

In der Fig. 1 ist dargestellt, wie ein Sender S über eine Übertragungsstrecke Ue mit einem Empfänger E verbunden ist. Die vom Empfänger empfangenen Signale gelangen an die Steuereinrichtung STG. Mit einem Startbefehl 5Γ wird die Zeitbewertungseinrichtung ZB eingeschaltet. Die Zeitbewertungseinrichtung wird mit p.ini»m hnrhfrpmipntp.n GninHtakt i7Tvf!rsonrt_

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 57"G bestimmten Speicher eingeladen. Dies geschieht nur, wenn vor dem Beginn einer Informationsübertragung das Grundsignal mit einer vorgegebenen Impuls- und Pausenlänge gesendet wird. Für die Einspeicherung des Meßwertes der Impulslänge ist der Speicher SPI vorgesehen. Den entsprechenden Wert für die Impulspause nimmt der Speicher SPP auf.

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. Über eine Rückstelleitung R kann der in der Zeitbewertung befindliche Zähler zurückgestellt werden. An die Steuereinrichtung ist eine Signalbewertungseinrichtung SB angeschlossen, die entsprechend der gemessenen Zeiten die dazugehörigen Befehle erzeugt. Weiterhin ist ein Maskengeber MG vorgesehen, worin für die Auswertung von Impulsfolgen geeignete Toleranzfelder gebildet und zur Signalbewertungseinrichtung gegeben werden.

Das Eintragen der Meßwerte, die beim Übertragen des Grundsignals vor dem Beginn einer Informationsübertragung ermittelt werden, geschieht auf folgende Weise. Vom Sender 5 wird ein genormter Impuls von beispielsweise 100ms Länge abgegeben. Nach Ablauf der durch die Übertragungsstrecke 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 tN 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 auf 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.

Diese Ermittlung der die Eigenschaften der Übertragungsstrecke 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 Übertragungsstrecke etwas geändert hat.

Wenn die beim Übertragen des Grundsignals ermittelten 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 T^;ig. 2) gibt die Steuerung den Startbefehl an die Zeitbewertung. Über das Leitungsbündel t wird die Steuerung laufend über den Zählerstand innerhalb der Zeitbewertung unterrichtet. Dieser Zählerstand wird nun laufend mit dem Speicherinhalt von SPl verglichen.

Wenn eine Übereinstimmung 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. Der Zeitwert tx stellt die Differenz dar zwischen dem gemessenen Zeitwert des Informationssignals und dem eingespeicherten Zeitwert VV/ des gemessenen Grundsignals. Gleichzeitig wird von der Steuerung ein Zeitwert an die Signalbewertung abgegeben, der dem auf der Sendeseite abgegebenen Wert (100 ms) des Grundsignals entspricht.

Wenn dieser Wert zu dem von der Zeitbewertungscinrichtung ermittelten Wert tx hinzu addiert wird, erhält man den Original-Zeitwert des an der Sendeseite abgegebenen Informationssignals. Die Signalbewertungseinrichtung kann daraufhin ein zu der empfangenen Information gehörendes Befehlswort bilden.

Zur Erläuterung dieses Verfahrens dienen außerdem die in Fig. 2 dargestellten Impulsbilder und Bezeichnungen. Der mit SG bezeichnete Impulszug stellt das vom Sender abgegebene Grundsignal dar. Das daraufhin vom Empfänger empfangene Signal ist mit EG bezeichnet. Das von der Sendeseite abgegebene Informationssignal SI verursacht am Empfänger ein entsprechendes Signal EI.

Im folgenden werden die Maßnahmen beschrieben, die durchgeführt werden, wenn Impulsfolgen mit Hilfe von Toleranzfeldern überwacht werden sollen. Auch hierbei werden die bei der Übertragung des Grundsignals ermittelten Meßwerte VV/ 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.

Damit das Toleranzfeld in die Signalbewertung mit einbezogen werden kann, muß es zur richtigen Zeit aus dem Maskengeber abgerufen werden. Zu diesem Zwecke wird von der Steuerung STG von dem im Speicher SPI enthaltenen Wert WI ein Betrag abgezogen, um den Einsatzpunkt 7"Pl des Toleranzfeldes zu erreichen. Dadurch erkennt die Steuerung eine Übereinstimmung zwischen dem im Speicher SPI vorhandenen Wert und dem von der Zeitbewertung angebotenen aktuellen Zeitwert / 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 TPl ist die Signalbewertungseinrichtung SB wieder inaktiv und ein dann noch folgender Signalwechsel kann nicht mehr erkannt werden.

Wenn bei einer Informationsübertragung Impulsfol- ω gen 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.

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 Übertragungsstrecke verändert hat. In einem solchen Fall ist es zweckmäßig, die Übertragung 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.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Auswertung von über eine Übertragungsstrecke mittels Impulssignalen unterschiedlicher Länge und Folge gesendeten Informationen mit einem auf der Sendeseite der Übertragungsstrecke angeordneten Signalsender und einem an der Empfangsseite der Übertragungsstrecke befindlichen Signalempfänger, der das empfangene Signal einer zur Auswertung dienenden Steuereinrichtung zuführt, wobei vor dem Beginn einer Informations-Übertragung vom Signalsender eine als Grundsignal geltende Impulsfolge auf die Übertragungsstrecke gegeben wird, und diese Impulsfolge an der Empfangsseite hinsichtlich Impulsdauer und -pausen mit einem Zeitmaßstab bewertet gemessen wird, und diese Meßergebnisse in für Impulse und Pausen getrennten Speichern gespeichert werden, um als Maßstab für die nachfolgende Auswertung der Informationsübertragung zu dienen, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen Impulse und Pausen des Grundsignals (SG) kürzer sind als die während einer Informationsübertragung vorkommenden Impulse und Pausen des Informationssignals (SI), daß nur Impulssignale als Informationssignale (ST) ausgewertet werden, die eine längere Dauer aufweisen als die vom Sender abgegebenen und beim Empfänger eingespeicherten Originalzeitwerte (fl, /2) des Grundsignals (SG), und daß bei der Zeitbewertung der Informationssignale (SI) das jeweils für einen Impuls bzw. Pause eingespeicherte Meßergebnis (WI, WP) des Grundsignals (SG) von dem sich beim Empfang des Informationssignals (SI) ergebenden Meßwert für Impuls bzw. Pause subtrahiert wird, indem nach einer dem eingespeicherten Meßergebnis entsprechenden Zeit ein Zeitmeßzähler auf Null gestellt und dann mit der Zeitmessung neu begonnen wird, und daß zu der so entstandenen Differenz die emfpangsseitig gespeicherten, vom Sender abgegebenen Originalzeitwerte (fl, ti) des Grundsignals (SG) wieder addiert werden, so daß das Informationssignal (ST) in seiner Originallänge entsteht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe der eingespeicherten Meßergebnisse (WI, WP) des Grundsignals (SG) ein Toleranzfeld (To) aus einem Maskengeber (MG) zu der Zeit (TpI bis TpI) abgerufen wird, in der Signaländerungen erwartet werden, und daß damit Impulsfolgen mit abweichenden Impuls- und Pausenzeiten bei der Signalbewertung ausgeschlossen werden.

3. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalempfänger (S) mit einer Steuereinrichtung (STG) verbunden ist, an die eine Zeitbewertungseinrichtung (ZB) angeschlossen ist, in der die beim Senden des Grundsignals (SG) vor dem Beginn der Informationsübertragung empfangene InipulsfolgC durch Abzäh'Pn rnit einer höhe- fin ren Frequenz zeitlich bewertet wird, und daß die dabei der Dauer der Impulse und Pausen entsprechend entstehenden Informationen in mit der Zeitbewertungseinrichtung (ZB) verbundenen Speichern (SP/, SPP) eingespeichert werden.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (STG) beim Empfangen von Informationsimpulsen

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55 sich sowohl an die Ausgänge der Zeitbewertungseinrichtung (ZB) als auch an die der Speicher (SPI, SPP) anschaltet, und entsprechend der an diesen Ausgängen vorhandenen Signale eine direkt mit der Steuereinrichtung (STG) verbundene Signalbewertungseinrichtung (SB) aktiviert, die den Informationen entsprechende Befehle erzeugt.

S. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an die Signalbewertungseinrichtung (SB) ein Maskengeber (MG) angeschlossen ist, der auf Befehle der Steuereinrichtung (STG) eine in ihm abgespeicherte, eine zeitliche Toleranz darstellende Information (To) an die Signalbewertungseinrichtung (SB) abgibt.