NO140085B - Referanselikeretter i mottageranordning for stoeyufoelsom detektering av i det minste to tonefrekvenser i et innkommende tonesignal - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en referanselikeretter i mottageranordning for støyufølsom detektering av i det minste to tonefrekvenser i et innkommende tonesignal ved MFC-signalering, hvilken innbefatter et antall innbyrdes parallelle signalveier lik antallet mulige tonefrekvenser i det innkommende tonesignalet, idet hver slike signalvei omfatter et båndpassfilter avstemt til en viss tonefrekvens, en likeretter samt en analog signalkomparator for sammenligning av det fra likeretteren mottatte signal med et av en referanselikeretter frembragt referansesignal.

Videre vedrører oppfinnelsen en mottageranordning som inneholder referanselikeretteren.

Ved signalering f.eks. mellom to telefonsentraler er det van-

lig å benytte såkalt MFC-signalering, hvilket innebærer at signalinformasjon utsendes fra den ene sentralen som en kombi-nasjon av to forskjellige frekvenser. Frekvensene som inngår i tonesignalet, er her valgt ut fra seks forskjellige frekvens-verdier ifølge en viss kode. Det utsendte tonesignalet, som representerer signalinformasjonen, består således av to frekvenskomponenter, og den frekvenskombinasjon som er valgt, representerer den signalinformasjon som ønskes overført, f.eks. signalinformasjon om nedkobling, siffertagning osv. fra den sendende sentralen.

Det er åpenbart viktig at den mottakende sentralen på en pålitelig måte detekterer hvilken frekvenskombinasjon som er sendt ut fra den sendende sentralen, slik at korrekt vurdering av den overførte signalinformasjon finner sted. Et støysignal som opptrer ved den mottakende sentralen, hvilket signal inneholder noen av frekvensverdiene som er beregnet for signale-ringen, kan feilaktig detelteres o dem mottagende sentralens signalmottager og dermed gi falsk signalinformasjon. Hensikten med å anvende to forskjellige frekvenser i en bestemt kode i overensstemmelse med prinsippet for MFC-signalering, er nettopp å unngå ovennevnte risikoer for feilaktig detektering ved opptredende støysignaler. Imidlertid gir dette forhold ikke alltid pålitelig mottakelse når støysignaler med forskjellig frekvens og lengre varighet opptrer i telekommunikasjonsutstyret.

Det er tidligere kjent at det innkommende signalet til en mottager for MFC-signalering danner et referansenivå, hvilket referansenivå deretter sammenliknes med nivået for et av tone-signalene som er utfiltrert i mottakeren.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en referanselikeretter i en mottaker for MFC-signaler, slik at mottakeren korrekt detekterer innkommende signaleringsinforma-sjon uavhengig av innkommende støysignaler av varierende frekvens og varighet.

Oppfinnelsen, hvis kjennetegn fremgår av de etterfølgende patentkrav, skal beskrives nærmere under henvisning til ved-lagte tegninger. Fig. 1 viser et blokkdiagram over en mottaker for MFC-signaler av tidligere kjent type. Fig. 2 viser en blokkdiagram over en mottaker i hvilken det inngår en referanselikeretter ifølge foreliggende oppfinnelse. Fig. 3 viser i et tidsskjema utseendet av visse signaler som opptrer i anordningen i fig. 2. Fig. 4a, b viser i et tidsdiagram utseendet av innkommende signaler til mottakeren samt utseendet av visse signaler som opptrer i referanselikeretteren ifølge oppfinnelsen. Fig. 5 viser et blokkdiagram over en mottaker i hvilken referanselikeretteren ifølge oppfinnelsen er kombinert med en holdekrets. Fig. 6 viser i et tidsdiagram utseendet av visse signaler som opptrer i mottakeren ifølge fig. 5.

For nærmere å belyse oppfinnelsens prinsipp vil en kjent tone-signalmottaker for MFC-signalering ifølge fig. 1 bli beskrevet nærmere. Den kjente mottakeren innbefatter et antall signalveier koblet i parallell, hvor hver og en av disse signalveier består av et båndpassfilter BP1-BP6, en likeretter RL1-RL6

samt en signalkomparator SC1-SC6. Utgangene sl-s6 i hver signalkomparator SCi-SC6 danner utgangene i mottakeren og er koblet til etterfølgende indikeringsanordning, f.eks. viklingene i et relé. En referansegiver RG er koblet parallelt med nevnte signalveier for å avgi et referansesignal Uref til signalkomparatorene SC1-SC6 i avhengighet av det innkommende signalets nivå. Hver signalkomparator har to innganger og en utgang, hvor komparatoren sammenlikner inngangssignalene og gir et utsignal hvis signalet fra den inngang som er koblet til utgangen Ul, overskrider referansesignalet Uref over den andre inngangen. Over mottakerens inngang I. opptrer det vanligvis et tonesignal som inneholder de to frekvenskomponenter som er valgt for overføring av signalinformasjon, og som skal detekteres i mottakeren. Antall signalveier er lik antall frekvenser fl-f6, ut fra hvilke de to frekvenskomponentene som inngår i tonesignalet, er valgt. Hvert av båndpassfiltrene BP1-BP6 er avstemt til hver av frekvensene fl-f6.

Hvis man antar at det innkommende tonesignalet inneholder frekvensene fl og f2, opptrer det et udempet signal over utgangen Ul av likeretteren RL1 og over utgangen U2 av likeretteren RL2. Samtidig opptrer tonesignalet som kommer inn til mottakeren, hvilket signal inneholder frekvensene fl og f2 over inngangen til referansegiveren RG. Denne inneholder en likeretter RL i serie med en diode Dl og en dempekrets DF. Mellom dioden Dl og dempekretsen DF er det koblet en terskelspenning Uo via dioden D2. Når det innkommende signalnivå er så lavt at den likerettede verdi U2 underskrider terskelspenningen Uo, er dioden D2 ledende og dioden Dl sperret, og referansespenningen Uref er proporsjonal med terskelspenningen Uo. Når nivået for det innkommende signalet er så høyt at dets likerettede verdi Ul er større enn terskelspenningen Uo, er i stedet dioden Dl ledende og dioden D2 sperret og referansespenningen Uref er proporsjonal med det innkommende tonesignalets nivå. Hvis et tonesignal som inneholder f.eks. frekvensene fl og f2 innkommer til mottakeren, er referansespenningen proporsjonal med verdien av inngangssignalet som er likerettet i likeretteren RL. De likerettede utgangsspenningene Ul og U2 er her begge større enn denne referansespenning, og et utgangssignal mottas fra signalkomparatorene SCI og SC2, hvilket utgjør en indikering om at to korrekte tonesignaler er mottatt. Hvis et tonesignal med feil frekvens eller med for lavt nivå innkommer, er ingen av utgangsstørrelsene U1-U6 større enn referansespenningen Uref,

og således får man intet utgangssignal fra signalkomparatorene SC1-SC6.

Ved praktisk drift utsettes tonesignalmottakeren for kraftige forstyrrelser som kan gi falsk indikering. For å redusere støy-følsomheten kan referansegiveren RG ifølge oppfinnelsen utføres slik det fremgår av fig. 2. I denne figur er mottakerens parallellgrener, som inneholder båndpassfiltrene BP1-BP6, likeretterne RL1-RL6 og signalkomparatorene SC1-SC6 uforandret.

Av den grunn har man beholdt samme betegnelser for disse enheter. Utgangssignalene fra respektive signalkomparator er som i fig. 1, betegnet sl-s6.

Referanselikeretteren i fig. 2 inneholder en helbølgelikeretter RL, som er koblet til to parallelle signalveier. Den ene signalveien inneholder en toppverdi-likeretter RLT, som over en dempekrets DFl er forbundet med den ene inngangen av en første port-krets Gl, som består av diodene Dl og D2. Til portkretsens andre inngang er det koblet en konstant terskelspenning Uti. Portkretsens utgang er via diodene D11-D16 koblet til utgangen av hver signalkomparator SC1-SC6 og via dioden D3 til den ene inngangen A av signalkomparatorene. På utgangen av portkretsen Gl opptrer det et signal som utgjøres av den av terskelspenningen Uti og utgangssignalet Ud fra dempekretsen DFl som har det høyeste nivå. Dempeverdien for dempekretsen DFl er valgt med hensyn til nivået for signalet U som fås fra likeretteren RLT relativt nivået for utsignalene fra likeretterne RL1-RL6.

Den andre signalveien inneholder en middelverdidannende krets RCM, f.eks. et enkelt RC-ledd, hvis utsignal Um utgjøres av et hovedsakelig konstant signalnivå som er likt middelverdien for det helbølgelikerettede innsignalet som fås fra likeretteren RL. Kretsen RCM er via en andre dempekrets DF2 koblet til den ene inngangen av en-andre portkrets G2, hvis andre inngang er koblet til en konstant terskelspenning Ut2. Portkretsen G2 utgjøres av de to diodene D4 og D5. På utgangen av portkretsen G2 opptrer et signal som utgjøres av det av terskelspenningen Ut2 og utsignalet Umd fra dempekretsen DF2 som har det høyeste nivå. Portkretsen Gs og dioden D3 danner på liknende måte en portkrets slik at i punktet A far man det høyeste av nivåene for inn-signalene til portkretsen Gl og portkretsen G2.

For beskrivelse av mottakerens funksjon vises til tidsdiagrammet i fig. 3. Når det ikke opptrer noe signal ved mottakerens inngang, er signalnivåene Ud og Umd = 0, mens nivået i punktet A

er lik den høyeste av terskelspenningene Uti, Ut2, f.eks. lik Uti hvis Utl>Ut2. Når et korrekt innsignal ved tidspunktet

to opptrer ved mottakerens inngang, hvilket signal inneholder f.eks. frekvensene fl og f2, fås et utsignal Ul respektive U2

A

fra likeretterne RL1 og RL2. Samtidig opptrer et utsignal Ud ved inngangen til portkretsen Gl. Dette signal opptrer i punktet A, ettersom det utgjør det høyeste av de forekommende signalnivåene. Når utsignalet Ul ved tiden ti overskrider nivået i punktet A, endrer signalkomparatoren SCI sin tilstand og dens utsignal sl endrer verdi fra høyt til lavt nivå. Således blir dioden Dll ledende og dioden D3 sperres. Dette medfører at nivået i punktet A bestemmes enten av nivået for utsignalet Umd fra dempekretsen DF2, eller av terskelnivået Ut2. Når nivået Umd er større enn nivået Ut2, opptrer således ved tidspunktet ti nivået Umd i punktet A. Signalet U2 som mottas fra båndpass-filteret BP2 og likeretteren RL2, er imidlertid større enn nivået Umd, hvorfor også signalkomparatoren SC2 forandrer sin tilstand og dens utsignal forandres fra høyt til lavt nivå. Således detekteres begge tonefrekvensene fl og f2 i mottakeren. Middelverdien Um og dermed den dempede verdien Umd som opptrer

i punktet A, påvirkes ikke av transiente forstyrrelser som er overlagret det korrekte innsignalet, dvs. detektering av begge tonefrekvensene fås selv om transienter forekommer i det innkommende tonesignalet.

Det antas nå at et støysignal som inneholder frekvensen fl sammen med andre frekvenser som ikke sammenfaller med frekvensene f2-f6, opptrer ved mottakerens inngang. Dette støysignal gir opphav til et-utsignal frå 'likeretteren RL1-, hvis' utseende fremgår av fig. 3; betegnet Uls. ■ Støysignåléts ' innvirkning på:-de øvrige båndpassf ilteiré BP2^BP6 - antas ubetydelig-, - dvs 1 ' båndpassf iltefet'"' BPl antas-å være dét mest selektive'-f or støysignal'e't<L.> virké-lgihetén f år :-man'' et betyde li gr lavere" nivå0- f rå;; likerette iren RL1

for dé oftest "-forekommende 'støysigirålérié' til ^mottakéren I:-' Over1' punktet' A-;i''fig; ' 2 opptrér' nå utsignalet. Uds fra'r dempekretsen" DFl, hvis nivå-imidlért-id" er "høyere--enn det' filtr erte- og like-likerettede støysigriålefcs: nivå ; 'Signalkomparåtoren SCI kan således ikke endre sin tilstand og mottageren blir ufølsom for: det'.'innkommende støysignalet selv:'om- dette inneholder" en - 1" korrekt tonef rekvéns .-' På~lignéné måte';féagerér-mdttageren '~ ' hvis 'støysignaler- som-^inneholder aridré -torief fékvénsér'- f 2 , ■ f 3' p opptrer. ■ > ■' < '-■ ': - •'•'--' ' ' - •''-'■'

Av hva .som•••er- ubeskrevet' ovenforVf-remgår åt' hvis mbttågérahordrTingen har godkj ent-den ene1 tone frekvensen i dét'innkommende'sighålet (t ils taridsendr ing - i :s i ghalkompar a toren -SCI)'' er 'deri' ufølsom for forstyrrelser som påvirker détektéringen"åv deri andre^tone- <1 >frekvensen, j'Mottagéranordnlrig Jgir så'ledés<:>en detektering' av 'begge tonef rekvensene !i- et korrekt innsignal"eilér-også for-kaster.'.deri-'et innkommende støysignal-"helt; ''sélv^bm dette inneholder- noérf av de korrekte jt6hef rekvensene . ■'•

I flg. '4'a er utseendet:hos et til'mottagéréri korrekt innkommende signal vist -'(eh såkalt' svevn ing)':og 'i f i:g.- -4b *ér utseendet hos^de fra toppverdi likeretteren'RLT-bg 5.f ra deri middélsvefdidannendé <: >kretsen' RC''bppnåd'de;; signalnivåene "U-fésrpektivé Um'vist.',; ' •"'' '-' ;Referanselikerettéréri-'ifø'1-gé -opprinnelsen kan -kombineres med -' ;en holdekrets' •'^ 'som blokkerer motta'gefén for -iririsigrialer med'"'" korf vari-ghet. Eksempel på eri:-slik holdekrets ^'beskrevet i'"' norsk-- patentansøkning'-rir .' -7-7';:0'4r0 i' ?:- Fi:g.' -5 viser' ét 'blokkdia'-'' gram •: over "eh' mottager- -méd' eh refefa'riselikere'ttér'/kdmbinert med en slik'-hbldékre'ts; ;1 :S'ammé' betegnélseV ér behdidt for de'"brokker som tilsvarer blokken i-f-ølgé^f ig"."-' 2'-.' Ref era rise like fet te'r'eri'' inneholder liksom i blokksk jemaet ifølge fig. 2 'éri^in ngåtfgs I i lee r etter* RL tilkoblet to signalveier av samme utseende som de ifølge

fig.' 2 . Parallelt med' begge' signalveiene' er -ytterligere én'''

signalvei- .tilkoblet, som består av en 1-ikeretter-kompårator-krets.-betegnet■ RLK samt én - forsinkélséskrets med pulsformere' ■'' betegnet FDP. Komparatorkretsen RLK er med sin ene inngang ••'•''a tilkoblet mottagerens inngang og med sin andre inngang via en port-krets G3 tilkoblet utgangen av dempekretsen DFl. Portkretsen G3 er tilkoblet en terskelspenning Ut3. Forsinkelseskretsen FDP er via en 'diode tilkoblet punktet B som danner

det felles tilkoblingspunktet for de i referånselikerettereri inngående' signalveiene.

Tidsdiagrammet ifølge fig. 6 anskueliggjør funksjonén hos"deri kombinerte referanselikeretteren ifølge fig. 5 ved korrekt' innkommende tonesignal. Når innsignalet Uin til mottageren er mindre enn terskelspenningen Ut3 avgir • forsinkelseskretsen FDP"et signal Uk = Umax, hvis nivå er valgt høyere enn nivået hos de fra likeretterne RL1-RL6 avgitte signalénes nivå. ' Ved tideri to opptrer innsignål Uin til mottageren og et voksende signal' Ul, U2 opptrer over utgangene fra likeretterne RL1, RL2 om det antas at innsignalet Uin inneholder frekvensene fl og f2'; Når innsignalet Uin overskrider terskelverdien Ut3, endrer komparatorkretsen RLK sin utspenning fra en høy'til en lav verdi. Etter forsinkelsen T</> = tl-to~ i•forsinkelseskretsen FDP endres dessuten utsignalet Uk fra verdien Umax til én- verdi som er lavere enn terskelsperiningené Uti og Ut2. Réferanse-spenningen Uref minsker da fra verdien Umax til verdien Ud, hvilken utgjør' den etter forsinkelsen Tstørste verdien som via diodene opptrer i"punktet B.

Ved tidspunktet t2 overskrider utsignalet Ul fra likerétterén RL1 referansespenningen Uref og utgangen sl hos komparatoren SCI slår om fra høyt til lavt nivå. På samme måte som beskrevet ovenfor, endres derved réf eransespenningen Uref fra Ud til -Umd,hvor-ved ■ også utsignalet U2 frå-likeretteren RL2 detekteres.

Det antas'nå at innsignalet Uin forsvinner ved tiden t3. Derved kommer, avhengig av utjevningstidskonstanten -i toppverdilikerett-eren RLT, eri'spenning proporsjonal<:>med irinsignalets toppvéfdi' •

å bli igjen på ene inngangen åv'komparatofkrétseri RLK.1 Når innsignalet over dens andre inngang blir mindre enn -derine' -gjen-stående spenning, endres komparatorkretsens utspenning fra en

lav til en høy verdi. Etter forsinkelsen T, dvs. ved tiden t4 antar også ref eransespenningen Uref verdien Umax, idet utgangen sl av komparatoren SCI endrer tilstand fra lavt til høyt nivå.

Claims (4)

1. Referanselikeretter i mottageranordning for støyufølsom detektering av i det minste to tonefrekvenser i et innkommende tonesignal ved MFC-signalering, hvilken innbefatter et antall innbyrdes parallelle signalveier lik antallet mulige tonefrekvenser i det innkommende tonesignalet, idet hver slik signalvei omfatter et båndpassfilter avstemt til en viss tonefrekvens, en likeretter samt en analog signalkomparator for sammenligning av det fra likeretteren mottatte signal med et av en referanselikeretter frembragt referansesignal, karakterisert ved at referanselikeretteren består av en første signalvei innbefattende en første kretsanordning (RLT, DFl) for i avhengighet av det innkommende tonesignalets nivå å danne et første signalnivå (Ud) for sammenligning med et fra nevnte likeretter (RL1-RL6) mottatt signal (eksempelvis Ul), en andre signalvei innbefattende en andre kretsanordning (RCM, DF2) for i avhengighet av det innkommende signalets nivå å danne et andre signalnivå (Umd), men lavere enn det første nivået (Ud), samt at et antall i en retning ledende forbindelser (D11-D16) er tilkoblet mellom utgangen av hver signalkomparator (SC1-SC6) og nevnte første signalvei for i avhengighet av nevnte sammenligning å blokkere utsignalet fra denne signalvei, slik at en ny sammenligning skjer mellom det fra den andre signalveien mottatte signal og et fra en annen av nevnte likerettere (RL2-RL6) mottatt signal (eksempelvis U2) .

2. Referanselikeretter ifølge krav 1, karakterisert ved at den første kretsanordningen består av en topplikeretter (RLT) og en første dempekrets (DFl), hvis dempning er så valgt at det oppnådde første signalnivået (Ud) er mindre enn nivået hos et utfiltrert og fra mottagerens likeretter (RL1-RL6) mottatt første signal (Ul), men større enn til-svarende nivå hos et støysignal med samme frekvens som det første signalet.

3. Referanselikeretter ifølge krav 1, karakterisert ved at den andre kretsanordningen består av en middelverdidannende krets (RCM) og en andre dempekrets (DF2) hvis dempning er så valgt at det oppnådde andre signalnivå (Umd) er mindre enn nivået hos en utfiltrert og fra mottager-anordningens likeretter (RL1-RL6) mottatt andre signal (U2).

4. Mottageranordning inneholdende referanselikeretteren ifølge krav 1-3, karakterisert ved at en i og for seg kjent holdekrets (RLK, FDP) er tilkoblet parallelt med referanselikeretterens to signalveier for å blokkere mottager-anordningen for signaler med en viss kort varighet.