DE1098550B

DE1098550B - Transmission system for certain signals, such as subscriber numbers

Info

Publication number: DE1098550B
Application number: DEW25833A
Authority: DE
Inventors: Larned Ames Meacham; Leo Schenker
Original assignee: Western Electric Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1958-06-20
Filing date: 1959-06-18
Publication date: 1961-02-02
Also published as: NL130386C

Description

Übertragungssystem für bestimmte Signale, wie Teilnehmerrufnummern Die Erfindung betrifft Übertragungssysteme für bestimmte Signale, wie Teilnehmerrufnummern.Transmission system for certain signals, such as subscriber numbers The invention relates to transmission systems for certain signals, such as subscriber numbers.

Es sind Schaltungen zur Übertragung von Teilnehmerrufnummern bekannt, bei denen die zu übertragenden Signale durch Tonfrequenzen dargestellt werden. Bei einem bekannten System dieser Art werden acht verschiedene Frequenzen benutzt, die einzeln oder in beliebiger Kombination eine große Anzahl von Teilnehmernummern darstellen. Bei einer solchen Signalübertragung ist es jedoch praktisch nicht möglich, einwandfreie Signale zu übertragen, weil eine Störung nicht festgestellt werden kann, da bei Ausfall einer Signalfrequenz oder bei Einstreuung einer Sinalfrequenz ein mögliches, aber falsches Signal dargestellt wird.Circuits for the transmission of subscriber numbers are known, in which the signals to be transmitted are represented by audio frequencies. at a known system of this type uses eight different frequencies, the represent a large number of subscriber numbers individually or in any combination. With such a signal transmission, however, it is practically impossible to achieve perfect To transmit signals because a malfunction cannot be detected because at Failure of a signal frequency or, if a signal frequency is interspersed, a possible but the wrong signal is displayed.

Es sind auch Schaltungen bekannt, bei denen jede mögliche Kombination eine bestimmte Anzahl von Frequenzen enthalten muß. Im Empfänger wird geprüft, ob die erforderliche Anzahl von Frequenzen im Signal enthalten ist und ob auch keine weiteren Frequenzen aufgenommen wurden. Bei den bekanntgewordenen Schaltungen dieser Art war es jedoch möglich, daß durch breitbandige Störungen laufend falsche Signale registriert werden. Ferner ist es bereits bekanntgeworden, die Ansprechschwelle des Signalempfängers nur bei Empfang einer bestimmten Frequenz so einzustellen, daß die übrigen Signalfrequenzen registriert werden. Hierbei besteht die Gefahr, daß schwache Signale nicht aufgenommen werden; es ist aber auch nicht mit Sicherheit vermieden, daß bei zufälligem Auftreten der Einschaltfrequenz für den Empfänger falsche Signale auf Grund von Störungen, Einstreuung u. dgl. registriert werden.Circuits are also known in which every possible combination must contain a certain number of frequencies. It is checked in the recipient whether the required number of frequencies are included in the signal and whether none additional frequencies were added. In the circuits that have become known this Art, however, it was possible that broadband interferences were constantly causing false signals be registered. Furthermore, it has already become known, the response threshold to set the signal receiver only when receiving a certain frequency, that the other signal frequencies are registered. There is a risk of that weak signals are not picked up; but neither is it certain avoided that in the event of a random occurrence of the switch-on frequency for the receiver incorrect signals are registered due to interference, interference, etc.

Ferner sind Übertragungsschaltungen bekanntgeworden, bei denen außer der Frequenz noch weitere Eigenschaften des übertragenen Signals zur Identifizierung und Abgrenzung gegenüber dem Störpegel herangezogen werden. Bei einer derartigen bekannten Schaltung werden die einzelnen Signalfrequenzen impulsweise abgesendet und der zeitliche Abstand der einzelnen Impulse voneinander ausgewertet; bei einer anderen Schaltung wird darüber hinaus noch die Dauer der einzelnen Signalimpulse und deren Reihenfolge berücksichtigt. Solche Anlagen erfordern aber insbesondere auf der Sendeseite einen sehr hohen Aufwand, der sich nur in Ausnahmefällen rechtfertigen läßt.Furthermore, transmission circuits have become known in which except the frequency still further properties of the transmitted signal for identification and delimitation from the interference level can be used. With such a known circuit, the individual signal frequencies are sent in pulses and the time interval between the individual pulses is evaluated; at a Another circuit is also the duration of the individual signal pulses and their order taken into account. Such systems require in particular A very high effort on the sending side, which can only be justified in exceptional cases leaves.

Weiter ist es bekannt, daß der Signalempfänger scharf abgestimmte Bandpässe und Amplitudendurchlässe erhält, so daß der Empfänger ein Signal nur dann aufnimmt, wenn in dem schmalen Signalband Energie oberhalb eines Minimalpegels vorhanden ist. Es ist auch bekannt, außerhalb des Signalkanals, jedoch innerhalb des übertragenen Bandes einen überwachungskanal vorzusehen und den Empfänger unwirksam zu machen, wenn im Überwachungskanal ein bestimmter Pegel überschritten wird.It is also known that the signal receiver is sharply tuned Bandpasses and amplitude passages are given so that the receiver only receives a signal picks up when energy above a minimum level is present in the narrow signal band is. It is also known to be outside the signal channel, but within the transmitted one To provide a monitoring channel on the tape and to make the receiver ineffective, if a certain level is exceeded in the monitoring channel.

Die Erfindung will die Nachteile der bekannten Anlagen vermeiden. Dies wird dadurch erreicht, daß im Signalempfänger Filter angeordnet sind, durch welche jede Frequenzgruppe von allen anderen Gruppen, jedoch nicht von Störfrequenzen außerhalb der Gruppen getrennt wird, an jedes Filter ein Begrenzer angeschlossen ist, der in erster Linie die am Ausgang des Filters vorherrschende Frequenz durchläßt, eine Filtergruppe, die nur einzelne Signalfrequenzen jeweils einer Gruppe durchläßt, an den Ausgang jedes Begrenzers angeschlossen ist und ein Register ein bestimmtes Signal registriert, wenn eines der Filter, die jedem Begrenzer zugeordnet sind, eine Signalfrequenz durchläßt.The invention aims to avoid the disadvantages of the known systems. This is achieved in that filters are arranged in the signal receiver which each frequency group from all other groups, but not from interference frequencies is separated outside the groups, a limiter is connected to each filter which primarily passes the frequency prevailing at the output of the filter, a filter group that only allows individual signal frequencies of one group to pass through, is connected to the output of each limiter and a register is a specific Signal registered when one of the filters assigned to each limiter passes a signal frequency.

Dabei brauchen auf der Sendeseite nur ein Mehrfrequenzoszillator und Wähltasten od.. dgl. vorhanden zu sein, dennoch wird eine außerordentlich zuverlässige Übertragung auch bei kleinem Störabstand erreicht. Der geringe Aufwand auf der Sendeseite ist insbesondere in Fernsprechnetzen vorteilhaft.You only need a multi-frequency oscillator and on the transmitting side Dial buttons or the like to be present, but it is extremely reliable Transmission achieved even with a small signal-to-noise ratio. The low effort on the sending side is particularly advantageous in telephone networks.

Die zuerst genannten Filter sind zweckmäßigerweise Bandsperrfilter, die nur eine Signalgruppe sowie Störfrequenzen außerhalb des gesamten Signalbandes durchlassen. Ein einfacher Aufbau der Filter ergibt sich, wenn die Anzahl der Signalfrequenzgruppen zwei ist. Besonders betriebssicher arbeitet das erfindungsgemäße Übertragungssystem, wenn im Empfänger ein Entzerrer vorgesehen wird, der den Pegel außerhalb der Signalbänder anhebt. Das System arbeitet besonders betriebssicher, wenn das Register einen Leistungsverstärker enthält, dessen Ansprechschwelle in Nähe der maximalen Ausgangsspannung der Begrenzer liegt.The filters mentioned first are appropriately band-stop filters, the only one signal group and interference frequencies outside the entire signal band let through. A simple structure of the filter results when the number of signal frequency groups two is. The transmission system according to the invention works particularly reliably, if an equalizer is provided in the receiver, the level outside the signal bands raises. The system works particularly reliably if the register is a power amplifier whose response threshold is close to the maximum output voltage of the limiter lies.

In der Zeichnung zeigen Fig.1, 2 und 3 ein Schaltbild des erfindungsgemäßen Signalsystems, Fig. 4 die Anordnung der Fig. 1, 2 und 3, Fig.5 ein Blockschaltbild einer anderen Ausführung der Erfindung mit Entzerrung, Fig.6 eine graphische Darstellung des Frequenzgangs einiger Teile, Fig. 7 eine graphische Darstellung der Eingangs-Ausgangs-Kennlinie eines Begrenzers der Fig. 1, zusammen mit einem frequenzselektiven Kreis der Fig. 2.In the drawing, FIGS. 1, 2 and 3 show a circuit diagram of the invention Signal system, FIG. 4 the arrangement of FIGS. 1, 2 and 3, FIG. 5 a block diagram another embodiment of the invention with equalization, FIG. 6 is a graphical representation the frequency response of some parts, FIG. 7 a graphical representation of the input-output characteristic of a limiter of FIG. 1, together with a frequency-selective circuit of FIG. 2.

Das in Fig. 1 dargestellte Signalsystem der Erfindung besteht aus einem Signalgeber 10 und einem Telefonsprechkreis 11, die parallel an einer Telefonleitung 12 liegen. Der Sprechkreis 11 kann einen üblichen Aufbau haben und ist deshalb nur in Blockform dargestellt. Der Signalgeber 10 ist in Form von acht einzelnen Oszillatoren- dargestellt, von denen vier bei bestimmten Frequenzen_-arbeiten, die im Bereich von 650 bis 1000 Hertz liegen, während vier bei bestimmten Frequenzen arbeiten, die im Bereich von 1000 bis 1500 Hertz liegen. Sämtliche Frequenzen liegen innerhalb des Sprachfrequenzbandes für die Telefonübertragung. Der Signalgeber 10 enthält Steuerungen, vorzugsweise Tasten 13, um- die Oszillatoren über die Leitung 12 mit einem Signalempfänger zu verbinden. Durch gestrichelte Linien ist angezeigt, daß die Tasten 13 mechanisch miteinander verbunden sind, so daß durch Niederdrücken einer Taste der horizontale Leiter 15 -mit-dem vertikalen Leiter 16 verbunden wird, der zu einem der Oszillatoren des unteren Bandes A gehört, eine gleiche Verbindung mit einem Oszillator des oberen Bandes B hergestellt wird und schließlich Kontakte 17 des Sprechkreises geöffnet werden. Der Ausgang eines Oszillators jedes Bandes ist somit unmittelbar mit der Leitung 12 verbunden, wodurch das zusammengesetzte Signal zum Signalempfänger 14 übertragen wird, der meist der Ziffern-Signalempfänger eines Telefonzentralamtes ist. Der Sprechkreis 11 ist in gleicher Weise über die Telefonleitung 12 mit einem Telefonzentralamt verbunden, das einen Sprechübertragungsweg enthält, der durch die beiden Leiter 20 angegeben ist.The signal system of the invention shown in Fig. 1 consists of a signal transmitter 10 and a telephone circuit 11, which are connected in parallel to a telephone line 12 lie. The speaking circuit 11 can have a conventional structure and is therefore only shown in block form. The signal generator 10 is in the form of eight individual oscillator shown, four of which work at certain frequencies_ that are in the range from 650 to 1000 Hertz, while four work at certain frequencies, which are in the range from 1000 to 1500 Hertz. All frequencies are within of the voice frequency band for telephone transmission. The signal transmitter 10 contains Controls, preferably buttons 13, to the oscillators via line 12 with to connect a signal receiver. It is indicated by dashed lines that the buttons 13 are mechanically connected to each other, so that by depressing a button the horizontal conductor 15 -with-the vertical conductor 16 is connected, belonging to one of the oscillators of the lower band A, have an identical connection is made with an oscillator of the upper band B and finally contacts 17 of the speaking group can be opened. The output of an oscillator of each band is thus directly connected to the line 12, whereby the composite Signal is transmitted to the signal receiver 14, which is usually the digit signal receiver of a central telephone exchange. The speaking circuit 11 is in the same way via the Telephone line 12 connected to a central office which has a voice transmission path which is indicated by the two conductors 20.

Der Signalempfänger 14 enthält als Eingangsstufe einen Transistor-Emitter-Verstärker 21 mit einem Widerstand 22 als Anpassungswiderstand im Eingang: Der Emitterwiderständ 25 paßt den Transistor an die über Leitet 18 und 19 angeschlossenen Bandsperren 23 und 24 an und entkoppelt diese. Die Bandsperren 23 und 24 sind im Schaltungsaufbau gleich und unterscheiden sich nur in den Werten der Schaltelemente. Jeder Reihenzweig der dargestellten T-Filter besteht aus einem Paralleltesönänzkreis, der Parallelzweig enthält hintereinander einen Serienresonanzkreis und einen Parallelresonanzkreis. Das Filter 23 für Band A ergibt eine Betriebsdämpfung in der Größenordnung von 30 db im Frequenzbereich des Bandes B, d. h. 1000 bis 1500 Hertz; das Filter für Band B ergibt eine gleiche Dämpfung im Band A. Frequenzen außerhalb des Sperrbandes werden durchgelassen.-Die Ausgangsleiter 26 und 27 der Bandsperren sind jeweils an die entsprechenden Begrenzer 30 und 31 angeschlossen, die eine vollständige Amplitudenbegrenzung in einem breiten Bereich von Eingangsspannungen ergeben, z. B. von 1 Millivolt bis 1 Volt. Der Begrenzer 30 an der Bandsperre 23 bildet somit die erste Stufe des unteren Signalbandes A. Der Begrenzer 30 besteht aus einer Verstärkungsstufe, die über einen Emitterverstärker an einen komplementären Gegentaktverstärker angeschlossen ist. Die erste Stufe, welche die erste Begrenzung für starke Signale und eine verzerrungsarme Verstärkung für schwache Signale ergibt, enthält einen p-n-p-Transistor 32 in Emitterschaltung; der Emitter liegt über eine Diode 33 über einen Widerstand 35 an Minus bei 34 und über eine große Kapazität an Erde. Dem Kollektorwiderstand 40 liegen zwei entgegengesetzt gepolte parallel geschaltete Dioden 36 in Reihe mit einem Blockkondensator 37 parallel. Die Schaltung ist so bemessen, daß der Emitterstrom des Transistors 32 gleich dem Strom durch den Widerstand 35 ist. Bei Verwendung einer derartigen Eingangsstufe ändert sich der Kollektorstrom bei Vorhandensein eines Signals mit hohem Pegel von Null bis zum zweifachen Wert seines Ruhestroms, wobei der Ausgang fast rechteckig ist. Der Widerstand 40 ist hochohmig und würde eine entsprechend große Spannung hervorbringen, wenn nicht die Dioden 36 vorhanden wären, welche eine hohe Verstärkung bei kleinen Amplituden sicherstellen, jedoch die Kollektorwechselspannung auf 1,2 Volt Spitze-Spitze begrenzen. Eine derartige Spannungsbegrenzung vermeidet Störungen durch eine Überlastung der folgenden Transistoren und stellt damit einen symmetrischen Ausgang ohne Rücksicht auf den Eingangspegel im Arbeitsbereich sicher.The signal receiver 14 contains a transistor-emitter amplifier 21 as an input stage with a resistor 22 as a matching resistor in the input: The emitter resistor 25 adapts the transistor to the bandstop filters 23 and 24 connected via lines 18 and 19 and decouples them. The bandstop filters 23 and 24 have the same circuit structure and only differ in the values of the switching elements. Each series branch of the illustrated T-filter consists of a parallel resonance circuit, the parallel branch contains a series resonance circuit and a parallel resonance circuit one after the other. The filter 23 for band A results in an operational attenuation of the order of magnitude of 30 db in the frequency range of band B, ie 1000 to 1500 Hertz; the filter for band B results in the same attenuation in band A. Frequencies outside the stop band are allowed through. The output conductors 26 and 27 of the bandstop filters are each connected to the corresponding limiters 30 and 31 , which result in a complete amplitude limitation in a wide range of input voltages , e.g. B. from 1 millivolt to 1 volt. The limiter 30 on the bandstop filter 23 thus forms the first stage of the lower signal band A. The limiter 30 consists of an amplification stage which is connected to a complementary push-pull amplifier via an emitter amplifier. The first stage, which results in the first limitation for strong signals and low-distortion amplification for weak signals, contains a pnp transistor 32 in a common emitter circuit; the emitter is connected via a diode 33 via a resistor 35 to minus 34 and via a large capacitance to earth. The collector resistor 40 has two oppositely polarized parallel-connected diodes 36 in series with a blocking capacitor 37 in parallel. The circuit is dimensioned so that the emitter current of transistor 32 is equal to the current through resistor 35. When using such an input stage, the collector current changes from zero to twice the value of its quiescent current in the presence of a signal with a high level, the output being almost square. Resistor 40 has a high resistance and would produce a correspondingly high voltage if diodes 36 were not present, which ensure high amplification for small amplitudes, but limit the collector alternating voltage to 1.2 volts peak-to-peak. Such a voltage limitation avoids interference caused by overloading the following transistors and thus ensures a symmetrical output regardless of the input level in the operating range.

Der Kollektor des Transistors 32 ist unmittelbar mit der Basis eines Transistors 43 verbunden, der als Emitterfolger arbeitet, d. h., der Kollektor ist unmittelbar mit Minus bei 34 (--48 Volt) und der Emitter über einen Widerstand 48 mit Batterie bei 42 (-20 Volt) verbunden. Der Transistor 43 ergibt eine Impedanzherabsetzung vom Kollektor des Transistors 32 um einen Faktor 1 -a, wobei das a des Transistors 43 in der Größenordnung von 0,98 liegt. An den Emitterfolger sind zwei komplementäre Transistoren 44 und 45 als Gegentäktausgangsstufe angeschlossen. Bei Verwendung komplementärer Typen, d. h. Transistor 44 ein p-n-p-Transistor und'I'ransistor 45 ein n-p-n-Tran sistor, leiten die Transistoren abwechselnd, wobei jeder fast augenblicklich gesättigt wird, während der andere nichtleitend wird, so daß der gemeinsame Ausgangsleiter 46 eine Reihe von Rechteckimpulsen führt, deren Nulldurchgänge denjenigen des dem Begrenzer 30 zugeführten Eingangssignals entsprechen. Wenn eine Frequenzkomponente des Eingangssignals stärker als alle anderen zusammen ist, ist die mittlere Grundfrequenz der Rechteckwelle gleich der Frequenz dieser Kompönente, d. h., die Begrenzerstufe wird durch das Signal mit dem höchsten Pegel belegt und erzeugt einen Ausgang, der als Grundfrequenz vorherrschend die Frequenz des Eingangssignals mit dem höchsten Pegel enthält.The collector of transistor 32 is directly connected to the base of a Connected to transistor 43, which works as an emitter follower, d. i.e., the collector is directly with minus at 34 (--48 volts) and the emitter via a resistor 48 connected to battery at 42 (-20 volts). The transistor 43 results in an impedance reduction from the collector of transistor 32 by a factor of 1 -a, the a of the transistor 43 is on the order of 0.98. There are two complementary ones to the emitter follower Transistors 44 and 45 connected as a counter signal output stage. Using complementary types, d. H. Transistor 44 a p-n-p transistor and 'I' transistor 45 an n-p-n transistor, the transistors conduct alternately, each almost instantaneously is saturated while the other becomes non-conductive, so that the common output conductor 46 leads a series of square pulses whose zero crossings match those of the dem Limiter 30 correspond to the input signal supplied. When a frequency component of the input signal is stronger than all the others combined is the mean fundamental frequency of the square wave is equal to the frequency of this component, d. i.e., the limiter stage is occupied by the signal with the highest level and generates an output that is the frequency of the input signal with the highest predominates as the base frequency Contains level.

Der Ausgang des Begrenzers 30 ist über Pegelabgleichwiderstände 49 mit vier selektiven Kreisen verbunden, die jeweils einen scharf abgestimmten Parallelresonanzkreis als Bandpaßfilter 47 enthalten. Jedes der vier Filter 47 ist auf eine Signalfrequenz des Bandes A abgestimmt. Die Filter 47 sind wie bei 50 an einen Minusleiter 51 angeschlossen _und bei 52 an die. Basis eines Transistors 53, der die erste Stufe eines Leistungsverstärkers 54 bildet und im C-Betrieb arbeitet. Der Emitter des Transistors 53 ist gegenüber der Basis mit Hilfe eines aus den Widerständen 58 und 59 bestehenden Spannungsteilers positiv vorgespannt, so daß der Kollektor so lange nicht leitend ist, bis der Ausgang am Leiter 52 des zugehörigen selektiven Kreises einen Schwellwert übersteigt, d. h. eine Amplitude hat, die die Vorspannung übersteigt. Weitere Stufen mit den Transistoren 55 und 56 ergeben einen gerichteten Ausgangsstrom von ausreichender Größe, um die Registriereinrichtungen oder die Relais 57 der Fig. 3 zu betätigen, wenn der Eingangs-Schwellwert eine ausreichende Zeit überschritten wird.The output of the limiter 30 is via level balancing resistors 49 connected with four selective circles, each a sharply tuned parallel resonance circuit included as band pass filter 47. Each of the four filters 47 is at a signal frequency of volume A matched. The filters 47 are connected to a negative conductor 51 as at 50 _and at 52 to the. Base of a transistor 53, which is the first stage one Power amplifier 54 forms and works in C mode. The emitter of the transistor 53 is opposite to the base with the help of one consisting of resistors 58 and 59 Voltage divider positively biased so that the collector is not conductive for so long is until the output on conductor 52 of the associated selective circuit has reached a threshold exceeds, d. H. has an amplitude that exceeds the bias. Further stages with transistors 55 and 56 result in a directional output current of sufficient Size to operate the registers or relays 57 of Fig. 3, if the input threshold is exceeded for a sufficient time.

Die Gesamt-Eingangs-Ausgangs-Kennlinie des Begrenzers 30 und eines der selektiven Kreise 47 bei irgendeinem absoluten Signalpegel in Abhängigkeit vom Störabstand am Begrenzereingang ergibt sich aus Fig. 7. Auf der Abszisse ist das Verhältnis Störspannung I'; zu Signalspannung Vs in db und auf der Ordinate der relative Ausgangspegel in db des selektiven Kreises 47, der auf die Frequenz des Signals L's abgestimmt ist, aufgetragen. Ein reines Signal ohne Störung, durch den Buchstaben R auf der Kurve dargestellt, ergibt den Maximalpegel. Wenn die Störung den gleichen Pegel wie das Signal aufweist (h;/L'S = O db), wird der Ausgang (Punkt E) um etwa 3 db unter diesen Wert herabgesetzt. Wenn die Störung um 3 db kleiner als das Signal ist (Uj/h@ = -3 db), wird der Ausgang nur um 1 db unter diesen Wert herabgesetzt, wie durch Punkt D dargestellt. Bei einem praktischen System für die Teilnehmersignalgabe, bei dem der minimale Störabstand in der Größenordnung von 5 db liegt, kann der Schwellwert der den selektiven Kreisen 47 folgenden Registriereinrichtung 57 einem Ausgangspegel von etwa -2 db auf der Ordinate entsprechen, weil alle Signale einen Ausgangspegel aufweisen, der diesen Ansprechwert wesentlich übersteigt.The overall input-output characteristic curve of the limiter 30 and one of the selective circuits 47 for any absolute signal level as a function of the signal-to-noise ratio at the limiter input is shown in FIG. 7. The ratio of the interference voltage I 'is on the abscissa; to signal voltage Vs in db and plotted on the ordinate of the relative output level in db of the selective circle 47, which is tuned to the frequency of the signal L's. A pure signal without interference, represented by the letter R on the curve, gives the maximum level. If the disturbance has the same level as the signal (h; / L'S = O db), the output (point E) is reduced by about 3 db below this value. If the disturbance is 3 db smaller than the signal (Uj / h @ = -3 db), the output will only be reduced 1 db below this value, as shown by point D. In a practical system for subscriber signaling, in which the minimum signal-to-noise ratio is of the order of magnitude of 5 db, the threshold value of the recording device 57 following the selective circles 47 can correspond to an output level of approximately -2 db on the ordinate because all signals have an output level , which significantly exceeds this pickup value.

Jedes frequenzselektive Netzwerk 47 ist an einen gleichen Leistungsverstärker 54 und an ein Relais 57 angeschlossen, die mit A, B, C und D bezeichnet sind, so daß dann, wenn der Begrenzer 30 durch eine der mit f 1, f 2, f 3 und f 4 bezeichneten Frequenzen des Bandes A belegt wird, das entsprechende Relais A, B, C oder D betätigt wird.Each frequency-selective network 47 is connected to a same power amplifier 54 and to a relay 57, which are labeled A, B, C and D , so that when the limiter 30 is through one of the with f 1, f 2, f 3 and f 4 designated frequencies of the band A is occupied, the corresponding relay A, B, C or D is operated.

Die Bandsperre 24 des Kanals B ist mit einem gleichen Begrenzer 31 verbunden, der seinerseits an frequenzselektive Netzwerke 60 des Bandes B angeschlossen ist, die den schmalen Bandpaßfiltern 47 des Bandes A gleichen. Die Ausgänge der Filter 60 des Bandes B sind mit den Leistungsverstärkerstufen 61 und den Relais 62 verbunden, die mit E, F, G und H bezeichnet sind. Die Kontakte e der Relais 57 und 62 der Bänder A und B, die im Interesse der Klarheit getrennt dargestellt sind, sind in logischer Reihenfolge so geschaltet, daß sechzehn Kombinationen aus zwei betätigten Relais, und zwar jeweils eines in Jedem Kanal sechzehn Informationsarten angeben, z. B. Kodebuchstaben oder Ziffern. DieseWiederzusammensetzung der Signalkomponenten wird durch ein Netzwerk 65 durchgeführt, das vier normalerweise offene Kontakte 66 enthält, und zwar eines in jedem Relais 62 des Bandes B, wobei jeder dieser Kontakte in Reihe mit vier Wegen 63 liegt und jeder Weg einen normalerweise offenen Kontakt enthält, der zu einem der Relais 57 des Bandes A gehört. Sechzehn Lampen 64, die durch die Ziffern 1 bis 0 und durch die Buchstaben U bis Z gekennzeichnet sind, sind so geschaltet, da.ß sie durch eine Batterie 70 bei gleichzeitigem Schließen eines Relaiskontaktsatzes des Bandes A und eines Relaiskontaktsatzes des Bandes B mit Strom versorgt werden. Die Lampen 64 stellen einen Verbraucherkreis in einem Telefonzentralamt dar.The bandstop filter 24 of channel B is connected to the same limiter 31, which in turn is connected to frequency-selective networks 60 of band B, which are similar to the narrow bandpass filters 47 of band A. The outputs of the filters 60 of band B are connected to the power amplifier stages 61 and relays 62, labeled E, F, G and H. Contacts e of relays 57 and 62 of bands A and B, shown separately for the sake of clarity, are connected in logical order so that sixteen combinations of two actuated relays, one in each channel, indicate sixteen types of information, e.g. . B. Code letters or digits. This reassembly of the signal components is accomplished by a network 65 which includes four normally open contacts 66, one in each relay 62 of band B, each of which contacts are in series with four paths 63 and each path contains a normally open contact, the belongs to one of the relays 57 of the band A. Sixteen lamps 64, identified by the digits 1 to 0 and the letters U to Z, are switched so that they are powered by a battery 70 with simultaneous closure of a relay contact set of band A and a relay contact set of band B will. The lamps 64 represent a circuit of consumers in a telephone central office.

Aus der obigen Erläuterung wird leicht ersichtl_ch, wie zwei Signalfrequenzen des Signalgenerators 10, die über die Telefonleitung 12 übertragen werden, durch den Zentralamtsempfänger empfangen, getrennt festgestellt und registriert werden. Der Aufbau eines Zentralamtsempfängers, der auf alle Signale anspricht, wird erleichtert, wenn die selektiven Kreise eine breite Selektivität und die Registriereinrichtungen eine hohe Empfindlichkeit aufweisen. Wenn jedoch diese Empfindlichkeit vergrößert und die Selektivität verbreitert wird, wächst die Wahrscheinlichkeit der Registrierung von falschen Signalen und wird der bestimmende Faktor für die Betriebssicherheit des Systems. Es ist daher wesentlich, daß das erfindungsgemäße System zuverlässig zwischen Signalen und Störungen unterscheidet, die Frequenzen enthalten, welche mit denjenigen der Signale übereinstimmen.From the above explanation it is easy to see how two signal frequencies are of the signal generator 10, which are transmitted over the telephone line 12 by received, separately detected and registered at the central office receiver. The construction of a central office receiver that responds to all signals is facilitated, when the selective circles have a wide selectivity and the registration facilities have high sensitivity. However, if this sensitivity increases and the selectivity is broadened, the probability of registration increases false signals and becomes the determining factor for operational safety of the system. It is therefore essential that the system of the invention be reliable distinguishes between signals and interference, which contain frequencies, which match those of the signals.

Da der Telefon-Sprechkreis 11 während der Perioden ohne Signal mit der Leitung verbunden ist, z. B. zwischen dem Abheben des Telefonhörers und dem Beginn der Signalgabe, ist der Empfänger der Sprech-oder Rauschenergie auf der Leitung ausgesetzt. Diese am Zentralamt aufgenommene Energie wird durch die Bandsperre 23 des Kanals A und die Bandsperre 24 des Kanals B getrennt und in die entsprechenden Begrenzer 30 und 31 eingeführt. Wie oben beschrieben wurde, kann der Begrenzer 30 durch eine Eingangsfrequenz belegt werden, jedoch nur, wenn eine Frequenz im gesamten Sprachspektrum mit Ausnahme des Bandes B vorherrschend ist; wenn keine derartige vorherrschende Frequenz vorhanden ist, ist der Ausgang des Begrenzers 30 über die verschiedenen Frequenzkomponenten verteilt. Der Ausgang des Begrenzers 30 auf dem Leiter 46 enthält nur im ersten Falle ausreichend Gesamtenergie, so daß er bewirlken kann, daß ein selektiver Kreis 47 ausreichend Spannung an den Leistungsverstärker 54 liefert, um eins der Signalrelais 57 zu betätigen. Das heißt, damit eine der beiden Koinzidenzbedingungen, nämlich die Betätigung eines der Relais 57, eintritt, muß der Eingang des Begrenzers 30 eine und nur eine der Frequenzen f 1, f 2, f 3 oder f 4 aufweisen.Since the telephone speaking circuit 11 is connected to the line during the periods without a signal, e.g. B. between lifting the handset and the start of signaling, the receiver is exposed to speech or noise energy on the line. This energy absorbed at the central office is separated by the bandstop filter 23 of channel A and the bandstop filter 24 of channel B and introduced into the corresponding limiters 30 and 31. As described above, the limiter 30 can be occupied by an input frequency, but only if a frequency is predominant in the entire speech spectrum with the exception of band B; if there is no such predominant frequency, the output of limiter 30 is distributed over the various frequency components. The output of limiter 30 on conductor 46 contains sufficient total energy only in the first case so that it can cause a selective circuit 47 to supply sufficient voltage to power amplifier 54 to actuate one of signal relays 57. That is, so that one of the two coincidence conditions, namely the actuation of one of the relays 57, occurs, the input of the limiter 30 must have one and only one of the frequencies f 1, f 2, f 3 or f 4.

In gleicher Weise muß die Energie, die durch die Bandsperre 24 an den Begrenzer 31 gegeben wird, vorherrschend Energie bei einer der Frequenzen f 5, f 6, f 7 und f 8 enthalten, um die zweite Koinzidenzbedingung, d. h. die Betätigung eines der Relais 62, zu liefern. Die Wahrscheinlichkeit, daß Sprache oder Rauschen die beiden vorherrschenden Frequenzen gleichzeitig enthält, ist nahezu unendlich klein. In allen anderen Fällen wird aber kein Signal registriert.In the same way, the energy which is given to the limiter 31 by the bandstop filter 24 must predominantly contain energy at one of the frequencies f 5, f 6, f 7 and f 8 in order to meet the second coincidence condition, i.e. the actuation of one of the relays 62 , to deliver. The probability that speech or noise will contain the two predominant frequencies at the same time is almost infinitely small. In all other cases, however, no signal is registered.

Die Leistungsverstärker 54 und 61 brauchen nur eine geringe Empfindlichkeit aufzuweisen, die vom Ausgang der Begrenzer 30 und 31 mit konstanter Amplitude abhängt. Die Selektivität und die Empfindlichkeit der gewählten Netzwerk-Leistungsverstärker und Registriereinrichtungen ist nicht durch den absoluten Pegelbereich der Signale, die aufgenommen werden können, bestimmt, sondern infolge der Begrenzer eine Funktion des Störabstandes. Diese Eigenschaft ist außerordentlich vorteilhaft, da sie die Gefahr vermeidet, daß starke Signale oder Rauschen mit hohem Pegel genügend Energie enthalten können, um zwei oder mehr Relais im gleichen Kanal zu betätigen oder in diese »überzugehen«, wodurch eine Unbestimmtheit entstehen würde. Die Betriebssicherheit kann noch verbessert werden, indem die in Fig. 5 dargestellte abgeänderte Ausführung verwendet wird. Das System gleicht demjenigen der Fig. 1, 2 und 3 und enthält einen Signalgeber 110; der mit einem Telefon-Sprechkreis 111 verbunden ist, und der über ein geeignetes Übertragungsmittel, z. B. eine Telefonleitung 112 mit einem Signalempfänger 114 verbunden ist. Zusätzlich zu den Bandsperren 123 und 124, den entsprechenden Begrenzern 130 und 131, den Bandpässen 147 und 160, dem Relaisnetzwerk 165 und der Verbraucher- oder Anzeigeeinrichtung 164 enthält der Empfänger 114 einen Entzerrer 175, welcher in dem Frequenzbereich der Signalbänder A und B eine Dämpfung einführt. Der Zweck des Entzerrens besteht darin, den relativen Pegel der Energie außerhalb der Signalbänder zu erhöhen. Der Empfang der Signale wird nicht beeinflußt, vorausgesetzt, daß die auf das Signal ausgeübte Dämpfung nicht den Störabstand unter das für die Signalerkennung durch den Empfänger zulässige Minimum erhöht, z. B. etwa -6 db. Bei Nichtvorhandensein eines Signals bietet der Entzerrer 175 den Vorteil, daß die Wahrscheinlichkeit, daß die Begrenzerstufen 130 und 131 durch Störkomponenten innerhalb der Signalbänder belegt werden, weiter herabgesetzt wird und daß daher die schmalen Bandpässe 147 und 160 weniger durchlassen als den Pegel, der zur Erreichung des Ansprechwertes des Leistungsverstärkers und des Relaisnetzwerks 165 erforderlich ist. Durch diese Verkleinerung des Störabstandes wird in der Tat eine größere Betriebssicherheit bei der Signalgabe erreicht, da der Art einer Störung eine weitere Begrenzung auferlegt ist, welche die Registrierung eines Signals oder einer Ziffer verursachen könnte, wenn kein Signal vorhanden ist. Mit dem Entzerrer 175 kann ein störendes Rauschen nur dann als Ziffer registriert werden, wenn sie zwei Signalfrequenzen gleichzeitig enthält und wenn der Pegel beider Frequenzen alle anderen Komponenten der Störung um den Betrag der Dämpfung des Entzerrers 175 plus Störabstand übersteigt, der dem Ansprechwert der Leistungsverstärker des Empfängers 114 entspricht. Weiterhin müssen infolge der vorhandenen Betätigungsverzögerungen der Relais im Netzwerk 165 und der schmalen Bandpaßfilter 147 und 160 die Signalfrequenzen eine Zeitlang vorherrschen, z. B. 30 bis 40 Millisekunden. Die Wahrscheinlichkeit einer derartigen Erscheinung ist offensichtlich geringer als ohne den Entzerrer 175. Die Kennlinien der Betriebsdämpfung des Entzerrers 175 sind zusammen mit den Betriebsdämpfungskennlinien der Bandsperren 123 und 124 in Fig. 6 aufgetragen.The power amplifiers 54 and 61 only need a low sensitivity which depends on the output of the limiters 30 and 31 with constant amplitude. The selectivity and sensitivity of the selected network power amplifiers and recording equipment is not limited by the absolute level range of the signals, which can be recorded, but rather a function as a result of the limiter the signal-to-noise ratio. This property is extremely beneficial because it allows the Danger avoids that strong signals or noise with high level enough energy to operate two or more relays in the same channel or in "to pass over" this, which would create an indeterminacy. the Operational reliability can be further improved by the one shown in FIG modified version is used. The system is similar to that of Fig. 1, 2 and 3 and includes a signal generator 110; the one with a telephone group 111 is connected, and via a suitable transmission means, e.g. B. a telephone line 112 is connected to a signal receiver 114. In addition to the bandstop filters 123 and 124, the corresponding limiters 130 and 131, the bandpass filters 147 and 160, the relay network 165 and the consumer or display device 164 contains the receiver 114 has an equalizer 175 operating in the frequency range of the signal bands A and B introduce attenuation. The purpose of equalization is to make the relative Increase levels of energy outside the signal bands. The reception of the signals is not affected provided that the attenuation applied to the signal The signal-to-noise ratio does not fall below that permitted for signal detection by the receiver Minimum increased, e.g. B. about -6 db. In the absence of a signal, the offers Equalizer 175 has the advantage that the probability that the limiter stages 130 and 131 are occupied by spurious components within the signal bands, further reduced and that therefore the narrow bandpass filters 147 and 160 pass less than the Level required to achieve the response value of the power amplifier and the relay network 165 is required. By reducing the signal-to-noise ratio, in fact A greater operational safety achieved in the signaling, because of the nature of a disturbance Another limit is imposed which is the registration of a signal or a digit when there is no signal. With the equalizer 175, a disturbing noise can only be registered as a digit if it contains two signal frequencies at the same time and if the level of both frequencies all other components of the interference by the amount of attenuation of the equalizer 175 plus signal-to-noise ratio exceeds the response value of the receiver's power amplifier 114 corresponds. Furthermore, due to the existing delays in actuation the relays in the network 165 and the narrow bandpass filters 147 and 160 control the signal frequencies prevail for a while, e.g. B. 30 to 40 milliseconds. The probability such a phenomenon is obviously less than without the equalizer 175. The characteristics of the operational attenuation of the equalizer 175 are together with the Operating attenuation characteristics of the bandstop filters 123 and 124 are plotted in FIG. 6.

Die Betriebssicherheit des vorgeschlagenen Systems wird zum großen Teil durch die vorteilhafte Anordnung oder Reihenfolge der das System bildenden Komponenten erreicht. Zum Beispiel wird durch die Trennung in Frequenzgruppen durch die Bandsperren 23 und 24 vor der nichtlinearen Verstärkung die Erzeugung von Modulationsprodulkten der Signalkomponenten der Bänder A und B beseitigt. Weiterhin erlaubt die vorher durchgeführte Trennung der Gruppen die Begrenzung jeder der Signalkomponenten getrennt, so daß ihre relativen Pegel erhöht werden. In gleicher Weise bedeutet die von einer Amplitudenregelung der getrennten Gruppen gefolgte Abtrennung, daß eine Differenz von empfangenen Pegeln der Signalfrequenzkomponenten unwichtig ist, da der Ausgang jedes Begrenzers ohne Rücksicht auf den Pegel des Eingangs konstant ist. Die Empfindlichkeit oder der Ansprechwert der Registriereinrichtungen ist daher, wie oben erwähnt wurde, eine Funktion des festen vorbestimmten Ausgangspegels der Begrenzer, wobei der Ausgang nur eine Funktion des Störabstandes ist. Die frequenzselektiven Netzwerke brauchen daher keinen hohen Diskriminierungsfaktor zu haben und können, wie hier dargestellt, einen einfachen Aufbau aufweisen, d. h. einfache abgestimmte Resonanzkreise sein.The operational reliability of the proposed system is largely achieved through the advantageous arrangement or sequence of the components forming the system. For example, the separation into frequency groups by the bandstop filters 23 and 24 prior to non-linear amplification eliminates the generation of modulation modules of the A and B band signal components. Furthermore, the previously performed separation of the groups allows each of the signal components to be limited separately so that their relative levels are increased. In the same way, the separation followed by amplitude control of the separated groups means that a difference in received levels of the signal frequency components is unimportant since the output of each limiter is constant regardless of the level of the input. The sensitivity or response of the recorders is therefore, as mentioned above, a function of the fixed predetermined output level of the limiters, the output being only a function of the signal to noise ratio. The frequency-selective networks therefore do not need to have a high discrimination factor and, as shown here, can have a simple structure, ie they can be simple, tuned resonance circuits.

Diese vorteilhafte Beziehung des Störabstandes zur Ausgangsleistung der selektiven Kreise läßt sich der folgenden Tabelle entnehmen, deren Werte der Fig. 7 entnommen sind; unter der Annahme, daß die Ausgangsleistung der selektiven Kreise, die ein reines Signal erhalten, gleich einer Konstanten K ist, kann der Ausgang unter verschiedenen Bedingungen als Funiktion dieses Wertes K ausgedrückt werden: Signal-Rauseh-Verhältnis Ausgangsleistung VsM 00 K 8 db K - 0,5 db 4 db K - 1 db 2 db K-1,5 db 0 db K - 3 db Über diese Vorteile hinaus, welche durch die relative Lage der Abtrennungsnetzwerke und der Begrenzer entstehen, ist die vorteilhafte Ausnutzung des Begrenzers vorhanden, der drei zusätzliche wichtige Funktionen außer der bekannten Eigenschaft der automatischen Amplituden-Regelung ausübt: 1. Bei Vorhandensein einer vorherrschenden Frequenz am Eingang erhöht er den relativen Pegel dieser Frequenz am Ausgang.This advantageous relationship between the signal-to-noise ratio and the output power of the selective circuits can be found in the following table, the values of which are taken from FIG. 7; assuming that the output power of the selective circuits receiving a pure signal is equal to a constant K, the output can be expressed under different conditions as a function of this value K: Signal-to-noise ratio output power VsM 00 K 8 db K - 0.5 db 4 db K - 1 db 2 db K-1.5 db 0 db K - 3 db In addition to these advantages, which arise from the relative position of the separation networks and the limiters, there is the advantageous use of the limiter, which has three additional important functions in addition to the well-known property of automatic amplitude control: 1. If there is a predominant frequency at the input it increases the relative level of this frequency at the output.

2. Er ergibt eine Art von Überwachung, indem er die Registrierung einer Frequenz verhindert, die ein Signal nachbildet, wenn die Frequenz von einer ausreichenden Energie in einem anderen Teil des Sprachspektrums begleitet wird.2. He gives some kind of surveillance by keeping the registry of a frequency that replicates a signal when the frequency of a sufficient energy is accompanied in another part of the speech spectrum.

3. Die Vielzahl von Begrenzern arbeiten so, daß die logische Forderung ensteht, daß z. B. zwei und nur zwei vorherrschende Frequenzen ein gültiges Signal bilden. .3. The multitude of limiters work so that the logical requirement it arises that z. B. two and only two prevailing frequencies a valid signal form. .

Claims

PATENT CLAIM: 1. Transmission system for certain signals, such as subscriber numbers, with an oscillator for the simultaneous generation of several frequencies and a control for selecting a combination of two or more frequencies that represent the particular signal, with each frequency from a different group of available Signal frequencies is selected, characterized in that filters (23, 24) are arranged in the signal receiver, by means of which each frequency group is separated from all other groups, but not from interference frequencies outside the groups, a limiter (30, 31) is connected to each filter , which primarily passes the prevailing frequency at the output of the filter, a filter group (47; 60) which only passes individual signal frequencies of a group, is connected to the output of each limiter and a register (65) registers a specific signal when one of the filters (47, 60) associated with each limiter (30, 31) d, passes a signal frequency.

2. Transmission system according to claim 1, characterized in that the first filters (23, 24) contain band-stop filters which allow only one signal group and interference frequencies outside the signal band to pass.

3. Transmission system according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the number of signal frequency groups is two.

4. Transmission system according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the receiver contains an equalizer (175) which increases the relative level outside the signal bands.

5. Transmission system according to one of claims 1 to 4, characterized in that the register (65) contains a power amplifier (54) whose response threshold is in the vicinity of the maximum output voltage of the limiter. Considered publications: German Auslegeschriften Nos. 1 021 016, 1009 672, 1007 382, 1016 769; German patent specification No. 936 879.