DE69017923T2

DE69017923T2 - Verfahren und Einrichtung zum Detektieren von nach aussen gerichteten Signalen.

Info

Publication number: DE69017923T2
Application number: DE69017923T
Authority: DE
Inventors: Ray Callis Hatton; Sioe Tho Mak; David Samuel Takach
Original assignee: Distribution Control Systems Inc
Current assignee: Aclara Technologies LLC
Priority date: 1989-01-03
Filing date: 1990-01-03
Publication date: 1995-07-20
Anticipated expiration: 2010-01-04
Also published as: AU4761090A; EP0377551A2; AR247635A1; CA2006247C; MX174446B; US4914418A; EP0377551B1; ES2071073T3; EP0377551A3; ATE120319T1; DE69017923D1; BR8906822A; CA2006247A1; AU629596B2

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf Trägerwellen- Nachrichtensysteme im allgemeinen und besonders auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erkennen und Empfangen von Informationen oder Nachrichten, welche von einem zentralen Ort über elektrische Leistungsverteilernetze nach aussen an Stromzähler und ähnliche Geräte übermittelt werden.
Die Benutzung von elektrischen Stromleitungen für das Ablesen von Zählern, für Lastkontrolle und für andere Kommunikationszwecke ist in der Fachwelt wohlbekannt. Es ist bekannt, dass eine Modulationsspannung über die Leistungsspannung überlagert werden kann, was Störungen der Wellenform der Trägerwelle verursacht. In der Ausführung, welche nachfolgend beschrieben wird, ist die Trägerwelle die Spannungswelle eines elektrischen Leistungsverteiler- Systems oder Netzes. Man beachte die U.S. Patente Nr. 4 106 007, 4 218 655, sowie 4 400 688 von Johnston et al. und 4 105 897 von Stratton et al., Patente, auf die nachfolgend Bezug genommen wird.
Kommunikation über ein elektrisches Verteilernetz ist ein komplexes Unterfangen. Jeder Kundenanschluss bildet eine Verzweigung in der Verteiler-Speiseleitung, wobei die Verzweigungen derart zahlreich werden, dass die Bereitstellung von Filter- und Umgehungsschaltungen an jedem Verzweigungspunkt unpraktisch ist. Wegen der Abschwächung und Dispersion der Signale und weil die Rauschpegel häufig hoch sind ist das Verteilernetz kein attraktives Medium für konventionelle Kommunikation. Um die hohen Rauschpegel zu überwinden, ist im allgemeinen die Benutzung von engen Bandfiltern, Fehlererkennungs- und Fehlerkorrekturcodes sowie relativ hohen Pegeln der Signalleistung bei tiefen Übertragungsraten nötig.
Die vorgenannten Probleme treten in zwei Bereichen auf. Der erste, auf den sich die vorliegende Erfindung bezieht, betrifft das Aussenden von Informationen von der zentralen Quelle in Richtung des Energieflusses zu den individuellen Kundenörtlichkeiten. Dieses Aussenden von Information in Richtung des Energieflusses wird als "nach aussen gerichtete" Übermittlung bezeichnet. Informationsfluss in die entgegengesetzte Richtung, vom Kunden zum zentralen Ort, wird "nach innen gerichtete" Übermittlung genannt.
Um zum Beispiel Kunden auf derselben Leitung eines dreiphasigen Verteilernetzes einer öffentlichen Stromversorgung zu erreichen, sollte für nach aussen gerichtete Übermittlung das Modulationssignal, welches die Information trägt, vorzugsweise mehrere dominante positive und negative Seguenzteile aufweisen. Dies bedeutet, dass das nach aussen gerichtete Modulationssignal nicht gleichzeitig auf allen drei Phasen mit gleicher Stärke und Phasenbeziehung erscheinen sollte.
In JP-A-57 45 742 wird ein Übermittlungssignal erläutert, welches auf einer Stromleitung in Synchronizität mit mehreren Abschnitten überlagert wird, wobei jeder Abschnitt einen Ausgang für das Übermittlungssignal enthält.
Das Konzept von nach aussen gerichteten und nach innen gerichteten Signalen für die Kommunikation auf Leistungsverteilernetzen ist zum Beispiel offenbart in IEEE TRANSACTIONS ON POWER DELIVERY, vol. PWRD-1, no. 1, January 1986, pages 66-72; S.T. MAK: "TWACS, a power line communication technology for power distribution network control and monitoring".
Es wird auch Bezug genommen auf IEEE TRANSACTIONS ON POWER APPARATUS AND SYSTEMS, vol. PAS-103, no. 8, August 1984, pages 2134-2140; S.T. MAK et al.: "A new method of generating TWACS type outbound signals for communication on power distribution networks", und auf IEEE TRANSACTIONS ON POWER APPARATUS AND SYSTEMS, vol. PAS- 103, no. 8, August 1984, pages 2141-2147; S.T. MAK et al.: "TWACS, a new valuable two-way automatic communication system for distribution networks. Part II: Inbound communication".
In IEEE TRANSACTIONS ON POWER APPARATUS AND SYSTEMS, vol. PAS-101, no. 8, August 1982, pages 2941-2949; S.T. MAK et al.: "TWACS, a new valuable two-way automatic communication system for distribution networks. Part I: Outbound communication" sind eine Vorrichtung und eine Methode für die Erkennung von nach aussen gerichteten Signalen nach dem bezeichnenden Teil der Ansprüche 1 resp. 13 offenbart. Insbesondere enthält diese erste Vorrichtung eine Einrichtung für die Cleichrichtung von zyklischen Wellenformen, welche von einem zentralen Ort aus über ein elektrisches Leistungsverteilernetz gesendet werden, wodurch eine gleichgerichtete zyklische Wellenform von aufeinanderfolgenden Halbzyklen erzeugt wird, und eine Einrichtung um diese gleichgerichtete Wellenform abzutasten und Messwerte der Wellenform zu erhalten.
Mindestens ein System für die Erkennung von nach aussen gerichteten Signalen sucht die auf dem Spannungsträger aufgebrachten Signale an den -10º und +30º Punkten der Wellenform. Typischerweise wird durch dieses System eine festgelegte Signalschwelle benutzt um das Vorhandensein oder das Fehlen eines Signals an den Erkennungspunkten zu bestimmen. Dieses System hat sich unter verschiedenen Bedingungen gut bewährt, aber es konnte verbessert werden.
Zum mindesten ein Bereich von möglichen Verbesserungen betrifft die Beherrschung der Dynamik des Verteilernetzes. So bewirkt zu Beispiel nach aussen gerichtete Übermittlung transiente Schwingungen in der Wellenform welche von der jeweiligen Kapazität und Last im Netz abhängen. Eine Veränderung der Last bewirkt eine grosse Veränderung dieser transienten Schwingungen, was wiederum eine Verzerrung der Wellenform bewirkt. Weil die Lasten in einem Leistungsverteilernetz im Verlaufe eines Tages ändern, bedeutet dies, dass die Zuverlässigkeit des Empfängers von nach aussen gerichteten Signalen im Verlaufe ei nes Tages ebenso ändern kann.
Ein zweiter möglicher Bereich von Verbesserungen betrifft das Übersprechen. In irgendwelchen dreiphasigen Systemen (was Leistungsverteilernetze typischerweise sind), ist die Spannung in irgendeiner Phase abhängig von oder verknüpft mit den Spannungen in den anderen zwei Phasen. Dies führt zu Übersprechen. Ebenso sollte zur Kenntnis genommen werden, dass die Anordnung der Quelle des Leistungsverteilernetzes auch die Wichtigkeit von Übersprechen beeinflusst.
Eine Studie von verschiedenen Anordnungen von Quellen zeigt, dass sich das nach aussen gerichtete Signal um den Nulldurchgang der Spannung herum in Grösse und Freguenz bezüglich dem Nulldurchgang ändert und von der Last im Netz abhängt. Darüber hinaus ist das Übersprechen während verschiedenen Lastbedingungen mehr oder weniger schlimm, was Schwierigkeiten bei der Erkennung und Identifizierung der Signale verursacht. Es wurde auch entdeckt, dass ein Typ von Übersprechen durch das aus laufende Ende der schwingenden Welle des Signals verursacht wird.
Es sollte anerkannt werden, dass die Schwierigkeiten beim Erkennen von nach aussen gerichteten Signalen weiter erhöht werden durch den Umstand, dass diese Erkennung normalerweise an einer entfernten Stelle (zum Beispiel beim Stromzähler eines Kunden) stattfindet, wo nur ein beschränkter Platz zur Verfügung steht. Darüber hinaus müssen solche Signalempfänger relativ günstig im Preis sein damit sie verbreitete Anwendung finden.
Unter den verschiedenen Zielen und Merkmalen der vorliegenden Erfindung kann die Bereitstellung eines Systems für die Erkennung von nach aussen gerichteten Signalen zur Kenntnis genommen werden, welches fähig ist, das nach aussen gerichtete Signal unter verschiedenen dynamischen Lastbedingungen zu empfangen.
Ein anderes Ziel ist die Bereitstellung eines solchen Systems, welches fähig ist, Übersprechen unter verschiedenen dynamischen Lastbedingungen zu verwerfen.
Ein drittes Ziel ist die Bereitstellung eines solchen Systems, welches relativ einfach und günstig in der Konstruktion ist.
Ein viertes Ziel ist die Bereitstellung eines solchen Systems, welches sich der Dynamik des Leistungsverteilernetzes anpasst.
Ein fünftes Ziel ist die Bereitstellung eines solchen Systems, welches eine anpassungsfähige Schwelle für die Verwerfung von Rauschen aufweist.
Um dies zu erreichen, ist die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung gekennzeichnet durch die Merkmale, welche im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 dargelegt werden, das Verfahren der Erfindung ist gekennzeichnet durch die Merkmale in Anspruch 13.
Insbesondere findet das Abtasten der Wellenform, um Messwerte der Wellenform zu erhalten, erfindungsgemäss in drei Segmenten von Jedem Zyklus der Wellenform statt. Das erste Segment ist eine Region im Zyklus, wo gültige Signale nie vorhanden sind, das zweite Segment ist eine Region im Zyklus, wo gültige Signale erscheinen, und das dritte Segment, welches getrennt ist vom zweiten Segment, ist eine Region wo gültige Signale ebenso erscheinen. Eine Einrichtung erkennt dann das Vorhandensein von Information eines nach aussen gerichteten Signals in Abhängigkeit der Messwerte der Wellenform in den drei Segmenten.
Gemäss der Methode der vorliegenden Erfindung wird die Schwelle für die Signalerkennung, welche durch eine vorgegebene Anzahl N von gemessenen Werten gesetzt ist, ebenso modifiziert, wenn der Wert der (N + 1)ten Messung einen vorgegebenen Bruchteil der früher gesetzten Schwelle für die Signalerkennung übersteigt.
Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen beansprucht.
In einer besonderen Ausführung der vorliegenden Erfindung enthält die Vorrichtung für das Erkennen von nach aussen gerichteten Signalen auf einem Träger in Form von zyklischen Wellenformen in einem elektrischen Leistungsverteilernetz Schaltungen zum Abtasten der gleichgerichteten Wellenform, um Messwerte der Wellenform zu erhalten, danach werden Messwerte von alternierenden Halbzyklen der gleichgerichteten Wellenform miteinander verglichen um Unterschiede festzustellen, welche auf Information von nach aussen gerichteten Signalen hinweisen.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung, welches für das Verwerfen von Übersprechen im Fluss von nach aussen gerichteten Informationen entlang eines mehrphasigen elektrischen Verteilernetzes benutzt wird, enthält, für mindestens eine Phase eines mehrphasigen elektrischen Verteilernetzes, den Schritt einer Unterteilung einer zyklischen Wellenform dieser Phase in mindestens drei Segmente pro Zyklus. Das erste der drei Segmente wird so gewählt, dass nach aussen gerichtete Information im ersten Segment nicht vorkommt ausser bei Übersprechen. Das zweite der Segmente wird so gewählt, dass nach aussen gerichtete Information im zweiten Segment erscheint. Das dritte der Segmente wird so gewählt, dass nach aussen gerichtete Information auch im dritten Segment erscheint. Die Energie in jedem Segment wird verglichen mit einer Energieschwelle für das jeweilige Segment, und der zu prüfende Zyklus wird für das Vorhandensein eines Signals verworfen wenn die Energie im ersten Segment die Schwelle für das erste Segment übersteigt.
Bei einer besonderen Ausführungsform enthält das Verfahren der vorliegenden Erfindung für das Erkennen von nach aussen gerichteter Information in einem mehrphasigen elektrischen Leistungsverteilernetz den Schritt der Herleitung einer Wellenform aus der Spannung von mindestens einer Phase eines mehrphasigen elektrischen Verteilernetzes, wobei die hergeleitete Wellenform mindestens einen zyklischen Trägerteil enthält. Die Zyklen der Wellenform werden in mindestens drei Segmente pro Zyklus unterteilt. Das erste der Segmente ist bevor ein gültiges Signal auf der Wellenform erscheinen würde, das zweite ist im Bereich wo ein gültiges Signal erscheinen könnte, aber vor dem Nulldurchgang der Wellenform, das dritte ist im Bereich wo ein gültiges Signal erscheinen könnte, aber nach dem Nulldurchgang der Wellenform. Die Energie in mindestens dem ersten Segment wird mit einer Energieschwelle fuhr dieses Segment verglichen. Das Vorhandensein eines Signals im zu prüfenden Zyklus wird erst dann anerkannt, wenn die Energie im ersten Segment unterhalb die Schwelle für dieses Segment fällt und die Energie im zweiten und dritten Segment auf das Vorhandensein eines Signals in diesem Zyklus hinweisen.
In den Zeichnungen stellen die Fig. 1A - 1C Diagramme dar, die modulierte Spannungen repräsentieren, welche auf einem elektrischen Leistungsverteilernetz während verschiedenen Bedingungen erscheinen;
Fig. 2 ist ein ähnliches Diagramm wie diejenigen von Fig. 1A - 1C und stellt die vorhandene Rauschenergie in einer unmodulierten Wellenform der Spannung dar;
Fig. 3 ist ein ähnliches Diagramm wie Fig. 2 und stellt die vorhandene Energie in einer Wellenform der Spannung dar, welche durch ein Signal moduliert wurde;
Fig. 4 ist ein ähnliches Diagramm wie Fig. 3 und stellt die vorhandene Energie in einer Wellenform der Spannung dar, wo Übersprechen im späteren Teil der Wellenform vorhanden ist;
Fig. 5 ist ein ähnliches Diagramm wie Fig. 4 und stellt die vorhandene Energie in einer Wellenform der Spannung dar, wo Übersprechen vorhanden ist, welches in einem relativ frühen Teil der Wellenform beginnt;
Fig. 6 ist ein Blockdiagramm, welches die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung zum Erkennen und Empfangen von Signalen darstellt;
Fig. 7 ist ein Diagramm, welches die vorgegebenen Spannungswerte darstellt, an welchen die Erfindung der Fig. 6 die Zeiten registriert, welche auf die Modulation der Wellenform hinweisen;
Fig. 8 ist ein ähnliche Diagramm wie Fig. 7, worin die Wellenform der Spannung moduliert ist;
Fig. 9 ist ein elektrisches Schema eines Teils der Erfassungseinheit, welche in Fig. 6 gezeigt wird;
Fig. 10 ist ein elektrisches Schema eines zweiten Teils der Erfassungseinheit, welche in Fig. 6 gezeigt wird;
Fig. 11 ist ein elektrisches Schema eines dritten Teils der Erfassungseinheit, welche in Fig. 6 gezeigt wird;
Fig. 12 ist ein elektrisches Schema eines vierten Teils der Erfassungseinheit, welche in Fig. 6 gezeigt wird;
Fig. 13 ist ein elektrisches Schema eines fünften Teils der Erfassungseinheit, welche in Fig. 6 gezeigt wird;
Fig. 14 ist ein Diagramm, welches die möglichen Verteilungen von Rauschstärke und Signalstärke für ein typisches Kommunikationssystem darstellt; und
Fig. 15 ist ein Diagramm, welches das Abtasten jedes Zyklus der Wellenform der Spannung durch die vorliegende Erfindung darstellt.
Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Teile in allen Darstellungen der Zeichnungen.
Die vorliegende Erfindung kann am besten verstanden werden durch die Untersuchung von einigen typischen Wellenformen, welche bei der Erkennung von nach aussen gerichteten Signalen angetroffen werden, wie die Wellenformen welche in Fig. 1A - 1C gezeigt werden. Um die Untersuchung zu erleichtern, wird angenommen, dass das Signal bei einem Winkel von weniger als dreissig (30) Grad vor dem Nulldurchgang der Spannung beginnt, und dass die Energie, welche im Signal enthalten ist, grösser ist als die Rauschenergie. Die erste Annahme kann bei der Quelle einfach kontrolliert werden, während die zweite eine minimale Anforderung für Signalerkennung in irgendeinem Fall darstellt.
Man betrachte die Situation, welche durch die Wellenform von Fig. 1A dargestellt wird. In dieser Figur repräsentiert die Wellenform V die Spannung der Systemleistung, welche von der zentralen Quelle über das Verteilernetz ausgesendet wird. Diese Wellenform wird durch ein rechtmässiges Signal moduliert, was Zeitdifferenzen delta-t&sub1; und delta-t&sub2; zwischen der Form der Trägerwelle V und den modulierten Teilen der Wellenform V' und V'' zur Folge hat. Man beachte, dass der modulierte Teil V' zwischen dreissig (30) Grad vor dem Nulldurchgang und dem Nulldurchgang selbst stattfindet, während der Teil V'' nach dem Nulldurchgang stattfindet. Dieses Signal wird durch das Suchen nach den maximalen Werten von delta-t&sub1; und delta-t&sub2; erkannt. Das Signal wird als Summe von delta-t&sub1; und delta-t&sub2; definiert.
Fig. 1B stellt die Situation dar, in der die Wellenform V durch Übersprechen, welches nach dem Nulldurchgang erscheint, moduliert wird, was die modulierte Wellenform V''' erzeugt. In dieser Situation ist delta-t&sub1; ausschliesslich eine Folge des Rauschens und delta-t&sub2; eine Folge des Übersprechens. Bei Benutzung des oben beschriebenen Erkennungsschemas in Zusammenhang mit Fig. 1B, wird (fälschlicherweise) ein Signal erkannt wenn delta-t&sub2; gtoss ist, selbst wenn delta-t&sub1; extrem klein ist.
In Fig. 1C ist die modulierte Wellenform V'''' das Resultat von Übersprechen aufgrund eines Signals, welches an einem Punkt mehr als dreissig (30) Grad vor dem Nulldurchgang beginnt. In dieser Situation kann die Summe von delta-t&sub1; und delta-t&sub2; positiv, negativ oder null sein, und deshalb, unter bestimmten Voraussetzungen, als Signal interpretiert werden.
Die vorliegende Erfi ndung entdeckt das Vorhandensein eines Signals und verwirft Übersprechen durch die Untersuchung der Energie in der Wellenform der Spannung des Verteilernetzes, insbesondere durch die Untersuchung der Energie in jedem Zyklus dieser Wellenform. In Fig. 2, zum Beispiel, ist die Energie dargestellt, welche allein von Rauschen stammt (d.h. kein Signal oder Übersprechen ist vorhanden) . Die Wellenform wird wiederum in drei Segmente unterteilt, welche mit I, II und III markiert werden. Segment I ist der Teil der Wellenform vom negativ-zu-positiv Übergang der Wellenform bis zu dreissig Grad vor dem positiv-zu- negativ Übergang desselben Zyklus (-30º). Segment II folgt auf Segment I und geht weiter bis zum Punkt des Nulldurchgangs der Wellenform (d.h. dem positiv-zu-negativ Übergang oder 0º). Segment III folgt auf Segment II und geht weiter bis zum folgenden negativ-zu-positiv Übergang der Wellenform.
Wenn kein Signal oder Übersprechen vorhanden ist (Fig. 2), ist die Energie in allen drei Segmenten ziemlich tief. Die Schwelle für das Erkennen muss derart gesetzt werden, dass die Energie, welche ausschliesslich Rauschen repräsentiert, nicht fälschlicherweise zum Anzeigen eines Signals führt.
Die Energie für die Situation mit ausschliesslichem Rauschen (Fig. 2) sollte derjenigen eines rechtmässigen Signals (Fig. 3) gegenübergestellt werden. Im Falle eines rechtmässigen Signals wird die festgestellte Energie in Segment I meistens vernachlässigbar (d.h. unterhalb der Schwelle) sein. Demgegenüber wird feststellbare Energie in den beiden Segmenten II und III vorhanden sein.
Das Energiemuster für die Situation von Fig. 1B (Übersprechen, welches zuerst nach dem Nulldurchgang der Wellenform erscheint) ist in fig. 4 dargestellt. In diesem Fall liegt die Energie in beiden Segmenten I und II unterhalb der Schwelle, in Segment III liegt die Energie jedoch beträchtlich über der Schwelle. Man beachte, dass bei der Benutzung eines einfachen Erkennungsschemas, wo die totale Energie in den Segmenten II und III mit einer Schwelle verglichen werden, die Situation von Fig. 4 leicht zu einer falschen Erkennung eines Signals führen kann.
In ähnlicher Weise wird in Fig. 5 das Energiemuster dargestellt, welches der Situation von Fig. 1C entspricht (Übersprechen, welches dem 300 Punkt der Wellenform beginnt). In dieser Situation ist erkennbare Energie in allen drei Segmenten vorhanden. Man beachte, dass , falls der benutzte Empfänger die Energie in Segment I nicht untersucht, sondern nur die Energien in den Segmenten II und III, die Situation in Fig. 5 ununterscheidbar sein kann von derjenigen in Fig. 3 (Situation mit vorhandenem Signal).
Indem der Bereich zum Erkennen über den -30º Punkt ausgedehnt wird und indem die Leistung in allen drei Segmenten unabhängig gemessen wird kann statt dessen das folgende Erkennungsschema verwendet werden: Segment Energiepegel Resultat Fig. Tief Schwelle Passieren Verwerfen
Das Abtasten in Schritten von 5º bis 6º liefert bei Benutzung des obigen Erkennungsschemas ziemlich annehmpare Resultate, während selbst das Abtasten in Schritten von 8º und 12º erstaunlich gute Resultate liefert.
Für das Messen der Energie zum Filtern derselben kann man entweder Spannungsdifferenzen oder Zeitdifferenzen messen. Nach dem Quadrieren können beide Sätze von Differenzen die Energie repräsentieren. Die Benutzung von Zeitdifferenzen wird jedoch bevorzugt, weil an entfernten Punkten vom Nulldurchgang der Spannung die Zeitdifferenzen beträchtlich vergrössert werden. Besonders an entfernten Orten, wo die Übersprechenergie gross ist im Vergleich zur Rauschenergie, ist das Quadrat der Zeitdifferenzen ein besseres Mass für die Energie als das Quadrat der Spannungsdifferenzen.
Unabhängig davon welche Differenzen benutzt werden, wird ein Erfassungsschema bevorzugt welches mehrere Punkte benutzt. Wenn zum Beispiel Zeitdifferenzen benutzt werden, wird ein Vergleich von zunehmenden Zeitdifferenzen zwischen alternierenden Halbzyklen der Wellenform der Spannung gemacht. Wenn Spannungsdifferenzen benutzt werden, wird ein Vergleich von abgetasteten Grössen der Spannung, welche an vorgegebenen Zeitintervallen zwischen alternierenden Halbzyklen der Wellenform der Spannung gemessen wurden, gemacht.
In jedem Fall wird das mögliche Vorhandensein des Signals aus einer Untersuchung der Residuen, welche von einem Vergleich herrühren, hergeleitet. Unter idealen Umständen kann die Untersuchung der Residuen des Vergleichs allein zum Erkennen des Vorhandenseins eines Signals führen. Rauschen und Übersprechen machen jedoch eine weitere Verarbeitung dieser Residuen nötig um das Vorhandensein eines gültigen Signals zu erkennen.
Der Vergleich von zunehmenden Zeitdifferenzen wird in der folgenden Beschreibung als Beispiel gebraucht, obwohl die vorliegende Erfindung nicht auf den Gebrauch von Zeitdifferenzen beschränkt ist.
Im System der Fig. 6 ist ein Signalerfassungsschema für mehrere Punkte implementiert. Dieses System enthält eine Erfassungseinheit 11 für das Erfassen des Signals (und Rauschen) vom Träger, eine Schnittstelle 13 welche den Ausgang der Erfassungseinheit kompatibel mit den Anforderungen eines Computers 15 mit diesem verbindet, der die Ausgabe analysiert. Die einzigen Anforderungen an den Computer 15 sind, dass er klein genug sei um am Empfangsort (wie einem Stromzähler) benutzt zu werden, dass er ein Mindestmass an Speicher aufweise, und dass seine Geschwindigkeit genügend gross sei um die Daten innerhalb von wenigen Zyklen seit der Erfassung zu verarbeiten. Weil die Geschwindigkeit von Systemen für nach aussen gerichtete Kommunikation, welche elektrische Leistungsverteilernetze benutzen, relativ klein ist, ist diese letzte Anforderung nicht besonders einschränkend.
Im Signalerfassungsschema für mehrere Punkte der vorliegenden Erfindung werden vorgegebene Spannungspegel gesetzt und momentane Werte der gleichgerichteten Leitungsspannung mit diesen vorgegebenen Spannungspegel verglichen. Sobald die momentane Leitungsspannung einen vorgegebenen Spannungspegel kreuzt, wird die mit diesem Kreuzen zusammenhängende Zeit t&sub1; gespeichert, der nächste vorgegebene Spannungspegel wird gesetzt, und der Prozess wird wiederholt.
Fig. 7 stellt zum Beispiel ein Schema dar welches drei vorgegebene Spannungspegel V&sub1;, V&sub2; und V&sub3; benutzt. Sobald die gleichgerichtete momentane Leitungsspannung, in Fig. 7 mit v(t) bezeichnet, einen vorgegebenen Spannungspegel V&sub1; kreuzt, wird eine Zeit t&sub0; gespeichert und der vorgegebene Spannungspegel V&sub2; wird gesetzt. Dann, sobald v(t) den Pegel V&sub2; kreuzt, wird die Zeit t&sub1; gespeichert und der Spannungspegel V&sub3; wird gesetzt. Sobald v(t) dann den Spannungspegel V&sub3; kreuzt, wird die Zeit t&sub2; gespeichert. Der Spannungspegel V&sub3; wird beibehalten bis v(t) diesen Pegel erneut kreuzt, zu diesem Zeitpunkt wird t&sub3; gespeichert und der Spannungspegel V&sub2; wird gesetzt. Ähnlich wird sobald v(t) den Spannungspegel V&sub2; kreuzt die Zeit t&sub4; gespeichert und der Spannungspegel V&sub1; gesetzt. Schlussendlich wird die Zeit t&sub5; gespeichert sobald die Spannung v(t) den Spannungspegel V&sub1; kreuzt. Dieser Prozess wird fortgesetzt für jeden Halbzyklus der Leitungsspannung, und während jedem Halbzyklus werden die Zeiten t&sub1;, t&sub1;', t&sub1;'' etc. gespeichert. Verallgemeinernd liefert das Signalerfassungsschema für mehrere Punkte für jeden Halbzyklus doppelt so viele Zeitwerte als vorgegebene Spannungspegel vorhanden sind.
Der nächste Schritt im Signalerfassungsschema für mehrere Punkte der vorliegenden Erfindung ist die Berechnung der Leitungsdifferenzwerte, delta-t&sub1;, aus den zuvor erfassten Zeitwerten, was wie folgt geschieht: delta-t&sub0; delta-t&sub0;' etc.
Aus dem obigen kann gesehen werden, dass das Signalerfassungsschema für mehrere Punkte der vorliegenden Erfindung "2N - 1" Zeitdifferenzen für "N" vorgegebene Spannungspegel auf jedem Halbzyklus der momentanen Leitungsspannung liefert. Man beachte, dass für rauschfreie, signalfreie, ungestörte Leitungsspannungen die delta-t&sub1; Werte von einem Halbzyklus zum nächsten identisch sind, so dass:
Wenn andrerseits die gleichgerichtete momentane Leitungsspannung durch ein nach aussen gerichtetes Signal gestört ist (wie in Fig. 8 gezeigt), sind die zugehörigen delta-t&sub1; Werte im allgemeinen nicht gleich. Ein vorläufiger Test für die Erkennung eines Signals könnte dann die Bestimmung der Differenzen zwischen aufeinandetfolgenden delta-t Werten beinhalten, d.h.,
si = delta-ti' - delta-ti.
Für ein Erkennungsschema mit drei Pegeln ist das Resultat
Wechselt man die Notation, indem hochgesetzte Apostroph durch ein tiefgesetztes "j" ersetzt werden, wobei "j" den Index eines Zählers für den Halbzyklus darstellt, kann man diese Gleichungen verallgemeinernd wie folgt schreiben:
Es kommt jedoch manchmal vor, dass das vom zentralen Ort nach aussen gerichtete Signal in den folgenden Halbzyklus der Spannung hinein nachschwingt. Demzufolge wird eine Modifikation der obigen Gleichung bevorzugt in dem Sinne, dass sij Zeitdifferenzen aus einem Vergleich von abwechselnden Halbzyklen statt von benachbarten Halbzyklen bedeuten. Mit dieser Modifikation wird
sij = delta-ti,j+2 - delta-tij
Die Signalerfassungseinheit 11 enthält fünf Unterteile, nämlich eine Schaltung für den analogen Signaleingang, welche auch einen DC Pegel erzeugt, eine Schaltung für einen Komparator mit Hysterese, eine Schaltung mit einem digitalen Signaleingang für die Flankenkontrolle, eine Schaltung mit digitalem Eingang zum Umschalten von Widerstandsteilern und eine Schaltung mit digitalem Ausgang für einen Zähler und dessen Einrasten.
Die Schaltung der Erfassungseinheit 11 für den analogen Signaleingang, welche auch einen DC Pegel erzeugt, ist in Fig. 9 dargestellt. Diese Schaltung enthält einen Messwandler T&sub1;, welcher quer durch eine Phase des elektrischen Verteilernetzes verbunden ist, so dass die Leitungsspannung und das Signal (falls vorhanden) daran angelegt werden. Der Messwandler isoliert die Schaltung der Figur 9 und trans formiert die Eingangsspannung von einem Wert wie 120 Volt hinunter auf passendere Pegel wie zehn (10) Volt.
Der Ausgang des Wandlers T1 wird auf einen Brückengleichrichter 17 geleitet, dessen Ausgang wird auf ein Widerstands-Kapazitäts- (RC) Netz geleitet, welches aus einem 2.32K Widerstand R1, einem 7.68K Widerstand R3, einem 510K Widerstand R5 und einer 0.22 mikro-F Kapazität C1 besteht. Die Widerstände R1 und R3 sind in Serie guer durch den Ausgang des Brückengleichrichters 17 geschaltet, wodurch die Verbindung zwischen diesen beiden Widerständen einen skalierten, gleichgerichteten, momentanen Spannungsausgang der Schaltung von Fig. 9 liefert.
Der Widerstand R5 ist in Serie mit der Kapazität C1 quer durch den Ausgang des Brückengleichrichters verbunden. Die Verbindung zwischen dem Widerstand und der Kapazität liefert eine DC Pegelspannung für den Rest der Erfassungseinheit. Dieser DC Pegel wird für die Erzeugung der vorgegebenen Spannungspegel, welche für die Erfassung der oben diskutierten Zeitdifferenzen verwendet werden, benutzt. Darüber hinaus verändert sich der Ausgang des DC Pegels der Schaltung von Fig. 9 entsprechend den Änderungen der Grösse der Eingangsspannung, ebenso wie die daraus abgeleiteten vorgegebenen Spannungspegel. Dies macht die Schaltung der Erfassungseinheit relativ unempfindlich gegenüber Änderungen in der absoluten Grösse der Spannung der Trägerwelle.
Wendet man sich der Fig. 10 zu, so sieht man, dass der Teil der Schaltung für einen Komparator mit Hysterese der Erfassungseinheit 11 einen ersten Operationsverstärker 19 (wie einen Viertel eines Typ 2902 Operationsverstärkerchips) enthält, welcher als Puffer konfiguriert ist und seinen Ausgang mit seinem konvertierenden Eingang verbunden hat. Der nicht konvertierende Eingang des Operationsverstärkers 19 ist mit dem Eingang des DC Pegels der Schaltung von Fig. 9 verbunden.
Der Ausgang des Komparators 19 ist durch einen 76.8K Widerstand R7 zum invertierenden Eingang des Komparators 21 (wie einen Viertel eines Typ 2901 Spannungskomparatorchips) verbunden. Die Spannung, welche am invertierenden Eingang des Komparators 21 erscheint, ist durch den DC Pegel der Schaltung von Fig. 9 und durch den Widerstand, gebildet durch einen Teilerzweig 23, welcher unten im Zusammenhang mit Fig. 12 besprochen wird, bestimmt. Der Widerstand R7 ist in Serie mit dem Widerstand dieses Teilerzweiges, womit die Spannung am invertierenden Eingang des Komparators 21 eine direkte Funktion des Widerstands des Teilerzweiges ist. Der Widerstand des Teilerzweiges wird für das Setzen der vorgegebenen Spannungswerte, welche für die Bestimmung der oben diskutierten Zeitdifferenzen verwendet werden, gebraucht.
Die skalierte und gleichgerichtete momentane Spannung der Schaltung von Fig. 9 wird über einen 51K Widerstand R9 auf den nicht invertierenden Eingang des Komparators 21 geleitet. Der Ausgang dieses Komparators ist deshalb eine Funktion davon ob die momentane Spannung den vorgegebenen Spannungswert, welcher am invertierenden Eingang des Komparators gesetzt wurde, erreicht hat. Sobald einmal die durch den Teilerzweig am invertierenden Eingang des Komparators gesetzte vorgegebene Spannung erreicht ist, wechselt der Ausgang des Komparators 21 (der Wechsel kann von Tief nach Hoch oder von Hoch nach Tief erfolgen, abhängig davon ob die momentane Spannung anstieg oder abfiel um die vorgegebene Spannung zu erreichen). Die Hysterese wird mittels eines 510K Widerstands geliefert, welcher den Ausgang des Komparators 21 mit seinem nicht konvertierenden Eingang verbindet.
Der Ausgang des Komparators 21 wird auf den invertierenden Eingang eines zweiten Komparators 23 geleitet (wiederum ein Viertel eines Typ 2901 Komparatorchips). Der nicht invertierende Eingang des Komparators 23 wird zu der Verbindung zwischen einem 20K Widerstand R13 und einem 470K Widerstand R15 verbunden. Die Widerstände R13 und R15 sind zwischen dem Ausgang des DC Pegels von Puffer 19 und der Erdung verbunden.
Ein 470K Rückkopplungswiderstand R17 verbindet den Ausgang des Komparators 23 mit seinem nicht invertierenden Eingang. Der Ausgang dieses Komparators ist auch mittels einem 10K Widerstand R19 mit einer +5V Leistungsguelle verbunden.
Der Komparator 23 invertiert den Ausgang des Komparators 21 und verschiebt den Pegel des Ausgangs zu einem digitalen +5V Pegel. Dieser Ausgang ist der Ausgang der Schaltung von Fig. 10 und ist ein Signal, welches für die Schaltung zum Einrasten des Zeitzählers (siehe unten) benötigt wird, um die Zeiten, zu welchen die momentane Spannung v(t) einen der vorgegebenen Spannungswerte kreuzt, einzurasten.
Der Ausgang des Komparators 23 wird auf die Schaltung für die Flankenkontrolle (Fig. 11) der Erfassungseinehit 11 geleitet. Diese Schaltung für die Flankenkontrolle enthält ein Exklusive-Oder Gate G3, welches einen Eingang aufweist, der mittels der Schnittstelle mit dem Computer 15 verbunden ist, so dass der Computer den Betrieb von Gate G3 steuern kann. Der andere Eingang zum Gate G3 ist der Ausgang des Komparators 23. Gate G3 funktioniert als Inverter, welcher durch den Computer gesteuert wird, um einen durch eine ansteigende Flanke getriggerten selbsthaltenden Schalter zu aktivieren sobald die Information von Komparator 23 aus einer fallenden Flanke besteht.
In Fig. 12 wird der Teilerzweig 23 gezeigt, welcher oben im Zusammenhang mit Fig. 10 besprochen wurde. Der Verteilerzweig ist direkt verbunden mit mehreren Widerständen R21, R23, R25, R27, R29 und R31. Der Widerstand R21 ist ein 931K Widerstand, der Widerstandswert von Widerstand R23 ist 402K, der Widerstandswert von Widerstand R25 ist 232K, der Widerstandswert von Widerstand R27 ist 143K, der Widerstandswert von Widerstand R29 ist 95.3K und der Widerstandswert von Widerstand R31 ist 22.6K. Die andere Seite von jedem dieser Widerstände ist mit einem entsprechenden Anschluss des einen aus einem Paar von Typ-4016 digitalen Schaltern 25 und 27 verbunden. Diese digitalen Schalter werden wiederum durch den Computer 15 gesteuert. Insbesondere kann jeder Widerstand mittels des digitalen Steuereingangs des digitalen Schalters durch den digitalen Schalter mit der Erdung verbunden werden. Durch passende Steuerung des digitalen Steuereingangs der digitalen Schalter kann der Computer 15 beliebige Kombinationen der Widerstände R21 bis R31 zum Widerstand, welcher auf dem Teilerzweig 23 erscheint, hinzufügen. Dies erlaubt dem Computer dadurch den vorgegebenen Spannungsbezugspunkt, welcher auf dem invertierenden Eingang des Komparators 21 (Fig. 10) erscheint, zu variieren, um damit das oben beschriebene Erkennungsschema zu implementieren.
Die Schaltung für einen Zähler und dessen Einrasten der Erfassungseinheit 11 wird in Fig. 13 dargestellt. Diese Schaltung enthält einen Typ-D selbsthaltenden Schalter 29 dessen D-Eingang mit dem Flankenkontrollausgang des Exklusive-Oder Gates G3 (Fig. 11) verbunden ist. Der Zeiteingang des selbsthaltenden Schalters 29 ist mit einem 2 MHz Kristalloszillator verbunden, dessen Aufgabe in der Synchronisation des Betriebs der Schaltung von Fig. 13 besteht.
Der Zeitausgang des Oszillators wird auch auf den Zeiteingang eines zwölfstufigen Zählers 33 von Typ 4040 geführt. Der Zähler zählt kontinuierlich den Ausgang des Oszillators, wobei jeder Zählung eine Zeit von 0.5 Mikrosekunden entspricht. Der Zählerausgang wird über die zwölf Ausgangsstifte Q0 bis Q11 auf einen Satz von drei Flip-Flops geführt. Der Zeiteingang von jedem der Flip-Flops ist mit dem Q-Ausgang des selbsthaltenden Schalters 29 verbunden. Wenn vom Gate G3 ein Puls mit einer ansteigenden Flanke empfangen wird, wird die Zahl des Zählers 33 in die Flip- Flops eingerastet.
Der Q-Ausgang des selbsthaltenden Schalters 29 wird über eine Leitung L1 auch zum Computer 15 geführt, um den Computer zu informieren, dass die eingerasteten Zeitwerte bereit sind gelesen zu werden. Die Ausgänge der Flip-Flops sind über mehrere digitale Ausgangsleitungen auch (über die Schnittstelle) mit dem Computer verbunden, womit die eingerasteten Zeitwerte für den Computer verfügbar gemacht werden. Die Ausgänge der Flip-Flops 35 und 37 liefern das Byte mit der tiefsten Signifikanz der Zeitdaten, der Ausgang des Flip-Flops 39 liefert die restlichen tieferwertigen Bits des höherwertigen Bytes.
Die Schnittstelle zwischen der Signalerfassungseinheit und dem Computer 15 variiert in Abhängigkeit des benutzten besonderen Computers. Die vorliegende Erfindung wurde unter Benutzung eines IBM PC Personalcomputers implementiert, obwohl es sicher nicht beabsichtigt ist, dass im Feld benutzte Computer notwendigerweise derart gross oder teuer sein müssen. Die Schnittstelle, welche für diesen besonderen Computer verwendet wurde, war eine 24-Bit parallele, digitale I/O Schnittstelle, welche durch Metrabyte unter der Handelsbezeichnung PI012 verkauft wurde. Diese Schnittstelle konnte direkt in den Bus des PC gesteckt werden. Die vierundzwanzig digitalen I/O Leitungen werden über einen programmierbaren Schnittstellen-Peripheriechip vom Typ 8255-5 implementiert. Dieser besondere Chip hat drei acht-Bit Ports, PA, PB und PC, welche programmierbar sind. Die vorliegende Erfindung benutzt den Port PB als Eingang zur Erfassungshardware, um die vorgegebenen Spannungspegel zu setzen, und benutzt die Ports PA und PC als Ausgang um die eingerasteten Zeitwerte zurück zum Computer zu übermitteln. Natürlich ist dies eine Frage der Wahl des Designs, welche mit der besonderen Schnittstelle, welche verwendet wird, variieren wird.
Es sollte anerkannt werden, dass der Computer 15 und somit die Erfassungseinheit 11 durch Software steuerbar sind. Der Computer sendet Signale zur Erfassungseinheit aus, welche die vorgegebenen Spannungspegel gegenüber der Leitungsspannung festsetzen, und die Erfassungseinheit gibt eingerastete Zeitwerte für eine spätere Verarbeitung an den Computerspeicher zurück. Das Setzen der Pegel und die Übermittlung der Zeitdaten muss in Echtzeit erfolgen. Deshalb sind die Verarbeitungsgeschwindigkeit des Computers und die Effizienz der Software sehr wichtig. Mit einem Programm, welches unter der Programmiersprache Lattice C kompiliert wurde, war die Geschwindigkeit auf dem IBM PC Computer genügend für ein acht-Punkt Erfassungsschema. Wenn dasselbe Programm auf einem Compag 286 Computer benutzt wurde war es schnell genug um ein zwölf-Punkt Erfassungsschema zu handhaben. Eine Kopie des Quellencodes des Lattice C Programms ist in Anhang A beigefügt.
Normalerweise wird der Wert eines Kommunikationssystems durch das Sammeln einer Rauschstatistik ohne Signal und dem Vergleich mit der Statistik der gemessenen Signalstärke gemessen. Wenn das Rauschen weiss ist, dann ist die Standardannahme, dass die Verteilungsfunktion der Rauschstatistik eine Gauss'sche Form habe mit einem Mittelwert von null. Eine solche Verteilung ist in Fig. 14 mit der Bezeichnung "Ns" dargestellt. Von der Verteilungskurve der Signalstärke, in Fig. 14 mit "Ss" bezeichnet, wird angenommen, dass sie dieselbe Form hat wie die Kurve der Rauschverteilung, aber um einen Betrag S verschoben sei. Der Bereich der Überlappung zwischen den zwei Kurven (in Fig. 14 schraffiert dargestellt) ist ein Mass für die "Güte" des Systems. Je enger die Verteilungskurve und je grösser die Distanz S ist, desto kleiner wird der schraffierte Bereich und desto besser wird die Kommunikation. Die Distanz S ist einfach die erzeugte Signalstärke ohne Rauschen am Messpunkt. Um den Wert eines Kommunikationssystems zu erhöhen, werden typischerweise Fehlererkennung, Fehlerkorrektur und reduntante Codierungstechniken verwendet. Die Notwendigkeit für solche Massnahmen wird durch die Begrenzung der Grösse S und den Bereich des Überlappens zwischen den zwei Verteilungskurven diktiert.
In einer Situation mit relativ konstanten Bedingungen wird üblicherweise eine feste Schwelle ST als untere Grenze eingerichtet, unterhalb dieser eine gemessene Stärke einfach verworfen wird.
Unglücklicherweise bleiben in einem elektrischen Leistungsverteilernetz die Bedingungen nicht immer auch nur relativ konstant. Mit Änderungen in der Last und Ähnlichem können die Bedingungen im Leistungsverteilernetz beträchtlich ändern. Wenn unter diesen veränderten Bedingungen die Verteilungskurve des Rauschens dieselbe bleibt, können zu viele rechtmässige Signale verworfen werden.
Deshalb benutzt die vorliegende Erfindung ein modifiziertes rekursives Filter, um aufgrund der Signalstärke S und dem mittleren Rauschpegel die Schwelle für die Erkennung ST dynamisch anzupassen. Natürlich geschieht dies, ohne das zu viel Speicher oder Rechenleistung benötigt würde.
Man betrachte einen Satz von Rauschstärken A&sub1;, A&sub2;, . . .Aj. Die mittlere Rauschstärke ist dann:
Avj (A&sub1; + A&sub2; + A&sub3; + ...+ Aj)/j
Es kann gezeigt werden, dass die mittlere Rauschstärke , Av(j+1), für j + 1 Proben in folgender Beziehung zum Mittel Avj für j Proben steht:
Av(j+1) = Av(j) * (j/(j+1)) + Av(j+1)/(j + 1)
Indem n = j + 1 gesetzt wird, erhält man nach einer Umgruppierung die rekursive Gleichung
Avn = ((n - 1)Av(n - 1) + An)/n
Das heisst, die aktuelle mittlere Rauschstärke ist eine relativ einfache Funktion der vorausgehenden mittleren Rauschstärke und der aktuellen Probe der Rauschstärke.
Es sollte zur Kenntnis genommen werden, dass sich diese Funktion mit wachsender Anzahl Proben der Rauschstärke asymptotisch einem konstanten Wert nähert. Umgekehrt kann das Mittel mit einer kleinen Anzahl Proben rasch ändern.
Eine Stärkeprobe welche ein Signal enthält, wird für grosse n selbstverständlich viel grösser sein als die mittlere Rauschstärke, wenn das Signal zu Rausch Verhältnis relativ gross ist. Demzufolge wird ein Mittelwert Av, welcher sowohl Signal- als auch Rauschproben enthält, grösser sein als der langfristige Mittelwert Ans von ausschliesslichen Rauschproben. Der Betrag, um den Av grösser ist als Ans, hängt vom Signal zu Rausch Verhältnis K und vom Verhältnis nu der für den Mittelwert verwendeten Anzahl der Signalproben zur Anzahl der Rauschproben ab.
Es stellt sich heraus, dass, obwohl Av grösser ist als das mittlere Rauschen, Av vorzugsweise nicht als Schwelle für die Erkennung verwendet werden sollte, weil eine beträchtliche Anzahl von Rauschproben eine Energie haben die grösser ist als der gemischte Mittelwert Av. Dies trifft insbesondere dann zu wenn der Inhalt von Signalproben pro Stapel 10% oder weniger ausmacht.
Statt dessen wird vorgezogen nicht alle Proben in den Mittelwert miteinzubeziehen. Zu diesem Zweck werden sowohl der Mittelwert der Signalstärke als auch der Mittelwert der Signalenergie berechnet. Wenn die Signalstärke einer Probe kleiner ist als die Hälfte der mittleren Signalstärke, wird diese Probe nicht in den Mittelwert der Signalstärke oder in den Mittelwert der Energie miteinbezogen. Das Auslassen solcher Signale verschiebt beide Mittelwerte nach oben. In ähnlicher Weise wird die Probe, deren Energie (berechnet wie oben beschrieben) weniger als fünfundsiebzig Prozent (759) des Mittelwertes der Signalenergie beträgt, nicht in einen der beiden Mittelwerte miteinbezogen. Dieses Verfahren bewirkt nicht nur eine Verschiebung der Mittelwerte nach oben, sondern auch eine Reduktion der Anzahl Datenpunkte, welche für die Mittelwertbildung verwendet werden, und eine Erhöhung des Verhältnisses nu von Signaldatenpunkten zu Rauschdatenpunkten.
Zusätzlich wird ebenfalls die Energie von Proben, welche in Segment II des Zyklus gemessen wurden (vergleiche Figs. 3 - 5), mit dem Mittelwert der Energie verglichen. Wenn die Probe fünfundsiebzig Prozent (75%) des Mittelwertes der Energie nicht übersteigt, wird die Probe wiederum verworfen und nicht in irgendeinen Mittelwert miteinbezogen. Dies geschieht, weil für ein rechtmässiges Signal die Energie in Segment II einen grossen Anteil der totalen Signalenergie ausmacht.
Diese Erkennungsschema wurde an zuvor problematischen Orten für das Erkennen von nach aussen gerichteten Informationen benutzt, und es wurde gefunden, dass es viel besser funktioniert als früher verwendete Erkennungsschemas. In der Praxis funktioniert das Schema wie folgt: Sobald die Vorrichtung von Fig. 6 für den Betrieb angeschlossen ist, sieht die Vorrichtung die erste Rauschprobe und nimmt an, dass es ein Signal sei, weshalb sie zu beiden Mittelwerten addiert wird. In der Folge werden weitere Rauschdaten verarbeitet und entweder verworfen oder akzeptiert. Mit jeder Probe verbessert das System seine Schwelle. Sobald einmal Übermittlungsaktivität einsetzt, werden die Schwellen sofort durch das Signal verschoben. Von diesem Punkt an passieren praktisch nur noch Signale den Filterprozess. Man beachte, dass die Vorrichtung somit durch einen Lernprozess gehen muss, bevor sie bereit ist.
Sobald einmal das Filter (der Computer, welcher wie oben programmiert ist) bereit ist (d.h. sobald es einmal in rekursiver Art und Weise durch die Proben gesetzt ist), beginnt der Decodierprozess mit dem Suchen nach Bitmustern, welche unter dem verwendeten Kommunikationsprotokoll erlaubt sind. Es sollte zur Kenntnis genommen werden, dass die Initialisierung des Filters bereits mit schon vorhandenen Signalen auf der Wellenform erfolgen kann wie Zeitsynchronisationssignalen, welche periodisch von einem zentralen Ort aus (wie einer Unterstation) ausgesendet werden.
Es ist wichtig, dass die Anzahl Proben in den Mittelwerten nicht zu gross wird, weil dann die Vorrichtung nicht angemessen schnell auf dynamische Veränderungen im elektrischen Leistungsverteilernetz antworten kann. Dies wird vorzugsweise dadurch erreicht, dass die Anzahl der Proben auf "1" zurückgesetzt wird, sobald eine bestimmte vorgegebene Anzahl von Proben erreicht ist. Wenn zum Beispiel die Anzahl von Proben einen Wert von fünfundzwanzig (25) erreicht, wird die Indexnumitter der Probe auf "1" zurückgesetzt und der Mittelwert am Ende der fünfundzwanzigsten Probe wird als erster Datenpunkt für die nächsten fünfundzwanzig Proben angenommen.
Das Verwerfen von Übersprechen mit dem System der vorliegenden Erfindung wurde weiter oben besprochen. Für Übersprechen, welches im dritten Segment des Zyklus (Segment III der Figs. 3 - 5) beginnt, wird Übersprechen verworfen wenn die Energie der Probe im dritten Segment die Energie der Probe im zweiten Segment um ein vorgegebenes Verhältnis, wie fünfzig (50), übersteigt. In diesem Fall wird die Probe weder als Signal noch für irgend einen Mittelwert akzeptiert.
Die schwierigere Situation ist diejenige von Fig. 5, wo Übersprechen in Segment I beginnt. Um zu verhindern, dass diese Proben den Mittelwert verschieben, wird zuerst ein langfristiger Mittelwert E1av.n der Probenenergie in Segment I bestimmt. Für eine grosse Anzahl von Proben wird dieser Mittelwert nahe beim Mittelwert von Rauschen allein sein, selbst wenn gelegentlich ein wenig Übersprechen vorhanden ist. Wenn die Probenenergie E1 für Segment I grösser als ein bestimmtes Vielfaches des mittleren Rauschens E1av.n für dieses Segment ist, dann ist Übersprechen vorhanden und die Probe muss verworfen werden. Man zieht für das Vielfache eine relativ grosse Zahl wie fünfzig (50) vor, weil dies eine Differenz in der Signalstärke von nur ca. sieben bedeutet.
Ein Programm, welches in der Programmiersprache BASIC geschrieben wurde und welches das oben besprochene Erkennungsschema beinhaltet, ist in Anhang B beigefügt.
Das Erkennen von nach aussen gerichteter Information durch die vorliegende Erfindung wird am besten im Zusammenhang mit Fig 15 zusammengefasst, welche das Abtasten einer Wellenform der Spannung in einem Zyklus darstellt. Für jeden solchen Zyklus werden eine vorgegebene Anzahl von n7 Abtastpunkten zwischen den -50º und +50º Punkten der Wellenform gemessen. Die ersten n&sub1; von diesen Proben werden in Segment I gemessen, dem Segment der Wellenform wo kein Signal vorhanden sein sollte. Die Proben n&sub1; + 1 bis n&sub3; werden in Segment II gemessen, wo ein Signal erwartet werden kann. Die Proben n&sub3; + 1 bis n&sub7; werden in Segment III gemessen, wo ebenfalls ein Signal erwartet werden kann.
Für jeden übernächsten Nulldurchgang werden, wie oben beschrieben, die folgenden Zeitdifferenzen erhalten: delta
Da das Abtasten für jeden Halbzyklus durchgeführt wird ist dies ein fortlaufender Prozess.
Als nächstes wird, falls delta-tn&sub2; grösser als null ist, der maximale Wert von delta-t (delta-t (max) genannt) zwischen n&sub1; und n&sub5; gefunden und der minimale Wert von delta-t (delta-t (min) genannt) zwischen n&sub4; und n&sub7;. Von delta-t (max) und delta-t (min) wird die Differenz berechnet
diff = delta-t (max) - delta-t (min)
Dies wird ein positives Resultat sein.
Andrerseits, falls delta-tn&sub2; kleiner als null ist, wird delta-t (min) zwischen n&sub1; und n&sub5; und delta-t (max) zwischen n4 und n7 gefunden und die Differenz berechnet
diff = delta-t (min) - delta-t (max),
was ein negatives Resultat ergibt.
Nach der Berechnung der Differenz diff, wird die Energie für die verschiedenen Segmente berechnet. So wird zum Beispiel die Energie E1 in Segment I durch das Aufsummieren der Quadrate aller delta-tj, für j = 1 bis j = n&sub1;, berechnet, da n1 die Grenze zwischen Segment I und Segment II markiert. In ähnlicher Weise wird die Energie E2 in Segment II durch das Aufsummieren der Quadrate von delta-ti, für j = n&sub1; + 1 bis j = n&sub3;, berechnet. Die Energie E3 in Segment III wird durch das Aufsummieren der Quadrate von delta- tj, für j = n&sub3; + 1 bis j = n&sub7;, berechnet. Die totale Energie in den Segmenten II und III wird durch Addition von E2 und E3 erhalten.
Diese Summen und Differenzen werden für jeden Zyklus berechnet, wobei die ersten mit diff&sub1;, E1&sub1;, E2&sub1;, E3&sub1; und E4&sub1; bezeichnet werden. Ähnlich wird der zweite Satz mit diff&sub2;, E1&sub2;, E2&sub2;, E3&sub2; und E4&sub2; bezeichnet, und so weiter für jeden folgenden Datensatz.
Um Ausschliessen wegen Übersprechen zu verhindern, wird E3&sub1; mit E2&sub1; verglichen und, falls das Verhältnis E3&sub1;/E2&sub1; grösser als fünfzig ist, wird der erste Datensatz verworfen weil er durch Übersprechen verunreinigt ist. Andernfalls wird der erste Datensatz unter Benutzung des Absolutbetrags von diff&sub1; gespeichert. Auf gleiche Art wie der erste wird der zweite Datensatz erhalten und das Verhältnis E3&sub2;/E2&sub2; wird untersucht. Wenn das Verhältnis fünfzig übersteigt, werden die Daten verworfen, andernfalls werden sie behalten.
Sobald einmal zwei Datensätze den E3/E2 Test passiert haben, wobei der erste als Satz 1 und der zweite als Satz 2 bezeichnet werden, wird das Verhältnis E1&sub2;/E1&sub1; berechnet. Wenn dieses Verhältnis grösser als fünfzig ist wird der zweite Satz verworfen und der erste Satz behalten, weil der zweite Satz Übersprechen in Segment I enthält. Neue Sätze müssen erhalten und geprüft werden bis ein zweiter Satz den E&sub1;/E&sub2; Test mit einem Wert grösser als fünfzig passiert.
Sobald einmal ein zweiter Satz den E1/E2 Test mit einem Wert grösser als fünfzig passiert, wird anschliessend das Verhältnis E1&sub2;/E1&sub1; von diesen zwei Sätzen untersucht um zu sehen, ob es kleiner als 0.02 sei. Falls dies zutrifft, weist dies darauf hin, dass der erste Satz in Segment I durch Übersprechen verunreinigt ist, der zweite hingegen nicht. In diesem Fall wird Satz 1 verworfen und durch Satz 2 ersetzt.
Diese Schritte stellen sicher dass Satz 1 nicht durch Übersprechen verunreinigt ist und dass Segment I von diesem Zyklus nur Rauschen enthält.
Die Werte von diff&sub1;, E1&sub1;, E21&sub1; E3&sub1; und E4&sub1; werden nun zu den Mittelwerten diffav, Elav, E2av, E3av und E4av, gegenüber welchen die späteren Datensätze verglichen werden. Nun werden die Methoden zum Erkennen und Empfangen des Signals auf den zweiten Datensatz angewendet, sofern einer übrigbleibt. Wenn der Absolutbetrag von diff für diesen Datensatz weniger als die Hälfte des Absolutbetrags von diffav beträgt, dann wird der neue Datensatz verworfen und die Mittelwerte werden nicht nachgeführt. In ähnlicher Weise wird der neue Datensatz verworfen und werden die Mittelwerte nicht nachgeführt, wenn der neue Wert von E4, dem totalen Wert der Energie in den Segmenten II und III, nicht grösser als fünfundsiebzig Prozent von E4av ist. Schlussendlich wird der Datensatz verworfen und die Mittelwerte werden nicht nachgeführt, wenn der neue Wert von E2, der Energie in Segment II, nicht grösser als fünfundsiebzig Prozent von E2av ist.
Andrerseits werden die Mittelwerte von diff, E1, E2, E3 und E4 nachgeführt und die Daten von diff als Signal akzeptiert, wenn die Daten alle diese Tests passieren.
Der nächste Schritt besteht im Erhalten des nächsten Datensatzes. Diese Daten werden zuerst auf Übersprechen getestet und nur dann für die weitere Verarbeitung akzeptiert wenn E1 nicht grösser als fünfzig mal E1av und E3 nicht grösser als fünfzig mal E2 sind. Die Datensätze, welche diesen Test passieren, werden anschliessend wie oben beschrieben auf das Vorhandensein eines Signals geprüft. Sobald ein Satz gefunden wird, der ein Signal enthält, wird er in die verschiedenen Mittelwerte miteinbezogen, andernfalls nicht.
Dieser Prozess geht weiter bis die Anzahl akzeptierter Sätze eine vorgegebene Zahl wie fünfundzwanzig (25) erreicht, dann wird die Anzahl von Sätzen auf "1" zurückgesetzt und die aktuellen Mittelwerte werden als Werte des ersten Datensatzes benutzt. Ein derartiges Zurücksetzen erlaubt, wie oben beschrieben, dem vorliegenden System, auf dynamische Änderungen im elektrischen Verteilernetz zu antworten, und begrenzt die Anzahl Datenpunkte, welche bearbeitet werden müssen.
Unter Berücksichtigung des Obigen wird gesehen, dass die verschiedenen Ziele und Merkmale der vorliegenden Erfindung erreicht werden und andere vorteilhafte Resultate erhalten werden. Man nehme zur Kenntnis, dass die hierbei offenbarten Konstruktionen und Verfahren nur darstellenden Charakter haben und nicht in einem limitierenden Sinn interpretiert werden sollen.

Claims

1. Vorrichtung zum Erkennen von nach aussen gerichteten Signalen, die von zyklischen Wellenformen über ein elektrisches Leistungsverteilernetz transportiert werden, welche enthält:

eine Einrichtung (17) zum Gleichrichten von zyklischen Wellenformen (V), welche von einem zentralen Ort über ein elektrisches Leistungsverteilernetz übermittelt werden, um eine gleichgerichtete zyklische Wellenform von aufeinanderfolgenden Halbzyklen zu erzeugen,

Einrichtungen (19, 21, 23) zum Abtasten der gleichgerichteten Wellenform um Probewerte der Wellenform zu erhalten,

gekennzeichnet dadurch, dass das Abtasten in drei Segmenten (I, II, III) von jedem Zyklus der Wellenform (V) stattfindet, und

durch eine Einrichtung für das Erkennen des Vorhandenseins der nach aussen gerichteten Information des Signals in Funktion der Probewerte der Wellenform in den drei Segmenten (I, II, III),

wobei das erste Segment (I) ein Bereich des Zyklus ist wo gültige Signale nie vorkommen, das zweite Segment (II) ein Bereich des Zyklus ist wo gültige Signale erscheinen, und das vom zweiten Segment (II) unterschiedliche dritte Segment (III) ein Bereich ist, wo gültige Signale erscheinen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Probewerte der Wellenform die Energie in der Wellenform (V) in den drei Segmenten (I, II, III) repräsentatiert, wobei die Probewerte verworfen werden, weil angenommen wird, dass sie andere als gültige Informationen des Signals enthalten, falls die Energie im ersten Segment (I) einen Schwellenwert übersteigt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Erkennungseinrichtung (15) eine Einrichtung zum Setzen des Schwellenwertes des ersten Segments aus den Probewerten für das erste Segment (I) von früheren Zyklen der zyklischen Wellenform (V) enthält.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Probewerte der Wellenform die Energie in der Wellenform in den drei Segmenten (I, II, III) repräsentatiert, wobei die Probewerte verworfen werden, falls die Energiewerte im zweiten oder dritten Segment (II, III) die Energiewerte im anderen des zweiten oder dritten Segments um eine Faktor von ungefähr fünfzig übersteigen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Probewerte der Wellenform Zeitdifferenzen sind welche die Differenzen zwischen den Zeiten, an denen die Spannung einer unmodulierten Wellenform der Spannung vorgegebene Punkte erreicht hätte, und den Zeiten, an denen die Spannung der abgetasteten Wellenform diese vorgegebenen Punkte tatsächlich erreichte, repräsentieren.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Quadrate dieser Zeitdifferenzen repräsentativ sind für die Energie in dieser abgetasteten Wellenform.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie im weiteren eine Einrichtung dass sie im weiteren eine Einrichtung für die Herleitung eines DC Spannungswertes aus der gleichgerichteten Wellenform enthält, wobei die Grösse des DC Spannungswertes die mittlere Grösse der zyklischen Wellenform (V) repräsentiert und die Grösse des DC Spannungswertes mit den Änderungen in der mittleren Grösse der zyklischen Wellenform (V) variiert.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie im weiteren eine Einrichtung (19) enthält, welche auf den DC Spannungswert antwortet, um die vorgegebenen Punkte in Funktion des DC Spannungswertes zu modifizieren, damit Änderungen in der mittleren Grösse der zyklischen Wellenform (V) kompensiert werden.

9. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die momentane Spannung der gleichgerichteten Wellenform mit einem vorgegebenen Punkt aufs mal verglichen wird, wobei die Vorrichtung im weiteren Einrichtungen (25, 27) enthält, um den vorgegebenen Punkt, mit dem die momentane Spannung verglichen wird sobald die momentane Spannung den früheren vorgegebenen Punkt erreicht, zu ändern.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Einrichtung (G3) enthält, die ein Stopsignal erzeugt, sobald die momentane Spannung einen vorgegebenen Punkt erreicht, und im weiteren eine Zählereinrichtung (29, 33) enthält, welche auf dieses Signal antwortet durch fortlaufendes Zählen und durch Einrasten der Zeit nach dem Erhalten des Stoppsignals.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (25, 27) zum Ändern des vorgegebenen Punkts auf das Stopsignal antwortet, indem der vorgegebene Punkt, mit dem die momentane Spannung verglichen wird, geändert wird.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Vergleich von Probewerten der Wellenform von alternierenden Halbzyklen der gleichgerichteten Wellenform, um Differenzen zu erkennen, welche auf Informationen von nach aussen gerichteten Signalen hinweisen.

13. Verfahren zum Erkennen von nach aussen gerichteten Informationen, die von zyklischen Wellenformen (V) über ein elektrisches Leistungsverteilernetz transportiert werden, welches die Schritte enthält:

abtasten einer zyklischen Wellenform (V), welche von einem zentralen Ort ausgeht und über ein elektrisches Leistungsverteilernetz gesendet wird, um mehrere Proben für jeden Zyklus der Wellenform (V) zu erhalten, wobei mindestens einige dieser Proben einen ersten erwarteten Wert beim Fehlen eines nach aussen gerichteten Signals und ei nen zweiten erwarteten Wert beim Vorhandensein eines nach aussen gerichteten Signals der Wellenform (V) haben,

setzen einer Signalerkennungsschwelle ausgehend von einer vorgegebenen Anzahl, N, von gemessenen Proben,

gekennzeichnet durch die Schritte von Unterteilung der Proben in drei Gruppen, welche drei unterschiedliche Segmente (I, II, III) eines Zyklus der zyklischen Wellenform (V) repräsentieren,

wobei die erste Gruppe ein erstes Segment (I) des Zyklus repräsentiert, in dem gültige Signale fehlen, die zweite und dritte Gruppe die zweiten resp. dritten Segmente (II, III) des Zyklus repräsentieren, in denen gültige Signale erscheinen,

erkennen des Vorhandenseins von nach aussen gerichteten Signalen in Funktion der Proben in den drei Segmenten (I, II, III), und

modifizieren der Signalerkennungsschwelle, wenn der Wert der (N + 1)ten Probe einen vorgegebenen Bruchteil der früher gesetzten Signalerkennungsschwelle übersteigt.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Proben Zeitdifferenzen sind, und im weiteren die Schritte des Herleitens von Energieproben aus den Zeitdifferenzen, des Setzens einer Schwelle für die Energie in diesem ersten Segment (I) aus Energieproben des ersten Segments (I), welche in früheren Zyklen gemessen wurden, und des Verwerfens der Proben für diesen Zyklus wenn die Energieprobe in der ersten Gruppe die Schwelle für das erste Segment (I) übersteigt, enthält.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwelle für das erste Segment (I) durch Mittelung der Proben der totalen Energie im ersten Segment (I) und durch Weglassen der Proben von jedem Zyklus, in dem die totale Energie der Proben im ersten Segment den Mittelwert hoch übersteigt, für diese Mittelung, erhalten wird.

16. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Proben Zeitdifferenzen sind und die Schwelle eine Funktion von Zeitdifferenzen von früher abgetasteten Zyklen ist.

17. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgegebene Bruchteil ungefähr eine Hälfte beträgt.

18. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalerkennungsschwelle ein Mittelwert von Proben ist welche von früheren Zyklen gemessen wurde, wobei jede dieser Proben nur dann für den Mittelwert miteinbezogen wurde, wenn sie den vorgegebenen Bruchteil der Schwelle, welche zur Zeit, als diese Probe gemessen wurde, existierte, überstieg.

19. Verfahren nach Anspruch 18 , dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelwert aus vorher akzeptierten Proben zurückgesetzt wird, nachdem eine vorgegebene Anzahl Proben im Mittelwert enthalten sind, um eine Antwort auf dynamische Veränderungen des Netzes zu erlauben.

20. Verfahren nach Anspruch 13 um Übersprechen im Fluss von nach aussen gerichteten Informationen entlang eines mehrphasigen elektrischen Verteilernetzes zu verwerfen, dadurch gekennzeichnet, dass es enthält:

für mindestens eine Phase eines mehrphasigen elektrischen Verteilernetzes eine Unterteilung der mit dieser Phase zusammenhängenden zyklischen Wellenform (V) in drei Segmente (I, II, III) pro Zyklus, wobei das erste (I) dieser drei Segmente so gewählt wird, dass nach aussen gerichtete Information im ersten Segment (I) fehlt, ausser wenn Übersprechen stattfand, das zweite (II) so gewählt wird, dass nach aussen gerichtete Information in diesem zweiten Segment (II) erscheint, und das dritte (III) dieser Segmente so gewählt wird, dass nach aussen gerichtete Information auch in diesem dritten Segment erscheint,

einen Vergleich der Energie in jedem Segment (I, II, III) mit einer Energieschwelle für dieses Segment, und

ein Verwerfen eines Zyklus, welcher auf das Vorhandensein eines Signals geprüft wird, wenn die Energie im ersten Segment (I) die Schwelle für dieses erste Segment (I) übersteigt.

21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass im weiteren der Schritt des Verwerfens eines Zyklus, welcher auf das Vorhandensein eines Signals geprüft wird, wenn die Energie im dritten Segment (III) die Energie im zweiten Segment (II) stark übersteigt, enthalten ist.

22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der zu prüfende Zyklus verworfen wird falls die Energie im dritten Segment (III) die Energie im zweiten Segment (II) um einen Faktor von mindestens fünfzig übersteigt.

23. Verfahren nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch das Enthalten der Schritte von

der Herleitung der Wellenform (V) der Spannung auf mindestens einer Phase eines mehrphasigen elektrischen Verteilernetzes, wobei die hergeleitete Wellenform mindestens eine zyklische Trägetkomponente beinhaltet,

der Unterteilung der Zyklen der Wellenform (V) in mindestens drei Segmente (I, II, III) pro Zyklus, wobei das erste (I) dieser Segmente sich vor dem Bereich befindet, wo auf der Wellenform ein gültiges Signal erscheinen würde, das zweite (II) dieser Signale sich im Bereich befindet, wo ein gültiges Signal erscheinen könnte, aber vor einem Nulldurchgang der Wellenform (V), und das dritte (III) dieser Segmente sich in einem Bereich befindet, wo ein gültiges Signal erscheinen könnte, aber nach einem Nulldurchgang der Wellenform(V),

dem Vergleich der Energie in mindestens dem ersten Segment (I) mit einer Energieschwelle für dieses Segment (I), und

der Erkennung des Vorhandenseins eins Signals im zu prüfenden Zyklus nur dann, wenn die Energie im ersten Segment (I) unter die Schwelle für dieses Segment (I) fällt, und die Energie in den zweiten und dritten Segmenten (II, III) auf das Vorhandensein eines Signals in diesem Zyklus hinweisen.

24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass der hinweisende Schritt nur dann zu einem Hinweis auf das Vorhandensein eines Signals führt, wenn die Energie im zweiten Segment (II) und die Energie im dritten Segment (III) zusammen eine Schwelle für diese Segmente (II, III) zusammen übersteigt.

25. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Energievergleichs das Messen von Differenzen zwischen den Zeiten, zu denen die unmodulierte Wellenform vorgegebene Spannungen erreichen würde, und den Zeiten, zu denen die tatsächliche Wellenform diese vorgegebenen Spannungen erreicht, beinhaltet, wobei diese Energie eine Funktion der Summe der Quadrate dieser Zeitdifferenzen ist.

26. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass im weiteren die Schritte der Bestimmung der Signalstärke in den zweiten und dritten Segmenten (II, III) und des Vergleichs dieser Signalstärken mit einer Schwelle für Signalstärken, wobei diese Schwelle für Signalstärken eine Funktion der Signalstärken in den zweiten und dritten Segmenten (II, III) von früheren Zyklen ist, enthalten sind.

27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwelle für die Signalstärke durch jede Signalstärke von nachfolgenden Zyklen modifiziert wird, falls die Signalstärke dieses nachfolgenden Zyklus einen vorgegebenen Bruchteil der zuvor existierenden Schwelle für die Signalstärke übersteigt.

28. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktion, welche die Schwelle bestimmt, ein Mittelwert von Signalstärken in den zweiten und dritten Segmenten (II, III) von früheren Zyklen ist.

29. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Mittelwert Signalstärken auslässt, die unter einen vorgegebenen Bruchteil der Schwelle für die Signalstärke, welche zur Zeit existierte, als die betrachtete Signalstärke gemessen wurde, fallen.

30. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalstärke durch Äbtasten der Wellenform (V) während den zweiten und dritten Segmenten (II, III) und Auswählen von Extremwerten für jedes Segment für die Bestimmung der Signalstärke, bestimmt wird.