191428. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és kapcsolási elrendezés többfrekvenciás jelzések vételére digitális feldolgozással
1“ 191 428 2 A találmány tárgya eljárás és kapcsolási elrendezés többfrekvenciás jelzések vételére digitális jelfeldolgozással, mely alkalmas arra, hogy elsősorban hangfrekvenciás tartományba eső, rögzített névleges értékű, de adott toleranciával rendelkező, különböző frekvenciájú jelzéseket vegyen. Ilyen többfrekvenciás (a továbbiakban MFC) jelzésvevőket használnak pl. a telefóniában, ahol a CCITT R2 jelzésrendszerben használt frekvenciák, előre irányban: 1380, 1500, 1620, 1740, 1860, 1980 Hz, hátra irányban: 1140, 1020, 900, 780, 660, 540 Hz. A CCITT R2 jelzésrendszer specifikációja a CCITT Yellow Book, Vol. VI-Fascicle VI. 4. (Geneva 1981)-ben található. A tárolt programvezérlésű telefonközpontok elterjedése indokolja, hogy a többfrekvenciás jelzésvevők és adók is a központ többi részével azonos áramköri készletből és technológiával készüljenek. így kihasználhatók a digitális feldolgozás előnyei is, mint hosszú idejű stabilitás, pontosság. Flesik az analóg jelvcvőknél szükséges gyakori beállítás, beszabályozás. Több ismert megoldás létezik a fenti jelzésvevő digitális megoldására. Az egyik a harmonikus analízis végzése, azaz a beérkező jel mintavételezése és digitalizálása után annak diszkrét Fourier transzformáltját (a továbbiakban DFT) képezi, és megvizsgálja az egyes frekvenciájú komponensek nagyságát, amelyből eldönti, hogy mely frekvenciák képezték a jelzést. Az IEEE Trans, on Communications Vol. COM-21, N° 12, Dec. 1973. számában Koval és Gara szerzők digitális számítógépes szimulációval bizonyították, hogy a DFT alkalmas lehet MFC jelzések vételi eljárására és jelzésvevő kialakítására. Az itt közölt elv realizálására a Review of the Electrical Communication Laboratorie Vol. 27, N° 9—10, Sept.-Oct. 1979. számában Kaneko ismertet egy elrendezést. Az US Patent 4 025 730 sz. leírásban az MFC jelzések alapsávba történő lekeverése után a jelzésvevőt szintén DFT-vel valósítják meg. Simonyi Ernő: „Digitális szűrők” c. könyvében (Műszaki Könyvkiadó 1984.) ismerteti digitális minták meghatározott időtartamokban, úgynevezett ablakokban történő feldolgozását. Az egyes frekvenciájú komponensek teljesítményeinek értékeléséhez és a megbízható döntés meghozatalához több ablaknyi időt kell várni, még real-time feldolgozás esetén is. Ilyen vonatkozásban a CCITT R2 jelzésrendszer specifikációja szigorúnak tekinthető. Az ismert megoldásoknak ez a lassú működés a legfőbb hátránya. Célunk a találmánnyal olyan eljárásnak és jelzésvevőnek a kialakítása az MFC jelzések vételére digitális jelfeldolgozással, amely alapjában a DFT-t használja, de az ismert megoldásokhoz képest gyorsabb és megbízhatóbb jelkiértékelést tesz lehetővé. A találmány azon a felismerésen alapszik, hogy ha a beérkező jelek digitális feldolgozása során a diszkrét Fourier transzformált képzést követően az egyes jelzési csatornákhoz tartozó mintákat időben átlapolt ablakokban vesszük figyelembe, akkor a döntési időt jelentősen csökkenteni tudjuk. Ezt az eljárást nevezzük többszörös ablakolásnak. A többszörös ablakolás megvalósítására kialakított jelzésvevővel a döntés megbízhatóságát, azaz az egyes jelzési frekvenciák felismerésének biztonságát jelentősen növelni lehet. A találmány szerinti többszörös ablakolás a többségi döntés révén javít a megbízhatóságon. A találmány eljárás többfrekvenciás jelzések vételére és kiértékelésére digitális jelfeldolgozással, melynek során a többfrekvenciás jelzések diszkrét Fourier transzformáltját digitálisan képezzük, egy DFT processzorral. A jelzési csatornához tartozó digitális mintákat időben átlapolt ablakokban többször is figyelembevéve dolgozzuk fel, a DFT processzorból az ablak végén kapott eredményeket, azaz az egyes frekvencia összetevők átlagteljesítményeit a többségi döntéshez szükséges ideig átmenetileg tároljuk. A találmány kapcsolási elrendezés amely többfrekvenciás jelzéseket digitálisan feldolgozó és kiértékelő jelzésvevő. Az 1. ábra a találmány szerinti jelzésvevőt mutatja. A 2. ábra a találmány szerinti jelzésvevő többszörös ablakolású DFT processzorénak felépítését mutatja. A 3. ábra a többszörös ablakolású DFT processzor vezérlő egységének felépítését mutatja. A 4. ábra a találmány szerinti többszörös ablakolási eljárást (pl. négyszeres A; B; C; D) szemlélteti a jelminták időbeli eloszlásával. Az 5. ábra a találmány szerinti eljárás folyamatát szemlélteti. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés egy többfrekvenciás jelzéseket digitálisan feldolgozó és kiértékelő jelzésvevő. A jelzésvevő felépítése az 1. ábrán látható. A jelzésvevő bemenetét az 1 kódvevő MFC jelzésbemenete alkotja. Az 1 kódvevő 5 kimenetére a 2 DFT processzor csatlakozik, amely a 4 többszörös ablakmutató regiszterrel a 6 kétirányú kapcsolatban áll, és 7 kimenete a 3 kiértékelő mikroszámítógéphez csatlakozik, továbbá 8 kétirányú kapcsolatban áll a 3 kiértékelő mikroszámítógéppel. A mikroszámítógép kimenete a C jelzéskód kimenet. Az 1. ábra szerinti jelzésvevő a 2 DFT processzorénak részletes felépítését a 2. ábra mutatja. A DFT processzor a 22 vezérlőegységből, 23 műveletvégző egységből, 24 átmeneti tárolóból, 25 jelgenerátorból és a 21 MPX multiplexerből épül fel. A 22 vezérlőegység a 6 kétirányú kapcsolatban áll a 4 többszörös ablakmutató regiszterrel, a 10 jclkimcnctc a 23 műveletvégző egységhez, a 11 jelkimenete a 25 jelgenerátorhoz, a 12 jelkimenete a 21 MPX multiplexerhez, a 13 jelkimenete a 24 átmeneti tárolóhoz csatlakozik. A 21 MPX multiplexerhez az 1 kódvevő 5 kimenete, míg az előbbi 14 adatbemenete egyrészt a 24 átmeneti tároló adatkimenetéhez, másrészt a 23 műveletvégző egység egyik adatbemenetéhez kapcsolódik, 15 kimenete össze van kötve a 23 műveletvégző egység másik adatbemenetével. A 23 műveletvégző egység 9 második adatbemenete össze van kötve a 25 jelgenerátorral, a 7 kimenete egyrészt a 24 átmeneti tároló adatbemenetére, másrészt a 3 kiértékelő mikroszámítógépre kapcsolódik. A 2. ábra szerinti 22 vezérlőegység felépítését a 3. ábra mutatja. A 22 vezérlő egység áll 221 időzítőegységből, 222 átmeneti tároló címregiszterből és 223 jelgenerátor vezérlőből. A 221 időzítő egység 61 jelkimenete a 4 többszörös ablakmutató regiszterhez, a 16 jelkimenete a 223 jelgenerátor vezérlőhöz, a 17 jelkimenete a 222 átmeneti tároló címregiszterhez kapcsolódik. A 223 jelgenerátor vezérlő 63 jelbemenete a 4 többszörös ablakmutató regiszter egyik jelkimenetéhez, a 222 átmeneti tároló címregiszter 62 jelbemenete a 4 többszörös ablakmutató regiszter másik jelkimenetéhez kapcsolódik. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
