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Dokumentenidentifikation DE3786831T2 10.03.1994
EP-Veröffentlichungsnummer 0245868
Titel Signalübertragung unter Vermeidung einer hörbaren Wiedergabe einer Informationssignalfolge.
Anmelder NCR Corp., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Kage, Kouzou c/o NEC Corporation, Minato-ku Tokyo, JP
Vertreter Tauchner, P., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat.; Heunemann, D., Dipl.-Phys. Dr.rer.nat.; Rauh, P., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat.; Hermann, G., Dipl.-Phys. Dr.rer.nat.; Schmidt, J., Dipl.-Ing.; Jaenichen, H., Dipl.-Biol. Dr.rer.nat., Pat.-Anwälte, 81675 München
DE-Aktenzeichen 3786831
Vertragsstaaten DE, GB, NL, SE
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 15.05.1987
EP-Aktenzeichen 871070504
EP-Offenlegungsdatum 19.11.1987
EP date of grant 04.08.1993
Veröffentlichungstag im Patentblatt 10.03.1994
IPC-Hauptklasse H04B 14/06
IPC-Nebenklasse H04M 11/06   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Signalsendeeinrichtung und eine mit der Signalsendeeinrichtung kommunikationsfähige Signalempfangseinrichtung sowie ein Kommunikationsverfahren zum Durchführen der Kommunikation zwischen der Signalsendeeinrichtung und der Signalempfangseinrichtung.

Bei einem herkömmlichen Kommunikationsverfahren der beschriebenen Art wird ein Sprachsignal häufig einer adaptiven Deltamodulation (oft durch ADM abgekürzt) unterzogen, um von einer Signalsendeeinrichtung zu einer Signalempfangseinrichtung in Form einer Digitalsprachsignalfolge übertragen zu werden, die als ADM-Digitalsignalfolge bezeichnet werden kann. Bekannt ist, daß eine Folge von Informationssignalen in Kombination mit einer solchen Digitalsprachsignalfolge übertragen werden kann.

In der Regel wird die Informationssignalfolge in Form eines Wechselsignals (NRZ- Signals) von der Signalsendeeinrichtung zur Signalempfangseinrichtung übertragen. In diesem Fall muß die Informationssignalfolge in der Signalempfangseinrichtung von der Digitalsprachsignalfolge unterschieden werden. Ansonsten könnte die Informationssignalfolge in der Signalempfangseinrichtung hörbar zusammen mit der Digitalsprachsignalfolge wiedergegeben werden, was nachteilig wäre. Eine solche hörbare Wiedergabe der Informationssignalfolge wirkt störend auf die Hörer des Sprachsignals und könnte wie eine Piep- oder Krachstörung klingen. Dadurch können die Hörer unangenehm berührt oder beunruhigt werden.

Eine genaue Unterscheidung der Informationssignalfolge von der Digitalsprachsignalfolge führt gewöhnlich zu einer ungünstigen Erhöhung der Fehlererkennungsrate in der Signalempfangseinrichtung, da die Digitalsprachsignalfolge oft fälschlicherweise als Informationssignalfolge erkannt (detektiert) wird.

Die GB-A-1 021 927 offenbart eine Signalsendeeinrichtung, eine Signalempfangseinrichtung und ein Kommunikationsverfahren gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, Anspruch 7 bzw. Anspruch 10.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Kommunikationsverfahren unter Vermeidung einer hörbaren Wiedergabe einer Informationssignalfolge ohne Erhöhung der Fehlererkennungsrate zu schaffen.

Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Signalsendevorrichtung zu schaffen, die für ein Kommunikationsverfahren der beschriebenen Art verwendet werden und eine Ausgabesignalfolge erzeugen kann, die sich zur Unterdrückung der hörbaren Wiedergabe der Informationssignalfolge eignet.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Signalempfangsvorrichtung zu schaffen, die mit einer Signalsendevorrichtung der beschriebenen Art kommunizieren und die hörbare Wiedergabe der Informationssignalfolge unterdrücken kann.

Diese Aufgaben werden durch die Signalsendevorrichtung gemäß Anspruch 1, die Signalempfangsvorrichtung gemäß Anspruch 7 und das Kommunikationsverfahren gemäß Anspruch 10 gelöst.

Die erfindungsgemäße Signalsendevorrichtung ist zum Senden einer Folge von Digitalausgabesignalen einsetzbar. Die Signalsendeeinrichtung weist eine adaptiv umwandelnde Einrichtung zum adaptiven Umwandeln eines Sprachsignals in eine Digitalsprachsignalfolge sowie eine Informationssignalerzeugungseinrichtung zum Erzeugen einer Informationssignalfolge auf Ferner weist die Signalsendevorrichtung eine mit der Informationssignalerzeugungseinrichtung gekoppelte Phasenmodulationseinrichtung zum Phasenmodulieren der Informationssignalfolge in ein phasenmoduliertes Signal, vorzugsweise eine binäre Manchester-Codefolge, sowie eine mit der adaptiv umwandelnden Einrichtung und der Phasenmodulationseinrichtung gekoppelte Kombiniereinrichtung zum Kombinieren der Digitalsprachsignalfolge mit der binären Manchester-Codefolge zur Digitalausgabefolge auf Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Kommunikationsverfahren zum Übertragen einer Digitalausgabesignalfolge von einer Signalsendevorrichtung zu einer Signalempfangsvorrichtung geschaffen. Die Signalsendevorrichtung weist eine adaptiv umwandelnde Einrichtung zum adaptiven Umwandeln eines Sprachsignals in eine Digitalsprachsignalfolge sowie eine Informationssignalerzeugungseinrichtung zum Erzeugen einer Informationssignalfolge auf. Das Verfahren weist folgende Schritte auf: Phasenmodulieren der Informationssignalfolge in ein phasenmoduliertes Signal, vorzugsweise eine binäre Manchester-Codefolge, in der Signalsendeeinrichtung, Kombinieren der Digitalsprachsignalfolge mit der binären Manchester-Codefolge zur Digitalausgabefolge in der Signalsendevorrichtung, Wiedergeben der Digitalsprachsignalfolge in eine Primärwiedergabe der Digitalsprachsignalfolge als Reaktion auf die Digitalausgabesignalfolge in der Signalempfangsvorrichtung sowie Phasendemodulieren der binären Manchester-Codefolge in der Signalempfangsvorrichtung in eine Zusatzwiedergabe der Informationssignalfolge als Reaktion auf die Digitalausgabesignalfolge.

Nachstehend wird die Erfindung im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines herkömmlichen Kommunikationssystems, das eine Digitalsignalfolge senden kann, die einer adaptiven Deltamodulation unterzogen wurde;

Fig. 2 ein Signalformat zum Beschreiben der im Kommunikationssystem gemäß Fig. 1 übertragenen Ausgabesignalfolge;

Fig. 3 eine Wellenform zum Beschreiben der Ausgabesignalfolge gemäß Fig. 2;

Fig. 4, unter Fig. 2 dargestellt, ein weiteres Signalformat einer Ausgabesignalfolge zur Verwendung in einem weiteren herkömmlichen Kommunikationssystem und in der Erfindung;

Fig. 5 ein Blockschaltbild eines Kommunikationssystem gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 6, unter Fig. 3 dargestellt, ein Schema zur Beschreibung einer im Kommunikationssystem gemäß Fig. 5 verwendeten Wellenform; und

Fig. 7 ein Blockschaltbild eines Kommunikationssystem gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 und 2 wird nachstehend ein herkömmliches Kommunikationssystem zum besseren Verständnis der Erfindung beschrieben. Das dargestellte System weist einen Senderabschnitt 11 und einen mit dem Senderabschnitt 11 über einen Funkkanal kommunikationsfähigen Empfangerabschnitt 12 auf. Der Senderabschnitt 11 und der Empfängerabschnitt 12 können als Signalsendevorrichtung bzw. Signalempfangsvorrichtung bezeichnet werden.

Der Senderabschnitt 11 weist ein Mikrophon 13 zum Umwandeln einer Sprecherstimme in ein elektrisches Sprachsignal auf, das der Einfachheit halber als Sprachsignal bezeichnet wird. Als Reaktion auf das Sprachsignal führt ein adaptiver Deltacodierer 14 eine adaptive Deltamodulation des Sprachsignals zur Erzeugung einer Digitalsprachsignalfolge durch. Dadurch wird die Digitalsprachsignalfolge einer adaptiven Deltamodulation unterzogen.

Bekanntermaßen kann eine Zusatz- oder Nebeninformationssignalfolge in einer Ruhe- oder Abwesenheitszeit übertragen werden, die in einer solchen Digitalsignalfolge unvermeidlich auftritt. Eine solche Ruhezeit ergibt sich aus einer Pause in der Sprecherstimme, die einen Stummzustand definiert. Die Nebeninformationssignalfolge kann ein Statussignal, ein Rufsignal, ein Identifizierungssignal u. ä. sein und wird als Informationssignalfolge INF bezeichnet. Dazu wird die Digitalsprachsignalfolge sowohl einer Kombinierungsschaltung 15 als auch einem Stummzustandsdetektor 16 zugeführt. Wenn der Stummzustandsdetektor 16 einen vorstehend erwähnten Stummzustand erkennt, wird ein Signalgenerator 17 aktiviert, der eine vorstehend erwähnte Informationssignalfolge auf eine in Kürze zu beschreibende Weise erzeugt. In dem veranschaulichten Beispiel folgt jedes dieser Informationssignale einem Startsignal, das den Start oder Beginn jedes Informationssignals darstellt und nachstehend mit ST bezeichnet wird. Gemäß Fig. 2 wird ein spezifisches Informationssignal mit INF bezeichnet und in der Ruhezeit zwischen zwei benachbarte Digitalsprachsignale eingeschoben. Somit kann jedes Informationssignal nach Sprache oder Kommunikation erzeugt werden.

Der Signalgenerator 17 ist mit einer Bedienungskonsole 18 gekoppelt, auf der mehrere Tasten angeordnet sind. Mit Hilfe der Bedienungskonsole 18 können dem Signalgenerator 17 verschiedene Arten von Steuersignalen zugeführt werden. Eine solche Steuersignalzuführung kann durch Betätigen der Tasten auf der Bedienungskonsole 18 erfolgen. Über die Kombinierungsschaltung 15 ist der Signalgenerator 17 außerdem mit einem Sender 19 gekoppelt, der durch einen vom Bediener betätigten Sendeschalter 21 aktiviert wird. Im veranschaulichten Beispiel wird der Sendeschalter 21 geschlossen und geöffnet, wenn Sprache oder Kommunikation gestartet bzw. beendet wird.

Es wird nunmehr angenommen, daß ein spezifisches Steuersignal von der Bedienungskonsole 18 aus so erzeugt wird, daß es dem spezifischen oder ausgewählten Informationssignal entspricht. In diesem Fall erzeugt der Signalgenerator 17 jedesmal das Startsignal ST, gefolgt vom ausgewählten Informationssignal INF, wenn der Signalgenerator 17 durch den Stummzustandsdetektor 16 aktiviert wird. Das Startsignal ST und das ausgewählte Informationssignal INF werden vom Signalgenerator 17 zur Kombinierungsschaltung 15 gesendet und mit der Digitalsprachsignalfolge zu einer Digitalausgabesignalfolge kombiniert.

Insbesondere wird die Digitalsprachsignalfolge zum Sender 19 gesendet, wobei die Pausen zwischen benachbarten Sprachsignalen beibehalten werden, solange der Sendeschalter 21 geschlossen ist. Andererseits wird das ausgewählte Informationssignal INF in jeder Pause vom Sender 19 übertragen. Außerdem kann das ausgewählte Informationssignal INF übertragen werden, wenn der Sendeschalter 21 nach Kommunikations- oder Sprechende geöffnet wird. In jedem Fall wird die Digitalausgabesignalfolge zum Empfängerabschnitt 12 in Form einer Funkwelle über den Funkkanal übertragen.

Unter zeitweiliger Bezugnahme auf Fig. 2 wird deutlich, daß ein Signalformat der Digitalausgabefolge einen ersten, zweiten und driften Signalbereich 26, 27 und 28 hat, der dem Digitalsprachsignal, dem Startsignal ST bzw. dem Informationssignal INF zugeordnet ist. Gemäß Fig. 2 wird das Startsignal ST erzeugt, wenn der Sendeschalter 21 nach Kommunikations- oder Sprechende geöffnet wird.

Gemäß Fig. 3 im Zusammenhang mit Fig. 1 erzeugt der Signalgenerator 17 (Fig. 1) das Startsignal ST und das Informationssignal INF nach dem Erzeugen des Digitalsprachsignals. Das Startsignal ST hat ein vorbestimmtes Startmuster von acht Bits mit einer vorbestimmten Periode T. Das Informationssignal INF folgt dem Startsignal und hat eine mit der vorbestimmten Periode T identische Bitperiode. Wie leicht ersichtlich ist, wird jedes Start- und Informationssignal ST und INF durch ein NRZ-Signal (Richtungsschriftsignal) gebildet.

Unter erneuter Bezugnahme auf Fig. 1 wird die Ausgabesignalfolge durch den Empfängerabschnitt 12 als Empfangssignalfolge empfangen. Im Empfängerabschnitt 12 wird die Empfangssignalfolge zu einem mit einer Verzögerungsschaltung 33 gekoppelten Empfänger 31, einem Startsignaldetektor 34 und einer Rauschsperrschaltung 35 geführt. Die Empfangssignalfolge wird nacheinander über den Empfänger 31 und die Verzögerungsschaltung 33 zu einem Decodierer 36 gesendet, der die von der Empfangssignalfolge übertragene Digitalsprachsignalfolge demoduliert oder decodiert. Sofern die Digitalsprachsignalfolge der vorstehend erwähnten adaptiven Deltamodulation unterzogen wird, kann der Decodierer 36 als ADM-Decodierer bezeichnet werden und decodiert die Digitalsprachsignalfolge in eine Wiedergabe der Digitalsprachsignalfolge, die als Primärwiedergabe bezeichnet werden kann.

Andererseits überwacht der Startsignaldetektor 34 die Empfangssignalfolge, um das Startsignal ST des Startmusters gemäß Fig. 3 zu erkennen und ein Erkennungssignal DT als Anzeige für die Erkennung des Startsignals ST zu erzeugen. Das Erkennungssignal DT wird gemeinsam mit der über den Empfänger 31 zugeführten Empfangssignalfolge zu einem Informationsdetektor 38 gesendet. Als Reaktion auf das Erkennungssignal DT wird der Informationsdetektor 38 in einen Empfangszustand für die dem Startsignal ST folgende Informationssignalfolge versetzt. In jedem Fall wird eine Wiedergabe der Informationssignalfolge vom Informationsdetektor 38 zu einer Anzeigeeinrichtung 39 zum Anzeigen geführt und wird als Zusatzwiedergabe bezeichnet.

Das Erkennungssignal DT wird außerdem zu einem Zeitgeber 41 zum Zeitberechnen oder Messen eines vorgewählten Zeitintervalls geführt. Insbesondere behält der Zeitgeber 41 einen logischen Pegel 101 während des vorgewählten Zeitintervalls als Reaktion auf das Erkennungssignal DT bei. Dementsprechend wird der Empfängerabschnitt 41 in einen Empfangszustand für die Informationssignalfolge INF während des vorgewählten Intervalls versetzt, was aus der weiteren Beschreibung hervorgehen wird.

Die Rauschsperrschaltung 35 beurteilt das Vorhandensein oder die Abwesenheit der Empfangssignalfolge und erzeugt als Rauschsperrsignal ein Signal mit dem logischen Pegel "1" bzw. ein Signal mit dem logischen Pegel "0". Eine solche Beurteilung der Empfangssignalfolge ist durch Überwachen der Feldstärke möglich. Das Rauschsperrsignal wird zusammen mit einem vom Zeitgeber 41 erzeugten Zeitgeberausgabesignal zu einem UND- Gatter 42 geführt.

In der Folge erzeugt das UND-Gatter 42 während des Vorhandenseins der Empfangssignalfolge solange das Signal mit dem logischen Pegel "1", bis das Startsignal ST durch den Startsignaldetektor 34 erkannt wird. Anders gesagt wird das Signal mit dem logischen Pegel "0" vom UND-Gatter 42 während des durch den Zeitgeber 41 definierten Empfangszustands für das Informationssignal INF erzeugt. Als Reaktion auf das vom UND- Gatter 42 gesendete Signal mit dem logischen Pegel "1" wird ein Schalter 44 geschlossen, während als Reaktion auf das Signal mit dem logischen Pegel "0" der Schalter 44 geöffnet wird. Dies zeigt, daß der Schalter 44 während des Empfangs der Digitalsprachsignalfolge geschlossen und während des Empfangs der Informationssignalfolge geöffnet ist. Daher wird über den Schalter 44 nur die Wiedergabe des Digitalsprachsignals zu einem Lautsprecher 45 geführt und in einen Ton umgewandelt, während die Wiedergabe der Informationssignalfolge durch den Schalter 44 unterdrückt wird.

Um die vorstehend erwähnte Funktion auf günstige Weise zu erfüllen, muß das Startsignal ST durch den Startsignaldetektor 34 erkannt werden. Dabei erfolgt die Erkennung des Startsignals ST jedoch in der Annahme, daß bis zu einem gewissen Grade das Auftreten eines Fehlers bei der Erkennung des Startsignals ST zulässig ist, da die Fehlerrate auf einem Übertragungsweg zum Übertragen einer solchen Ausgabesignalfolge mit einer Kombination aus Digitalsprachsignalfolge und Informationssignalfolge vergleichsweise hoch ist. Daher wird die Informationssignalfolge im Empfängerabschnitt 12 nicht genau von der Digitalsprachsignalfolge unterschieden.

Unter Berücksichtigung dessen wird nunmehr angenommen, daß ein zulässiger Fehler im Empfängerabschnitt 12 auf einen geringen Wert begrenzt ist. In diesem Fall wird die Erkennungsrate des Startsignals ST unerwünscht gering. Dadurch bleibt der Schalter 44 auch während des Empfangs der Informationssignalfolge geschlossen, was ungünstig ist. Unter diesen Umständen wird die Informationssignalfolge durch den Lautsprecher 45 als nicht gewünschter Störton wiedergegeben.

Demgegenüber wird nunmehr angenommen, daß der zulässige Fehler im Empfängerabschnitt 12 auf einen hohen Wert eingestellt ist, um die Erkennungsrate des Startsignals ST zu erhöhen. In diesem Fall kann mit hoher Wahrscheinlichkeit ein unrichtiges Startsignal falschlicherweise in der Digitalsprachsignalfolge erkannt werden. Folglich könnte die Digitalsprachsignalfolge durch die Erkennung eines solchen unrichtigen Startsignals unerwünscht unterbrochen werden.

Auf jeden Fall könnte der Schalter 44 oft fälschlicherweise während des Empfangs der Digitalsprachsignalfolge geöffnet oder während des Empfangs der Informationssignalfolge geschlossen werden. Eine solche Falscherkennung der Digitalsprachsignalfolge oder der Informationssignalfolge führt entweder zur unerwünschten Unterbrechung der Digitalsprachsignalfolge oder zum Auftreten eines lästigen Störtons.

Gemäß Fig. 4 kommuniziert ein anderes herkömmliches Kommunikationssystem zwischen einem Senderabschnitt und einem Empfängerabschnitt unter Verwendung einer anderen Ausgabesignalfolge, die ein beispielhaft in Fig. 4 gezeigtes Signalformat hat. Gemäß Fig. 4 ist dem Informationssignal INF wie in Fig. 2 das Startsignal ST vorangestellt und wird nach Übertragungsende der Digitalsprachsignalfolge übertragen. Zum Erzeugen der veranschaulichten Ausgabesignalfolge muß der Senderabschnitt lediglich das Übertragungsende durch Überwachen eines Sendeschalters erkennen, der in Fig. 1 mit 21 bezeichnet ist. Daher kann der Sendeschalter zusätzlich zum Sender 19 mit dem Signalgenerator 17 (Fig. 1) gekoppelt sein. Auch bei diesem Aufbau kommt es im Empfängerabschnitt, selbst bei Verwendung einer solchen Ausgabesignalfolge, zwangsläufig zu ähnlichen Problemen wie in Fig. 1, da das Startsignal ST fälschlicherweise durch den Empfängerabschnitt erkannt werden könnte.

Unter Bezugnahme auf Fig. 5 weist ein Kommunikationssystem gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung einen Senderabschnitt 11a und einen Empfängerabschnitt 12a auf, bei denen jeweils gleiche Bestandteile wie in Fig. 1 mit gleichen Bezugszählen bezeichnet sind. Gemäß Fig. 5 weist der veranschaulichte Senderabschnitt 11a ferner einen mit dem Stummzustandsdetektor 16, dem Signaldetektor 17 und der Kombinierungsschaltung 15 gekoppelten Phasenmodulator 51 auf. Insbesondere wird der Phasenmodulator 51 aktiviert, wenn der Stummzustand durch den Stummzustandsdetektor 16 erkannt wird. Dazu führt der Stummzustandsdetektor 16 dem Phasenmodulator 51 ein Stummzustandssignal VL zu, das die Stummzustandserkennung repräsentiert.

Bei Aktivierung oder Erregung des Phasenmodulators 51 durch den Stummzustandsdetektor 16 wird außerdem der Signalgenerator 17 durch den Stummzustandsdetektor 16 auf die in Zusammenhang mit Fig. 1 beschriebene Weise aktiviert. In dieser Situation führt der Signalgenerator 17 dem Phasenmodulator 51 zuerst das Startsignal ST und nach dem Startsignal ST die Informationssignalfolge INF auf die unter Bezugnahme auf Fig. 1 veranschaulichte Weise zu. Hierbei ist zu beachten, daß sowohl das Startsignal ST als auch die Informationssignalfolge INF durch ein NRZ-Signal gebildet wird, das bereits im Zusammenhang mit Fig. 3 beschrieben wurde.

Im veranschaulichten Beispiel dient der Phasenmodulator 51 zum Umwandeln der Informationssignalfolge INF in eine binäre Manchester-Codefolge.

Unter zusätzlicher Bezugnahme auf Fig. 6 im Zusammenhang mit Fig. 3 und 5 wird das Startsignal ST und die Informationssignalfolge INF in ein moduliertes Startsignal STm und eine modulierte Informationssignalfolge INFm umgewandelt, die beide in einer Ruhezeit zwischen zwei benachbarte Digitalsprachsignale wie in Fig. 3 eingeschoben werden. Wie leicht aus Fig. 6 hervorgeht, ist sowohl das modulierte Startsignal STm als auch die modulierte Informationssignalfolge INFm eine binäre Manchester-Codefolge. Insbesondere hat jedes Bit des Startsignals ST und der Informationssignalfolge INF die vorbestimmte Signalperiode T und entspricht jedem 2T langen Manchester-Code. In jedem Manchester- Code wird der logische Pegel "1" des Startsignals ST und der Informationssignalfolge INF in eine erste Phase mit Wechsel von einem Tief- zu einem Hochpegel umgewandelt, während der logische Pegel "0" in eine zweite Phase mit Wechsel vom Hoch- zum Tiefpegel umgewandelt wird. In jedem Fall unterscheiden sich die erste und zweite Phase durch den Radianten π. Insbesondere zeigt die erste Phase eine zu einem mittleren Zeitpunkt ansteigende Wellenform, während die zweite Phase eine andere, zu einem mittleren Zeitpunkt abfallende Wellenform zeigt. Durch die Verwendung eines solchen Manchester- Codes kann die Verringerung des Transmissionswirkungsgrades minimiert werden.

Ein Einzelbit des Startsignals ST und der Informationssignalfolge INF kann so gewählt werden, daß es einem anderen phasenmodulierten Code mit einer Signaldauer von 2nT entspricht, worin n eine natürliche Zahl ist; dabei sinkt jedoch der Transmissionswirkungsgrad im Vergleich zur Verwendung der Manchester-Codefolge. In diesem Fall erzeugt der Phasenmodulator 51 für ein Einzelbit des Startsignals ST und der Informationssignalfolge INF entweder ein erstes iteratives Muster der ersten und zweiten Phase oder ein zweites iteratives Muster der zweiten und ersten Phase.

In jedem Fall kann durch ein solches phasenmoduliertes Signal eine hörbare Wiedergabe der Informationssignalfolge INF vermieden werden, wie später klar werden wird. Zunächst dürfte deutlich sein, daß das NRZ-Signal eine in einem niedrigen Frequenzbereich konzentrierte Signalkomponentenverteilung hat, während das phasenmodulierte Signal eine andere Signalkomponentenverteilung als das NRZ-Signal hat. Insbesondere hat das phasenmodulierte Signal eine verringerte Menge einer Niederfrequenzkomponente und eine große Menge einer Hochfrequenzkomponente in einem hohen Frequenzbereich. Der niedrige und der hohe Frequenzbereich kann als erster bzw. zweiter Frequenzbereich bezeichnet werden.

In Fig. 5 wird das phasenmodulierte Signal vom Phasenmodulator 51 zur Kombinierungsschaltung 15 als Reaktion auf die Digitalsprachsignalfolge geführt, die im adaptiven Deltacodierer 14 der adaptiven Deltamodulation unterzogen wird. Der adaptive Deltacodierer 14 kann z. B. ein von der Firma Motorola Inc. hergestellter und vertriebener MC3417, MC3517 sein. Das phasenmodulierte Signal wird in der Ruhezeit der Digitalsprachsignalfolge eingeschoben. Als Ergebnis wird das phasenmodulierte Signal durch die Kombinierungsschaltung 15 mit der Digitalsprachsignalfolge kombiniert, um als Ausgabesignalfolge über den Sender 19 zum Empfängerabschnitt 12a übertragen zu werden. Bei diesem Aufbau wird die Digitalsprachsignalfolge als Ausgabesignalfolge in der Schließstellung des Sendeschalters 21 erzeugt, während das phasenmodulierte Signal als Ausgabesignalfolge während der Ruhezeit oder Dauer der Digitalsprachsignalfolge und während eines Aus-Zustands des Sendeschalters 21 erzeugt wird.

Die Ausgabesignalfolge wird durch den Empfängerabschnitt 12a als Empfangssignalfolge empfangen. Der veranschaulichte Empfängerabschnitt 12a hat einen ähnlichen Aufbau wie der in Fig. 1 dargestellte, mit der Ausnahme, daß ein Phasendemodulator 52 im Empfängerabschnitt 12a enthalten ist. Der Phasendemodulator 52 ist mit der Rauschsperrschaltung 35, dem Empfänger 31 und dem Informationsdetektor 38 gekoppelt. Wie im Zusammenhang mit Fig. 1 erwähnt wurde, führt die Rauschsperrschaltung 35 während des Empfangs der Empfangssignalfolge das Signal mit dem logischen Pegel "1" zum UND-Gatter 42. Außerdem führt die dargestellte Rauschsperrschaltung 35 während des Empfangs der Empfangssignalfolge ein Aktivierungssignal zum Phasendemodulator 52. Damit werden das Aktivierungssignal und das Signal mit dem logischen Pegel "1" zum Phasendemodulator 52 und zum UND-Gatter 42 gesendet, während in der Rauschsperrschaltung 35 keine Rauschsperrfunktion abläuft. Als Reaktion auf das Aktivierungssignal sendet der Phasendemodulator 52 eine demodulierte Signalfolge zum Informationsdetektor 38. Eine solche demodulierte Signalfolge ist während des Empfangs der von der Empfangssignalfolge übertragenen Digitalsprachsignalfolge nutzlos und hat lediglich bei Empfang der Informationssignalfolge INF Bedeutung.

Um aus der Empfangssignalfolge nur die Informationssignalfolge INF zu gewinnen, wird die demodulierte Signalfolge zum Informationsdetektor 38 gesendet, dem das Erkennungssignal DT vom Startsignaldetektor 34 wie in Fig. 1 zugeführt wird. Der Informationsdetektor 38 wird als Reaktion auf das Erkennungssignal DT aktiviert, um die demodulierte Signalfolge zu erkennen und eine Folge erkannter Signale zu erzeugen, die eine Wiedergabe des Startsignals ST und der Informationssignalfolge INF sein kann. Die erkannte Signalfolge wird auf der Anzeige 39 auf die unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschriebene Weise angezeigt. Auch wenn das modulierte Startsignal STm und die modulierte Informationssignalfolge INFm zur Übertragung des Startsignals ST und der Informationssignalfolge INF verwendet werden, könnte der Startsignaldetektor 34 ein solches moduliertes Startsignal STm fälschlicherweise erkennen. Dadurch könnte, wie im Zusammenhang mit Fig. 1 erwähnt, der Schalter 44 fälschlicherweise geschlossen oder geöffnet werden. Eine falsche Funktion des Startsignaldetektors 34 kann aber auf die nachstehend beschriebene Weise im wesentlichen ausgeglichen werden.

Wie in Fig. 1 wird die Empfangssignalfolge über den Empfänger 31, die Verzögerungsschaltung 33 und den adaptiven Deltamodulationsdecodierer 36 zum Schalter 44 gesendet, der fälschlicherweise betätigt werden könnte. Erwähnt werden sollte, daß ein adaptiver Deltadecodierer im allgemeinen ein Analogsignal durch Integrieren einer Digitaleingabefolge erzeugen kann. Andererseits darf nicht vergessen werden, daß das phasenmodulierte Signal, wie das modulierte Startsignal STm und die modulierte Informationssignalfolge INFm, eine verringerte Menge der Niederfrequenzkomponente aufweist. Die Menge der Niederfrequenzkomponente sinkt mit Zunahme des in Bezug auf die Signalperiode des phasenmodulierten Signals bestimmten Faktors n. Daher wird die Amplitude oder Energie des phasenmodulierten Signals auch dann klein, wenn ein solches phasenmoduliertes Signal fälschlicherweise vom Decodierer 36 über den Schalter 44 zum Lautsprecher 45 gesendet wird. Daraus wird ersichtlich, daß das phasenmodulierte Signal auch dann für Hörer nicht hörbar ist, wenn es zusammen mit der Digitalsprachsignalfolge wiedergegeben wird. In jedem Fall kann eine Kombination aus Verzögerungsschaltung 33, Decodierer 36, Schalter 44 und Lautsprecher 45 zur Wiedergabe der Digitalsprachsignalfolge dienen und kann als Wiedergabeschaltung zum Erzeugen einer Wiedergabe der Digitalsprachsignalfolge bezeichnet werden.

Mit diesem Aufbau kann die Fehlererkennungsrate für das Startsignal ST gesenkt werden. Anders ausgedrückt, ist auch bei einer Falscherkennung des Startsignals ST kein Störton hörbar. Auf diese Weise kann eine zeitweise Unterbrechung der Sprachwiedergabe in einem solchen Kommunikationssystem praktisch unerheblich werden.

Unter Bezugnahme auf Fig. 7 weist ein Kommunikationssystem gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ähnliche Bauteile auf, die mit gleichen Bezugszählen bezeichnet sind. Wie aus Fig. 7 im Vergleich zu Fig. 5 leicht hervorgeht, weist der mit 11b bezeichnete Senderabschnitt keinen Stummzustandsdetektor 16 gemäß Fig. 5 auf. Außerdem ist der Sendeschalter 21 nicht nur mit dem Sender 19, sondern auch mit dem Signalgenerator 17 verbunden. Es wird angenommen, daß die Ausgabesignalfolge vom Senderabschnitt 11b zu einem (mit 12b bezeichneten) Empfängerabschnitt nur in der Schließstellung des Sendeschalters 21 übertragen wird.

Wie in Fig. 4 wird ferner angenommen, daß das Startsignal ST und die Informationssignalfolge INF durch den Signalgenerator 17 nach Übertragungsende bei noch geschlossem Schalter 21 erzeugt werden. Eine solche Erzeugung des Startsignals ST und der Informationssignalfolge INF ist nach Übertragung der Digitalsignalfolge möglich, da der Sendeschalter 21 nach Kommunikations- oder Sprechende nicht sofort in die Aus-Stellung gebracht wird.

Auf die gleiche Weise kann, wie durch die Strichlinie in Fig. 4 dargestellt, eine Kombination aus Startsignal ST und Informationssignalfolge INF durch den Signalgenerator 17 vor der Übertragung der Digitalsprachsignalfolge erzeugt werden, da die Kommunikation oder das Sprechen nicht unmittelbar nach dem Schließen des Sendeschalters 21 beginnt.

In jedem Fall werden das Startsignal ST und die Informationssignalfolge INF vom Signalgenerator 17 zum Phasenmodulator 51 am Ende oder zu Beginn des Sprechens oder der Kommunikation auf eine ähnliche wie die im Zusammenhang mit Fig. 5 beschriebene Weise gesendet. Folglich werden das Startsignal ST und die Informationssignalfolge INF einer Phasenmodulation auf die unter Bezugnahme auf Fig. 5 und 6 beschriebene Weise unterzogen und in ein phasenmoduliertes Signal umgewandelt. Ein solches phasenmoduliertes Signal kann ein im Zusammenhang mit Fig. 5 beschriebenes Manchester-Codesignal o. ä. sein, was daher eine verringerte Menge einer Niederfrequenzkomponente in einem Niederfrequenzbereich oder ersten Frequenzbereich hat. Solange das phasenmodulierte Signal, wie das Manchester-Codesignal o. ä., im Kommunikationssystem verwendet wird, ist eine Wiedergabe der modulierten Informationssignalfolge INFm für Hörer nicht von einem Störton begleitet, wie das in Fig. 5 der Fall ist.

Die Ausgabesignalfolge wird als Folge von Empfangssignalen durch den Empfängerabschnitt 12b empfangen. Der dargestellte Empfängerabschnitt 12b hat einen ähnlichen Aufbau und eine ähnliche Funktion wie der in Fig. 5 gezeigte, mit der Ausnahme, daß der Phasendemodulator 52 nicht mit der Rauschsperrschaltung 35 verbunden ist. Grund dafür ist, daß nach dem Schließen des Sendeschalters 21 im Senderabschnitt 11b keine Empfangssignalfolge empfangen wird.

Damit wird die Empfangssignalfolge vom Empfänger 31 einerseits über die Verzögerungsschaltung 33 zum adaptiven Deltamodulationsdecodierer 36 und andererseits sowohl zum Startsignaldetektor 34 als auch zum Phasendemodulator 52 geführt. Wird als Ergebnis der Erkennung des modulierten Startsignals STm das Erkennungssignal DT vom Startsignaldetektor 34 zum Informationsdetektor 38 geführt, so wird die modulierte Informationssignalfolge INFm wie in Fig. 5 vom Phasendemodulator 52 zum Informationsdetektor 38 als demodulierte Signalfolge gesendet. Der Informationsdetektor 38 erkennt die demodulierte Signalfolge und führt sie zur Anzeigeeinrichtung 39 auf die zuvor beschriebene Weise.

Im veranschaulichten Beispiel könnte das modulierte Startsignal STm fälschlicherweise durch den Startsignaldetektor 34 erkannt werden. Dadurch wird ein falsches Schließen des Schalters 44 verursacht, da im veranschaulichten Kommunikationssystem der Erkennungsfehler für das modulierte Startsignal STm bis zu einem gewissen Grade zulässig ist. Unter diesen Umständen wird das phasenmodulierte Signal, besonders die modulierte Informationssignalfolge INFm, über den Schalter 44 geführt und zur Wiedergabe zum Lautsprecher 45 gesendet. Wie zuvor jedoch beschrieben wurde, ist eine solche Wiedergabe der modulierten Informationssignalfolge nicht hörbar. Dementsprechend kann eine zeitweise Unterbrechung von Sprache oder Kommunikation vermieden werden, wenn für die Fehlererkennungsrate wie in Fig. 5 ein geringer Wert ausgewählt wird.

Somit erfolgt die Übertragung unter Verwendung eines phasenmodulierten Signals, das kaum eine Niederfrequenzkomponente aufweist und das zu einem Decodierer, z. B. einem adaptiven Deltamodulationsdecodierer, zum Ableiten einer Niederfrequenzkomponente durch Integration geführt wird. Dadurch ist die Niederfrequenzkomponente des phasenmodulierten Signals klein und unerheblich sowie für Hörer störungslos. Bei einem Empfängerabschnitt, in dem keine Informationssignale empfangen zu werden brauchen, kann eine Fehlererkennungsrate für das modulierte Startsignal STm in diesem Empfängerabschnitt nicht hoch genug sein. Daher kommt es im Empfängerabschnitt praktisch zu keiner zeitweisen Unterbrechung von Sprache oder Kommunikation.

Die Erfindung wurde bisher zwar im Zusammenhang mit einigen ihrer Ausführungsformen beschrieben; dem Fachmann dürfte jedoch eine praktische Verwirklichung der Erfindung auf verschiedene andere Arten leicht möglich sein. Beispielsweise können der Zeitgeber 41 und die Verzögerungsschaltung 33 gemäß Fig. 5 und 7 in jedem Empfängerabschnitt entfallen, wenn die Signalgüte im Stummzustand problemlos oder wenn die für das phasenmodulierte Signal bestimmte Anzahl n sehr groß ist.


Anspruch[de]

1. Signalsendevorrichtung zum Übertragen einer Folge von digitalen Ausgangssignalen zu einer Signalempfangsvorrichtung, wobei die Signalsendevorrichtung aufweist: eine adaptive Deltamodulationseinrichtung (14) zum adaptiven Modulieren eines Sprachsignals in eine Folge von digitalen Sprachsignalen in einem hörbaren Frequenzbereich sowie eine Informationssignalerzeugungseinrichtung (16, 17, 18) zum Erzeugen einer Folge von digitalen Informationssignalen, die eine Signalkomponente mit einem vorangestellten digitalen Startsignal aufweist, wobei die Signalsendevorrichtung gekennzeichnet ist durch:

eine mit der Informationssignalerzeugungseinrichtung (16, 17, 18) gekoppelte Phasenmodulationseinrichtung (51) zum Phasenmodulieren der Folge von digitalen Informationssignalen, die eine Signalkomponente mit dem vorangestellten digitalen Startsignal aufweist, in ein phasenmoduliertes Signal, das eine in einen sich von dem hörbaren Frequenzbereich unterscheidenden, nicht hörbaren Frequenzbereich fallende Signalverteilung hat, so daß das phasenmodulierte Signal dadurch auch dann durch die Signalempfangsvorrichtung nicht hörbar wiedergegeben wird, wenn das digitale Startsignal falschlicherweise durch die Signalempfangsvorrichtung erkannt wird;

eine mit der adaptiven Deltamodulationseinrichtung (14) und der Phasenmodulationseinrichtung (51) gekoppelte Kombiniereinrichtung (15) zum Kombinieren des digitalen Sprachsignals mit dem phasenmodulierten Signal zu einer kombinierten Signalfolge; und

eine mit der Kombiniereinrichtung (15) gekoppelte Sendeeinrichtung (19) zum Übertragen der kombinierten Signalfolge zur Signalempfangsvorrichtung als die Folge von digitalen Ausgangssignalen.

2. Signalsendevorrichtung nach Anspruch 1, wobei jedes digitale Sprachsignal ein von einem Anfangszeitpunkt bis zu einem Endzeitpunkt dauerndes Zeitintervall hat und wobei jedes Informationssignal vor dem Anfangszeitpunkt jedes digitalen Sprachsignals angeordnet ist.

3. Signalsendevorrichtung nach Anspruch 1, wobei jedes digitale Sprachsignal ein von einem Anfangszeitpunkt bis zu einem Endzeitpunkt dauerndes Zeitintervall hat und wobei jedes Informationssignal nach dem Endzeitpunkt jedes digitalen Sprachsignals angeordnet ist.

4. Signalsendevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Informationssignale bei Abwesenheit jedes digitalen Sprachsignals eingeschoben werden.

5. Signalsendevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das phasenmodulierte Signal eine binäre Manchester-Codefolge ist.

6. Signalsendevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Informationssignalfolge aus einer Binärsignalfolge besteht und wobei das phasenmodulierte Signal durch ein iteratives Muster einer ersten und einer zweiten Phase spezifiziert wird, die sich voneinander unterscheiden.

7. Signalempfangsvorrichtung zum Empfangen einer Folge von Empfangssignalen, die durch adaptive Deltamodulation eines Sprachsignals zum Erzeugen einer Folge von digitalen Sprachsignalen in einem hörbaren Frequenzbereich und durch Kombinieren der Folge von digitalen Sprachsignalen mit einem phasenmodulierten Signal erzeugt werden, das eine in einen nicht hörbaren Frequenzbereich fallende Signalverteilung hat und eine Folge von digitalen Informationssignalen mit einer Signalkomponente überträgt, der ein digitales Startsignal vorangestellt ist, wobei die Signalempfangsvorrichtung gekennzeichnet ist durch:

eine auf die Empfangssignalfolge reagierende Wiedergabeeinrichtung (36) zum Wiedergeben der Folge von digitalen Sprachsignalen in eine Wiedergabe der Folge von digitalen Sprachsignalen; und

eine Phasendemodulationseinrichtung (52) zum Phasendemodulieren des phasenmodulierten Signals in eine Wiedergabe der Folge von digitalen Informationssignalen ohne hörbare Wiedergabe der Folge von digitalen Informationssignalen, auch wenn das digitale Startsignal fälschlicherweise erkannt wird.

8. Signalempfangsvorrichtung nach Anspruch 7, wobei das phasenmodulierte Signal eine binäre Manchester-Codefolge ist.

9. Signalempfangsvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, wobei das phasenmodulierte Signal durch ein iteratives Muster einer ersten und einer zweiten Phase spezifiziert wird, die sich voneinander unterscheiden.

10. Kommunikationsverfahren zum Übermitteln einer Folge von digitalen Ausgangs- Signalen von einer Signalsendevorrichtung zu einer Signalempfangsvorrichtung, wobei die Signalsendevorrichtung aufweist: eine adaptive Deltamodulationseinrichtung (14) zum adaptiven Modulieren eines Sprachsignals in eine Folge von digitalen Sprachsignalen und eine Informationssignalerzeugungseinrichtung (16, 17, 18) zum Erzeugen einer Folge von digitalen Informationssignalen, die eine Signalkomponente mit einem vorangestellten digitalen Startsignal aufweist, und wobei das Verfahren durch folgende Schritte gekennzeichnet ist:

Phasenmodulieren der Folge von digitalen Informationssignalen in der Signalsendevorrichtung in ein phasenmoduliertes Signal, das eine in einen nicht hörbaren Frequenzbereich fallende Signalverteilung hat und eine Folge von digitalen Informationssignalen überträgt,

Kombinieren der Folge von digitalen Sprachsignalen in der Signalsendevorrichtung mit dem phasenmodulierten Signal zur Folge von digitalen Ausgangssignalen,

Wiedergeben der Folge von digitalen Sprachsignalen in der Signalempfangsvorrichtung in eine Wiedergabe der Folge von digitalen Sprachsignalen als Reaktion auf die Folge von digitalen Ausgangssignalen; und

Phasendemodulieren des phasenmodulierten Signals in der Signalempfangsvorrichtung in eine Wiedergabe der Folge von digitalen Informationssignalen ohne hörbare Wiedergabe der Folge von digitalen Informationssignalen als Reaktion auf die Folge von digitalen Ausgangssignalen, auch wenn das digitale Startsignal fälschlicherweise erkannt wird.

11. Kommunikationsverfahren nach Anspruch 10, wobei das phasenmodulierte Signal eine binäre Manchester-Codefolge ist.

12. Kommunikationsverfahren nach Anspruch 10 oder 11, wobei das phasenmodulierte Signal durch ein iteratives Muster einer ersten und einer zweiten Phase spezifiziert wird, die sich voneinander unterscheiden.







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