DE2253212C3 - Verfahren zur Überwachung einer Codierer- und Decodierer-Anordnung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung der Arbeitsweise einer Codierer- und Decodierer-Anordnung einer PCM-Zcitmultiplex-Übertragungsanlage.

In bekannten Verfahren werden jeweils Abtastproben eines speziellen Prüfsignals in den Codierer eingegeben, codiert und in bestimmten Zeitschlitzen entweder über den Übertragungskanal /um Decodierer im entfernten Endanit oder über einen Zwischenspeicher an einen Decodierer im eigenen Endamt eingegeben und decodiert. Der Spannungsverlauf des Prüfsignals wird dabei derart festgelegt, daß der gesamte von Codierer und Decodierer zu verarbeitende Dynamikbereich überstrichen wird. Jede einzelne Abtastprobe des Prüfsignals gelangt vom Decodierer in einen Vergleicher, der feststellt, ob die Amplitude der Abtastprobe gegenüber dem Momentanwert des ursprünglichen Prüfsignals oder eines Referenzsignals Abweichungen aufweist. Die einen bestimmten, einstellbaren Betrag übersteigenden Abweichungen erzeugen eine Fehleranzeige.

Bei diesem Vergleich ist zu berücksichtigen, daß jede Abtastprobe des Prüfsignals auf dem Wege über Codierer, Zwischenspeicher und Decodierer eine zeitliche Verzögerung von max. 125 jis bei einer Abtastfrequenz von 8 kHz sowie eine Änderung der Amplitude erfahren kann. Dies wirkt sich in dem Sinne nachteilig aus, daß selbst bei einwandfrei arbeitendeTi Codierer und Decodierer mit einer Fehleranzeige durch den Verglcicher gerechnet werden muß.

Der vorliegenden Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, eine Verbesserung gegenüber den bekannten Verfahren zu erreichen, indem sowohl eine zeitliche Verzögerung als auch eine generelle Dämpfung des aus den Abtastproben wiedergewonnenen Prüfsignals beim Vergleich mit dem ursprünglichen Prüfsignal keine Fehleranzeige bewirkt.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß ein Prüfsignal mit wenigstens angenähert exponentiell abklingendem Spannungsverlauf einerseits einem ersten Eingang einer Vergleichsschaltung direkt und andererseits in Form von Abtastproben über den Codierer und den Decodierer sowie über einen nachfolgenden Amplitudenregler einem zweiten Eingang der Vergleichsschaltung zugeführt wird, und daß mit der Vergleichsschaltung durch Vergleichen jeder

ίο einzelnen Abtastprobe mit dem jeweiligen Momentanwert des Prüfsignals Vergleichswerte gebildet werden, von denen wenigstens der erste Vergleichswert dem Amplitudenregler zu dessen Einstellung und die nachfolgenden über eine Schwellwertschaltung mit

\s durch Referenzspannungen mit angenähert gleicher Kurvenform wie das Prüfsignal gesteuerten positiven und negativen Schwellwerten bei Überschreiten des positiven bzw. bei Unterschreiten des negativen Schwellwertes, einer Alarmstufe zugeführt werden.

An Hand der Zeichnungen wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel das oben beschriebene Verfahren näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 a die Kurvenform des Prüfsignals Up,

Fig. Ib die Kurvenfonn der Referenzspannungen ± LZ« und

F i g. 2 ein vereinfachtes Blockschaltbild zur Erläuterung des Verfahrens.

Wie F i g. 2 zeigt, gelangt das Prüfsignal Up einerseits direkt an den ersten Eingang der Vergleichsschaltung V und andererseits gelangt eine durch einen Kanalschalter KS entnommene Abtastprobe des Prüfsignals Up an den Codierer C Die vom Codierer C codierte Abtastprobe gelangt dann in digitaler Form über einen weiteren Kanalschalter KS'in einen Zwischenspeicher Z

}s und von diesem anschließend über einen Kanalschalter KE in den Decodierer D. Der Zwischenspeicher Z wird nur bei nichtsynchronem Betrieb von Codierer und Decodierer derselben Enstelle benötigt. Bei synchronem Betrieb gelangt die jeweilige codierte Abtastprobe direkt vom Codierer Cüber einen Kanalschalter in den Decodierer D. Selbstverständlich können die Abtastproben des Prüfsignals Up vom Codierer Caus auch via Übertragungskanal, Decodierer und Codierer im entfernten Endamt und zurück über einen weiteren Übertragungskanal in den Decodierer D des eigenen Endamtes geschlauft übertragen werden. In diesem Falle können gleichzeitig zwei Codierer und zwei Decodierer überwacht werden. Beim Auftreten eines Fehlers ist aber nicht ohne weiteres klar, ob der Fehler

so in der Ausrüstung des eigenen Endamtes oder in jener des entfernten Endamtes liegt.

Jede einzelne der vom Decodierer D aufbereiteten analogen Abtastproben des Prüfsignals Up gelangt über einen Amplitudenregler AR an den zweiten Eingang der

ss Vergleichsschaltung V, um mit dem jeweiligen Momentanwert des ursprünglichen Prüfsignals Up verglichen

' zu werden. Wenn die Vergleichsschaltung V einen Unterschied feststellt, so gibt sie ein entsprechendes positives oder negatives Differenzsignal, nachstehend

do Vergleichswert genannt, ab. Wenigstens der aus der ersten Abtastprobe jeder Prüfsignalamplitude gewonnene Vergleichswert stellt jeweils den Amplitudenregler AR ein, um dadurch eine entsprechende Anhebung oder Abschwächung der nachfolgenden, an eine

(>s Schwellwertschaltung 51, 52 geführten Abtastproben der abklingenden Prüfsignalamplitude zu bewirken. Mit dieser Maßnahme wird erreicht, daß die vom Decodierer D aufbereiteten analogen Abtastproben des

Prüfsignals Up, unabhängig von einer auf dem Übertragungsweg erfahrenen generellen Dämpfung, nach Passieren des Aniplitudenreglers AR den jeweiligen Momentanwerten des ursprünglichen Prüfsignals Up entsprechen, sofern Codierer C und Decodierer D einwandfrei arbeiten.

Die Vergleichsschaltung V gibt somit nur bei fehlerhaftem Arbeiten eines Codierers C oder eines Decodierers D ein entsprechendes positives oder negatives Differenzsignal als Vergleichswert ab. Eine Schwellwertschaltung 51, 52 mit durch eine negative Referenzspannung — Ur gesteuerten negativen Schwellwert und durch eine positive Referenzspannung + Ur gesteuerten positiven Schwellwert übernimmt den von der Vergleichsschaltung V abgegebenen Vergleichswert Die positive Referenzspannung + Ur bzw. die negative — Ur hat eine angenähert gleiche Kurvenform wie die positive bzw. negative Amplitude des Prüfsignals Up. Bei Überschreiten bzw. Unterschreiten des momentanen positiven bzw. negativen Schwcllwertes durch ein allfälliges von der Vergleichsschaltung V abgegebenes Differenzsignal wird von der Schwellwertschaltung 51, 52 über ein ODER-Gatter G eine Alarmstufe A zur Auslösung eines Alarmes angesteuert. Die Quantisierungsstufen des im Codierer bzw. Decodierer enthaltenen Analog-Digital- bzw. Digital-Analog-Wandlers weisen, um Verzerrungen bei kleinen Analogsignalen zu vermeiden, üblicherweise ir it abnehmender Amplitude feiner gestufte Werte auf. Ein Prüfsignal, dessen positive und negative Amplitude einen wenigstens angenähert exponentiell abklingenden Spannungsverlauf aufweist, hat somit eine ähnliche Charakteristik wie der Verlauf der Quantisierungskennlinie im Analog-Digital- bzw. Digital-Analog-Wandler und hat deshalb den Vorteil, für kleiner werdende Momentanwerte des Prüfsignals ebenfalls eine steigende Zahl von Abtastproben zu liefern. Dadurch können sämtliche Quantisierungsstufen des Dynamikbereiehes durch ein einzelnes, aperiodisches, aus einer positiven und einer negativen Amplitude mit wenigstens angenähert exponentiell abklingendem SpannungsverUiuf bestehendes Prüfsignal überprüfe werden, sofern die zeiliiehe Dauer tp der beiden aufeinanderfolgenden Amplituden dem Produkt aus der Anzahl K Quantisierungsstufen und der zeitlichen Dauer t \ zwischen zwei aufeinanderfolgenden Abtastungen entspricht, also

ίο tp= K ■ tlist.

Eine dauernde Überwachung läßt sich indessen nur durch ein periodisches Prüfsignal erreichen, dessen Frequenz durch die Anzahl K Quantisierungsstufen des Analog-Digital- bzw. Digital-Analog-Wandlers sowie

is durch die Abtastfrequenz Λ bestimmt ist. Damit während einer Periode des Prüfsignals jede einzelne Quantisierungsstufe wenigstens einmal geprüft werden

kann, ergibt sich als Frequenz für das Prüfsignal Ip < J

<o In PCM-Übertragungsanlagen, die mit einer Abtastfrequenz von 8 kHz arbeiten und Codierer bzw. Decodierer mit 256 Quantisierungsstufen aufweisen, wird für das Prüfsignal zweckmäßig eine Frequenz Ip von 30 Hz gewählt. Den exponentiell abklingenden

>s Spannungsverlauf des Prüfsignals Up erhält man beispielsweise durch Differentiation einer rechteckförmigen Wechselspannung mit der Frequenz fp.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß der positive und der negative

ίο Schwellwert der Schwellwertschaltung durch eine positive bzw. negative Referenzspannung mit wenigstens angenähert gleicher Kurvenform wie die positive bzw. negative Amplitude des Prüfsignals Up mit vorzugsweise exponentiell abklingendem Spannungs-

(s verlauf im Takte des Prüfsignals eingestellt werden. Dadurch ergibt sich eine variable, entsprechend dem Verlauf des Prüfsignals ändernde Fehlergrenze.

Hierzu 1 IiUnI /eichiuiimen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Überwachung der Arbeitsweise einer Codierer- und Decodierer-Anordnung einer PCM-Zeitmultiplex-Übertragungsanlage, dadurch gekennzeichnet, daß ein Prüfsignal (Up) mit wenigstens angenähert exponentiell abklingendem Spannungsverlauf einerseits einem ersten Eingang einer Vergleichsschaltung (V) direkt und andererseits in Form von Abtastproben über den Codierer (C) und den Decodierer (D) sowie über einen nachfolgenden Amplitudenregler (AR) einem zweiten Eingang der Vergleichsschaltung (V) zugeführt wird, und daß mit der Vergleichsschaltung (V) durch Vergleichen jeder einzelnen Abtastprobe mit dem jeweiligen Momentanwert des Prüfsignals (Up) Vergleichswerte gebildet werden, von denen wenigstens der erste Vergleichswert dem Amplitudenregler (AR) zu dessen Einstellung und die nachfolgenden über eine Schwellwertschaltung (Si, 52) mit durch Referenzspannungen (+ Uk, -Uh) mit angenähert gleicher Kurvenform wie das Prüfsignal (Up) gesteuerten positiven und negativen Schwellwerten bei Überschreiten des positiven bzw. bei Unterschreiten des negativen Schwellwertes, einer Alarmstufe ^zugeführt werden.