DE2518611C2

DE2518611C2 - Filter for Loran-C signal pulses

Info

Publication number: DE2518611C2
Application number: DE19752518611
Authority: DE
Inventors: Herbert L. Cohasset Mass. Brown; John M. Westford Mass. Currie
Original assignee: INTERNATIONAL NAVIGATION CORP BEDFORD MASS US
Current assignee: INTERNATIONAL NAVIGATION CORP BEDFORD MASS US
Priority date: 1975-04-24
Filing date: 1975-04-24
Publication date: 1982-09-09
Also published as: DE2518611A1; AU8093875A; AU500769B2

Description

Den nachfolgenden Betrachtungen liegen in erster Linie die Probleme des Empfangs von Loran-C-Signalen zugrunde. Zunächst muß die Bandbreite des Empfängerfilters breit genug sein, um die Boden- und Raumwellen-HF-Impulssignale nicht so zu verschmieren, daß sich ein Fehler bezüglich der erwarteten Ankunftszeit des Bodenwellensignals ergibt, der durch Veränderungen des durch Mehrwegeempfang hervorgerufenen Echos erzeugt wird. Andererseits muß das Filter aber schmaibandig genug sein — und in einigen Fällen ausreichend steile Flanken aufweisen —. um Nahinterferenzen dicht benachbarter Frequenzen zu eliminieren. Wenn beispielsweise die Trägerfrequenz kHz beträgt, kann ein anderer Sender, der für ein weiteres Nävigationssystem arbeitet, ein Interferenzsignal von {30 kHz aussenden, das um 30 bis 40 dB oder mehr herabgesetzt werden muß. Nach einer dritten Überlegung müssen andere frequenzmäßig weit abgele^ gene Dienste — wie beispielsweise der Funkverkehr des Schiffes, das den Navigationsempfänger trägt, der auf einer Frequenz vorgenommen werden mag, die swanzigfach größer ist als die 100 kHz-Frequenz — bezüglich ihrer Signalamplitude sehr stark (vorzugsweise mehr als 100 dB) herabgesetzt werden, da der Sender räumlich dicht benachbart istThe following considerations focus primarily on the problems of receiving Loran-C signals underlying. First, the bandwidth of the receiver filter must be wide enough to accommodate the ground and Not to smear the skywave RF pulse signals that there is an error with respect to the expected time of arrival of the ground wave signal caused by Changes in the echo caused by multipath reception is generated. On the other hand, it must But filters should be narrow enough - and in some cases have sufficiently steep slopes -. around Eliminate near-range interference from closely spaced frequencies. For example, if the carrier frequency kHz, another transmitter working for another navigation system may transmit an interference signal of {30 kHz which must be reduced by 30 to 40 dB or more. After a third Other services that are far away in terms of frequency must be considered - such as the radio traffic of the Ship that carries the navigation receiver that may be made on a frequency that is twenty times greater than the 100 kHz frequency - with respect to their signal amplitude are reduced very strongly (preferably more than 100 dB), since the transmitter is spatially closely adjacent

Das Filtersystem eines Loran-C-Empfängers sollte daher einen ausreichend breitbandigen Empfang zulassen, um nicht Boden- und Raumwellensignale miteinander zu verschmieren. Es muß bezüglich der benachbarten Frequenzbereiche schmaibandig genug sein, um eine im selben Frequenzband gelegene Interferenz, die von einem im selben Teil des Frequenzspektrums arbeitenden weiteren Navigationsssystem herrührt, wirksam zu eliminieren. Weiterhin müssen störende Signale, die an Bord für einen völlig anderen Zweck erzeugt werden, um ca. 120 dB herabgesetzt werden. Schließlich soll da.* Filtersystem darüber hinaus auch durch Differentiations- und ähnliche Schaltungen im Empfänger selbst erzeugtes hochfrequentes Rauschen reduzieren.The filter system of a Loran-C receiver should therefore allow a sufficiently broadband reception, so as not to smear ground and space wave signals with one another. It must be related to the neighboring Frequency ranges narrow enough to avoid interference in the same frequency band caused by another navigation system operating in the same part of the frequency spectrum eliminate. Furthermore, interfering signals that are generated on board for a completely different purpose must can be reduced by approx. 120 dB. Finally there should be. * Filter system also through differentiation and similar circuits in the receiver itself reduce generated high-frequency noise.

Ein bekanntes Loran-C-Filtersystem, wie es beispielsweise im Sperry Gyroscope Manual HB-13-0003, July 1966, AN/ARN 85 beschrieben ist, enthält ein dreipeü ges synchron abstimmbares Filter mit einer Mittenfrequenz von 100 kHz für Loran-C-Betrieb und einer Bandbreite von 23 kHz. Diese Bandbreite wurde gewählt um eine Auflösung der durch Verzögerung hervorgerufenen Zeitdifferenz zwischen Boden- und Raumwelle bis her.A zu 30 Mikrosekunden zu ermöglichen. Es wurde so entworfen, daß die Störung durch ein Raumwellensignal, dessen Pegel um 30 dB über dem des Bodenwellensignals liegt, bei einer so kurzen Verzögerungszeit wie 30 Mikrosekunden nicht mehr als '/«> der Amplitude der dritten Schwingung — hergeleitet aus der Raumwelleninl'ormation — ausmacht Nach höheren Frequenzen hin fällt die Filterdurchlaßkurve gleichmäßig ab. Die Steigung beträgt dabei 18 dB pro Oktave, worauf bei einem Vergleich mit dem Ausführungsbeispiel weiter unten noch eingehender Bezug genommen werden soll. Das Signal fällt damit bei den Frequenzen, die je 11,5 kHz von 1·'Ό kHz entfernt sind, um 3 dB ab. Die um 11,5 kHz weiter entfernt liegenden Signale werden um 21 dB, die bei 144 kHz um weitere 18 dB gedämpft etc. Bei wesentlich höheren Frequenzen, wie beispielsweise 2 oder 3 MHz, ist die Filterdämpfung ausreichend, um das Signal eines jeden an Bord befindlichen VHF-Senders ausreichend zu unterdrucken, so daß schädliche Interferenzen mit den empfangenen Loran-Signalen ausgeschlossen sind. Einer der Hauptnachteile einer derartigen Lösung des Problems der Filterung der Loran-C-Signale ergibt sich aber aus der Tatsache, daß ein Filter, dessen Übertragungscharakteristik im Hinblick auf die schädli rhen Auswirkungen der Raumwellen, die allerdings nur für verhältnismäßig k eine Zeiträume auftreten — wie zuvor dargestellt — ausgelegt wurde, die beim Betrieb mit 73,83.113 oder 12'9 kHz auftretenden Interferenzen nicht hinreichend unterdrücken kann. Eine Decca-Fre· quenz von 129 kHz aus einer Entfernung von 5 Meilen erscheint am Ausgang des Filters mit einem Pegel, der um 3OdB über dem eines aus 1000 sm Entfernung aufgenommenen Loran-C-Signals liegt, wobei das dem Filter eigene Durchlalßverhalten bei 129 kHz größer ist als es für eine angemessene Raümwellen-Bodenvvellen' Auflösung eigentlich notwendig Wäre. Unglücklicher^ weise Üegt dieses Problem in dem glockenförmigen (Besselfunktions-) Verlauf in Abhängigkeit von der Frequenz dieser synchron abstimmbaren Filter selbstA well-known Loran-C filter system, such as this in the Sperry Gyroscope Manual HB-13-0003, July 1966, AN / ARN 85, contains a three menu ges synchronously tunable filter with a center frequency of 100 kHz for Loran-C operation and a Bandwidth of 23 kHz. This bandwidth was chosen to provide a resolution due to delay caused time difference between ground and sky waves up to her.A of up to 30 microseconds. It was designed in such a way that interference from a room wave signal whose level is 30 dB above that of the Bump signal is, with a delay time as short as 30 microseconds, no more than '/ «> the amplitude of the third oscillation - derived from the sky wave information - is higher The filter transmission curve drops evenly towards frequencies. The slope is 18 dB per Octave, to which more detailed reference is given below when compared with the exemplary embodiment should be taken. The signal thus falls at the frequencies that are 11.5 kHz away from 1 · 'Ό kHz, by 3 dB. Those 11.5 kHz further away Signals are attenuated by 21 dB, at 144 kHz by a further 18 dB etc. At much higher frequencies, such as 2 or 3 MHz, the filter attenuation is sufficient to hold any signal on board VHF transmitter sufficiently suppressed so that harmful interference with the received Loran signals are excluded. One of the main disadvantages of such a solution of the The problem of filtering the Loran C signals arises from the fact that a filter whose Transfer characteristics with regard to the harmful effects of the sky waves, but only occur for relatively k a time periods - as shown above - was designed during operation with 73,83,113 or 12'9 kHz occurring interferences cannot suppress sufficiently. A Decca frequency of 129 kHz from a distance of 5 miles appears at the output of the filter with a level equal to is 3OdB above that of a Loran-C signal recorded from a distance of 1000 nm, with the dem Filter's own pass-through behavior at 129 kHz is greater than it is for an appropriate spatial wave bump. Resolution would actually be necessary. Unfortunate ^ wise Üetzt this problem in the bell-shaped (Bessel function) course depending on the Frequency of these synchronously tunable filters themselves

begründet, so daß unter den oben genannten Betriebsbedingungen nur ein Kompromiß angestrebt werden kann.justified, so that only a compromise is sought under the operating conditions mentioned above can.

Eine weitere bekannte Lösung dieses Problems enthält ein Filter mit sehr steilen Flanken, wie beispielsweise der Litton LRN 101 Navigationsempfänger, der der U. S. Coast Guard ungefähr im Juni 1971 vorgeschlagen wurde und im LRN 101-Manual beschrieben ist. Eine derartige Filtercharakteristik wird ebenfalls noch weiter unten im Vergleich mit dem ι ο Ausführungsbeisp'f' behandelt werden. Sie verläuft im oberen Teil flach mit einer 3 dB-Bandbreite, die der des vorgenannten, bekannten Filtersystems angenähert ist und ungefähr 20 kHz beträgt. Die Flanken fallen wegen der großen Zahl von Polen des Filters steil ab, die Verzögerung und Verschnnerung von Boden- und Raumwellensignalen verursachen jedoch bei diesem Filter eine Störung, die weit oberhalb der 35 dB des vorgenannten Filtersystems liegtAnother known solution to this problem includes a filter with very steep slopes, such as for example, the Litton LRN 101 navigation receiver that the U.S. Coast Guard provided around June 1971 proposed and described in the LRN 101 manual is. Such a filter characteristic is also described below in comparison with the ι ο Execution example 'f' are treated. It runs in upper part flat with a 3 dB bandwidth, which is approximated to that of the aforementioned, known filter system and is approximately 20 kHz. The slopes drop off steeply because of the large number of poles of the filter However, this causes delay and blurring of ground and space wave signals Filter a disturbance that is far above the 35 dB of the aforementioned filter system

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Filter anzugeben, das in der Lage ist. Signale, die nicht benachbart innerhalb desselben Frequenzbandes, als auch solche, die zwar frsquenzrnäßig abgelegen aber dafür räumlich aus sehr kurzer Entfernung aufgenommen werden, hinreichend zu unterdrücken.The invention is based on the object of specifying a filter that is capable. Signals that don't adjacent within the same frequency band, as well as those that are remote in terms of sequence but are recorded spatially from a very short distance, to be sufficiently suppressed.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved according to the invention by the features specified in claim 1.

Als überraschender Vorteil der Erfindung hat sich herausgestellt, daß durch eine bestimmte Filterkombination alle oben dargestellten Probleme gleichzeitig gelöst werden, ohne daß dabei einer der genannten Nachteile auftritt. Insbesondere wurde gefunden, daß durch die Verwendung eines ersten — vorzugsweise elliptischen — Filters mit begrenzter Polzahl, dessen Verhalten bei rechtwinkligen Sprungfunktionen bekannt ist, um eine gute Flankenselektion zu erzielen, bei Zugrundelegung nur weniger Pole mit verhältnismäßig breiter Mittenfrequenz kein wesentliches Verschmieren der unverzögerten und der verzögerten Impulse auftritt. Dieses Filter bewirkt zusammen mit einem weiteren Filter, das ebenfalls eine begrenzte Polzahl aufweist (vorzugsweise 1 veipolig synchron), deren Charakteristik gleichfalls breitbandig ist, aber einen glockenförmigen (Besselfunktions-) Verlauf des Filterverhalten ergeben mit einem allmählichen Amplitudenabfall in Richtung von der Mittenfrequenz weg, ein kombiniertes Verhalten mit minimalem Verschnieren, angemessener Unterdrückung von innerhalb des Ban.des gelegenen Interferenzen und einer Weitabselektion, die eine verbesserte Brauchbarkeit hei der Anwendung in Verbindung mit Loran-C und anderen navigatorischen Verfahren ermöglicht.It has been found to be a surprising advantage of the invention that all of the above-mentioned problems are solved simultaneously by a certain filter combination without one of the disadvantages mentioned occurring. In particular, it has been found that by using a first - preferably elliptical - filter with a limited number of poles, the behavior of which is known for right-angled step functions in order to achieve good edge selection, if only a few poles with a relatively wide center frequency are used as a basis, there is no significant smearing of the instantaneous and the delayed pulses occurs. This filter, together with another filter, which also has a limited number of poles (preferably 1 polar synchronous), whose characteristic is also broadband, but results in a bell-shaped (Bessel function) curve of the filter behavior with a gradual decrease in amplitude in the direction away from the center frequency, a combined behavior with minimal blurring, adequate suppression of interferences located within the band, and far-off selection, which enables improved usability in connection with Loran-C and other navigational methods.

Da die Verzögerung eines Filters durch die Steigung des Phasenveiiaufs der Filtercharakteristik bestimmt wird, weist ein elliptisches Filter, bei dem die Steigung des Phasenverlaufs im Bereich der Mittenfrequenz naturgemäß relativ klein ist. eine weitgehend verzerrungsfreie (Jbertragung der Signalanteile in der Nähe der Mittenfrequenz bei «ehr kleiner Verzögerung auf. Es kann deshalb ein elliptisches Filter unter der Bedingung benutzt werden, daß seine Bandbreite groß ist im Vergleich mit der zu übertragenden Bandbreite. Diejenige Anteile des Signalimpülses, welche Weiter Vom engen Bereich um die Mittenfrequenz entfernt liegen, werden jedoch durch das elliptische Filterverhaiten einer sehr großen Phasendrehung unterworfen, woraus eine größers Verzerrung und Verzögerung resultiert Der Erfindung liegt nun die Erkenntnis zugrunde, daß, wenn ein elliptisches Filterverhalten linear mit einer glockenförmigen Besselfunktiun (bzw. einem synchron abgestimmten oder ähnlichen Filtertyp) in der dargestellten kritischen Weise überlagert wird, das elliptische Filter eine ausreichende Bandbreite ermöglicht, um das Signal ohne Verzerrung und Verzögerung durchzulassen, während der Durchgang des Signals durch das Bessel- oder ähnliche Filter, das eine ausreichende Bandbreite aufweist, um die Zeitverzögerung vernachlässigbar zu machen, ein Über-alles-Verhalten ermöglicht, bei dem trotz der steilen Flankenselektivität des elliptischen Filters keine Verschmierung von Raum- und Bodenwelle auftritt Gleichzeitig ermöglicht die Filterkombination durch die große Dämpfung der weit außerhalb liegenden Frequenzen, infolge des Bessel- oder ähnlichen Filters, eine große Weitabselektion, wiederum ohne nennenswerte Verzögerung, die ein Verschmieren von Raum- und Bodenwelle bewirken würde.Since the delay of a filter is determined by the slope of the phase difference of the filter characteristic is, has an elliptical filter, in which the slope of the phase curve in the range of the center frequency is naturally relatively small. a largely distortion-free (transmission of the signal components in the vicinity the center frequency with a rather small delay. It Therefore, an elliptical filter can be used on condition that its bandwidth is large Comparison with the bandwidth to be transmitted. Those parts of the signal pulse which continue Away from the narrow area around the center frequency are, however, subjected to a very large phase shift due to the elliptical filter behavior, from which a greater distortion and delay results. The invention now lies in the knowledge is based on the fact that if an elliptical filter behavior is linear with a bell-shaped Bessel function (resp. a synchronously matched or similar filter type) is superimposed in the critical manner shown, The elliptical filter allows sufficient bandwidth to pass the signal without distortion and Delay while passing the signal through the Bessel or similar filter, the has sufficient bandwidth to make the time lag negligible, an over-all behavior allows, in which, despite the steep edge selectivity of the elliptical filter, no smearing of room and ground waves occurs at the same time, the filter combination enables through the Great attenuation of the far outside frequencies, as a result of the Bessel or similar filter, a large selection, again without any significant delay, the smearing of space and Bump would cause.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und dem Ausführungsbeispiel für die Erfindung, das im Folgenden anhand !er Zeichnung näher erläutert werden soll. Es zeigtFurther advantages of the invention emerge from the subclaims and the exemplary embodiment for the Invention, which will be explained in more detail below with reference to the drawing. It shows

F i g. 1 ein Diagramm mit dem Amplitudenverhalten eines erfindungsgemäßen Filters, aufgetragen über der Frequenz, sowie das entsprechende Verhalten uer genannten bekannten Filt-ersysteme undF i g. 1 shows a diagram with the amplitude behavior of a filter according to the invention, plotted against FIG Frequency, as well as the corresponding behavior of the known filter systems and

F i g. 2 ein Blockdiagramm eines bevorzugten Ausführungsbeispiels eines Filters.F i g. Figure 2 is a block diagram of a preferred embodiment of a filter.

In Fig. 1 erstreckt sich das Spektrum einer Loran-C-HF-Impulsübertragung beiderseits der 100 kHz Mittenfrequenz, wobei die ansteigende Impulsflanke (vor dem Auftreten von Echos) Anteile enthält, die um weniger a!s 35 dB abgesenkt und wenigstens 10 kHz von der Mittenfrequenz entfernt sind. Die zuerst beschriebene bekannte Lösung (Kurve 1) ist zwar insoweit geeignet, als sie nicht die von der Empfangsantenne hereinkommenden Anteile beeinflußt, da bei einer um 1OkHz von dem 100 kHz-Träger abgelegenen Frequenz die Filterkurve noch kaum abgefallen ist. Sie leidet allerdings darunter, daß keine ausreichende Unterdrückung der oben genannten anderen Signalquellervorgenommen wird, wobei es sich insbesondere um Interferenzen handelt. Die andere bekannte Lösung (Kurve 2) eliminiert zwar zuverlässig frequenzmäßig nahegelegene Interferenzsignale, aber das Amplitudenübertragungsverhalten fällt bei ca. 90 kHz so steil ab, daß eine verzerrungsfreie Übertragung dieses Teils der Loran-Seitenbänder nicht gewährleistet ist. Weiterhin ist die Verzerrung bei 80 kHz für diese Seitenbänder bereits so erheblich, daß die Impulse anschließend nicht mehr für Periodenauswahl- oder ähnliche Schaltungen brauchbar sind. Darüber hinaus ist die Unterdrückung der zwanzigfachen Arbeitsfrequenz unzureichend.In Fig. 1, the spectrum of a Loran-C RF pulse transmission extends on both sides of the 100 kHz center frequency, whereby the rising pulse edge (before the occurrence of echoes) contains components, which are lowered by less than 35 dB and at least 10 kHz away from the center frequency. The first The known solution described (curve 1) is suitable insofar as it is not that of the receiving antenna Incoming components influenced, since at a 10 kHz remote from the 100 kHz carrier Frequency the filter curve has hardly dropped. However, it suffers from the fact that it is not sufficient Suppression of the other signal sources mentioned above is carried out, in particular is interference. The other known solution (curve 2) eliminates reliably in terms of frequency nearby interference signals, but the amplitude transmission behavior drops so steeply at approx. 90 kHz that a distortion-free transmission of this part of the Loran's collateral ligament is not guaranteed. Furthermore, the distortion is at 80 kHz for these sidebands already so significant that the pulses are then no longer for period selection or similar circuits are useful. In addition, the suppression of twenty times the operating frequency is insufficient.

Mittels C¹Cs erfindungsgemäßen Filters ergibt sich jedoch ein resultierender Verlauf (Kurve 3). der in gewisser Weise die Vorteile des Verhaltens dt." beiden bekannten Lösungen in sich vereinigt, ohn; mit deren Nachteilen behaftet zu sein. Um diesen Verlauf zu erhalten, ist jedoch ein ihnen gegenüber vollständig anderes Vorgehen unj eine andersartige Abstimmung erforderlich. D.e linear überlagerte Kurve 3 läßt sich nicht durch eine einfache Kombination der be'den bekannten Filtersysteme erreichen. Insbesondere wird bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel eine begrenzte Anzahl von Polen (in diesem Fall drei) dem Entwurf des elliptischen 30 khz.-Breitbandfilters A (Fig.2) zügrundegelegt, um für ein vorgegebenes auszunutzen-However, a resultant curve results (curve 3) by means of C ^{1 Cs filters according to the invention.} which in a certain way combines the advantages of the behavior of both known solutions without being afflicted with their disadvantages. In order to obtain this course, however, a completely different approach and a different kind of coordination is required. De linearly superimposed Curve 3 cannot be achieved by a simple combination of the two known filter systems In particular, in the preferred exemplary embodiment, a limited number of poles (in this case three) is based on the design of the elliptical 30 kHz broadband filter A (FIG. 2) in order to take advantage of a given

des Band eine minimale Phasenverzerrung zu erhalten. Dabei ergibt sich gleichzeitig eine Unterdrückung von Signalen anderer Quellen um 35 bis 40 dB, wobei einige außengelegene Decca-Frequenzen, wie beispielsweise 73 und 129 kHz eingeschlossen sind, wie es schematisch aus dem rechtwinkligen sprungfunktionsarligen Verlauf der Filtercharakteristik gemäß Kurve 4 hervorgeht. Das Verhalten zeigt einen ebenen Bereich mit im wesentlichen konstanter, großer Amplitude und einer Bandbreite, die diesen 30 kHz entspricht, sowie einer Mittenfre^ quenz entsprechend der Trägerfrequenz von 100 kHz. Die Flanken fallen innerhalb von wenigen Kilohertz bei etwa 85 und 115 kHz steil ab, um die Seitenbandfrequenzen zu unterdrücken. Oberhalb von 115 kHz und unterhalb von 85 kHz ergibt sich die genannte große Dämpfung von 35 bis 4OdB. Damit unterscheidet sich der Verlauf beträchtlich von dem des bekannten steilflankigen Filters gemäß Kurve 2.of the tape to obtain minimal phase distortion. At the same time, this results in a suppression of Signals from other sources by 35 to 40 dB, with some external Decca frequencies such as 73 and 129 kHz are included, as shown schematically from the right-angled jump function-like course the filter characteristic according to curve 4 emerges. The behavior shows a flat area with essentially constant, large amplitude and a bandwidth that corresponds to this 30 kHz, as well as a center frequency frequency corresponding to the carrier frequency of 100 kHz. The flanks fall within a few kilohertz about 85 and 115 kHz steeply to suppress the sideband frequencies. Above 115 kHz and below 85 kHz there is the aforementioned large attenuation of 35 to 4OdB. This differs the course is considerably different from that of the known steep-edged filter according to curve 2.

Durch die Erweiterung der Bandbreite des Filters A auf ungefähr 30 kHz ergibt sich im interessierenden Band ein Phasenverhalten mit einer hinnehmbaren kleinen Verzerrung. Das Verhalten des Filters A (Kurve 4) allein leidet aber unter der Tatsache, daß die Unterdrückung von Signalen mit weit abgelegener Frequenz von dicht benachbarten Nachrichtensendern auf demselben oder einem in der Nähe befindlichen Schiff für nichtnavigatorische Funkdienste (bei beispielsweise 2 oder 3 MHz) unzureichend ist.By expanding the bandwidth of the filter A to approximately 30 kHz, a phase behavior with an acceptable small distortion results in the band of interest. The behavior of filter A (curve 4) alone suffers from the fact that the suppression of signals with a far frequency from closely adjacent news transmitters on the same or a nearby ship is insufficient for non-navigational radio services (at 2 or 3 MHz, for example) is.

Aus F i g. 2 ist ersichtlich, wie das elliptische Filter A, dessen Eingang 6 mit dem Ausgang des Navigationsempfängers verbunden ist mittels eines Verstärkers 11 linear mit einem zweipoligen synchron abgestimmten Filter B (Kurve 5 in Fig. 1) kombiniert ist. Zwei getrenntere einen Pol bildende Filter Si und Bj, die über einen weiteren Verstärker 12 miteinander verbunden sind, sind so abgestimmt, daß sie einen glockenförmigen, im wesentlichen einer Bessel-Funktion entsprechenden Verlauf der Übertragungscharakteristik (Kurve 5 in Fig. I) erhalten. Es ist bemerkenswert, daß die Bandbreite (bei 3 dB Abfall) des Filters B (Kurve 5) geringfügig größer ist als die des Filters A (Kurve 4), wobei sie so gewählt ist. daß keine nennenswerte Verzerrung des interessierenden Bandes von 80 bis 12C kHz hervorgerufen wird. Die Bandbreite beträgt vorzugsweise 40 kHz. Das zweipolige Filter B hat als Filter mit begrenzter Polzahl eine größere Bandbreite als das Filter bekannter Bauart gemäß Kurve 1. um sicherzustellen, daß Impulse des interessierenden Bandes von 80 bis 120 kHz nicht verzerrt werden. Die Charakteristik des Filters B gemäß Kurve 5 in F i g. 1 weist eine Amplitude bei der Mittenfrequenz auf. die geringfügig über der des Filters A (Kurve 4) liegt und außerhalb dieser Kurve 4 gleichmäßig abfällt, sich dieser bei den Frequenzwerten von ca. 85 und 115 kHz annähert und entsprechend einer zunehmenden Dämpfung weiter abfällt, wobei sie die Kurve 4 im Bereich ihrer oberhalb von 115 kHz und unterhalb von 85 kHz gelegenen Abschnitte konstanter Dämpfung zu schneidet. From Fig. 2 shows how the elliptical filter A, the input 6 of which is connected to the output of the navigation receiver, is linearly combined with a two-pole synchronously tuned filter B (curve 5 in FIG. 1) by means of an amplifier 11. Two separate filters Si and Bj, which form a pole and are connected to one another via a further amplifier 12, are matched so that they receive a bell-shaped course of the transmission characteristic (curve 5 in FIG. I) which essentially corresponds to a Bessel function. It is noteworthy that the bandwidth (with a 3 dB drop) of filter B (curve 5) is slightly larger than that of filter A (curve 4), in which way it is chosen. that no appreciable distortion of the band of interest from 80 to 12C kHz is caused. The bandwidth is preferably 40 kHz. The two-pole filter B , as a filter with a limited number of poles, has a larger bandwidth than the filter of the known type according to curve 1, in order to ensure that pulses in the band of interest from 80 to 120 kHz are not distorted. The characteristics of the filter B according to curve 5 in FIG. 1 has an amplitude at the center frequency. which is slightly above that of filter A (curve 4) and falls evenly outside of this curve 4, approaches this at the frequency values of approx. 85 and 115 kHz and continues to decrease in accordance with increasing attenuation, with curve 4 in the area above it of 115 kHz and below 85 kHz sections of constant attenuation.

Mittels dieser Kombination von Filtern und ihrer entsprechenden kritischen justierung ergibt sich ein resultierendes Filierverhalten gemäß Kurve 3 mit einem anfänglichen symmetrischen glockenförmigen Abfall zu beiden Seiten der Mittenfrequenz, einem anschließenden Steilabfall, entsprechend dem Verlauf der Kurve 4, Und eitlem abflachenden Bereich großer Dämpfung jeweils zu den weiter abliegenden Frequenzen hin. Auf diese Weise ergibt sich eine angemessene Trennung zwischen Boden- und Raumwellen bei 30 Mikrosekunden Verzögerung und gleichzeitig eine Unterdrückung der weit abliegenden Frequenzen räumlich nahegelegener starker Sender mit ca. 120 dB Dämpfung sowie auch eine Beseitigung der im äußeren Teil des Bandes (z. B. bei 73 und 129 kHz) gelegenen Decca-Frequenzen.Using this combination of filters and their corresponding critical adjustment results in a resulting filtering behavior according to curve 3 with a initial symmetrical bell-shaped drop on either side of the center frequency, a subsequent one Steep drop, corresponding to the course of curve 4, and a vain flattening area of great attenuation towards the frequencies further away. In this way there is an adequate separation between ground and sky waves with a 30 microsecond delay and suppression at the same time the distant frequencies of spatially close strong transmitters with approx. 120 dB attenuation as well as an elimination of the Decca frequencies in the outer part of the band (e.g. at 73 and 129 kHz).

Bei dem in F i g. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel eines Filters wird eine Obersteuerung der Verstarker ii und 12 dadurch vermieden, daß das dreipolige elliptische Filter A möglichst weit vorn im Signalweg angeordnet ist. um Interferenzsignale zu beseitigen, bevor sie in den Verstärkerstufen in der Amplitude heraufgesetzt werden können. Es ist weiterhin als notwendig angesehen worden, eine Anzapfung nach dem ersten, einen Pol des abgestimmten Synchronfilters B bildenden Filterteil B\ vorzusehen, an die eine Hulllcu.-vendifferenzierschaltung 13 angeschlossen ist. Aus dieser gelangt aber ein beträchtlicher Rauschanteil (dargestellt durch den Pfeil 7) in den Selektionsvorgang, da eine Differenzierschaltung in erster Linie ein hochfrequentes Bauelement ist. Zur Lösung des sich daraus ergebenden Problems wurde ein weiteres abgestimmtes Polfilter B% gleicher Bauart mit der Hüllkurvendifferenzierschaltung 13 verbunden, wodurch die Hüllkurven- oder Periodenselektion des Empfängers wesentlich verbessert wurde. Es ist dabei notwendig, daß das weitere Polfilter Bj hinsichtlich seiner Bandbreite und Verzögemngszeit auf das Polfilter B-j abgestimmt ist. so daß die kohärenten Sample-Triggerimpulse, die für einen Phasen- und einen Hüllkurvenregelkreis benötigt werden, miteinander korreliert sind. Die über Ausgänge 8 und 9 angeschlossenen nachfolgenden Schaltungen und weitere Empfängereinzelheiten sind nicht dargestellt, da sie nicht Teil der Erfindung sind. Weiteres dazu kann den vorgenannten Veröffentlichungen entnommen werden. Geeignete Schaltungen für elliptische und synchron abgestimmte Filter finden sich in »Simplified Modem Filter Design« von P. R. Geffe. Hayden Book Co, 1963 und »Reference Data For Radio Engineers«. 5. Auflage. H. W. Sams and Company Ina of International Telephone and Telegraph Company, 1968.In the case of the FIG. The embodiment of a filter shown in FIG. 2 avoids overdriving the amplifiers ii and 12 in that the three-pole elliptical filter A is arranged as far forward as possible in the signal path. to eliminate interference signals before they can be increased in amplitude in the amplifier stages. It has also been considered necessary to provide a tap after the first, one pole of the synchronous matched filter B filter forming part B \ to which a Hulllcu.-vendifferenzierschaltung 13 is connected. From this, however, a considerable amount of noise (shown by arrow 7) enters the selection process, since a differentiating circuit is primarily a high-frequency component. To solve the problem arising from this, another matched polarizing filter B% of the same design was connected to the envelope curve differentiating circuit 13, as a result of which the envelope curve or period selection of the receiver was significantly improved. It is necessary that the further polarizing filter Bj is matched to the polarizing filter Bj with regard to its bandwidth and delay time. so that the coherent sample trigger pulses, which are required for a phase and an envelope curve control loop, are correlated with one another. The subsequent circuits connected via outputs 8 and 9 and further receiver details are not shown since they do not form part of the invention. Further information can be found in the aforementioned publications. Suitable circuits for elliptical and synchronously matched filters can be found in "Simplified Modem Filter Design" by PR Geffe. Hayden Book Co, 1963 and "Reference Data For Radio Engineers". 5th edition. HW Sams and Company Ina of International Telephone and Telegraph Company, 1968.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1.Filter for Loran-C signal pulses to suppress interfering signals that are adjacent to the usable frequency band and to suppress interfering signals that are far away from the usable frequency, but with interfering signals of greater field strength than the usable signal, characterized by a series connection of two different filters (A, B), one of which Filter (A) has a transmission curve (4) which has an essentially constant first value on both sides of the center frequency of the signal pulses over a given frequency band and which suddenly drops relatively steeply to a second value at the limits of this frequency band maintains above and below frequency ranges adjoining it, and of which the other filter (B) has a transmission curve (5) which is essentially bell-shaped and has a 3 dB bandwidth which is at least slightly greater than that of the first filter (A ) , and which, far from the middle frequency, has attenuation in each case, which is greater than that of the first filter (A) in its areas of great attenuation

2. Filter according to Claim 1, characterized in that the center frequency is approximately 100 kHz, the bandwidth of the first filter (A) is approximately 30 kHz and that of the further filter (B) is approximately 40 kHz.

3. Filter according to claim 1 or 2, characterized in that the first filter (A) an elliptical ^c ilter with a limited number of poles and the further filter (B) a synchronously tuned Funkfions Bessel filter is limited poles

4. Filter according to claim 3, characterized in that the elliptical filter. three-pole and that synchronously matched two-pole is

5. Filter according to claim 4, characterized in that after a first single-pole filter part (B \) of the two-pole synchronously matched filter (B) a tap is provided with which a differentiating circuit (13) and another synchronously matched polarizing filter (B ₂ ' ) , which corresponds to your second filter part (ß?) of the filter fßj.