DE1178331B

DE1178331B - Method for the selection of amplitudes and arrangement for measuring the distance by reflecting sound waves, in particular for acoustic height measurement

Info

Publication number: DE1178331B
Application number: DEB43760A
Authority: DE
Inventors: James Allen Wippert
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1957-03-04
Filing date: 1957-03-04
Publication date: 1964-09-17

Description

Verfahren zur Auswahl von Amplituden und Anordnung zum Messen des Abstandes durch Reflexion von Schallwellen, insbesondere zur akustischen Höhenmessung Die Erfindung geht in erster Linie aus von einem Verfahren zum Auswählen von Amplituden, das ein Ausscheidung unter zwei Wechselspannungssignalen gleicher Frequenz und mit verschiedenen Amplituden ermöglicht und bei welchem nur das Signal mit der kleineren Amplitude beibehalten wird. In zweiter Linie bezieht sich die Erfindung auf eine Anordnung zum Messen von Abständen durch Reflexion von Schallwellen, insbesondere einen akustischen Höhenmesser zum Bestimmen auch niedriger Höhen unter Anwendung des Verfahrens.Method for selecting amplitudes and arrangement for measuring the Distance due to the reflection of sound waves, especially for acoustic height measurement The invention is primarily based on a method for selecting amplitudes, that a separation under two alternating voltage signals of the same frequency and with different amplitudes and at which only the signal with the smaller Amplitude is maintained. Secondly, the invention relates to one Arrangement for measuring distances by reflecting sound waves, in particular an acoustic altimeter for determining even low altitudes using of the procedure.

Zum Messen kleiner Höhen, z. B. beim Landen eines Flugzeuges oder bei einem Hubschrauber, ist es erforderlich, mit einer sehr großen Genauigkeit zu arbeiten. Hierfür sind barometrische Höhenmesser ungeeignet. Es ist bereits vorgeschlagen worden, sonst bekannte Anordnungen zum Messen von Abständen und von Anhöhen zu verwenden, die auf der Grundlage der Messung der Zeit arbeiten, die zwischen der Aussendung von Wellenzügen (insbesondere akustischen) von einem Flugzeug und dem Empfang der von der Erde zurückkommenden entsprechenden Echos verstreicht. Die bekannten Höhenmesser beruhen jedoch auf einem Prinzip, welchem prinzipielle Nachteile infolge des Aufwandes, Umfanges, der übersteigerten Empfindlichkeit gegenüber Geräuschen und störenden Echos und des Fehlens einer automatischen Arbeitsweise innewohnen. For measuring small heights, e.g. B. when landing an airplane or in the case of a helicopter, it is required with a very high degree of accuracy work. Barometric altimeters are not suitable for this. It's already suggested have been to use otherwise known arrangements for measuring distances and heights, which work on the basis of measuring the time that elapses between broadcasts of wave trains (especially acoustic) from an aircraft and the reception of the corresponding echoes returning from the earth elapse. The well-known altimeter however, are based on a principle which has fundamental disadvantages due to the effort, Extent, the excessive sensitivity to noise and disturbing Inherent echoes and the lack of an automatic mode of operation.

Die Anordnung zum Messen von Abständen, die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegt, schafft verschiedene Merkmale, die im folgenden angegeben werden und die diese Nachteile beseitigen. Eines dieser Merkmale beruht in der Verwendung der obenerwähnten Amplituden auswählenden Schaltung, dank welcher die Anordnung einen Teil gemeinsam für den Sender und den Empfänger verwenden kann, ohne daß sich die Gefahr einer Störung ergibt, die zwischen den ausgesendeten und zurückgekehrten Signalen entsteht. Diese Funktion der Unterdrückung des Nullschalles ist bei Echoentfernungsmessern mit gesonderten Sende- und Empfangsstromkreisen gewöhnlich durch zeitweise Blockierung des Empfangsverstärkers bewirkt worden. Es ist überdies bereits bekannt, elektromagnetische Echolote mit einer Empfindlichkeitsregelung auszustatten, bei der die Empfängerempfindlichkeit im Takt der Sendeperiode durch eine Regelung von einem Kleinstwert bis zu einem Höchstwert mit Hilfe eines Multivibrators gesteuert wird. Ein ähnliches Verfahren regelt die Empfindlichkeit des Signalempfängers in Abhängigkeit von der Empfangsamplitude, wobei die durch eine Amplitudenzunahme verursachte Empfindlichkeitsabnahme eine die Signaldauer übersteigende Zeitverzögerung erfährt. The arrangement for measuring distances according to the present invention underlying creates various features which are given below and which eliminate these disadvantages. One of these features is usage of the aforementioned amplitude selecting circuit, thanks to which the arrangement can use a part jointly for the sender and the receiver without having to change there is a risk of interference between the sent and returned Signals. This function of suppressing the null sound is used in echo rangefinders with separate transmit and receive circuits usually through temporary blocking of the receiving amplifier has been effected. Moreover, it is already known to be electromagnetic Equip echo sounders with a sensitivity control, in which the receiver sensitivity at the rate of the transmission period by regulating from a minimum value to a Maximum value is controlled with the help of a multivibrator. A similar process regulates the sensitivity of the signal receiver depending on the reception amplitude, being the through an increase in amplitude caused a decrease in sensitivity Time delay exceeding the signal duration.

Auch die Schaltung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung besitzt eine Vorrichtung zur automatischen Verstärkungsregelung. Sie bietet aber gegenüber den bekannten Vorrichtungen besondere Vorteile, indem sie gegenüber diesen wesentlich selektiver arbeitet. Der Empfänger unterdrückt auch unmittelbar nach der Aussendung des Signals nur die starken Signale selektiv, schwache Signale werden aufgenommen. Dies ist für einen Echohöhenmesser, der noch bei geringen Höhen genau arbeiten soll, außerordentlich wichtig, da das Echo fast unmittelbar auf das ausgesendete Signal folgt. Die nach der Erfindung vorgeschlagene Schaltung ist im Hinblick auf diese Aufgaben besonders einfach. Überdies wird hervorgehoben, daß die Auswahlschaltung unabhängig von der Anordnung zum Messen des Abstandes in allen Fällen verwendbar ist, wo zwei oder mehrere Signale gleicher Frequenzen und verschiedener Amplituden zusammentreffen, zwischen denen eine Unterscheidung erforderlich ist. Also the circuit for carrying out the method according to the invention has a device for automatic gain control. But she offers compared to the known devices particular advantages by being compared to these works much more selectively. The recipient also suppresses immediately after the transmission of the signal only the strong signals will be selective, weak signals recorded. This is for an echo altimeter that is accurate even at low altitudes should work, extremely important, since the echo is almost immediately on the transmitted Signal follows. The circuit proposed according to the invention is in view of these tasks are particularly easy. It is also emphasized that the selection circuit Can be used in all cases regardless of the arrangement for measuring the distance is where two or more signals of equal frequencies and different amplitudes meet, between which a distinction is required.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Ausscheidung des schwächeren von zwei zu verschiedenen Zeitpunkten auf einer Leitung auftretenden amplitudenverschiedenen Wechselspannungssignalen von gleicher Signalfrequenz, insbesondere des Empfangssignals in Echohöhenmessern mit Unterdrückung des Sendesignals im Empfangsteil, ist dadurch gekennzeichnet, daß das starke und schwache Signal zuerst gleichgerichtet werden, daß die Wchselstromkomponente beider Signale eine hinreichend große Differenz bildet und vorzugsweise zwischen den einander zugekehrten Amplituden der gleichgerichteten Signale ein Zwischenraum entsteht, daß durch eine innerhalb dieses Zwischenraumes liegende Sperrspannung alle Teile der Signale unterdrückt werden, die im absoluten Wert größer als diese Sperrspannung sind, und daß vorzugsweise das so ausgeschiedene schwächere Signal zur Unterdrückung der Gleichspannungskomponenten des stärkeren Signals einem geeigneten Filter zugeführt wird. The inventive method for excreting the weaker of two amplitudes of different amplitudes occurring on a line at different times AC voltage signals of the same signal frequency, in particular the received signal in echo altimeters with suppression of the transmitted signal in the receiving part, is thereby characterized in that the strong and weak signals are rectified first, that the alternating current component both signals a sufficiently large one The difference forms and preferably between the mutually facing amplitudes of the rectified signals create a gap that is created by an inside this All parts of the signals are suppressed in the intervening reverse voltage, which are greater in absolute value than this reverse voltage, and that preferably the weaker signal eliminated in this way to suppress the DC voltage components of the stronger signal is fed to a suitable filter.

Die Schaltung zur Durchführung des Verfahrens weist nach einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung folgende besondere Merkmale, einzeln oder in Verbindung miteinander, auf: a) Die Signale werden über einen Kondensator an eine Diode angelegt, die an ein Bezugspotential (beispielsweise Masse) angeschlossen ist. b) Die Signale werden zur Reduzierung der Wechselstromkomponente durch eine Widerstands-Kapazitäts-Schaltung geführt. c) Die verkleinerten Signale werden zur Ausscheidung des schwächeren Signals an die Steuerelektrode einer vorgespannten Elektronenröhre angelegt. d) In einer Sende-Empfangs-Schaltung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, insbesondere in Höhenmessern, zur Bestimmung der Zeit zwischen der Aussendung eines scharfen Impulses, beispielsweise akustischer Energie, und dem Empfang des reflektierten Echoimpulses ist ein dem Sende- und Empfangsteil gemeinsamer Teil vorgesehen, der sowohl die starken Wechselstromsignale des gesendeten Impulses als auch die schwachen Wechselstromsignale des empfangenen Echos führt. The circuit for carrying out the method has an expedient Further development of the invention, the following special features, individually or in combination with each other, on: a) The signals are applied to a diode via a capacitor, which is connected to a reference potential (e.g. ground). b) The signals are used to reduce the alternating current component by means of a resistance-capacitance circuit guided. c) The scaled down signals become the elimination of the weaker signal applied to the control electrode of a biased electron tube. d) In a Transmit / receive circuit for carrying out the method according to claim 1, in particular in altimeters, to determine the time between sending out a sharp Impulse, for example acoustic energy, and the reception of the reflected Echo pulse a common to the transmitting and receiving part is provided, the both the strong AC signals of the transmitted pulse and the weak ones AC signals of the received echo leads.

Im folgenden sei die Erfindung an Hand der Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 ein schematisches Block- und Schaltungsschaubild eines die Erfindung enthaltenden Systems, F i g. 2 Wellenformen von Signalen, die an verschiedenen Punkten des Systems nach Fig. 1 auftreten, F i g. 3 ein Schaltungsschaubild der Diskriminatorschaltung 22 nach Fig. 1 unter Hinzunahme des Bandpaßfilters 42; die Punkte, an denen die in den F i g. 2 und 4 dargestellten Wellenformen der Signale auftreten, sind durch die entsprechenden Buchstaben gekennzeichnet, Fig. 4 Wellenformen von Signalen, die an den verschiedenen Punkten in der Schaltung nach F i g. 3 während des Verfahrens auftreten. In the following the invention is based on the drawings of an exemplary embodiment explained in more detail. 1 shows a schematic block and circuit diagram of a system incorporating the invention, FIG. 2 waveforms of signals that occur at various points in the system of FIG. 1, FIG. 3 is a circuit diagram the discriminator circuit 22 of Figure 1 with the addition of the bandpass filter 42; the points at which the FIG. 2 and 4 shown waveforms of the signals occur are indicated by the corresponding letters, Fig. 4 waveforms of signals generated at the various points in the circuit of FIG. 3 during of the procedure.

In Fig. 1 ist ein astabiler Multivibrator 2 angedeutet, der, wenn er nicht von außen gesteuert wird, von einem Zustand zu dem anderen schwingt, um einen positiven Spannungsimpuls 3 von 100 Millisekunden Dauer in jeder Sekunde zu erzeugen. Der Multivibrator 2 kann ausgelöst werden, um den l-Sekunden-Zwischenraum abzukürzen und dadurch zu bewirken. daß der 1 OO-Millisekunden-Impuls nach einer Zwischenzeit von weniger als einer Sekunde erzeugt wird. Der astabile Multivibrator 2 kann ein bekannter Typ sein; seine Ausgangsimpulse sind in Fig. 2, A, dargestellt. In Fig. 1, an astable multivibrator 2 is indicated which, if it is not controlled from the outside, oscillates around from one state to the other a positive voltage pulse 3 of 100 milliseconds duration every second produce. The multivibrator 2 can be triggered at the l-second interval abbreviate and thereby effect. that the 1 OO millisecond pulse after a Intermediate time of less than a second is generated. The astable multivibrator 2 can be of a known type; its output pulses are shown in FIG. 2, A.

Der Multivibrator 2 ist mit einer Differenzierschaltung 4 gekoppelt, in welcher der Impuls 3 differenziert wird, wobei ein differenziertes Signal 6 mit positivem und negativem Impuls gebildet wird. Dic Differenzierschaltung 4 kann einfach aus einer Kapazitäts-Widerstands-Reihenschaltung an Masse bestehen, wobei die zu entnehmenden Impulse an dem Widerstand abgegriffen werden. Die Wellenform des Signals der Differenzierschaltung 4 ist in F i g. 2, B, dargestellt. The multivibrator 2 is coupled to a differentiating circuit 4, in which the pulse 3 is differentiated, with a differentiated signal 6 with positive and negative impulse is formed. The differentiating circuit 4 can simply be made from consist of a capacitance-resistance series connection to ground, the to be removed Pulses are tapped at the resistor. The waveform of the signal from the differentiating circuit 4 is in FIG. 2, B.

Der negative Impulsteil des differenzierten Signals 6 bewirkt, daß ein Impulsgenerator 8 einen positiven Impuls 10 von 3 Millisekunden Dauer erzeugt. Der positive Impuls 10 des Impulseenerators 8 ist in F i g. 2, C, dargestellt. Dieser Impuls 10 wird an einen als Tor wirkenden Verstärker 12 angelegt, um den Durchlauf der Signale durch ihn zu steuern. Der als Tor wirkende Verstärker 12 ist an einen Oszillator 14 angeschlossen, der Schwingungen mit einer Frequenz von 3 kHz liefert. Das Ausgangssignal des als Tor wirkenden Verstärkers 12 besteht so aus einem Stoßsignal 16 von 3 kHz mit einer Dauer von 3 Millisekunden, wie in Fig. 2, D, dargestellt ist. The negative pulse part of the differentiated signal 6 causes a pulse generator 8 generates a positive pulse 10 of 3 milliseconds in duration. The positive pulse 10 of the pulse generator 8 is shown in FIG. 2, C. This Pulse 10 is applied to a gating amplifier 12 to stop the pass to control the signals through it. Acting as a gate amplifier 12 is connected to a Connected oscillator 14, which supplies oscillations at a frequency of 3 kHz. The output signal of the amplifier 12 acting as a gate thus consists of a shock signal 16 of 3 kHz with a duration of 3 milliseconds, as shown in Fig. 2, D is.

Das Stoßsignal 16 wird an einen Ausgangstransformator 18 angelegt, der mit einem Umwandler 20 gekoppelt ist. Der Umwandler 20 kann aus einer schallbildenden Vorrichtung bestehen, in der eine Membran mit der Frequenz des Stoßsignals durch elektromagnetische oder andere Mittel in Schwingung versetzt wird.The surge signal 16 is applied to an output transformer 18, which is coupled to a converter 20. The transducer 20 can consist of a sound generating Device consist in which a membrane with the frequency of the shock signal through electromagnetic or other means are set in vibration.

Die Schallenergie kann nach ihrer Aussendung auf einen Gegenstand auftreffen und ein Echo bilden, welches zu dem Umwandler 20 reflektiert wird. Ein derartiges Echo wird bei seiner Ankunft an dem Umwandler20 ein elektrisches Echosignal verursachen, das durch den Ausgangstransformator 18 und über eine Leitung 24 an eine Amplituden-Diskriminatorschaltung 22 und dann an den verbleibenden Empfängerteil des Systems angelegt wird. The sound energy can be transmitted to an object strike and form an echo which is reflected to the transducer 20. A such echo becomes an electrical echo signal upon arrival at the transducer 20 cause that through the output transformer 18 and via a line 24 to an amplitude discriminator circuit 22 and then to the remaining receiver part of the system is created.

Es müssen Mittel vorgesehen sein, um den Empfängerteil des Systems während der Zeit, in welcher der Schallstoß ausgesendet wird, unwirksam zu machen, da die Leitung 24, die den Ausgangstransformator 18 mit der Amplituden-Diskriminatorschaltung 22 verbindet, nicht nur das Echosignal führt, sondern auch das ausgesendete Stoßsignal. Die Wellenform des Signals, die auf der Leitung 24 erscheint, ist in Fig. 2. D. dargestellt, die das ausgesendete Stoßsignal 16 und das empfangene Echosignal 17 enthält. Means must be provided to the receiving part of the system to render ineffective during the time in which the sound surge is emitted, there is the line 24 connecting the output transformer 18 to the amplitude discriminator circuit 22 connects, not only carries the echo signal, but also the transmitted shock signal. The waveform of the signal appearing on line 24 is shown in Figure 2. D. shown, the transmitted shock signal 16 and the received echo signal 17 contains.

Die Funktion der Amplituden-Diskriminatorschaltung 22 liegt in der Erhaltung des Echosignals und Ausscheidung des Stoßsignals. Die Schaltung 22 muß daher ein Wechselspannungssignal von niedriger Amplitude durchlassen und den Durchgang eines Wechselspannungssignals mit einer höheren Amplitude verhindern. The function of the amplitude discriminator circuit 22 is Preservation of the echo signal and elimination of the shock signal. The circuit 22 must hence, pass an AC voltage signal of low amplitude and pass through of an AC voltage signal with a higher amplitude.

Zu der Zeit, in welcher das Signal auf der Leitung 24 positiv zu werden beginnt, wird die Anode der Diode 26 über einen Kondensator 28 positiv, so daß die Diode 26 einen Strom durchläßt und den Kondensator 28 auflädt. Dieser Ladevorgang erfolgt infolge des niedrigen Widerstandes der Diode 26 schnell. Zu einer Zeit. in welcher das Signal auf der Leitung 24 negativ zu werden beginnt, wird die Diode nichtleitend und stellt einen hohen Widerstand für das negativ werdende Signal dar. Der Kondensator 28 wird jedoch genügend aufgeladen sein, um die positiven Spitzen des Signals im wesentlichen auf Nullpotential zu legen. Die Wellenform eines derartigen versetzten Signals, wie es an der Anode der Diode 26 auftreten würde, ist in Fig. 2, E, dargestellt. Es würde in Abwesenheit irgendeines über den Widerstand 40 angelegten Gleichspannungspotentials über den Widerstand 30 an das Gitter der Vakuumröhre 32 angelegt werden, was später zu erläutern ist. Ein Kondensator 31 verbindet das Gitter der Vakuumröhre 32 mit Masse. Der Widerstand 30 und der Kondensator 31 bilden einen Stromkreis zur Verkleinerung der Wechselstromsignale, um Signale zu bilden, wie sie durch die Wellenform der F i g. 2, F, dargestellt sind. By the time the signal on line 24 becomes positive begins, the anode of the diode 26 becomes positive via a capacitor 28, so that the diode 26 passes a current and the capacitor 28 charges. This loading process occurs quickly due to the low resistance of diode 26. At a time. in which the signal on line 24 begins to go negative, the diode becomes non-conductive and represents a high resistance for the signal going negative. However, the capacitor 28 will be charged enough to handle the positive peaks of the signal to be essentially at zero potential. The waveform of such a offset signal, as it is at the anode of the Diode 26 would occur is shown in Fig. 2, E. There would be in the absence of any about the resistance 40 applied DC voltage potential through the resistor 30 to the grid of Vacuum tube 32 are applied, which will be explained later. A capacitor 31 connects the grid of vacuum tube 32 to ground. The resistor 30 and the capacitor 31 form a circuit for reducing the AC signals to signals to form as represented by the waveform of FIG. 2, F, are shown.

In der Wellenform gemäß Fi g. 2, F, ist ersichtlich, daß Echosignale einen höheren Spannungspegel erreichen als ausgesendete Stoßsignale. Daher kann nun die Amplitudenauswahl durchgeführt werden, um die Echosignale aufrechtzuerhalten und die ausgesendeten Stoß signale auszuscheiden. Eine derartige Amplitudenauswahl wird durch die Vakuumröhre 32 bewirkt, die einen Sperrpegel unter der Grundlinie (der ins Negative gehenden Grenze) des Echosignals aber über der Spitze der ins Positive gerichteten Amplituden des ausgesendeten Signals hat. In the waveform according to FIG. 2, F, it can be seen that echo signals reach a higher voltage level than emitted shock signals. Hence can amplitude selection can now be performed in order to maintain the echo signals and to reject the transmitted shock signals. Such an amplitude selection is effected by the vacuum tube 32, which is a blocking level below the baseline (the limit going into the negative) of the echo signal but above the tip of the ins Has positive directional amplitudes of the transmitted signal.

Wie durch Fig. 2, F, gezeigt ist, ist der Anfang des ausgesendeten Signals, das von dem Widerstand 30 und dem Kondensator 31 an das Gitter der Vakuumröhre 32 angelegt wird, ein scharfer, ins Negative gehender Gleichstromimpuls, der an der Schulter 16 a über dem gesperrten Pegel beginnt. Ein derartiger Impuls würde ein Selbsttönen in frequenzselektiven Schaltungselementen, die überdies in dem Empfängersystem angeordnet sind, verursachen und muß daher ausgeschieden werden. Die Wirkung dieses scharfen Impulses wird wie folgt eliminiert: Der 1 00-Millisekunden-Impuls 3, der durch den astabilen Multivibrator 2 erzeugt worden ist, wird über die Leitung 36 an eine Umkehrungsschaltung 34 angelegt. Die Umkehrungsschaltung 34 sorgt für die Umkehrung des 1 00-Millisekunden-Impulses, um einen ins Negative gehenden Impuls 38 (F i g. 1 und 2, P) zu bilden. Der ins Negative gehende Impuls 38 wird über den Widerstand 40 und den Widerstand 30 an das Gitter der Vakuumröhre 32 angelegt. As shown by Fig. 2, F, is the beginning of the broadcast Signal from resistor 30 and capacitor 31 to the grid of the vacuum tube 32 is applied, a sharp, negative going direct current pulse, which is on the shoulder 16 a begins above the locked level. Such an impulse would a self-sounding in frequency-selective circuit elements, which moreover in the receiver system are arranged, cause and must therefore be eliminated. The effect of this sharp pulse is eliminated as follows: The 100 millisecond pulse 3, the has been generated by the astable multivibrator 2, is via the line 36 is applied to an inversion circuit 34. The inversion circuit 34 provides the Reversal of the 100 millisecond pulse to a negative pulse 38 (Figs. 1 and 2, P). The negative going pulse 38 is about the Resistor 40 and resistor 30 are applied to the grid of vacuum tube 32.

Das zusammengesetzte Signal, das an dem Gitter der Vakuumröhre 32 aufgenommen wird, ist in F i g. 2, G, gezeigt. Es ist ersichtlich, daß der negative Impuls 38 das Potential des Gitters der Röhre 32 unter das Sperrpotential vermindert, bevor der ausgesendete Stoß an dieses angelegt wird, so daß der scharfe Impuls oder die Welle am Anfang des Stoßes nicht durch die Röhre gelangt.The composite signal that appears on the grid of vacuum tube 32 is included is in FIG. 2, G. It can be seen that the negative Pulse 38 reduces the potential of the grid of tube 32 below the blocking potential, before the emitted shock is applied to it, so that the sharp pulse or the wave did not get through the tube at the beginning of the shock.

Das empfangene Echosignal (Fig. 2, G) ist in zwei Abschnitte geteilt, von denen der erste über und der letzte unter dem Sperrpegel liegt. Der Grund hierfür liegt darin, daß der erste Teil eines empfangenen Echos die Aussendung des nächsten Stoßes in einer Weise, die später erläutert wird, auslöst und der nächste negative 100-Millisekunden-Impuls 38 auftritt, bevor der Echoimpuls vollendet ist. The received echo signal (Fig. 2, G) is divided into two sections, of which the first is above and the last is below the blocking level. The reason for that lies in the fact that the first part of a received echo is the transmission of the next Shock in a manner that will be explained later triggers and the next negative 100 millisecond pulse 38 occurs before the echo pulse is completed.

Der Sperrpegel der Röhre 32 (Fig.2, G) macht eine Spannung an dem Gitter der Vakuumröhre 32 erforderlich, welche aus der Wiedererreichung der normalen Arbeitshöhe der Röhre zuzüglich dem Echosignal besteht. Die Kurvenform des an der Anode der Röhre 32 in Abhängigkeit von einem derartigen Signal erzeugten Potentials ist in F i g. 2, H, dargestellt. The blocking level of the tube 32 (Fig.2, G) makes a voltage on the Grid of the vacuum tube 32 required which from the regaining of normal Working height of the tube plus the echo signal. The curve shape of the Anode of the tube 32 in response to such a signal generated potential is in Fig. 2, H.

Das Signal von der Anode der Röhre 32 wird an ein Bandpaßfilter 42 angelegt, in welchem die Gleich- stromkomponenten zusammen mit anderen Signalen, z. B. Geräuschsignalen, die nicht einen Wert von 3 kHz erreichen, ausgeschieden werden. Die Ausgangsspannung des Bandfllters 42 enthält nur das Echosignal 44 von kurzer Dauer (F i g. 2, 1). Dieses Echosignal 44 wird über eine Kopplung 48, welche das Filter 42 mit dem Steuergitter einer Vakuumröhre 50 koppelt, an einen Verstärker 46 angelegt. The signal from the anode of tube 32 is passed to a band pass filter 42 created, in which the equal current components together with other signals, z. B. Noise signals that do not reach a value of 3 kHz are eliminated will. The output voltage of the tape filter 42 contains only the echo signal 44 from short duration (Fig. 2, 1). This echo signal 44 is via a coupling 48, which the filter 42 couples to the control grid of a vacuum tube 50, to an amplifier 46 created.

Das Gitter der Vakuumröhre 50 empfängt auch andere Signale, die verwendet werden, um eine automatische Verstärkungsregelung und mit der Zeit veränderliche Verstärkung in der Verstärkerstufe 46 zu bewirken.The grid of vacuum tube 50 also receives other signals that are used to be an automatic gain control and changeable with time To effect amplification in the amplifier stage 46.

Die wesentlichen Verfahrensschritte werden nun an Hand der F i g. 3 und 4 noch einmal zusammenfassend erläutert. The essential procedural steps will now be explained with reference to FIGS. 3 and 4 are explained again in summary.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Trennen zweier Wechselspannungssignale gleicher Frequenz, aber verschiedener Amplitude, die an einem Leiter an verschiedenen Punkten auftreten, wobei das schwächere Signal unterdrückt werden soll, besteht grundsätzlich aus einer Folge von drei elementaren Schritten. The method according to the invention for separating two AC voltage signals same frequency, but different amplitude, which on a conductor at different Points occur, whereby the weaker signal is to be suppressed, there is basically from a sequence of three elementary steps.

Erster Schritt: Gleichrichtung Die beiden Signale werden (über den Kondensator 28) einem Pol der Gleichrichterdiode 26 zugeführt. First step: rectification The two signals are (via the Capacitor 28) is fed to one pole of the rectifier diode 26.

Die beiden ursprünglichen Wechselspannungs-Signalimpulse werden so gleichgerichtet und schwingen statt symmetrisch um das Potential des Leiters 24 jetzt, wie der Kurvenzug E zeigt, einseitig um das Erdpotential. Diese gleichgerichteten Signale besitzen jetzt eine Gleichstrom- und eine Wechselstromkomponente. Es sei angenommen, daß V die Amplitude der Wechselstrom komponente des starken Signals und V' die Amplitude des schwachen Signals ist. Es gilt dann V'< V. Es ist klar, daß die mittleren Spannungen, um die die beiden Signale schwingen, d. h. die Gleichstromkomponente des starken und des schwachen Signals, ebenfalls gleich V und V' sind.The two original AC voltage signal pulses are like this rectified and oscillate around the potential of the conductor 24 instead of symmetrically now, as curve E shows, one-sided around the earth potential. These rectified Signals now have a direct current and an alternating current component. Be it assume that V is the amplitude of the AC component of the strong signal and V 'is the amplitude of the weak signal. Then V '<V. It is clear that that the mean voltages around which the two signals oscillate, d. H. the DC component of the strong and weak signals, are also equal to V and V '.

Zweiter Schritt: Dämpfung Die beiden gleichgerichteten Signale werden dann einem üblichen RC-Integrator oder Tiefpaß 30, 31 zugeführt. Beim Durchgang durch ein derartiges Netzwerk bleibt die reine Gleichstromkomponente unverändert, während die Wechselstrom komponenten des Signals um den Faktor a, dem Siebfaktor des Filters, dedämpft werden. Der genannte Faktor a ergibt sich aus a = = ; darin sind R und C der RCO) Widerstands- bzw. der Kapazitätswert der Schaltelemente 30 und 31 und w die Kreisfrequenz der Wechselstromkomponente der Signale. Aus dem Kurvenzug F läßt sich jetzt entnehmen, daß das starke Signal eine Gleichstromkomponente V (wie vorher) und eine gedämpfte Wechselstromkomponente der Amplitude v = cu V und das schwache Signal eine Gleichstromkomponente V (wie vorher) und eine gedämpfte Wechselstromkomponente der Amplitude v' = ef V' besitzt. Second step: attenuation The two rectified signals will be then fed to a conventional RC integrator or low-pass filter 30, 31. When passing through through such a network the pure direct current component remains unchanged, while the AC components of the signal by a factor of a, the sieve factor of the filter, can be de-attenuated. The mentioned factor a results from a = =; in this R and C are the RCO) resistance and capacitance values of the switching elements 30, respectively and 31 and w is the angular frequency of the AC component of the signals. From the curve F it can now be seen that the strong signal is a direct current component V. (as before) and a damped alternating current component of amplitude v = cu V and the weak signal has a DC component V (as before) and an attenuated one AC component of amplitude v '= ef V' has.

Dritter Schritt: Begrenzung Dank der verschiedenen Gleichstromkomponenten, d. h. der verschiedenen Gleichstrommittelwerte, um die die Wechselstromkomponenten der Signale schwingen, und dank der Dämpfung dieser Wechselstromkomponenten ist es nun sehr einfach, die beiden Signale voneinander zu trennen. Die beiden Signale werden dem Gitter der Triode 32 zugeführt, deren Sperrspannung auf einem Wert U zwischen den Gleichstromkomponenten V und V' der entsprechenden Signale eingestellt ist. An der Anode der Triode treten dann also nur die Signalkomponenten auf, die oberhalb des schraffierten Bereichs im Kurvenzug F liegen, während die restlichen Teile, d. h. das stärkere Signal, gesperrt werden. Es ergibt sich so an der Anode der Triode der Kurvenzug H'. Third step: limitation thanks to the various DC components, d. H. of the various DC averages around which the AC components of the signals oscillate, and thanks to the attenuation of these alternating current components is it is now very easy for both of them Separate signals from each other. The two signals are fed to the grid of the triode 32, its reverse voltage to a value U between the direct current components V and V 'of the respective ones Signals is set. Only the signal components then appear at the anode of the triode that lie above the hatched area in curve F, while the remaining parts, d. H. the stronger signal to be blocked. It turns out that way curve H 'at the anode of the triode.

Es bleibt lediglich ein sehr niederfrequenter Impuls zurück, der leicht dadurch eleminiert werden kann, daß das Signal einem Hoch- oder Bandpaß 42 zugeführt wird. All that remains is a very low-frequency impulse, the can be easily eliminated by passing the signal to a high or band pass 42 is fed.

Nach diesem zusätzlichen vierten Schritt ergibt sich dann am Ausgang des genannten Passes der Kurvenzug 1', der nur noch das schwache Wechselspannungssignal enthält. After this additional fourth step there is then at the exit of the mentioned pass of the curve 1 ', which only has the weak alternating voltage signal contains.

Im Schaltbild nach Fig.3 war abweichend von der Diskriminatorschaltung in Fig. 1 der Widerstand 40 zur Zuführung des 0,1-Sekunden-Impulses P (F i g. 2) fortgelassen. Durch diesen Impuls wird das Prinzip des Verfahrens nicht verändert. Der Kurvenzug P (F i g. 2) zeigt zwei aufeinanderfolgende 0,1-Sekunden-Impulse mit der Amplitude S. Werden diese Impulse dem Kurvenzug F überlagert, so ergibt sich der Kurvenzug G in Fig. 4, der mit dem Kurvenzug G in F i g. 2 übereinstimmt. Bei Anwendung des Impulses G ergeben sich die Wellensignale nicht in der an Hand von Fig. 3 und 4 erläuterten Reihenfolge E-F-H'-I', sondern, wie bereits erläutert, in der Reihenfolge E-F-G-H-I. In the circuit diagram according to Fig. 3 was different from the discriminator circuit in Fig. 1 the resistor 40 for supplying the 0.1 second pulse P (Fig. 2) omitted. This impulse does not change the principle of the procedure. The curve P (FIG. 2) shows two successive 0.1 second pulses the amplitude S. If these impulses are superimposed on the curve F, the result is the curve G in Fig. 4, which with the curve G in F i g. 2 matches. at Application of the pulse G does not result in the wave signals in the hand of Fig. 3 and 4 explained sequence E-F-H'-I ', but, as already explained, in the order E-F-G-H-I.

Die Stärke des Echosignals bei einem Empfang ändert sich umgekehrt mit dem Abstand, den die Schallwellen durchlaufen haben, und somit mit der Zeit, die zwischen der Aussendung des Schalls und dem Empfang eines Echos verstreicht. Die Verstärkung des Verstärkers, die auf das Echosignal wirkt, wird daher zeitlich verändert, um die Änderung der Stärke des Echosignals zu kompensieren. Um eine derartige Kompensation zu bewirken, wird die Verstärkung durch den Verstärker 46 unmittelbar hinter der Aussendung des Schallstoßes verhältnismäßig niedrig und nimmt dann mit der Zeit zu, um eine größere Verstärkung für die verkleinerten Signale zu schaffen. Eine Vorspannung der Röhre 50 zur Durchführung dieser sich ändernden Verstärkung wird in folgender Weise erreicht: Der ins Negative gehende 100-Millisekunden-Impuls 38 von der Umkehrungsschaltung 34 wird an eine Diode 52 angelegt. Conversely, the strength of the echo signal changes when it is received with the distance that the sound waves have passed through and thus with time, which elapses between the transmission of the sound and the reception of an echo. The gain of the amplifier acting on the echo signal therefore becomes temporal changed to compensate for the change in the strength of the echo signal. To such a thing To effect compensation, the gain by amplifier 46 becomes immediate behind the emission of the sound blast is relatively low and then takes with it time to create more gain for the scaled down signals. Biasing the tube 50 to perform this varying gain is achieved in the following way: The negative 100 millisecond pulse 38 from the inverter 34 is applied to a diode 52.

Die Diode 52 ist weiterhin an einen an Masse liegenden Widerstand 55, einen an Masse liegenden Kondensator 53 und einen Widerstand 56 angeschlossen.The diode 52 is still connected to a resistor connected to ground 55, a grounded capacitor 53 and a resistor 56 are connected.

Der nacheilende Rand des ins Negative gehenden Impulses 38 fällt zeitlich im wesentlichen mit der Aussendung des Schallstoßes 16 zusammen (Fig. 2, D, und 2, P). Der ins Negative gehende Impuls 38 ladet den Kondensator 53 durch die Diode 52 auf. Beim Auftreten des nacheilenden Randes des Impulses 38 beginnt die nach einem Exponentialgesetz verlaufende Entladung des Kondensators 53 durch den Widerstand 55 zur Bildung eines nach einem Exponentialgesetz abnehmenden negativen Impulses 54.The trailing edge of the negative going pulse 38 falls in time essentially with the emission of the sound surge 16 together (Fig. 2, D, and 2, P). The negative going pulse 38 charges the capacitor 53 through the diode 52 on. When the trailing edge of the pulse 38 occurs, the after begins discharge of the capacitor 53 through the resistor according to an exponential law 55 for the formation of a negative impulse which decreases according to an exponential law 54.

Der Impuls 54 wird über den Widerstand 56 an das Gitter der Vakuumröhre 50 angelegt. Es ist daher ersichtlich, daß das Steuergitter der Vakuumröhre 50 während des Zeitraumes nach der Aussendung eines Schallstoßes eine negative Spannung empfängt, die in ihrer Amplitude allmählich abnimmt. Eine derartige Spannung ist in dem Echosignal 44 von dem Bandfilder 42 in Fig. 2, J, gezeigt und stellt die Spannung dar, die an das Gitter der Vakuumröhre 50 während des Ablaufs des Vorgangs nach der Aussendung des Stoßes 16 in F i g. 2, D, angelegt wird.The pulse 54 is passed through the resistor 56 to the grid of the vacuum tube 50 created. It can therefore be seen that the control grid of the vacuum tube 50 during the period after the emission of a sound surge receives a negative voltage, the gradually decreases in amplitude. Such a voltage is in the echo signal 44 of the tape file 42 shown in Fig. 2, J, and illustrates the tension required to the grid of vacuum tube 50 during the post-broadcast process of the joint 16 in FIG. 2, D, is applied.

Die mit der Zeit veränderliche Verstärkung macht die Arbeit der Vakuumröhre 50 während eines kurzen Zeitraumes, der der Zeit folgt, in welcher der Schallstoß ausgesendet worden ist, nahezu unwirksam. The amplification, which changes over time, does the work of the vacuum tube 50 for a short period of time following the time in which the sound burst has been sent out, almost ineffective.

Der Verstärker 46 wird auch für eine automatische Verstärkungssteuerung verwendet. Das an der Anode der Vakuumröhre 50 auftretende Ausgangssignal wird über eine Leitung 58, einen Kondensator 60 und über eine Widerstands-Kondensatorschaltung 62 an die Kathode einer Diode 64 angelegt. Die Anode der Diode 64 ist an eine Quelle negativen Potentials angeschlossen. Geräuschsignale, die an der Anode der Vakuumröhre 50 mit einer Größe auftreten, die über das normale Potential an der Diode 64 hinausgeht, halten letztere leitend, um die negative Ladung an dem Gitter einer Vakuumröhre 66 zu steigern. Die Vakuumröhre 66 wirkt als ein Verstärker mit automatischer Verstärkungssteuerung, und die an seiner Anode auftretenden Spannungen werden unmittelbar an das Gitter der Vakuumröhre 50 angelegt, um Änderungen in dem Geräuschausgangssignal der Röhre 50 zu kompensieren. Die Widerstandskondensatorschaltung 62 bewirkt eine kurze Verzögerung in der automatischen Verstärkungssteuerung, so daß das Echosignal bei seinem Empfang nicht durch die automatischen Verstärkungsschaltungen ausgeschieden wird. Der Widerstand 56 ist vorgesehen, um automatische Verstärkungssteuerspannungen zu verhüten, die an der Anode der Röhre 66 unter Einwirkung der Integrierschaltung 52 erzeugt werden. The amplifier 46 is also used for automatic gain control used. The output signal appearing at the anode of the vacuum tube 50 is via a line 58, a capacitor 60 and a resistor-capacitor circuit 62 is applied to the cathode of a diode 64. The anode of diode 64 is connected to a source negative potential connected. Noise signals emitted at the anode of the vacuum tube 50 occur with a size that goes beyond the normal potential at the diode 64, keep the latter conductive to the negative charge on the grid of a vacuum tube 66 to increase. The vacuum tube 66 acts as an amplifier with automatic gain control, and the voltages appearing at its anode are directly applied to the grid the vacuum tube 50 applied to reflect changes in the sound output of the tube 50 to compensate. The resistor capacitor circuit 62 provides a short delay in the automatic gain control so that the echo signal upon its reception is not eliminated by the automatic gain circuits. The resistance 56 is provided to prevent automatic gain control voltages which are generated at the anode of the tube 66 under the action of the integrating circuit 52.

Die Vakuumröhre 66, die als Verstärker der automatischen Verstärkungssteuerung dient, ist mittels eines Potentiometers 68 mit einer veränderbaren Kathodenvorspannung versehen. Dieses Potentiometer ist zwischen Masse und einer Quelle negativen Potentials angeschlossen. Die Anderung der Kathodenvorspannung der Röhre 66 wird zur Einstellung des Pegels verwendet, an welchem die automatische Verstärkungssteuerwirkung stattzufinden beginnt. The vacuum tube 66, which acts as the amplifier of the automatic gain control is used is by means of a potentiometer 68 with a variable cathode bias Mistake. This potentiometer is between ground and a source of negative potential connected. The change in the cathode bias of the tube 66 becomes the adjustment of the level at which the automatic gain control action takes place begins.

Nach Empfang des Echosignals 44 verstärkt die Vakuumröhre 50 das Echosignal und legt es an das Gitter eines Thyratrons 72 einer Schwellenschaltung 70. Das Thyratron wird infolge des Auftretens eines positiven Signals an seinem Gitter für einen Augenblick leitend, um einen negativen Impuls 74 an seiner Anode zu bilden. Der Impuls 74 zeigt ein empfangenes Echosignal an. After receiving the echo signal 44, the vacuum tube 50 amplifies it Echo signal and applies it to the grid of a thyratron 72 of a threshold circuit 70. The thyratron becomes as a result of the appearance of a positive signal at his Grid for an instant conductive to a negative pulse 74 at its anode to build. The pulse 74 indicates a received echo signal.

Zur Bestimmung der zwischen dem Augenblick der Aussendung des Stoßsignals und dem Augenblick des Empfanges des Echos verstrichenen Zeit wird der 100-Millisekunden-Impuls 3 von dem astabilen Multivibrator 2 mit einer Kippschaltung 76 gekoppelt. Die Kippschaltung 76 besteht aus einer Schaltungsanordnung zur Bildung einer ansteigenden Sägezahnspannung, die durch die nachlaufende Kante des positiven Spannungsimpulses 3 eingeleitet wird. To determine the between the moment the shock signal is sent and the time elapsed at the moment the echo is received becomes the 100 millisecond pulse 3 coupled by the astable multivibrator 2 to a trigger circuit 76. The toggle switch 76 consists of a circuit arrangement for generating a rising sawtooth voltage, which is initiated by the trailing edge of the positive voltage pulse 3.

Die Kippschaltung 76 enthält eine Vakuumröhre 77 zum Entladen eines Kondensators 79 während des Zeitraumes des Impulses 3, in welchem die Röhre 77 leitend gemacht wird. Der Kondensator 79 wird dann allmählich aufgeladen und erzeugt hierbei eine Kippspannung 78 (F i g. 2, N). Die Kippspannung 78, die durch die Kippschaltung 76 erzeugt wird, wird an eine ein Tor bildende Schaltung 80 angelegt. Ferner werden von dem Impuls 74 abgeleitete Impulse an die ein Tor bildende Schaltung 80 über eine Impulsformungsschaltung 90 unmittelbar oder über eine Signalumkehrungsschaltung 81 angelegt. Der Impulsformer 90 erzeugt einen ins Negative gehenden rechtwinkligen Impuls 91 von ungefähr einer Millisekunde Dauer (Fig. 2, M). Die ein Tor bildende Schaltung 80 ist von dem Typ, bei welchem in dem Augenblick, in welchem die Impulse von der Impulsformungsschaltung 90 und der Umkehrungsschaltung 81 angelegt werden, der Spannungspegel, der fortlaufend an dem Kondensator 79 auftritt, durchgelassen wird, um einen Speicherkondensator 100 auf die gleiche Spannungshöhe einzustellen.The flip-flop 76 includes a vacuum tube 77 for discharging a Capacitor 79 during the period of pulse 3 in which tube 77 is conductive is made. The capacitor 79 is then gradually charged and thereby generated a breakover voltage 78 (Fig. 2, N). The breakover voltage 78, the by the flip-flop 76 is generated is applied to a gate forming circuit 80. Further, pulses derived from pulse 74 are sent to the gate forming circuit 80 via a pulse shaping circuit 90 directly or via a signal inversion circuit 81 created. The pulse shaper 90 creates a negative going rectangular Pulse 91 of approximately one millisecond duration (Fig. 2, M). The one that forms a gate Circuit 80 is of the type in which at the moment the pulses are applied from the pulse shaping circuit 90 and the inversion circuit 81, the voltage level continuously appearing across the capacitor 79 is allowed to pass is to set a storage capacitor 100 to the same voltage level.

Die ein Tor bildende Schaltung 80 enthält die Dioden 82, 84, 86 und 88. Diese Dioden sind normalerweise durch den Ausgang der Impulsformungsschaltung 90 und das Ausgangssignal der Signalumkehrungsschaltung 81 so vorgespannt, daß die Anoden in bezug zu den Kathoden negativ werden. Gate forming circuit 80 includes diodes 82, 84, 86 and 88. These diodes are normally through the output of the pulse shaping circuit 90 and the output of the signal inversion circuit 81 biased so that the Anodes become negative with respect to the cathodes.

Beim Auftreten des Impulses 74 von der Schwellenschaltung 70 werden die Kathoden der Dioden 86 und 88 im Hinblick auf die Anoden durch die Impulse 91 negativ, und die Anoden der Dioden 82 und 84 werden durch die umgekehrten Impulse von dem Umkehrer 81 positiv. Das Auftreten des Impulses 74 bewirkt daher, daß die Anode jeder Diode 82, 84, 86 und 88 in Bezug zu ihrer Kathode positiv wird, so daß alle Dioden leitend gemacht werden.Upon occurrence of the pulse 74 from the threshold circuit 70 the cathodes of the diodes 86 and 88 with respect to the anodes by the pulses 91 negative, and the anodes of diodes 82 and 84 are reversed by the pulses positive from the reverser 81. The occurrence of pulse 74 therefore causes the The anode of each diode 82, 84, 86 and 88 goes positive with respect to its cathode so that all diodes are made conductive.

Wenn die Spannung an dem Kondensator 79 höher positiv als die Ladung an dem kleineren Speicherkondensator 100 ist, bewirkt eine derartige Spannung einen Strom durch die Dioden 82 und 84 zur Ladung des Speicherkondensators 100. In dem Fall, in dem die Spannung an dem Kondensator 79 weniger positiv als die Spannung an dem Speicherkondensator 100 ist, verläuft der Strompfad durch die Dioden 86 und 88. In jedem Fall wird die Spannung, die in dem Kondensator 79 aufgebaut ist, als Maßgröße genommen und in dem Kondensator 100 gespeichert.If the voltage on the capacitor 79 is higher than the charge positive is across the smaller storage capacitor 100, such a voltage causes a Current through diodes 82 and 84 to charge storage capacitor 100. In that Case where the voltage across capacitor 79 is less positive than the voltage is on the storage capacitor 100, the current path runs through the diodes 86 and 88. In either case, the voltage built up in capacitor 79 is called Dimension is taken and stored in the capacitor 100.

Der Ausgang aus der Torschaltung 80 ist somit ein Maßwertimpuls der Kippspannung, dessen Größe für die Zeit bezeichnend ist, die seit der Aussendung des Stoßsignals verstrichen ist. Die Kurvenform der Kippspannung 78 ist in Fig. 2, N, gezeigt. Die Kurvenform des die Maßgröße enthaltenden Signals, das durch die ein Tor bildende Schaltung 80 hindurchgeht, ist in F i g. 2, 0, dargestellt. Zu der Zeit, in welcher die ein Tor bildende Schaltung 80 leitet, wird der Speicherkondensator 100 auf den Spitzenwert des als Muster oder Maßwert genommenen Signals aufgeladen. Der Speicherkondensator 100 ist mit keinem Entladungspfad außer durch die Torschaltung versehen, und daher wird die an ihn während des Durchlaßintervalls angelegte Spannung aufrechterhalten und an das Gitter der Vakuumröhre 102 angelegt. Die Vakuumröhre 102 ist als kathodenangekoppelte Röhre geschaltet, und die an ihr Gitter angelegte Spannung wird an ihrer Kathode proportional erhalten. Die Kathodenspannung von der mit der Kathode angeschalteten Röhre 102 wird dann an ein elektrisches Meßgerät 104 angelegt, welches so eine Spannung mißt und geeicht ist, um beispielsweise die Höhe anzuzeigen. The output from the gate circuit 80 is thus a measurement value pulse of the Breakover voltage, the size of which is indicative of the time that has elapsed since the transmission of the shock signal has elapsed. The waveform of the breakover voltage 78 is shown in FIG. 2, N. The waveform of the signal containing the measure that is generated by the gate forming circuit 80 is shown in FIG. 2, 0. to by the time gate circuit 80 conducts, the storage capacitor becomes 100 charged to the peak value of the signal taken as a sample or measure. The storage capacitor 100 has no discharge path except through the gate circuit and therefore the voltage applied to it during the conduction interval and applied to the grid of the vacuum tube 102. The vacuum tube 102 is connected as a cathode-coupled tube, and the one attached to its grid Voltage is obtained proportionally at its cathode. The cathode voltage from the The tube 102 connected to the cathode is then connected to an electrical measuring device 104 is applied, which measures and calibrates a voltage such as, for example, the Display height.

Während bestimmter Zeiträume des Meßvorganges kann sich beispielsweise das Flugzeug, das den akustischen Höhenmesser trägt, über der Reichweite des Höhenmessers befinden, und keine Echos werden empfangen. Es ist wünschenswert, daß ein Pilot von dem Eintreten dieses Zustandes in Kenntnis gesetzt wird. Wenn Echosignale empfangen werden, werden die Impulse 74 von der Schwellenschaltung 70 auftreten. Diese Signale 74 werden an die Kathode einer Diode 106 angelegt. Bei der Anlegung der ins Negative gehenden Signale 74 an die Diode 106 wird die Diode 106 leitend und schafft eine Entladungsstrecke für irgendeine an dem Kondensator 108 angesammelte Spannung. During certain periods of the measuring process, for example the plane that the acoustic altimeter, beyond the range of the altimeter and no echoes are received. It is desirable to be a pilot is informed of the occurrence of this state. When receiving echo signals pulses 74 from thresholding circuit 70 will occur. These signals 74 are applied to the cathode of a diode 106. When applying the into the negative Outgoing signals 74 to the diode 106, the diode 106 is conductive and creates a Discharge path for any voltage accumulated on capacitor 108.

In einer Zeit, in welcher keine Signale 74 auftreten, wird eine Ladung an dem Kondensator 108 über die Widerstände 110 und 112 angesammelt, die mit einer Quelle positiven Potentials verbunden sind. At a time when no signals 74 appear, a charge becomes is accumulated on capacitor 108 through resistors 110 and 112, which are connected to a Source of positive potential are connected.

Die Größen des Kondensators 108 und der Widerstände 110 und 112 sind so gewählt, daß der Kondensator 108 eine Zeit von mehreren Sekunden benötigt, um genügend aufgeladen zu werden, um eine Vakuumröhre 114 leitend zu machen. Die Vakuumröhre 114 ist als mit der Kathode angeschlossene Röhre geschaltet, und ihre Kathode ist mit einem Neonlicht 116 verbunden. Es ist daher ersichtlich, daß der Kondensator 108 bei Aussendung verschiedener Stoßsignale ohne Empfang von Echos genügend aufgeladen wird, um die Vakuumröhre 114 leitend zu machen, so daß ein Strom durch sie hindurchfließt und das Licht 116 zündet. Der Beobachter des Höhenmessers wird somit unterrichtet, daß die Schallstoßsignale, die gesendet werden, nicht zu dem Höhenmesser reflektiert werden.The sizes of capacitor 108 and resistors 110 and 112 are chosen so that the capacitor 108 needs a time of several seconds to enough to be charged to make a vacuum tube 114 conductive. The vacuum tube 114 is connected as a tube connected to the cathode, and its cathode is connected to a neon light 116. It can therefore be seen that the capacitor 108 sufficiently charged when various shock signals are emitted without receiving echoes to make the vacuum tube 114 conductive so that a current flows through it and the light 116 ignites. The altimeter observer is thus informed that the burst signals that are sent are not reflected back to the altimeter will.

Um Messungen wiederholt in schneller Folge durchführen zu können, wird unverzüglich nach dem Empfang eines Echos ein Vorgang zur Erzeugung eines anderen Schallstoßes eingeleitet. Die Art der Einleitung solcher Vorgänge ist folgendermaßen: Der ins Negative gehende Impuls 74 der Schwellenschaltung 70 wird über eine Leitung 119 an einen Impulsgenerator 118 angelegt. Nach Empfang des ins Negative gehenden Impulses 74 bildet der Impulsgenerator 118 einen ins Positive gehenden Impuls 120 von im wesentlichen 2 Millisekunden Dauer. In order to be able to carry out measurements repeatedly in quick succession, immediately after receiving one echo, an act of generating another becomes Sound surge initiated. The manner in which such processes are initiated is as follows: The negative going pulse 74 of the threshold circuit 70 is via a line 119 is applied to a pulse generator 118. After receiving the negative With a pulse 74, the pulse generator 118 forms a positive going pulse 120 of essentially 2 milliseconds in duration.

Dieser 2 Millisekunden dauernde Impuls 120 wird an eine Differenzierschaltung 122 angelegt, um ein differenziertes Signal 124 mit positiven und negativen Spannungsspitzen zu bilden. Der negative Teil des differenzierten Signals 120 bewirkt, wenn er an den astabilen Multivibrator angelegt wird, die Erzeugung eines anderen 100-Millisekunden-Impulses 3 a (Fig. 2, A), der, wie früher erläutert, die Aussendung eines anderen Schallstoßes veranlaßt, um eine andere Abstandsmessung durchzuführen. Die Kombination des 2-Millisekunden-Impulsgenerators 118 und Differentiators 122 verzögert die Erzeugung eines neuen 100-Millisekunden-Impulses 3 a (F i g. 2, A), um ungefähr 2 Millisekunden und stellt sicher, daß die ansteigende Kippkurve 78 (F i g. 2, N) nicht beendet wird, bevor die ein Tor bildende Schaltung 80 wieder geschlossen ist. Sonst würde der Speicherkondensator 100 mit dem Kondensator 79 entladen werden.This 2 millisecond pulse 120 is sent to a differentiating circuit 122 applied to a differentiated signal 124 with positive and negative voltage peaks to build. The negative part of the differentiated signal 120 causes when it is on the astable multivibrator is applied, the generation of another 100 millisecond pulse 3 a (Fig. 2, A), which, as explained earlier, the emission of another sound burst prompted to perform another distance measurement. The combination of the 2 millisecond pulse generator 118 and differentiator 122 delays the generation of a new 100 millisecond pulse 3a (Fig. 2, A), by about 2 milliseconds and ensures that the increasing Tilt curve 78 (Fig. 2, N) is not completed before the gate forming circuit 80 is closed again. Otherwise the storage capacitor 100 would go with the capacitor 79 can be discharged.

Der 100-Millisekunden-Impuls 3 a, der durch den astabilen Multivibrator 2 erzeugt worden ist, wird, wie früher erläutert, an die Umkehrschaltung 34 angelegt, um einen ins Negative gehenden 100-Millisekunden-Impuls 38 zu erzeugen. Der ins Negative gehende 100-Millisekunden-Impuls 38 wird über eine Leitung 123 an das Gitter des Thyratrons 72 angelegt. Dieser ins Negative gehende Impuls bewirkt, daß das Thyratron 72, kurz nachdem der Echoimpuls empfangen worden ist, für etwa 100 Millisekunden unwirksam gemacht wird. Der Grund hierfür liegt darin, daß in Anbetracht dessen. daß der erste Echoimpuls, der empfangen wird, von Interesse ist, spätere Echosignale, die empfangen werden können, wertlos sind und Verwirrung erzeugen würden. Die Anlegung des ins Negative gehenden 100-Millisekunden-Impulses 38 an das Gitter des Thyratrons 72 dient zur Verhütung von Echoimpulsen, die nach dem ersten Echo, von dem der Impuls 74 erzeugt ist auftreten. Es ist daher ersichtlich, daß die Schaltung unmittelbar nach der Aussendung eines Schallstoßes durch die Wirkung der die mit der Zeit veränderliche Verstärkung steuernden Schaltungen unwirksam wird. Der Zeitraum, unmittelbar nachdem ein Echo empfangen worden ist, wird auch als Empfangszeitraum ausgeschieden, und Echos nach dem ersten werden infolge der Wirkung des Thyratrons 72 unter dem vorspannenden Einfluß des ins Negative gehenden Impulses 38 nicht wahrgenommen. The 100 millisecond pulse 3 a generated by the astable multivibrator 2 has been generated, as explained earlier, is applied to the inverting circuit 34, to generate a negative going 100 millisecond pulse 38. The ins Negative 100 millisecond outgoing pulse 38 is via a management 123 placed on the grid of the thyratron 72. This negative impulse causes the thyratron 72, shortly after the echo pulse has been received, is rendered ineffective for about 100 milliseconds. The reason for this is that in view of this. that the first echo pulse that is received is of interest is, later echo signals that can be received are worthless and confusion would generate. The application of the negative 100 millisecond pulse 38 to the grid of the thyratron 72 is used to prevent echo pulses that after the first echo from which the pulse 74 is generated. It can therefore be seen that the circuit immediately after the emission of a burst of sound by the effect the circuits controlling the gain which is variable over time are ineffective will. The period immediately after an echo is received also becomes excreted as the reception period, and echoes after the first are due to the Effect of the thyratron 72 under the prestressing influence of the negative going Impulse 38 not noticed.

In der Zeit, in welcher keine Echos empfangen werden, erzeugt der astabile Multivibrator 2 etwa jede Sekunde einen Impuls von 100 Millisekunden Dauer. Um einen solchen Impuls zu erzeugen, ist kein Auslösesignal 124 erforderlich. Es ist daher ersichtlich, daß ein Schallstoß automatisch ungefähr jede Sekunde ausgesendet wird, wenn keine Echos empfangen werden. Wenn ein Echo empfangen wird, wird ein Schallstoß unverzüglich nach dem Empfang des Echos ausgesendet. During the time in which no echoes are received, the generates astable multivibrator 2 a pulse of 100 milliseconds duration about every second. No trip signal 124 is required to generate such a pulse. It it can therefore be seen that a burst of sound is automatically emitted approximately every second when no echoes are received. When an echo is received, a Sound burst emitted immediately after receiving the echo.

Claims

Claims: 1. Method for eliminating the weaker of two amplitudes of different amplitudes occurring on a line at different times AC voltage signals of the same signal frequency, in particular the received signal in echo altimeters with suppression of the transmitted signal in the receiving part, d a d u r c h indicated that the strong and weak signals are rectified first will, that the AC component of both signals is reduced so far that a sufficiently large difference and between the mean values of the two signals preferably between the mutually facing amplitudes of the rectified Signals a gap is created by one inside this gap lying reverse voltage all parts of the signals are suppressed, which in the absolute Value are greater than this reverse voltage, and that preferably the so eliminated weaker signal to suppress the DC components of the stronger one Signal is fed to a suitable filter.

2. A circuit for performing the method according to claim 1. thereby characterized in that the signals are applied to a diode (26) via a capacitor (28) connected to a reference potential (e.g. ground).

3. A circuit for performing the method according to claim 1, characterized characterized in that the signals to reduce the AC component by a resistance-capacitance circuit (30, 31) can be performed.

4. A circuit for performing the method according to claim 1, characterized characterized in that the reduced signals are used to discard the weaker signal applied to the control electrode of a biased electron tube (32).

5. Transmit-receive circuit for carrying out the method according to Claim 1, in particular in altimeters to determine the time between transmission a sharp impulse, e.g. acoustic energy, and the reception of the reflected echo pulse, characterized by the transmitting and receiving part common part (18, 20, 24) containing both the strong alternating current signals of the sent Impulse as well as the weak AC signals of the received echo.

Considered publications: German Patent Specifications No. 958 090, 885 571, 914946, 903432, 907867, 908111, 916630.