DE1416098B2

DE1416098B2 - Einrichtung zum identifizieren von beweglichen objekten mittels hochfrequenter elektrischer signale

Info

Publication number: DE1416098B2
Application number: DE19611416098
Authority: DE
Inventors: Clarence S Los Altos Kleist Robert A Sunnyvale Calif Jones (V St A ) H04b
Original assignee: General Precision Inc
Current assignee: General Precision Inc
Priority date: 1960-02-15
Filing date: 1961-02-10
Publication date: 1971-05-13
Also published as: JPS3812758B1; GB981031A; US3018475A; CH391521A; DE1416098A1

Description

1 2

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Identi- signal in eine Emfangsspule einer Antwortstation fizieren von beweglichen Objekten mittels hoch- übertragen wird. Das Abfragesignal wird gleichfrequenter elektrischer Signale mit einer Abfrage- gerichtet und liefert die Energie von verschiedenen, station, die ein Abfragesignal in Form einer hoch- auf bestimmten Kodefrequenzen schwingenden Oszilfrequenten Trägerfrequenz mit aufmodulierten 5 latoren, die jeweils ihre Frequenzsignale über zuNiederfrequenzen aussendet, das bei Annäherung gehörige Sendespulen in eine Empfangsspule der Abeiner Antwortstation von dieser in einem abgestimm- fragestation übertragen. Dort erfolgt eine Entschlüsseten Eingangskreis empfangen wird, mit einem Demo- lung der Frequenzen des Antwortsignals, die alle für dulator zur Demodulation der modulierten hoch- verschiedene Antwortstationen verschieden sind, frequenten Trägerfrequenz und zur Bildung einer zu- io Auch bei dieser Einrichtung erfolgt eine Verzögerung sammengesetzten Spannung, bestehend aus einer zwischen Abfragesignal und Antwortsignal auf Grund Gleichspannungskomponente und aus Niederfrequen- der Gleichrichtung des Abfragesignals, in der ein zen, mit Filtern zur Unterdrückung wenigstens einer Siebkondensator zur Aussiebung der Frequenz des der Niederfrequenzen der zusammengesetzten Span- Abfragesignals enthalten sein muß, weil die einzelnen nung, und mit einem Antwortoszillator, der allein 15 Oszillatoren für die Kodefrequenzen mit einer Gleichmit der zusammengesetzten Spannung gespeist ist spannung gespeist werden sollen. Der Siebkonden- und ein Antwortsignal, bestehend aus einer Träger- sator benötigt zur Aufladung eine gewisse Zeit, frequenz und den auf diese aufmodulierten nicht Darüber hinaus besteht ein Nachteil darin, daß die unterdrückten Niederfrequenzen, erzeugt. Oszillatoren für die Kodefrequenzen in der Antwort-

Durch die deutsche Auslegeschrift 1 068 769 ist 20 station exakt und stabil auf der gleichen Frequenz ein Funksystem zur Übermittlung von Nachrichten wie die Entschlüsselungsnetzwerke in der Abfragevon einem modulierbaren Antwortsender ohne eigene station liegen müssen. Die Einrichtung ist außerdem Stromversorgung zu einer primären Funkstation mit anfällig auf Rausch- und Störsignale,
eigener Stromversorgung, die als kombinierter Im- Es ist ein drahtloses Fernmeldesystem vorgeschlapuls-Sender-Empfänger ausgebildet ist, bekannt, das 25 gen, bei dem die Abfragestation im wesentlichen aus dadurch gekennzeichnet ist, daß als Antwortsender einem Sender und einem Modulator besteht und über ohne Stromversorgung ein Hochfrequenzkreis mit eine Sendespule ein Abfragesignal aussendet, das sich angekoppelter elektromechanischer Schwingungs- aus einer hochfrequenten Trägerfrequenz und mehvorrichtung benutzt ist, zu der eine Taste bzw. ein reren darauf aufmodulierten Niederfrequenzen zuMikrofon parallel liegt und die eine Verzögerung der 30 sammensetzt. Bei Annäherung nimmt die Antwortrückgestrahlten Impulse bewirkt, die ungefähr der station das Abfragesignal auf, demoduliert es und Impulsperiode des als primäre Station arbeitenden bildet daraus eine zusammengesetzte Spannung, beImpuls-Sender-Empfängers entspricht. Die elektro- stehend aus einer Gleichspannungskomponente auf mechanische Schwingungsvorrichtung ist z. B. ein Grund der Trägerfrequenz und aus den Nieder-Schwingquarz. Durch diese elektromechanische 35 frequenzen. Die zusammengesetzte Spannung dient Schwingungsvorrichtung soll eine Verzögerung der zur Speisung eines Antwortoszillators. Dieser liefert rückgestrahlten Impulse bewirkt werden. Das be- eine Trägerfrequenz mit von der Trägerfrequenz des deutet, daß das Antwortsignal zeitlich dem Abfrage- Abfragesignals unterschiedlicher Frequenz. Auf die signal folgt, und zwar auf der gleichen Frequenz. Trägerfrequenz sind solche Niederfrequenzen als Wegen dieser Zeitverzögerung zwischen Abfragen 40 Seitenbandfrequenz aufmoduliert, die nicht durch und Antworten ist dieses bekannte Funksystem zur Filter in der Antwortstation entsprechend dem aufIdentifizierung sich schnell bewegender Objekte un- geprägten Kode dieser Antwortstation unterdrückt geeignet; denn das Antwortsignal erscheint erst dann, worden sind. Diese Filter unterdrücken dabei die wenn sich die das Antwortsignal erzeugende Antwort- Niederfrequenzen im Niederfrequenzbereich. Das so Station in dem beweglichen Objekt wieder von der 45 gebildete Antwortsignal wird in der Abfragestation Abfragestation entfernt hat. Die zu erzielende Emp- empfangen und entschlüsselt.

findlichkeit reicht bei solchen Entfernungen zu einem Von Nachteil hierbei ist, daß die niederfrequenten sicheren Betrieb nicht mehr aus. Darüber hinaus Filter verhältnismäßig groß und schwer sind und arbeitet dieses bekannte System nur mit einer Fre- außerdem eine verhältnismäßig große Bandbreite quenz zum Abfragen und der gleichen Frequenz zum 50 haben, weil ihre Güte verhältnismäßig schlecht ist. Antworten, so daß die Möglichkeiten zur Erkennung Durch die Transponierung in dem Niederfrequenzverschiedener Objekte an Hand verschiedener Fre- bereich ist außerdem ein Modulator erforderlich, quenzen beschränkt sind. Darüber hinaus werden die Niederfrequenzen durch

Durch die deutsche Auslegeschrift 1063 219 ist nachfolgende nichtlineare Glieder gedämpft. Da ein Funkübertragungssystem bekannt, das im Prinzip 55 wegen der im Niederfrequenzbereich relativ großen wie das zuvor genannte Funkübertragungssystem mit Unterschiede der Niederfrequenzen die Bandbreite zeitlicher Verzögerung des Antwortsignals auf der der einzelnen Filter nicht gleich ist, müssen die gleichen Frequenz arbeitet, also auch die gleichen Niederfrequenzen einen sich logarithmisch verhalten-Nachteile aufweist. Es sind lediglich besondere Maß- den Abstand untereinander haben,
nahmen zur Verschlüsselung der Abfragesignale vor 60 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine ihrer Ausstrahlung und zur Entschlüsselung des Einrichtung zum Identifizieren von beweglichen Ob-Antwortsignals vorgesehen. Dadurch soll verhindert jekten mittels hochfrequenter elektrischer Signale zu werden, daß nicht berechtigte Personen das Antwort- schaffen, bei der die Nachteile der bekannten Einsignal empfangen können. richtungen vermieden sind und die genannte ältere

Durch die USA.-Patentschrift 2 910 579 ist eine 65 Lösung wesentlich verbessert ist, so daß die nachEinrichtung zum Identifizieren von beweglichen Ob- teiligen niederfrequenten Filter vermieden sind,
jekten mittels hochfrequenter elektrischer Signale be- Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird kannt, bei der von einer Abfragestation ein Abfrage- dadurch gelöst, daß die Filter Hochfrequenzfilter

3 4

sind, die an den abgestimmten Eingangskreis ange- frequentes Signal ergibt, das aus einer Gleichspanschlossen sind und vor der Demodulation eine oder nungskomponente besteht, der eine Anzahl von mehrere der Seitenbandfrequenzen der modulierten, Niederfrequenzen überlagert ist. Die Anzahl der hochfrequenten, von der Antwortstation empfangenen Niederfrequenzen entspricht der Anzahl der Seiten-Trägerfrequenz unterdrücken. 5 bandfrequenzpaare in dem in F i g. 5 A dargestellten

Bei der erfindungsgemäßen Lösung sind also nicht Signal, wobei jede in dem Signal vorhandene Seitenmehr niederfrequente Filter erforderlich, sondern bandfrequenz eine Niederfrequenz bildet, deren Frenur noch Hochfrequenzfilter, die sich wesentlich quenz der Abfrageträgerfrequenz von der Seitenbandleichter und raumsparender herstellen lassen, eine frequenz verschieden ist.

wesentlich bessere Güte als entsprechende Filter im io Ein aus einem Widerstand R-I und einem Kon-Niederfrequenzbereich und insbesondere innerhalb densatorC-3 aufgebautes ÄC-Glied kann erfordereines für die Übertragung ausreichenden Frequenz- lichenfalls dazu dienen, um ein Verstümmeln oder bandes konstante Güte haben, so daß der gegen- eine Kreuzmodulation der Niederfrequenzen zu verseitige Abstand der Niederfrequenzen arithmetisch meiden.

sein kann. Von Vorteil ist auch, daß den Hoch- 15 Die unverschlüsselte zusammengesetzte Spannung frequenz- oder Kristallfiltern nachfolgende Schal- wird sodann durch ein Verschlüsselungsnetzwerk getungsnichtlinearitäten, wie beispielsweise Dioden, die leitet, in welchem eine oder mehrere der Nieder-Dämpfung der Niederfrequenzen nicht verschlech- frequenzen eliminiert werden. Hierdurch bildet sich tern. Wegen der hohen Güte der Filter ist die für ein verschlüsseltes Signal, das noch die Gleichspaneine bestimmte Systemkapazität erforderliche Band- 20 nungskomponente besitzt, bei dem jedoch von der breite verhältnismäßig gering, und entsprechend ge- Gruppe der überlagerten Niederfrequenzen einzelne ring ist auch die für die Übertragung mit einem aus- fehlen. Auf diese Weise unterscheidet sich das verreichenden Störabstand erforderliche Leistung. Das schlüsselte zusammengesetzte Signal von dem unschmale erforderliche Frequenzband ist auch von verschlüsselten zusammengesetzten Signal. Das in Vorteil bei Übertragung der Kodesignale in Form 25 Fig. 1 dargestellte Verschlüsselungsnetzwerk enthält der Niederfrequenzen von dem Empfänger der Ab- zwei Parallelresonanzkreise 124,125, die in Serie in fragestationen zu nachfolgenden Rechenvorrichtun- dem Signalweg hintereinander liegen und als Sperrgen und Speichern. Besonders vorteilhaft ist die An- filter wirken, indem sie von den Niederfrequenzen wendung der Einseitenbandtechnik. Die führt gemäß diejenigen beiden unterdrücken, deren Frequenz der einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung 30 Resonanzfrequenz der Parallelresonanzkreise 124 dazu, daß nur Hochfrequenzoszillatoren an Stelle und 125 entspricht. In jeder der Antwortstationen von Niederfrequenzoszillatoren mit zusätzlichen Mo- kann die Verschlüsselung unterschiedlich erfolgen, dulatoren notwendig sind. d. h. in jeder Antwortstation können andere der

An Hand der Zeichnung soll die Erfindung nach- Niederfrequenzen unterdrückt werden, so daß sich

folgend näher erläutert werden. In den Zeichnungen 35 für jede Antwortstation ein eindeutig spezifischer

stellt dar Kode ergibt. Um diese zu bewirken, können die

Fig. 1 den Schaltplan einer älteren Antwort- Parallelresonanzkreise 124 und 125 auf jeweils an-

station, dere Frequenzen abgestimmt werden, und zusätzlich

F i g. 2 den Schaltplan einer Antwortstation gemäß kann noch eine verschiedene Anzahl solcher Parallel-

der Erfindung, 40 resonanzkreise verwandt werden.

Fig. 3 ein Blockschaltbild eines Einseitenband- Die verschlüsselte zusammengesetzte Spannung

senders, der bei Antwortstationen nach F i g. 2 ver- zwischen den Punkten C und D dient zur Speisung

wendet werden kann, eines Antwortoszillators 130. Die Spannung wird

F i g. 4 eine alternative Ausführungsform eines über einen Schwingkreis 131 des Antwortoszillators

Einseitenbandsenders, 45 130 zu dem Kollektor-Emitterkreis eines Transistors

Fig. 5A und 5B Erläuterungsdiagramme für die T-I geführt. Da die noch vorhandenen und im Ver-

Frequenzverteilung in den Abfragesignalen. schlüsselungsnetzwerk nicht mit ausgefilterten Nieder-

Bei älteren, in Fig. 1 dargestellten Antwort- frequenzen der Gleichspannung in der zusammenstationen ist ein parallel abgestimmter Eingangskreis gesetzten Spannung überlagert sind, ist das von dem 120 vorhanden, der aus einer Spule L-I und einem 50 Antwortoszillator 130 gelieferte Ausgangssignal mit Kondensator C-I und, falls wegen erhöhter Empfind- den noch vorhandenen Niederfrequenzen zweiseitenlichkeit erwünscht, einem Antennendraht 121 be- band-amplitudenmoduliert. Das Ausgangssignal des steht. Sobald sich die Antwortstation ausreichend Antwortoszillators ist über eine Spule 134 auf die nahe einer Sendespule einer Abfragestation genähert Basiselektrode des Transistors rückgekoppelt, andere hat, wird in dem Eingangskreis 120 eine Spannung 55 Oszillatorschaltungen können in gleicher Weise eininduziert, die über den Ausgangsklemmen des Kreises gesetzt werden.

erscheint. Diese Spannung wird über einen üblichen, Um die so weit beschriebene ältere Anordnung aus einem Diodengleichrichter X-I und einem Kon- besser mit der vorliegenden Erfindung vergleichen zu densator C-I bestehenden Demodulator geleitet. Bei können, sei zusammenfassend hervorgehoben, daß den bekannten Einrichtungen wurde ein zweiseiten- 6° bisher Niederfrequenzfilter zum Verschlüsseln beband-amplitudenmoduliertes Abfragesignal der in nutzt werden müssen, die im allgemeinen sehr viel F i g. 5 A dargestellten Art benutzt. Dieses Signal be- teurer sind und mehr Platz und Gewicht beansteht beispielsweise aus einer Trägerfrequenz f_c von Sprüchen als die meisten Hochfrequenzfilter.
200 kHz und fünfzehn Seitenbandfrequenzen, die Fig. 2 zeigt die mit der vorliegenden Erfindung logarithmisch in einem zu der Trägerfrequenz sym- 65 verbesserte Antwortstation. Man erkennt, daß keine metrischen 10-kHz-Band verteilt sind. In dem De- Niederfrequenzfilter zum Verschlüsseln mehr bemodulator wird das aufgenommene Abfragesignal nötigt werden, sondern daß statt dessen die hochdemoduliert, wobei sich ein unverschlüsseltes nieder- frequenten Seitenbandfrequenzen selektiv mittels

Abfragestation zur Antwortstation nur halb so viel Kristallfilter in der Antwortstation notwendig sind.

Die Einseitenbandtechnik ist auch wegen der Wirtschaftlichkeit, des geringen Raumbedarfs und der 5 geringen Bandbreite zu bevorzugen. Wie weiter unten noch erläutert wird, stellt der in Fig. 5B erläuterte Signaltyp einen speziellen Typ eines Einseitenbandsignals dar, der zur Verwendung bei den erfindungsgemäßen Antwortstationen besonders gut geeignet ist.

nutzte, hier Hochfrequenzfilter verwendet werden, die einzelne Seitenbandfrequenzen vor Demodulation ausfiltern. Die hierdurch erzielbaren Einsparungen an Gewicht und Raumbedarf sind beträchtlich.

Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung läßt sich die Verschlüsselung im Hochfrequenzgebiet unter Verwendung von Hochfrequenzelementen, wie beispielsweise Kristallfiltern, vornehmen, wenn die zu

Kristallfiltern unterdrückt werden, die mit dem Eingangsteil der Anwortstation verbunden sind. Es sind
drei Kristallfilter F-I, F-2 und F-3 gezeigt, von
denen jedes in Reihenresonanz auf einer der Seitenbandfrequenzen kommt. Die Kristallfilter liegen parallel zur Spule L-I des Eingangskreises 120. Die
Spule ist in geeigneter Weise angezapft, um die gewünschte Impedanzanpassung und Bandbreite für
zahlreiche Verhältnisse der Spule L-I und der Kapazität C-I zu erzielen.' Die Kristallfilter können auch io Das dort dargestellte Signal besteht aus vollständig in Serie mit dem Eingangskreis 120 geschaltet sein gesonderten und diskreten Frequenzen, während die und sich bei der betreffenden Seitenbandfrequenz in meisten Einseitenbandsysteme mit einem kontinuier-Parallelresonanz befinden. Die Kristallfilter stellen im liehen Bandspektrum arbeiten, beispielsweise bei Zustand ihrer jeweiligen Serienresonanz sehr niedrige Sprachübertragung. Der Ausdruck »Einseitenband« Impedanzen dar, so daß der Eingangskreis der Ant- 15 soll nicht solche Signale ausschließen, bei denen die wortstation für die betreffenden diskreten Resonanz- Trägerfrequenz auf einer Frequenz liegt, die zwischen frequenzen, für die die Kristalle ausgelegt sind, über- den Seitenbandfrequenzen liegt. Beispielsweise soll brückt und wirksam kurzgeschlossen wird. Man er- in der Darstellung der F i g. 5 B das Signal auch dann kennt mithin, daß im Gegensatz zu der älteren Ein- noch als Einseitenbandsignal angesehen werden, richtung, die Niederfrequenzfilter zum Ausfiltern ein- 20 wenn die Trägerfrequenz bei einer zwischen 200,5 zelner Niederfrequenzen nach Demodulation be- und 201,9 kHz liegenden Frequenz so übertragen

wird, daß sich jede Seitenbandfrequenz noch um einen eindeutigen Frequenzbetrag von der Trägerfrequenz unterscheidet. Man würde das Signal jedoch 25 nicht mehr als Einseitenbandsignal ansprechen können, wenn alle Seitenbandfrequenzen symmetrisch auf beide Seiten der Trägerfrequenz verteilt sind.

Das in F i g. 5 B dargestellte Signal ist ein typisches Einseitenbandabfragesignal, das, wie erwähnt, zum

verschlüsselnden Daten in Form der hochfrequenten 30 Betrieb der erfindungsgemäßen Antwortstationen ge-Seitenbandfrequenzen der Abfrageträgerfrequenz vor- maß F i g. 2 gut geeignet ist. Das in F i g. 5 B darliegen. Durch Ausfiltern der Seitenbandfrequenzen gestellte Signal beruht ebenfalls auf einem fünfvor der Demodulation läßt sich das gleiche Ergebnis zehnziffrigen Verschlüsselungssystem. Die Trägererzielen, das bislang durch Filterung im Nieder- frequenz f_c liegt bei 200 kHz, ihre Amplitude ist befrequenzbereich nach erfolgter Demodulation erzielt 35 trächtlich größer als, d. h. mindestens doppelt so wurde, man erhält jedoch den beschriebenen, sich groß wie die der Seitenbandfrequenzen. Man erkennt durch die Verwendung der Hochfrequenzfilter fünfzehn gesonderte und diskrete Seitenband-(Kristallfilter) ergebenden Vorteil. Darüber hinaus frequenzen. Es soll nun angenommen werden, daß verschlechtern nachfolgende Schaltungsnichtlineari- ein der Fig. 5B entsprechendes Signal an eine der täten, wie beispielsweise die Diode, die Dämpfung 40 in F i g. 2 gezeigten Antwortstationen angelegt wird, der Niederfrequenzen nicht. Die nicht ausgefilterten Es soll ferner angenommen werden, daß die Kristall-Seitenbandf requenzen werden durch die Demodu- filter nicht vorhanden sind und daß der Eingangskreis lation Niederfrequenzen und erscheinen zwischen 120 so breit abgestimmt ist, daß er das gesamte Band den Klemmen C und D der in Fig. 2 dargestellten zwischen 200 und 201,9 kHz erfassen kann. In die-Schaltung. Sie dienen in der bereits weiter oben be- 45 sem Fall entsteht in der Antwortstation eine zusamschriebenen Weise zum Modulieren der Antwort- mengesetzte Spannung, die eine Trägerfrequenz und trägerfrequenz, die in dem Antwortoszillator 130 er- sämtliche fünfzehn Seitenbandfrequenzen enthält, zeugt wird. Ein auf das Antwortsignal abgestimmter Diese über dem Eingangskreis 120 abgenommene Empfänger demoduliert das Antwortsignal und ge- Spannung wird nach Demodulation mittels der Diode winnt die Niederfrequenzen zurück. Dieser letzte Teil 50 X-I und des Kondensators C-2 zu einer Niederder Schaltung ist in F i g. 2 nicht mehr dargestellt. frequenzspannung zwischen den Klemmen C und D,

Um eine bestimmte Niederfrequenz in dem Antwortsignal durch Hochfrequenzfilterung vollständig
unterdrücken zu können, müssen sämtliche Seitenbandfrequenzen, die zu der betreffenden Nieder- 55 sammensetzt. Jede der Niederfrequenzen unterfrequenz beitragen, ausgefiltert werden. Falls bei- scheidet sich dabei von einer der hochfrequenten spielsweise aus einem Abfragesignal, das die Trägerfrequenz f_c besitzt, alle Seitenbandfrequenzen selektiv so ausgefiltert werden sollen, daß bei der Weiterverarbeitung des Antwortsignals die Niederfrequenz Z₁ 60 frequenz von 200,5 kHz vorhanden ist, sich in der nicht mehr erscheint, müssen zwei auf (f_c + Z₁) bzw. zusammengesetzten niederfrequenten Spannung eine (fc ~ /j) abgestimmte Kristallfilter verwendet werden, 500-Hz-Niederfrequenz ausbildet, die die Antwortwenn das Signal zweiseitenbandmoduliert ist. Falls trägerfrequenz moduliert und nach Verarbeitung in dagegen das Signal einseitenbandmoduliert ist, dem Empfänger wieder zu einer 500-Hz-Spannung braucht nur ein einziges Kristallfilter zum Ausfiltern 65 wird.

die sich aus einer von der Gleichrichtung der Trägerfrequenz herrührenden Gleichspannungskomponente und fünfzehn überlagerten Niederfrequenzen zu-

Seitenbandfrequenzen um den Betrag der Trägerfrequenz. Dies bedeutet, daß, falls beispielsweise kein Kristallfilter zum Ausfiltern der (f_c + /₁)-Seitenband-

einer bestimmten Seitenbandfrequenz vorhanden zu sein. Man erkennt also, daß bei Übertragung einer einseitenbandmodulierten Trägerfrequenz von der

In F i g. 3 ist ein bekannter Einseitenbandsender gezeigt, der in Verbindung mit den verbesserten Antwortstationen nach F i g. 2 verwendet werden kann.

Die Trägerfrequenz aus einem Oszillator 301 wird in einem Modulator 302 mit einer Anzahl von Niederfrequenzen moduliert, die über Bemessungswiderstände von einer Gruppe von niederfrequenten Oszillatoren 307 zugeführt werden. In der F i g. 3 sind zur Verbesserung der Übersichtlichkeit nur wenige solcher Bemessungswiderstände dargestellt, für ein fünfzehnziffriges Verschlüsselungssystem benötigt man jedoch fünfzehn niederfrequente Oszillatoren. Das Ausgangssignal des Modulators 302, das aus einer üblichen Zweiseitenband-Amplitudenmodulation besteht, wird sodann über ein Seitenbandfilter

303 geleitet, das in dem hier beschriebenen Beispiel das untere Seitenband ausfiltert. Das verbleibende Einseitenbandsignal wird sodann in einem Verstärker

304 verstärkt und einem Ausgangskreis 305 der Abfragestation zugeführt. Ein Detektor 306 spricht auf das Ausgangssignal des Verstärkers 304 an, demoduliert es und bildet ein Steuersignal zum Linearisieren des Verstärkers und des Modulators.

Es können auch zahlreiche andere bekannte Schaltungen zur Erzeugung eines Einseitenbandsignals Verwendung finden. Eine besonders günstige Anordnung jedoch, die sich in Verbindung mit den Antwortstationen des in Fig. 2 gezeigten Typs sehr vorteilhaft auswirkt, ist an Hand der F i g. 4 erläutert. Bei dieser neuen und günstigen Anordnung ist ein mit fester Frequenz betriebener, kristallgesteuerter Oszillator 401 vorhanden, der eine Trägerfrequenz f_c über einen Bemessungswiderstand i?-401 an einen Summierkreis liefert. Weiterhin sind eine Anzahl von die Seitenbandfrequenzen erzeugenden, kristallgesteuerten Seitenbandfrequenzoszillatoren 403, 404, 405 vorhanden. Im Falle eines fünfzehnziffrigen Systems sind fünfzehn Seitenbandfrequenzoszillatoren für die Seitenbandfrequenzen notwendig. Der in F i g. 4 gezeigte Summierkreis enthält einen Rückkopplungsverstärker 402. Jeder Seitenbandfrequenzoszillator unterscheidet sich in seiner Frequenz von der Trägerfrequenz f_c um den Betrag der gewünschten Niederfrequenz. Das am Ausgang des Summierkreises abgenommene Signal wird durch einen Leistungsverstärker 407 verstärkt, der sehr linear sein soll, um die relativen Amplituden der zahlreichen in dem Summensignal enthaltenen Komponenten nicht zu verändern. Das an dem Leistungsverstärker 407 abgenommene verstärkte Signal wird einer Sendespule 408 der Abfragestation zugeleitet. Eine Analyse des von der Schaltung gemäß F i g. 4 gelieferten Ausgangssignals zeigt, daß es sich um den gleichen Signaltyp handelt, den auch der übliche Einseitenbandsender gemäß F i g. 3 erzeugt, wobei jedoch im Falle der F i g. 4 der Vorteil hinzukommt, daß nur Hochfrequenzoszillatoren an Stelle von Niederfrequenzoszillatoren mit zusätzlichen Modulatoren notwendig sind.

Da gemäß der Erfindung die Verschlüsselung durch eine Filterung in Hochfrequenzlage erfolgt, können die Seitenbandfrequenzen im Ergebnis dichter aneinandergerückt werden. Bei dem eingangs genannten älteren Vorschlag würden fünfzehn Niederfrequenzen zwischen 500 Hz und 5 kHz in logarithmischem Abstand verteilt werden müssen (F i g. 5 A), um jede Frequenz exakt genug mit einem Filter erfassen zu können. Die logarithmische oder nahezu logarithmische Verteilung ist für Niederfrequenzfilter die wirtschaftlichste Verteilung, da die Filter für das obere Ende des Niederfrequenzbandes weiter voneinander entfernt sein müssen als für das untere Ende, wenn unerwünscht komplexe und große Filter vermieden werden sollen. Bei Verwendung von Hochfrequenzkristallfiltern gemäß der vorliegenden Erfindung kann jedoch ein arithmetischer Abstand der einzelnen Seitenbandfrequenzen voneinander verwendet werden, da die Bandbreiten sämtlicher notwendiger Kristallfilter nahezu identisch sind. Dies bedeutet, daß die Niederfrequenzen für ein fünfzehnziffriges

ίο System nunmehr im Bereich zwischen 500 und 1900 Hz bei regelmäßigem Abstand von 100 Hz oder im Bereich zwischen 500 und 2180 Hz bei einem regelmäßigen Abstand von 120 Hz liegen können. Die arithmetische Verteilung der Seitenbandfrequenzen ist in F i g. 5 B für ein fünfzehnziffriges System dargestellt, die Einsparung an Bandbreite gegenüber dem System der Fig. 5A laßt sich ohne zusätzliche Erläuterung sofort der Zeichnung entnehmen.

Durch die beträchtliche Einsparung der Gesamtbandbreite des Systems ergibt sich ein größerer Wirkungsgrad für die Leistungsübertragung der Sendespule der Abfragestation und dementsprechend für die Empfangs- und Sendespulen der Antwortstation und die Schaltkreise, die zum Empfang der Antwortsignale dienen. Weiterhin ergibt die Einsparung an Bandbreite aber auch eine geringere Bandbreite für die wiedergewonnenen Niederfrequenzsignale selbst, so daß die Übertragung von Daten von dem Empfänger des Antwortsignals zu nachgeschalteten Rechenvorrichtungen und Speichern in einem engeren Übertragungskanal stattfinden kann. Das bedeutet andererseits, daß mehr Seitenbandfrequenzen in dem gleichen Band untergebracht werden können, so daß sich eine größere Kapazität ergibt. Durch jede zusätzliche Seitenbandfrequenz, die innerhalb eines vorgegebenen Bandes noch dem System hinzugefügt werden kann, ergibt sich eine Verdoppelung der Systemkapazität.

Die in Fig. 2 dargestellte Antwortstation kann ohne die gezeigten Kristallfilter zusammengebaut und geprüft werden und so ausgebildet sein, daß die gewünschten Kristallfilter dann später eingesteckt werden.

Ein außerordentlich wichtiger Vorteil der Kristallfilter ist in ihrer hohen Güte und ihrer präzisen Resonanzfrequenz zu sehen, wodurch ein scharfes und exaktes Filtern möglich wird. Die für Hochfrequenzen im Bereich von 200 kHz benutzten Kristallfilter besitzen beispielsweise wesentlich höhere Güten als die für den Bereich von 0,5 bis 5 kHz verfügbaren Niederfrequenzen.

Bei den meisten Anwendungsgebieten der Erfindung wird es aus den Gründen der Vereinfachung der Schaltung erwünscht sein, die übliche Zweiseitenbandtechnik für die Modulation des Antwortoszillators anzuwenden. Jedoch kann für die Bildung der Antwortsignale auch eine Einseitenbandtechnik Verwendung finden, die beispielsweise dann vorteilhaft sein kann, wenn die damit verbundene Steigerung der Komplexität der Schaltung einer Antwortstation in Kauf genommen werden kann.

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Identifizieren von beweglichen Objekten mittels hochfrequenter elektrischer Signale mit einer Abfragestation, die ein Abfragesignal in Form einer hochfrequenten

Trägerfrequenz mit aufmodulierten Niederfrequenzen aussendet, das bei Annäherung einer Antwortstation von dieser in einem abgestimmten Eingangskreis empfangen wird, mit einem Demodulator zur Demodulation der modulierten hochfrequenten Trägerfrequenz und zur Bildung einer zusammengesetzten Spannung, bestehend aus einer Gleichspannungskomponente und aus Niederfrequenzen, mit Filtern zur Unterdrückung wenigstens einer der Niederfrequenzen der zusammengesetzten Spannung, und mit einem Antwortoszillator, der allein ■ mit der zusammengesetzten Spannung gespeist ist und ein Antwortsignal, bestehend aus einer Trägerfrequenz und den auf diese auf modulierten nicht unterdrückten Niederfrequenzen erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß die Filter Hochfrequenzfilter (F-I, F-2, F-3) sind, die an den abgestimmten Eingangskreis (120) angeschlossen sind und vor der Demodulation eine oder mehrere der Seitenbandfrequenzen der modulierten, hochfrequenten, von der Antwortstation empfangenen Trägerfrequenz unterdrücken.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochfrequenzfilter (F-I, F-2, F-3) jeweils einen oder mehrere piezoelektrische Kristallfilter enthalten.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der abgestimmte Eingangskreis (120) ein LC-Parallelkreis ist, daß die Kristallfilter (F-I, F-2, F-3) mit dem Eingangskreis (120) verbunden sind und jeweils bei einer bestimmten der Seitenbandfrequenzen in Reihenresonanz schwingen.

4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die piezoelektrischen Kristallfilter (F-I, F^-2, F-3) in Serie mit dem Eingangskreis (120) verbunden sind, wobei jedes der Kristallfilter bei einer bestimmten der Seitenbandfrequenzen in Parallelresonanz schwingt.

5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfragestation ein amplitudenmoduliertes Einseitenbandsignal sendet, bei dem sich die Frequenz jeder Seitenbandfrequenz von der Trägerfrequenz um einen gleichmäßigen Betrag unterscheidet, und daß die Hochfrequenzfilter jeweils auf eine der Seitenbandfrequenzen abgestimmt sind.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfragestation ein amplitudenmoduliertes Zweiseitenbandsignal sendet, bei dem die Seitenbandfrequenzen paarweise so verteilt sind, daß sie oberhalb und unterhalb der Trägerfrequenz liegen und sich in ihrer Frequenz von der Trägerfrequenz um gleiche Beträge unterscheiden, und daß die Hochfrequenzfilter paarweise auf die dem betreffenden Seitenbandfrequenzpaar entsprechenden Frequenzen abgestimmt sind.

7. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Demodulation mit einer Diode (X-I) und einer Siebschaltung (C-2) erfolgt und daß der Antwortoszillator (130) einen Transistor (T-I) und einen weiteren Schwingkreis (131) enthält und ausschließlich durch die zusammengesetzte, aus einer Gleichspannungskomponente auf Grund der Trägerfrequenz und aus den Niederfrequenzen auf Grund der Seitenbandfrequenzen bestehende Demodulationsspannung gespeist ist (F i g. 2).

8. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitude der Trägerfrequenz mindestens doppelt so groß ist wie die Amplitude einer jeden der Seitenbandfrequenzen.

9. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Abfragestation die Trägerfrequenz und jede der Seitenbandfrequenzen als gesonderte Hochfrequenzsignale erzeugt und in einer Summierschaltung zu dem Abfragesignal kombiniert werden.

10. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Abfragestation eine Anzahl von Niederfrequenzen erzeugt und in einem Modulator (302) auf die hochfrequente Trägerfrequenz aufmoduliert wird (Fig. 3).

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Modulator (302) mit Zweiseitenbandmodulation arbeitet und daß ein Seitenbandfilter (303) zum Unterdrücken des einen Seitenbandes zur Bildung eines Einseitenbandsignals vorgesehen ist (F i g. 3).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen