DE1541554C3 - Loran-C-Funknavigationsempfänger für phasenkodierte Impulse mit Störsignaleliminierung - Google Patents

Description

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Frequenzkomponente entspricht, die identisch ist mit die der ersten Frequenzkomponente entsprechen, in der Frequenz des Störsignals, wird nachteilig beein- einem ersten Empfangskanal gleichgerichtet, wähflußt. Alle anderen Impulsgruppen des vollständigen rend die empfangenen Impulse, die der zweiten Frephasenkodierten Signals, entsprechend den nicht mit quenzkomponente entsprechen, in einem zweiten der Frequenz des Störsignals übereinstimmenden 5 Empfangskanal gleichgerichtet werden, örtlich erFrequenzen, bleiben von dem Störsignal völlig un- zeugte Prüfimpulse werden nach entsprechenden Imbeeinflußt. Insoweit, als das vollständige phasen- pulsen aus den empfangenen phasenkodierten Imkodierte Signal zyklisch wiederholt wird, werden die pulsen ausgerichtet, um z. B. den Sekundärstrahler in der gleichen Gruppe entsprechenden Impulse weiter- Synchronisation mit dem Primärstrahler zu bringen, hin von einer gegebenen unmodulierten Störsignal- io Diejenigen Prüfimpulse, die den empfangenen Impulwelle moduliert, so lange, wie das Störsignal anhält. sen der ersten Frequenzkomponente entsprechen,

Phasenkodierte Trägerfrequenzsignale werden vor- werden dem ersten Empfangskanal eingegeben. Dieteilhafterweise in den heutigen Loran-C-Funknavi- jenigen Prüfimpulse, die den empfangenen Impulsen gations-Sende- und -Empfangsgeräten verwendet. der zweiten Frequenzkomponente entsprechen, wer-Unglücklicherweise muß ein Loran-C-Empfänger in 15 den dem zweiten Empfangskanal eingegeben,
der Gegenwart anderer Nachrichten- und/oder Navi- Zusätzlich zu den Prüfimpulsen, die den ersten

gationssysteme arbeiten, die in dem Frequenzband und zweiten Empfangskanälen eingegeben werden, angeordnet sind, das die Loran-C-Betriebsfre- wird eine gleiche Anzahl von Vorausprüfimpulsen quenz von 100 000 Hz einschließt. Die anderen erzeugt, um das Vorhandensein eines Signals unmit-Systeme umfassen solche mit unmodulierten Träger- ao telbar vor einem der empfangenen phasenkodierten wellen, ein- und ausgetastete Trägerfrequenzsignale Signale festzustellen. Jeder Vorausprüfimpuls stellt und frequenzumgetastete Trägerfrequenzsignale. Ob- das Vorhandensein von Signalen in dem Zeitintervall wohl die Phasenkodierung einer Loran-C-Einrichtung vor dem Auftreten eines entsprechenden Impulses die unerwünschten Folgen von unmodulierten Stör- des empfangenen phasenkodierten Signals fest. Ein Signalen von im gleichen Frequenzband arbeitenden 25 unmoduliertes Störsignal würde in jedem solchen anderen Geräten stark einschränkt, wird hierdurch Zeitintervall auftreten. Signale, die von den Vorausallein kein vollständiger Schutz gewährt. prüfimpulsen festgestellt werden und die den Prüf-

Durch die vorliegende Erfindung soll daher ein impulsen der ersten Frequenzkomponente entspre-Funkempfänger für phasenkodierte Signale geschaf- chen, werden einem dritten Empfangskanal eingefen werden, bei dem Störsignaleinflüsse, die kleiner 30 geben. Signale, die von den Vorausprüfimpulsen festsind als jede der Frequenzkomponenten des empfan- gestellt werden und den Prüfimpulsen der zweiten genen phasenkodierten Signals, unterdrückt werden. Frequenzkomponente entsprechen, werden einem

Die Erfindung löst diese Aufgabe, ausgehend von vierten Empfangskanal eingegeben,
einem Funkempfänger der eingangs genannten Art, Die gleichgerichteten Signale des dritten und vier-

dadurch, daß erfindungsgemäß zur Feststellung und 35 ten Empfangskanals werden zugehörigen Tiefpaß-Eliminierung von Störungen für die erste und die filtern und zugehörigen Signalschwellenschaltungen zweite Gruppe von Impulsen je eine an sich (GB-PS zugeleitet. Es wird ein Ausgangssignal durch eine 9 60 836; FR-PS 13 65 972) bekannte Anordnung aus Schwellenschaltung erzeugt, wenn der zugehörige einer Empfängertorschaltung, einer Störungserken- Filterausgang d^n Schwellenwert fibers¹"-»«*«»* ™«». nungsvorrichtung und einer Torsperrschaltung vor- 4° Ausgänge der Schwellenschaltungen werden logisch gesehen sind, wobei die erste Empfängertorschaltung so kombiniert, daß wenn einer, auer ment oeiü^ ^enormalerweise nur Impulse der ersten Gruppe durch- ser Schwellenwerte überschritten werden, ein Signal läßt, während die zweite Empfängertorschaltung nur erzeugt wird, um die Gleichrichtung des empfange-Impulse der zweiten Gruppe durchläßt, und daß die nen phasenkodierten Pulses zu verhindern, der erste Störungserkennungsvorrichtung erste Störungs- 45 dem Frequenzkomponentenkanal entspricht, dessen signale (A, C) in der ersten Impulsgruppe feststellt Schwellenwert überschritten worden ist. Wenn beide und ein erstes Steuersignal (A + C) erzeugt und die Schwellenwerte überschritten werden oder wenn keizweite Störungserkennungsvorrichtung zweite Stö- ner der Schwellenwerte überschritten wird, so wird rungssignale (B, D) in der zweiten Impulsgruppe keine Sperrung der Gleichrichtung eines der empfanfeststellt und ein zweites Steuersignal (B + D) erzeugt 5° genen phasenkodierten Impulse verursacht. Zusam- und daß die erste Torsperrschaltung, gesteuert von mengefaßt: Diejenigen phasenkodierten Impulse, die dem ersten Steuersignal, die erste Empfängertor- der gestörten Frequenzkomponente entsprechen, werschaltung sperrt, während die zweite Torsperrschal- den von dem Empfänger so lange ausgeschieden, wie tung, gesteuert von dem zweiten Steuersignal, die andere phasenkodierte Impulse vorhanden sind, die zweite Empfängertorschaltung sperrt. 55 ungestörten Frequenzkomponenten entsprechen. An-

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dernfalls werden alle empfangenen phasenkodierten sind in den Unteransprüchen angegeben. Impulse zur Gleichrichtung herangezogen, unabhän-

Ein solcher Loran-Empfänger für phasenkodierte gig davon, ob keine der Komponenten oder alle Signale, z. B. ein Loran-Sekundärstrahler, ist so ein- Frequenzkomponenten von Störungen beeinflußt sind, gerichtet, daß die Impulse des empfangenen Signals 60 Im allgemeinen können mehr als zwei Frequenz-(von einem Loran-Primärstrahler), die zugehörigen komponenten von den phasenkodierten Signalen er-Frequenzkomponenten entsprechen, in eine Anzahl zeugt werden. Die Impulse der empfangenen Signale von Gruppen, die gleich oder kleiner ist als die An- können in Gruppen, die gleich der Anzahl der Frezahl der genannten Frequenzkomponenten, aufge- quenzkomponenten ist, kombiniert werden, oder sie teilt werden. Wenn beispielsweise die verwendete 65 können statt dessen in Gruppen, deren Anzahl klei-Phasenkodierung drei Frequenzkomponenten bildet, ner ist als die Anzahl der Frequenzkomponenten, von denen jede aus einer gegebenen Anzahl von kombiniert werden. Wenn beispielsweise acht Fre-Impulsen besteht, werden die empfangenen Impulse, quenzkomponenten erzeugt werden, können die ent-

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sprechenden Impulse von vier verschiedenen Fre- unmodulierten Bezugssignal von 0°, 180°, 180°, 0°, quenzkomponenten in einer Gruppe kombiniert wer- 0°, 0°, 0° und 0°. Wie ebenfalls in dem »IRE«- den, während die übrigbleibenden Impulse entspre- Aufsatz beschrieben, sind die Loran-C-Sender mehrchend den übrigbleibenden vier Frequenzkomponen- fach getastet, d. h., der Primärstrahler sendet eine ten in einer zweiten Gruppe kombiniert werden, um 5 Gruppe von acht Impulsen aus. Diesen folgend, senden Empfangsaufwand zu vermindern. Wenn dann det jeder der Sekundärstrahler eine Gruppe von acht eine oder mehrere Frequenzkomponenten der glei- Impulsen wiederum aus. Dann sendet der Primärchen Gruppe gestört werden, wird die gesamte Im- strahler eine zweite Gruppe von acht Impulsen, depulsgruppe in dem Empfänger ausgeschieden, so- ren Phasencode verschieden von dem Phasencode lange in keiner der Frequenzkomponenten der ande- io der ersten Gruppe von acht Impulsen ist. Auf diese ren Gruppe Störungen auftreten. Unabhängig von der Weise sendet der Primärstrahler und jeder der Sebesonderen Empfängerkonstruktion, die man ver- kundärstrahler eine Gruppe von acht Impulsen in wendet (auf der Grundlage des Verhältnisses der regelmäßig wiederkehrender Gruppenwiederholungs-Kosten im Vergleich zur erzielten Leistung), ist der geschwindigkeit aus, wobei die Hälfte des totalen Empfänger eingerichtet für eine Gruppierung der 15 Phasenfortschrittsmusters mit jeder Gruppe von jeder Impulse entsprechend den zugehörigen Frequenz- Station ausgesandt wird, und das vollständige Phakomponenten, zur Feststellung des Vorhandenseins senfortschrittsmuster wird mit jeder zweiten ausgevon Störungen für jede der einzelnen Frequenzkom- sandten Gruppe wiederholt.

ponenten und dann zur Ausscheidung aller Impulse Das Phasenfortschrittsmuster der F i g. 1 stellt die

zumindest der gestörten Frequenzkomponente, es sei ao Gruppen von acht Impulsen, die von dem Primär-

denn, alle Frequenzkomponenten werden von Stö- Loran-Strahler während zweier aufeinanderfolgender

rangen beeinflußt. Der Empfänger spricht daher nur Gruppenwiederholintervalle ausgesandt werden, dar.

auf diejenigen Impulse an, die nicht gestört werden, Jede Gruppe ist unterteilt in die mit geraden Zahlen

wenn nicht alle Frequenzkomponenten gleichzeitig bezifferten Impulse im Muster I und die mit unge-

gestört werden, da in diesem Falle kein Vorteil durch 25 raden Zahlen bezifferten Impulse im Muster II, so

die Ausscheidung irgendeines oder aller empfangenen wie sie beim Betrieb des Empfängers nach F i g. 2

phasenkodierten Signale gewonnen wird. getrennt werden. Das Muster I nach F i g. 1 stellt die

Zum besseren Verständnis der vorliegenden Er- Phasen der mit geraden Zahlen bezifferten Impulse

findung wird Bezug genommen auf das Ausführungs- nur für zwei aufeinanderfolgende Gruppen von acht

beispiel, das in den Figuren dargestellt und im fol- 30 Impulsen dar, während das Muster II die Phasen der

genden beschrieben wird. mit ungeraden Zahlen bezifferten Impulse nur für

F i g. 1 zeigt eine Reihe von Phasenfortschritts- dieselben zwei Gruppen darstellt. Gemäß Muster I

Darstellungen zur Erläuterung von zwei verschiede- haben der zweite, vierte, sechste und achte Impuls

nen Frequenzkomponenten, die die phasenkodierten der ersten von dem Primärstrahler ausgesandten

Signale, die in dem Empfänger der Fig. 2 empfangen 35 Gruppe die Phasen 0°, 180°, 180° und 180° in be-

werden, bilden, und zug auf ein unmoduliertes Bezugssignal. Während

F i g. 2 ist ein vereinfachtes Blockdiagramm einer der nächsten Gruppe haben die mit geraden Zahlen

bevorzugten Empfängerausführungsform nach der bezifferten Impulse die relativen Phasen 180°, 0°,

Erfindung. 0° und 0°. In der ersten Gruppe haben die mit un-

Zum Verständnis der Betriebsweise der bevorzug- 40 geraden Zahlen bezifferten Impulse, die im Muster II

ten Ausführungsform des Empfängers nach Fig. 2 dargestellt sind, die relativen Phasen 0°, 180°, 0°

wird es notwendig sein, ein typisches phasenkodiertes und 0°. In der zweiten Gruppe haben die mit unge-

Signal, das von dem Empfänger empfangen werden raden Zahlen bezifferten Impulse die relativen Pha-

kann, zu betrachten. Innerhalb der breiten allgemei- sen 0°, 180°, 0° und 0°.

nen Kategorie phasenkodierter Signale, die in der 45 Es ist zu beachten, daß das Phasenfortschritts-

US-PS 30 99 795 beschrieben werden, befindet sich muster I eine Wiederholgeschwindigkeit aufweist, die

das relativ einfache binär phasenkodierte Signal, das gleich der halben Grappenwiederholgeschwindigkeit

auch in »IRE Transactions on Aeronautical and ist, d. h., das Muster I wiederholt sich selbst alle zwei

Navigational Electronics«, Juni 1960, S.55) (Fig.2b) aufeinanderfolgenden Impulsgruppen. Es sollte wei-

beschrieben ist. Dieser einfache Phasencode ist binär 50 ter beachtet werden, daß das Muster I eine solche

in dem Sinn, daß die aufeinanderfolgenden ausge- Form hat, daß alle geraden Vielfachen der einfachen

sandten Impulse entweder genau in Phase mit einem Gruppenwiederholgeschwindigkeit in der Fourier-

angenommenen unmodulierten Bezugssignal sind oder Analyse den Wert Null ergeben. Wenn der Empfän-

aber genau 180° Phasendifferenz hierzu aufweisen. ger nur auf die mit geraden Zahlen bezifferten Im-

Insbesondere sendet der in dem obengenannten Auf- 55 pulse, die von dem Primärstrahler ausgesandt wer-

satz betrachtete Primärstrahler insgesamt 16 phasen- den, ansprechen soll, so würde er auch auf irgendein

kodierte Impulse aus, die einem ganz besonderen Signal ansprechen, dessen Träger in einer Richtung

Phasenfortschrittsmuster von einem Impuls zum _{d Loran}._{Sendeträger um} den Betrag-?mal

nächsten folgen. Das vollständige Phasenfortschritts- ^{& 6} 2

muster wiederholt sich nach der Beendigung ganzer 60 die Gruppenwiederholfrequenz versetzt ist, wobei N

Vielfacher von 16 Impulsen. Das zyklisch sich wie- irgendeine ungerade Zahl darstellt. Der Empfänger

derholende Phasenfortschrittsmuster weist zwei Grup- würde nicht auf ein Signal ansprechen, dessen Träger

pen von je acht Impulsen auf, wobei die erste Gruppe von dem Loran-Sendeträger in einer Richtung um

nacheinander die folgenden Phasenlagen zu einem den Betrag M mal die Gruppenwiederholgeschwin-

angenommenen unmodulierten ■ Bezugssignal ein- 65 digkeit versetzt ist, wobei M irgendeine ganze Zahl

nimmt 0°, 0°, 180°, 180°, 0°, 180°, 0° und 180°. darstellt. Man kann daher den Empfänger unemp-

Die zweite Gruppe von acht Impulsen hat die auf- fänglich für Signale, die von der Trägerfrequenz in

einanderfolgenden Phasen in bezug zu demselben einer Richtung um M mal die Gruppenwiederholfre-

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quenz entfernt ist, machen, indem man nur die mit des Meßgerätes 11 in einer später beschriebenen

geraden Zahlen bezifferten Impulse prüft und nicht Weise erreicht.

die mit ungeraden Zahlen bezifferten Impulse. Wenn zwischen den örtlich erzeugten und den

In ähnlicher Weise erkennt man, daß das Muster II empfangenen Signalen ein richtiger zeitlicher Ablauf sich in jedem Gruppenwiederholintervall wiederholt, 5 erreicht ist, befinden sich die zwei Signale in Phase

so daß ein Empfänger, der nur auf die mit ungeraden miteinander an den Eingängen von Gleichrichter 4

Zahlen bezifferten Impulse anspricht, nur auf ein und in Quadratur-Phasenbeziehung am Eingang des

Signal anspricht, das in einer Richtung von der Trä- Gleichrichters 3 als Ergebnis des um 90° phasendre-

gerfrequenz des Loran-Impulses um M mal die Grup- henden Netzwerks 12, über welches die örtlich erpenwiederholgeschwindigkeit abweicht, wobei M ir- 10 zeugten phasenkodierten Signale an den Gleichrich-

gendeine ganze Zahl darstellt. Der Empfänger würde ter 3 geleitet werden. Die Ausgangssignale des Gleich-

nicht auf ein Signal ansprechen, dessen Träger von richters 3 werden an die »früh-gerade«- und »früh-

d^m Senderträger in einer Richtung um den Betrag ungerade«-Prüfgatter 13 und 14 angelegt. Der Aus-

O- mal die Gruppenwiederholgeschwindigkeit ab- druck >>früh-u_ngerade<< bezieht sich auf die Voraus-

*^y 15 prüf impulse, die die empfangenen Signale gerade vor

weicht, wobei N irgendeine ungerade ganze Zahl dem Auftreten der ungeradzahlig bezifferten Impulse

darstellt. Man kann daher den Empfänger unemp- prüfen. In ähnlicher Weise bezieht sich der Ausdruck

fänglich für Signale machen, die von der Loran- »früh-gerade« auf die Vorausprüfimpulse, die die

Trägerfrequenz in einer Richtung um £ mal die empfangenen Signale gerade vor dem Auftreten der ^{5 M &} 2 20 geradzahlig bezifferten Impulse prüfen. Die Aus-Gruppenwiederholfrequenz abweicht (N ungerade), gangssignale des Gleichrichters 4 werden sowohl dem indem man nur die ungeraden Impulse und nicht die »früh-ungerade«-Prüfgatter 15 als auch dem »frühgeradzahlig bezifferten Impulse prüft. gerade«-Prüfgatter 16 zugeführt. Daher ist für jeden

Das Ziel, daß der Empfänger unmodulierte Stör- der Gleichrichter 3 und 4 je ein »früh-ungerade«- signale sperrt, kann mit Hilfe von Mitteln erreicht 25 Prüfgatter und ein »früh-gerade«-Prüfgatter vorgewerden, die die ungeradzahlig bezifferten empfange- gesen. Die beschriebene Anordnung der quadraturnen Impulse von den geradzahlig bezifferten empfan- gespeisten Gleichrichter 3 und 4 ist so getroffen, daß genen Impulsen trennt und bestimmt, ob Störsignale der Empfänger auf die eingehenden phasenkodierten mit einem oder beiden derselben empfangen werden. Signale, unabhängig von irgendwelchen zufälligen Störsignale mit der Frequenz gleich 100 kHz + 30 Phasenbeziehungen, die ursprünglich zwischen den ungerade Vielfache des halben Gruppenwiederhol- örtlich erzeugten und den empfangenen Signalen vorintervalls werden mit den ungeradzahlig bezifferten handen sind, anspricht. Es ist zu beachten, daß man, Impulsen empfangen. Ein Ansprechen auf solche wenn man nur einen Gleichrichter verwenden würde, Störfrequenzen kann ganz einfach dadurch vermieden kein Ansprechen auf die empfangenen Impulse erhalwerden, daß man die geradzahlig bezifferten Impulse 35 ten würde, falls zufälligerweise eine Quadratur-Phanicht prüft. In ähnlicher Weise wird, wenn die Fre- senbeziehung zwischen den eingehenden und den quenz des unmodulierten Störsignals gleich 100 kHz örtlichen Signalen an den Eingängen des einzelnen ± geradzahlige Vielfache der Gruppenwiederholge- Gleichrichters besteht, bis zu dem Zeitpunkt, an dem schwindigkeit ist, dieses mit den ungeradzahlig be- eine richtige Phasenlage durch Einstellung der vorher zifferten Impulsen empfangen. Ein Ansprechen des 40 erwähnten Steuerorgane 6, 8 und 9 hergestellt ist.
Empfängers auf solche Interferenzen kann einfach Die Ausgänge der Prüfgatter 13, 14, 15 und 16 dadurch vermieden werden, daß die ungeradzahlig sind mit Tiefpaßfiltern 17, 18, 19 und 20 verbunden, bezifferten Impulse nicht empfangen werden. Diese Die Ausgänge dieser Filter wiederum sind mit Schwel-Funktionen werden von dem in F i g. 2 dargestellten lenschaltungen 21, 22, 23 und 24 (F i g. 2 b) verbun-Empfänger durchgeführt, der beispielsweise einen 45 den. Jede der genannten Schwellenschaltungen ist in Teil eines Sekundärstrahlers in einem Loran-Funk- bekannter Weise so ausgelegt, um ein erstes Ausnavigationssystem bilden kann. gangssignal zu erzeugen, falls das Eingangssignal von

Phasenkodierte Impulssignale von einem Loran- dem entsprechenden Tiefpaßfilter einen ersten vor-

Primärstrahler werden von der Antenne 1 empfan- herbestimmten Wert (Schwellenwert) überschreitet,

gen und in dem Empfangsverstärker 2 verstärkt. Die 50 und um ein zweites Ausgangssignal zu erzeugen, falls

verstärkten Signale werden gemeinschaftlich den im das Eingangssignal einen zweiten (höheren) vorher-

Gleichgewicht befindlichen Modulatoren-Gleichrich- bestimmten Wert überschreitet. Die Ausgänge der

tern 3 und 4 zugeleitet. Die Gleichrichter 3 und 4 Schwellenschaltungen werden an logische Schaltun-

empfangen zusätzlich ein örtlich erzeugtes phasen- gen 25 geleitet.

kodiertes Signal von dem Phasenkodierer 5 mit dem- 55 Die logischen Schaltungen 25 dienen zur Verwirkseiben Phasenfortschritt, d. h. mit identischem Pha- lichung der Betriebsprinzipien des Empfängers. Es sencode, wie dem der empfangenen Signale. Obwohl handelt sich hierbei um folgende Prinzipien. Falls das Phasenfortschrittsmuster oder der Phasencode eine Frequenzkomponente der empfangenen phasender empfangenen Signale von vornherein bekannt ist, kodierten Signale von Interferenz beeinflußt wird, wird im allgemeinen das empfängererzeugte phasen- 60 werden diejenigen Impulse des empfangenen Signals, kodierte Signal im Zeitpunkt des Einschaltens des die gestört sind, in dem Empfänger ausgeschieden Empfängers nicht in richtiger zeitlicher Phasenlage in unter der Voraussetzung, daß wenigstens eine andere bezug auf die empfangenen Signale sein. Die richtige Frequenzkomponente ungestört ist. Eine Anzeige der Phasenlage zwischen den örtlich erzeugten Signalen Tatsache, daß eine der Frequenzkomponenten ge- und den empfangenen phasenkodierten Signalen wird 65 stört ist, ist das Auftreten eines Ausgangssignals auf durch Einstellung des Phasensteuerknopfes 6 am den Leitungen A oder C am Ausgang der »früh-100-kHz-Oszillator 7 (Fig. 2b), des Drehmotors 8 ungcradc«-Schaltungen 21 bzw. 23 oder das Auftre- und Schalters 9 mit Hilfe des Anzeigegerätes 10 und ten eines Signals auf den Leitungen B oder D an den

Ausgängen der »früh-geradeÄ-Schaltungen 22 bzw. 24 in Abhängigkeit davon, ob die Störung die ungeradzahlig bezifferten Impulse allein oder allein die geradzahlig bezifferten Impulse betrifft.

Wenn die ungeradzahlig bezifferten Impulse Störungen erleiden, bestehen verschiedene Ausgangssignalmöglichkeiten. Falls die Phasenbeziehung zwischen den örtlich erzeugten und den empfangenen Signalen so ist, daß von dem Gleichrichter 3 kein Ausgangssignal erzeugt wird, aber vom Gleichrichter 4 in Anwesenheit von Störungen der ungeradzahlig bezifferten Impulse ein Ausgangssignal erzeugt wird, dann wird nur auf der Leitung C ein Ausgangssignal erzeugt, aber nicht auf der Leitung/ί. Umgekehrt wird, falls die Phasenlage zwischen den ortliehen und den empfangenen Signalen um 90° verändert ist, ein Ausgangssignal auf Leitung A allein, aber nicht auf Leitung C auftreten. Wenn die Phasenbeziehung zwischen den örtlichen und den empfangenen Signalen anders ist als 0°, 90° oder 270° (gemessen zwischen dem Ausgang des Verstärkers 2 und dem Ausgang des Phasenkodierers 5), dann werden durch beide Gleichrichter 3 und 4 Ausgangssignale erzeugt, und es werden gleichzeitig auf den Leitungen A und C Signale auftreten. Nimmt man ferner an, daß keine Störungen der geradzahligen Impulse auftreten, so werden keine Ausgangssignale auf den Leitungen B oder D erzeugt. Deshalb wird der Zustand, daß die erste Frequenzkomponente (ungeradzahlig bezifferte Impulse), aber nicht die zweite Frequenzkomponente (geradzahlig bezifferte Impulse) einer Störung unterworfen ist, durch die Anwesenheit von Ausgangssignalen auf den Leitungen A und das Fehlen derselben auf B und D oder die Anwesenheit von Ausgangssignalen auf der Leitung C und das Fehlen auf B und D oder das Auftreten von Ausgangssignalen auf den Leitungen A und C und das Fehlen derselben auf den Leitungen B und D angezeigt. Jede dieser Anzeigen erzeugt ein Signal auf der Leitung 26. In ähnlicher Weise wird der Zustand, daß die zweite Frequenzkomponente, aber nicht die erste Frequenzkomponente gestört ist, angezeigt durch die Anwesenheit von Ausgangssignalen auf der Leitung B und das Fehlen von Ausgangssignalen auf den beiden Leitungen A und C oder die Anwesenheit derselben auf der Leitung D und das Fehlen derselben auf A und C oder statt dessen durch die Anwesenheit auf den Leitungen B und D und das Fehlen auf den Leitungen A und C angezeigt. Bei dem Auftreten einer der letztgenannten drei Bedingungen wird ein Signal auf der Leitung 27 erzeugt. Es sind zahlreiche logische Schaltungsanordnungen bekannt, die zur Erzeugung der genannten Signale auf den Leitungen 26 und 27 auf Grund der beschriebenen, an die logischen Schaltungen 25 gelegten Eingangssignale geeignet sind.

Die Signale E, F, G und H werden erzeugt, wenn die Amplitude der Signale an den Ausgängen der Filter 17, 18, 19 und 20 über den Schwellenwerten der Signale A, B, C und D liegen. Die höheren Schwellenwerte E, F, G und H können überschritten werden, wenn die Vorausprüfimpulse, die an die Gitter 13, 14, 15 und 16 angelegt werden, vorübergehend während der Durchführung der richtigen Ausrichtung zeitweilig falsch ausgerichtet sind, so daß sie die empfangenen Loran-Impulse prüfen an Stelle einer Prüfung vor den empfangenen Loran-Impulsen. Die Loran-Signal-Komponcnten erzeugen im allgemeinen Ausgangssignale der Tiefpaßfilter 17, 18, 19 und 20 von wesentlich größerer Amplitude als die Störsignalkomponenten, weil die Frequenz der Loran-Signale gleich der Frequnz des Bezugssignals, das den Gleichrichtern 3 und 4 zugeführt wird, ist, während das gleiche für die Störsignalfrequenz nicht zutrifft. Zusätzlich werden Loran-Signal-Komponenten unvermeidlich sowohl die geraden wie die ungeraden Prüfgatter durchlaufen. Hieraus folgt, daß der Zustand der falschen Ausrichtung des Empfängers durch das Auftreten eines Signals auf der Leitung 29 bewiesen wird, wodurch angezeigt wird, daß auf E oder G und daß auf F oder H ein Ausgangssignal vorhanden ist.

Das Signal auf der Leitung 29 wird dem Anzeigegerät 10 zugeleitet. Die falsche Lage der Vorausprüfimpulse, die den Gattern 13, 14, 15 und 16 zugeführt werden, die die Betätigung des Anzeigegeräts 10 bewirkt, tritt zeitweilig während der Ausrichtung der Vorausprüfimpulse, wie später beschrieben, auf.

Die Prüfimpulse und die örtlich erzeugten phasenkodierten Impulse werden aus Signalen erzeugt, die von dem 100-kHz-Oszillator 7 abgeleitet und dem Phasenschieber 30 und dem Phasenkodierer5 zugeleitet werden. Die Ausgangssignale von dem Phasenschieber 30 werden der Pulsteilerkette 31 zugeleitet, die gruppierten Prüfimpulse auf der Leitung 32 in bekannter Weise (USA.-Patentschrift 28 35 888 = GB-Patentschrift 8 37 515) erzeugt. Die zeitliche Stellung der gruppierten Impulse auf der Leitung 32 kann kontinuierlich durch Drehung des Phasenschiebers 30 oder um Grobzunahmen durch Sprünge im Betrieb der Pulsteilerkette 31 auf die Anlegung eines Signals auf Leitung 29 hin verändert werden. Die gruppierten Prüfimpulse auf der Leitung 32 werden dem Flip-Flop 32, dem Verzögerungsglied 34 dem geraden Gatter 35 und dem ungeraden Gatter 36 zugeleitet. Der Flip-Flop 33 erzeugt zwei gruppierte Pulsausgangssignale auf den Leitungen 37 und 38, die zueinander eine einheitliche Phasendifferenz von 180° und die halbe Wiederholungsgeschwindigkeit der gruppierten Prüfimpulse auf Leitung 32 aufweisen. Die Impulse auf der Leitung 37 machen das gerade Gatter 35 leitend, während die Impulse auf der Leitung 38 die Bedingung dafür darstellen daß das ungerade Gatter 36 leitend wird. Die geradzahlig bezifferten Impulse der gruppierten Prüfimpulse auf Leitung 32 gelangen also durch das Gatter 35 und erscheinen auf der Leitung 39. In ähnlicher Weise gelangen die ungeradzahlig bezifferten Impulse durch das Gatter 36 und erscheinen auf der Leitung 40. Die Impulse auf der Leitung 39 werden gemeinsam den »frühgerade «-Prüfgattern 14 und 16 und dem Verzögerungsglied 41 zugeleitet. Die Impulse auf der Leitung 40 werden gemeinsam den »früh-ungerade«- Prüfgattein 13 und 15 und dem Verzögerungsglied 42 zugeleitet. Die Verzögerungsglieder 41 und 42 führen genügend Verzögerung ein, so daß bei richtiger Ausrichtung der Impulse auf den Leitungen 43 und 44 in bezug auf die Anstiegsflanke des empfangenen Loran-Impulses die Impulse auf den Leitungen 39 und 40 ein wenig vor den genannten Impulsen auftreten. In einem typischen Fall führt jedes der Verzögerungsglieder 41 und 42 eine Verzögerung von ungefähr 40 Mikrosekunden ein.

Das Signal am Ausgang des Gleichrichters 4 wird der Hüllenableitschaltjng45 zugeleitet die eine besonders geformte Wellenform, wie in der USA.-

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Patentschrift 29 46 019 (= GB-Patentschrift 786 823) Anzeigegerät 10 betätigt, das beispielsweise eine beschrieben erzeugt. Die abgeleitete Wellenform ist Lampe sein kann. Nach Feststellung der Betätigung gekennzeichnet durch ein Uberkreuzen oder einen des Anzeigegeräts 10 schaltet das Betriebspersonal Nulldurchgang der mit einem Punkt auf der An- den Drehmotor 8 ab und schließt den Schalter 9, so Stiegsflanke des empfangenen Loran-Impulses zusam- 5 daß er die in der Zeichnung gezeigte Stellung einnimmt, menfällt, mit dem die Prüfimpulse auf den Leitun- Das Schließen des Schalters 9 errichtet einen gegen 43 und 44 synchronisiert werden müssen. Die ab- schlossenen Schleifenservomechanismus, der den Phageleitete Wellenform wird dem ungeraden Prüfgatter senschieber30 antreibt, bis die Prüfimpulse auf den 46 und dem geraden Prüfgatter 47 zugeleitet, die Leitungen 43 und 44 in Koinzidenz mit dem Überdurch die Prüfimpulse auf den Leitungen 44 bzw. 43 io kreuzpunkt (Null) der abgeleiteten Wellenform, die leitend gemacht sind falls dies nicht durch die Wir- an die Prüfgatter 46 und 47 angelegt wird, gebracht kung der Sperrschaltungen 48 und 49 verhindert ist. Der geschlossene Schleifenservomechanismus umwird. Die Sperrschaltungen 48 und 49 werden be- faßt Prüfgatter 46 und 47, Tiefpaßfilter 52, den Schaltätigt um die Prüfimpulse auf den Leitungen 44 und ter9, den Servoregler 53, den Phasenschieber 30, die 43 von ihren zugehörigen Prüfgattern 46 und 47 ab- 15 Pulsteilerkette 31, die Gatter 35 und 36, das Flipzusperren, wenn auf den Leitungen 26 bzw. 27 Si- Flop 33, die Verzögerungsglieder 41 und 42 und die gnale auftreten. Sperrschaltungen 48 und 49. Es ist zu erwarten, daß

Die örtlich erzeugten phasenkodierten Signale wer- die Prüfimpulse auf den Leitungen 43 und 44 zeitden bei Auftreten von Signalen auf der Leitung 50 an weilig in bezug auf die empfangenen Loran-Impulse dem Ausgang des Verzögerungsgliedes 34 und auf 20 falsch ausgerichtet sind, wenn der Schalter 9 geder Leitung e am Ausgang des Oszillators 7 in ahn- schlossen ist und der Drehmotor 8 abgeschaltet ist licher Weise, wie in der vorher genannten USA.- gemäß der oben beschriebenen Betriebsweise, d. h., Patentschrift 30 99 795 beschrieben, erzeugt. Das die Impulse auf den Leitungen 43 und 44 sind nicht Problem der Ausrichtung der örtlich erzeugten pha- bei Null der abgeleiteten, den Gattern 46 und 47 zusenkodierten Signale gegenüber den phasenkodierten 25 geleiteten Wellenform. Die zeitweilige falsche EinSignalen wird ebenfalls in ähnlicher Weise wie in der stellung erzeugt Ausgangsfehlersignale in den Gatgenannten Patentschrift beschrieben gelöst. Wie be- tern 46 und 47, die miteinander kombiniert und dann reits vorher gesagt, kann die Phase des 100-kHz- dem Tiefpaßfilter 52 zugeleitet werden. Die Nieder-Signals auf der Leitung e in bezug auf die Träger- frequenzkomponenten des kombinierten Fehlerphase des empfangenen, getasteten 100-kHz-Loran- 30 signals treiben den Servoregler 53 an, um den Pha-Signals mit Hilfe des Phasensteuerknopfes 6 am Os- senschieber 30 richtungs- und betriebsmäßig so zu zillator 7 eingestellt werden. Es kann eine Null-Pha- verstellen, daß die Impulse auf den Leitungen 43 und senbeziehung zwischen den örtlichen und den emp- 44 in Koinzidenz mit dem Nullpunkt der abgeleiteten fangenen Signalen durch Einstellung des Knopfes 6 Wellenform gebracht werden, wie das für eine richauf den Punkt, an dem das Gleichstrommeßinstru- 35 tige Synchronisation des örtlich erzeugten Signals mit ment 11 einen positiven Maximalwert anzeigt, er- dem empfangenen Signal erforderlich ist. reicht werden. Die Zeiten, zu denen die örtlichen Der Betrieb des geschlossenen Regelkreisservo-Signalimpulse erzeugt werden, können im Verhältnis mechanismus würde durch die Anwesenheit von Störzu den Zeiten des Auftretens der empfangenen Im- Signalen, die synchron mit den Frequenzkomponenten pulse durch zeitweiliges Ändern der Wiederholungs- 4° entweder der ungeradzahlig oder geradzahlig beziffergeschwindigkeit der Impulse auf Leitung 50 ver- ten empfangenen Impulse sind, nachteilig beeinflußt ändert werden. Die zeitliche Beziehung muß geändert werden. Wenn eine Störung nur die ungeradzahlig werden, damit die örtlichen phasenkodierten Impulse bezifferten empfangenen Impulse beeinträchtigt, sperrt in Koinzidenz mit den empfangenen Impulsen an den das auf der Leitung 26 erzeugte Signal, wie oben beEingängen der Gleichrichter 3 und 4 gebracht wer- 45 schrieben, die Schaltung 48, um die ungeradzahlig beden können. Man kann erkennen, daß das Auftreten zifferten empfangenen Impulse am Durchgang durch der empfangenen Impulse beim ersten Einschalten das Prüfgatter 46 zu hindern, wodurch der Servodes Empfängers mit dem Auftreten der örtlichen mechanismus allein auf die geradzahligen empfan-Impulse in einer Zufallsbeziehung steht. genen Impulse, die durch das Gatter 47 gelangen

Wie vorher vorgeschlagen, kann die Wiederhol- 5° und die frei von Störungen sind, anspricht, um das

geschwindigkeit der Impulse auf der Leitung 50 ent- örtlich erzeugte Signal gegenüber dem empfangenen

weder durch Drehung des Phasenschiebers 30 oder Signal auszurichten. Umgekehrt, wenn die Störung

das Überspringen der Pulsteilerkette 31 verändert allein die geradzahlig bezifferten empfangenen Im-

werden. Der Phasenschieber 30 kann durch öffnen pulse beeinflußt, sperrt das auf der Leitung 27 er-

des Schalters 9 und Einschalten des Drehmotors 8 55 zeugte Signal das Prüfgatter 47 und verhindert den

schnell angetrieben werden, um die zeitliche Bezie- Durchgang der durch die Störung beeinträchtigten

hung zwischen den örtlich erzeugten gruppierten Im- Impulse, so daß der Servomechanismus in diesem Fall

pulsen und den empfangenen gruppierten Impulsen allein auf die ungeradzahlig bezifferten, durch das

zu verändern, bis gegebenenfalls eine Synchronisa- Gatter 46 hindurchgehenden Impulse anspricht. Man

tion an den Eingängen zu den Gleichrichtern 3 und 4 60 sieht, daß die Gatter 46 und 47 nicht gesperrt wer-

erreicht ist und die Vorausprüfimpulse, die den Gat- den, falls auf den Leitungen 26 und 27 kein Signal er-

tern 13, 14, 15 und 16 zugeführt werden, in bezug auf zeugt wird, d. h., wenn beide Frequenzkomponenten

die empfangenen gruppierten Impulse ausgerichtet der empfangenen phasenkodierten Impulse Störungen

sind. Die Erfüllung dieser beiden Bedingungen er- unterworfen sind oder wenn keine der Frequenzkom-

zeugt ein Ausgangssignal auf der Leitung 29, die das 65 poncnten Störungen unterworfen ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1 2 anderen Eingang aufweist, dem ein örtlich erPatentansprüche: zeugtes Signal in Phase mit dem empfangenen Signal zugeführt wird, und der andere Gleichrich-

1. Loran-C-Funknavigationsempfanger zum ter einen anderen Eingang aufweist, dem das Empfang phasenkodierter Signale, die aus einem 5 örtlich erzeugte Signal in Phasenquadratur zu sich wiederholenden Zyklus einer Anzahl von dem empfangenen Signal zugeführt wird, dadurch Impulsen bestehen, die eine erste Gruppe von gekennzeichnet, daß die erste und zweite Stö-Impulsen mit einem ersten Phasencode und eine rungserkennungsvorrichtung (13, 15, 25; 14, 16, zweite Gruppe von Impulsen mit einem zweiten 25) an die Ausgänge jedes der Gleichrichter (3, 4) Phasencode umfaßt, mit Störungserkennungsvor- io angeschlossen sind.

richtungen, um Störungen der empfangenen Signale festzustellen, sowie mit Einrichtungen, um

die ermittelten Störungen zu eliminieren, da-

durch gekennzeichnet, daß zur Feststellung und Eliminierung von Störungen für die 15

erste und die zweite Gruppe von Impulsen je : eine an sich bekannte Anordnung aus einer Emp- Die Erfindung betrifft einen »Loran-C«-FunknaviT fängertorschaltung (46; 47), einer Störungserken- gationsempfänger zum Empfang phasenkodierter Sinungsvorrichtung (13, 15, 25; 14, 16, 25) und gnale, die aus einem sich wiederholenden Zyklus einer Torsperrschaltung (48; 49) vorgesehen sind, ao einer Anzahl von Impulsen bestehen, die eine erste wobei die erste Empfängertorschaltung (46) nor- Gruppe von Impulsen mit einem ersten Phasencode malerweise nur Impulse der ersten Gruppe durch- und eine zweite Gruppe von Impulsen mit einem läßt, während die zweite Empfängertorschaltung zweiten Phasencode umfaßt, mit Störungserkennungs-(47) nur Impulse der zweiten Gruppe durchläßt, vorrichtungen, um Störungen der empfangenen Si- und daß die erste Störungserkennungsvorrichtung 25 gnale festzustellen, sowie mit Einrichtungen, um die (13, 15, 25) erste Störungssignale (A, C) in der ermittelten Störungen zu eliminieren (IRE Transersten Impulsgruppe feststellt und ein erstes actions ANE 1960, Juni, S. 55 bis 61).
Steuersignal (A + C) erzeugt und die zweite Stö- In der US-PS 30 99 795 wird ein Funksender und rungserkennungsvorrichtung (14, 16, 25) zweite Funkempfänger beschrieben, die dazu dienen, vor-Störungssignale (B, D) in der zweiten Impuls- 30 herbestimmte phasenmodulierte und getastete Signale gruppe feststellt und ein zweites Steuersignal (phasenkodierte Signale) auszusenden bzw. solche (B + D) erzeugt und daß die erste Torsperrschal- Signale im wesentlichen unter Ausschluß aller änderung (48), gesteuert von dem ersten Steuersignal, ren Signale, die nicht in der vorherbestimmten Weise die erste Empfängertorschaltung (46) sperrt, wäh- phasenmoduliert sind, zu empfangen. Phasenkodierend die zweite Torsperrschaltung (49), gesteuert 35 rung wird dort definiert als die Durchführung der von dem zweiten Steuersignal, die zweite Empfän- Phasenverschiebung des ausgesandten Trägers in vorgertorschaltung (47) sperrt. herbestimmt großen Phasenverschiebungsschritten

2. Empfänger nach Anspruch 1, dadurch ge- zwischen aufeinanderfolgenden Aussendungen, wobei kennzeichnet, daß die Störungserkennungsvor- diese Aussendungen auch pulsmoduliert sein könrichtungen (13, 15, 25; 14, 16, 25) eine gemein- 4° nen. Daher ist der ausgesandte Träger sowohl amsame logische Schaltung (25) aufweisen, an die plitudenmoduliert in der Form von Pulsen als auch das erste und zweite Störsignal (A, C; B, D) an- phasenmoduliert durch die vorher genannten Phagelegt werden und die bewirken, daß das erste senverschiebungen des Trägers. Wie in dieser Pa-Steuersignal an die erste Torsperrschaltung (48) tentschrift diskutiert, erreicht man durch Verwennur angelegt wird ((A + C) ■ (Z? ■ Z5)), wenn Stö- 45 dung bestimmter Träger-Phasen-Fortschritte zwischen rungen der ersten Impulsgruppe, aber nicht der den aufeinanderfolgenden ausgesandten Pulsen ganz zweiten Impulsgruppe festgestellt werden, und besondere und wichtige Signalauffindeigenschaften, daß das zweite Steuersignal an die zweite Tor- Einer der Vorteile, der auf Grund der Verwendung sperrschaltung (49) nur angelegt wird des besonderen Träger-Phasen-Codes, wie er in der

((A -U)-(B + D)) ^s° ^vorner genannten Patentschrift beschrieben ist, ent-

steht, besteht darin, daß ein unmoduliertes Störsignal

wenn Störungen der zweiten Impulsgruppe, aber nur einen Bruchteil der gesamten phasenkodierten nicht der ersten Impulsgruppe festgestellt werden. Signale nachteilig beeinflussen kann. Wenn-beispiels- ^

3. Empfänger nach Anspruch 1 oder 2, da- weise das gesamte phasenkodierte Signal aus acht durch gekennzeichnet, daß die erste Störungs- 55 Gruppen phasenkodierter Signale besteht, kann eine erkennungsvorrichtung (13, 15, 25) Pulsprüfvor- einzelne unmodulierte Welle eines Störsignals nur richtungen (13, 15) aufweist, deren Zeitbasis so mit einer einzelnen der acht Gruppen des phaseneingestellt ist, daß sie das empfangene Signal vor kodierten Signals kohärent sein. Daher wird die Störden Impulsen der ersten Gruppe prüfen, und daß wirkung des einzelnen Störsignals auf einen Empdie zweite Störungserkennungsvorrichtung (14, 60 fänger für phasenkodierte Signale nur ein Achtel 16, 25) Pulsprüfvorrichtungen (14, 16) umfaßt, dessen betragen, die bei fehlender Phasenkodierung deren Zeitbasis so eingestellt ist, daß sie das emp- auftreten würde.

fangene Signal vor den Impulsen der zweiten Man kann sich die vollständigen phasenkodierten

Gruppe prüfen. Signale vorstellen als aus einer Mehrzahl verschiede-

4. Empfänger nach Anspruch 3 mit zwei ab- ⁶5 ner Frequenzkomponenten bestehend, wobei jede geglichenen Modulatorgleichrichtern, an die die Frequenzkomponente einer zugehörigen Impulsempfangenen Signale in Parallelschaltung ange- gruppe des vollständigen phasenkodierten Signals legt werden, wobei einer der Gleichrichter einen entspricht. Nur diese Impulsgruppe, die derjenigen