DE1766882B2 - Anordnung zur unterscheidung von echolotimpulsen - Google Patents

Description

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jaß es einen Ausgangsimpuls abgibt, wenn der Vergleichsimpuls länger andauert als der aus dem Empfangsimpuls abgeleitete Rechteckimpuls.

Schließlich ist es möglich, von Objekten begrenzter Ausdehnung, wie z. B. von einem am Boden liegenden Wrack herrührende Echoimpulse, die die etwa gleiche Länge aufweisen, wie der Sendeimpuls, sowohl von dem längeren Bodenecho als auch von kürzeren Störimpulsen dadurch zu unterscheiden, daß man das ILV-Filter nach einer anderen zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung so ausbildet, daß es einen Ausgangsimpuls nur dann abgibt, wenn der Rechteckimpuls eine vorgegebene Längentoleranz einhält, die vorzugsweise durch zwei Vergleichsimpulse unterschiedlicher Länge markiert ist.

Man kann darüber hinaus die Sicherheit der Impulslängensiebung noch dadurch vergrößern, daß zusätzlich zum ILV-Filter als Impulslängen-Integrationssieb ein Tiefpaß vorgesehen ist, dessen Ausgangspotential bei Überschreiten der Amplitudenschwelle eines nachgeschalteten Schmitt-Triggers einen Impuls zur Freigabe des Ausgangsimpulses des ILV-Filters hervorruft.

Die Kombination eines ILV-Filters mit einem parallelgeschalteten, als Amplitudensieb arbeitenden Impulslängen-Integrationssieb bietet ferner die vorteilhafte Möglichkeit, die Sicherheit der Nullschallunterdrückung zu erhöhen. Es kann vorkommen, daß der Nullschall, noch bevor er endgültig unter die Ansprechwelle der Einrichtung für die Empfangsimpulse absinkt, kurzzeitig Werte unterhalb dieser Ansprechschwelle annimmt, um dann sogleich wieder die Ansprechschwelle zu überschreiten. Dadurch kann ein Echoimpuls vorgetäuscht werden und zur Fehlanzeige führen, falls zur Impulslängensiebung nur die Länge des Impulses als Kriterium herangezogen wird, wie es bei dem ILV-Filter nach der Erfindung der Fall ist. Bei dem Impulslängen-Integrationssieb geht dagegen auch der Verlauf der Empfangsspannung vor dem Auftreten eines solchen vorgetäuschten Echoimpulses als Kriterium in die Messung ein. Dagegen hat eine Kombination dieser beiden verschiedenartigen Diskriminatoranordnungen die Wirkung, die Nullschallblockierung, wie es erwünscht ist, erst dann aufzuheben, wenn das Absinken des aus dem Impulslängen-Integrationssieb kommenden Ausgangspotentiales anzeigt, daß der Nullschall tatsächlich abgeklungen ist. Das wird durch die beschriebene Parallelschaltung erreicht; zur Verknüpfung der Ausgangsimpulse des Amplitudensiebes, der Nullschallblockierung und des ILV-Filters ist nach einer weiteren zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung ein Tor vorgesehen.

Um die Sicherheit der beschriebenen Maßnahme zu erhöhen, wird der Tiefpaß zweckmäßig so ausgebildet, daß er mit einer größeren Entladezeitkonstante arbeitet, bis das Nullschallsignal die kritische Ansprechschwelle unterschritten hat; damit wird zugleich die Nullschallunterdrückung aufgehoben und mit Eintreffen des ersten nutzbaren Ausgangsimpuises des ILV-Filters der Tiefpaß auf eine kleinere Entladezeitkonstante umgeschaltet. So ist vermieden, daß Unterschreitungen der Ansprechschwelle im Nullschallverlauf zu einem Absinken des Ausgangspotentials am Impulslängen-Integrationssieb unter diejenige Schwelle führen, weiche als Kriterium für die Beendigung der Nullschallunterdrückung Hip.nt

Das Ausbilden der Vergleichsimpulse in der dazu vorgesehenen monostabilen Kippstufe benötigt eine endliche Zeitspanne. Um sicnerzustellen, daß ein aus dem Ernpfangsimpuls abgeleiteter Rechteckimpuls eine am Ausgang des ILV-Filters liegende Torschaltung nicht bereits passiert, bevor der Vergleichsimpuls die für den Vergleich erforderliche Form angenommen hat, wird vorteilhaft der aus den Empfangsimpulsen abgeleitete Rechteckimpuls verzögert,

ic bis der auszuwertende Vergleichsimpuls vollständig ausgebildet ist In der hierfür benutzten, den Rechteckimpuls verzögernden Doppel torschaltung wird nach einer anderen zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung der Vergleichsimpuls selbst als Toröffnungsimpuls benutzt.

Zweckmäßig macht man die von einer monostabilen Kippstufe gelieferten Vergleichsimpulse so lang wie die Länge der zugehörigen empfangenen Impulse, solange sie eine vorgegebene maximale Länge Δ Τ nicht überschreiten. Dadurch wird erreicht, daß kein noch anstehender, etwa von einem kurzen Störimpuls ausgelöster Vergleichsimpuls den bereits kurz nach dem Störimpuls eintreffenden längeren Nutzimpuls blockiert oder teilweise unterdrückt.

In der Zeichnung ist die Erfindung an einigen Ausführungsbeispielen veranschaulicht.
Es zeigt

F i g. 1 das Schaltbild eines Verlikalecholotes für digitale Messungen der Meerestiefe,

F i g. 2 Impulsdiagramme zur Erläuterung der Wirkungsweise des Echolotes nach Fig. 1,

Fig. 3 ein weiteres Impulsdiagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise des Echolotes nach Fig. 1, Fig. 4 eine Abwandlung der Schaltung nach Fig. 1.

Die in F i g. 1 dargestellte Echolotanordnung besteht, wie im Hauptpatent, im wesentlichen aus einem zum Aussenden gerichteter Sendeimpulse S dienenden Wasserschallsender 1, der an einen Impulsgenerator 2 angeschlossen ist, ferner einem Wasserschallempfänger 3 für die aus dem Lotbereich zurückkehrenden Echos E mit anschließendem Verstärker 4, einem kombinierten Amplituden- und Impulslängenfilter 5, im folgenden Trapezimpulsfilter genannt, fer-

ner einer Schaltanordnung zur Nullschallblockierung 6 und einem als Laufzeitzähler arbeitenden Anzeigegerät 7 zur Angabe der Meerestiefe.

Das Trapezimpulsfilter S enthält, wie im Hauptpatent, einen Schmitt-Trigger 9 großer Hysterese und ein Impulslängensieb 10', das jedoch, abweichend von dem Tiefpaß 10 zur Impulslängensiebung beim Hauptpatent, aus zwei parallelen Kanälen besteht, in denen die Impulslängen nach verschiedenen Kriterien geprüft werden.

Der eine Kanal des Impulslängensiebes 10' ist wie im Hauptpatent als Tiefpaß 10 zur Impulslängen-Integration ausgebildet, dem, ebenfalls wie im Hauptpatent, ein Umschalter 19 für die Entladezeitkonstante zugeordnet und ein Impulsformer 8 nachgeschaltet ist.

Die Umschaltung der Entladezeitkonstante durch den Umschalter 19 erfolgt wie im Hauptpatent mittelbar in Abhängigkeit von der Stellung des JK-FHp-Flops 17 der Nullschallblockierung 6 durch UND-Verknüpfung der Ausgänge des Schmitt-Triggers 9 über das Schaltelement 23 zur Vorzeichenumkehr und der dem JK-Flip-Flop 17 nachgeschalteten bistabilen Stufe 18 im Dioden-Gatter 20. Bei erfüllter

UND-Bedingung im Gatter 20 wird der Transistor 21 durchgesteuert und damit der Widerstand 22 dem Tiefpaß 10 zur Verkleinerung der Entladezeitkonstante parallel geschaltet.

Das Anzeigegerät 7 besteht, wie im Hauptpatent, aus dem Zählwerk 11, dem während der Echolaufzeit von einem Taktgenerator 12 über ein Gatter 13 Zählimpulse einer solchen Frequenz zugeführt werden, daß das Zählwerk die Wassertiefe beispielsweise auf 10 cm genau digital zur Anzeige bringt. Das Tor 13 wird bei Aussenden des Sendeimpulses S über eine Verzögerungsschaltung 30 und eine Leitung IS von einem Flip-Flop 14 für die Impulse des Taktgenerators 12 freigegeben, das dann durch einen aus dem Nutzechoimpuls über das Impulslängensieb 10' kommenden Steuerimpuls über eine zweite Steuerleitung 15' wieder zurückgesetzt wird.

Das Ausgangspotential / des Tiefpasses 10 gelangt nach Umformung im Impulsformer 8 als Schaltimpuls g auf die Nullschallblockierung 6 und stellt diese ab, sobald das Ausgangspotential / am Tiefpaß 10 unter die vorgegebene Amplitudenschwelle ρ sinkt.

Der Umschaltimpuls g des Impulsformers 8 wird ferner über ein Tor 25 zum Umschalten der bistabilen Stufe 18 benutzt, die ihrerseits zum Umschalten des Flip-Flops 14 im Anzeigegerät 7 dient. Die bistabile Stufe 18 wird vom JK-Flip-Flop 17, bei Eintreffen des Startimpulses vom Impulsgenerator 2 über die Leitung 16, gesetzt und bei Durchgang eines Echosteuerimpulses über das Tor 25 zurückgestellt. Durch Sperren des Gatters 13 stoppt sie über die Leitung 15' das Einzählen von Zählimpulsen ζ in das Zählwerk 11.

Das Tor 25 wird für den Durchgang eines Echosteuerimpulses auf die bistabile Stufe 18 nur dann freigegeben, wenn der JK-Flip-Flop 17 nach Beendigung der Nullschallperiode zurückgeschaltet worden ist und außerdem ein Ausgangsimpuls k vom oberen Kanal des Impulslängensiebes 10' vorliegt.

Jener obere Kanal des Impulslängensiebes 10' ist als ILV-Filter 24 ausgebildet. Dieses besteht aus einer von Rechteckimpulsen c aus dem Schmitt-Trigger 9 getriggerten Einrichtung zur Ableitung von Vergleichsimpulsen ν vorgegebener Länge Δ Τ und einer Schaltung zum Vergleich der vorgegebenen Länge dieser Vergleichsimpulse ν mit den unterschiedlichen Längen der vom Schmitt-Trigger 9 aus der Empfangsspannung e abgeleiteten Rechteckimpulse c.

Der dargestellte, als ILV-Filter 24 arbeitende obere Kanal des Impulslängensiebes 10' gibt Ausgangsimpulse k an das Tor 25 nur dann ab, wenn die beiden zu vergleichenden Impulse verschieden lang sind und die Differenz ein vorgegebenes Vorzeichen hat, und zwar im Beispiel der F i g. 1 dann, wenn der vom Schmitt-Trigger 9 kommende Rechteckimpuls c langer ist als der Vergleichsimpuls v.

Hierzu werden beide Signale auf die Verriegelungslogik 27, bestehend aus einer Doppeltorschaltung 26 a und einem Koinzidenzgatter 26 b, gegeben. Dabei wird der unmittelbar vom Schmitt-Trigger 9 kommende Impuls dem Koinzidenzgatter 266 über die Doppeltorschaltung 26 a zugeführt, weil im Koinzidenzgatter 26 b der Vergleichsimpuls ν als Sperrimpuls wirkt und deshalb nicht später am Tor ankommen darf als der Rechteckimpuls c. Der Vergleichsimpuls ν kann aber, nach Antriggern der monostabilen Kippstufe 24} zur Erzeugung dieses Vergleichsimpulses ν durch den Rechteckimpuls r, nicht sofort anstehen, sondern braucht zu seinem Aufbau eine gewisse Zeitspanne, die durch die verzögernde Verriegelung der Doppeltorschaltung 26 a kompensiert wird.

Um zu gewährleisten, daß die in der monostabilen Kippstufe 28 erzeugten Vergleichsimpulse ν nicht langer sind als die aus dem Schmitt-Trigger 9 kommenden Rechteckimpulse c, ist der monostabilen Kippstufe 28 ein Gleichrichter 29 zugeordnet, der ein Rückstellen in die stationäre Ausgangsstellung erzwingt, sobald der Rechteckimpuls c aus dem Schmitt-Trigger 9 beendet ist. Ohne diesen Gleichrichter würde die monostabile Kippstufe 28 nach jedesmaligem Anstoß durch einen Impuls aus dem Schmitt-Trigger 9 einen Vergleichsimpuls ν fest vorgegebener Länge AT, von z.B. 1,5 msec, entsprechend der Größe des Kondensators C und des Widerstandes R als den zeitbestimmenden Elementen, erzeugen. Indem man ein Abbrechen dieses Vergleichsimpulses ν erzwingt, sobald feststeht, daß der Rechteckimpuls c aus dem Schmitt-Trigger 9 kürzer ist als die Länge AT des Vergleichsimpulses v, ist es möglich geworden, die monostabile Kippstufe 28 durch den Nutzimpuls, den neuen Rechteckinipuls c, zu triggern, auch wenn kurz vor dem Nutzimpuls ein Störimpuls eintrifft, der kürzer ist als der normale Vergleichsimpuls v, wie es z. B. der Fall sein kann, wenn ^cich dicht über dem Meeresgrund ein Objekt, beispielsweise ein Fisch, befindet.

Die beiden aus dem Tiefpaß 10 und aus dem ILV-Filter 24 stammenden Signale gelangen nach einer Umformung, die noch beschrieben wird, getrennt auf das Tor 25, und es tritt für die Dauer ihrer Koinzidenz am Ausgang des Tores 25 ein Steuerimpuls für die bistabile Stufe 18 und damit über die Steuerleitung 15' für das Anzeigegerät 7 auf, sofern auch das Freigabesignal i von der Nullschallblockierung (S anliegt.

Es sei nunmehr die Wirkungsweise der Schaltung nach F i g. 1 an Hand der Impulsdiagramme nach F i g. 2 und 3 näher erläutert:

Die nach der Schallaussendung hinter dem Verstärker 4 auftretende Empfangsspannung e in Abhängigkeit von der Laufzeit t oder Entfernung 1 habe einen Verlauf, wie er beispielsweise in F i g. 2 oben dargestellt ist. Dieser Verlauf ist zur Erläuterung der verschiedenen Einrichtungen der Schaltung nach F i g. 1 etwas anders gewählt worden als irr Hauptpatent.

Die Empfangsspannung durchläuft einen erster sogenannten Nullschallbereich T₀ mit mehr odei weniger monoton abfallender Nullschallamplitude e, und einen anschließenden Bereich x_b mit einer in wesentlichen gleichbleibenden mittleren Störpegel amplitude e_b und mit diesen Störpegel verschiedet weit überragenden Spannungsimpulsen E₁ bis E₆ welche Echos an verschiedenen reflektierenden Ob jekten zwischen dem Echolot im Schiff und den Meeresboden entsprechen mögen.

Der Schmitt-Trigger 9 arbeitet wie im Haupt patent mit einer hohen Ansprechwelle η und eine niedrigen Abfallschwelle m. Der Tiefpaß 10 und de Impulsformer 8 arbeiten wie im Hauptpatent mi einer Amplitudenschwelle p. Die Abfallschwelle η werde von der Nullschallamplitude e_a am Ende de Nullschallbereiches τ₀, bei i₀, unterschritten.

Alle Empfangsimpulse e, welche die Ansprech

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schwelle η überschreiten, erzeugen durch den infolgedessen am Ausgang des Impulsformers 8 Aus-Schmitt-Trigger 9 Rechteckimpulse c. Die Nullspan- gangsimpulse g₂, g₃, g₄ und g₆ hervor. Die beiden nungsamplitude e_tt ist im dargestellten Beispiel in drei Ausgangsimpuise g₂-^₄ und g_e können über die bikurz aufeinanderfolgende, die Ansprechschwelle η stabile Stufe 18 und die Steuerleitung 15' den Zählüberragende impulsförmige Empfangsspannungen e₀ ,, 5 Vorgang im Anzeigegerät 7 nur dann stoppen, wenn e_a2 und e₀₃ aufgespalten. Es ergeben sich dadurch am Tor 25 gleichzeitig Ausgangsimpulse k aus dem am Ausgang des Schmitt-Triggers 9 drei mit kurzem ILV-Filter 24 auftreten.

Abstand aufeinanderfolgende Rechteckimpulse C₀₁, Im ILV-Filter 24 wird zunächst durch jeden der

C₀₂ und C₀₃. Rechteckimpulse C₀₁, c_a2 und c_{0 3} und C₁ bis c_e je

Im weiteren Verlauf wird die Abfallschwelle m io ein Vergleichsimpuls v₀₁, v_02> V₀₃ und V₁ bis v_e ervon vielen Impulsen der Empfangsspannung über- zeugt. Diese Vergleichsimpulse sind, wie oben darschritten. Diese können aber keine Ausgangsimpulse gelegt wurde, nicht länger als die sie triggernden am Schmitt-Trigger hervorrufen, weil sie die obere Rechteckimpulse c und höchstens von einer vorge-Ansprechschwelle η nicht erreichen. gebenen Maximallänge Λ Τ. Sie werden zusammen

Im dargestellten Beispiel ist angenommen, daß im 15 mit den Rechteckimpulsen c auf die Verriegelungs-Zeitbereich τ₆ nach Ablauf des Nullschallbereiches τ_α logik 27 für den Impulslängen-Vergleich gegeben, seit der Schallaussendung insgesamt sechs Span- Die Verriegelungslogik 266 des ILV-Filters 24 lienungsimpulse E₁ bis E₈ auftreten, welche die An- fert nur dann Ausgangsimpulse k, wenn der Versprechschwelle η überschreiten und am Ausgang des gleichsimpuls wieder abgeklungen ist, der Rechteck-Schmitt-Triggers 9 Rechteckimpulse C₁ bis c_e erzeu- ao impuls c aber noch ansteht.

gen, deren Dauer vom Verlauf der Empfangsspan- Daraus ergibt sich, daß im dargestellten Beispiel

nung e abhängig ist. Diese Dauer wird, wie im Haupt- die in Fig. 2 eingezeichneten Ausgangssignale Zc₀₁,

patent beschrieben ist, durch die beiden Schwellen η k_a2, k_a3 und k_e auftreten.

und m derart eingegrenzt, daß der Beginn des Recht- Die Rechteckimpulse C₁, c₂, c₃, c₄ und c₅ können

eckimpulses c durch den Zeitpunkt des Überschrei- as dagegen keinen Ausgangsimpuls k hervorrufen, weil

tens der Ansprechschwelle η und das Ende durch das sie die vorgeschriebene Dauer Δ Τ (Maximallänge

Unterschreiten der Abfallschwelle m bestimmt wird. der Vergleichsimpulse v) nicht überschreiten.

Die Rechteckimpulse C₀₁, C₀₂ und C₀₃ und C₁ bis c_e Am Tor 25 sind für einen Ausgangsimpuls drei

gelangen parallel auf die beiden Kanäle des Impuls- Eingangssignale gleichzeitig erforderlich: zunächst,

längensiebes 10'. 30 wie im Hauptpatent, das Freigabesignal ί aus der

Im Tiefpaß 10 wird, in der gleichen Weise wie im Nullschallblockierung 6, dann der Umschaltimpuls g Hauptpatent beschrieben, ein Ausgangspotential f aus dem Impulsformer 8 und schließlich ein Ausaus den Rechteckimpulsen c gewonnen. Die dicht gangssignal k aus dem ILV-Filter 24. Diese Bedinaufeinanderfolgenden Rechteckimpulse C₀₁, C₀₂ und gung ist im dargestellten Beispiel nur für den Span-C₀₃ werden dabei zu einem ununterbrochenen Poten- 35 nungsimpuls E₆ des Bodenechos erfüllt,
tialverlauf f_a aufintegriert. Ebenso erzeugen auch die In Fig. 3 ist die Bedeutung der Doppeltorschalkurz aufeinanderfolgenden Rechteckimpulse C₂, C₃ tung 26 a in der Verzögerungsanordnung 27 veran- und C₄ einen zusammenhängenden Potentialverlauf Z₂, schaulicht:

Z₃, Z₄, da in den kurzen Zeitzwischenräumen wieder- Der aus einem Spannungsimpuls E des empfange-

um nur eine teilweise Entladung stattfindet. Die *o nen Echos im Schmitt-Trigger 9 resultierende und in

Rechteckimpulse C₁ und C₅ dagegen führen auf ge- F i g. 2 der Einfachheit halber als Rechteckimpuls c

trennte Signale, die Verläufe der Ausgangspoten- dargestellte Signalverlauf ist wegen der endlichen

tiale Z₁ und f . Ansprech- und Abfallzeit aber trapezförmig; das-

Wie oben ausgeführt wurde, wird die Zeitkonstante selbe gilt auch für den Vergleichsimpuls ν des ILV-des Tiefpasses 10 bei Aufhebung der Nullschall- 45 Filters 24. Dadurch ergeben sich die aus F i g. 3 erblockierung 6 auf einen kürzeren Wert umgeschaltet. sichtlichen versetzten Signalflanken. Ein direktes Infolgedessen ist die Rückflanke des dem Nullschall Ansteuern der Verriegelungslogik 26 b mit den verzugeordneten Potentialverlaufes Z₀ weniger steil als meintlichen idealen Rechteck- bzw. Vergleichsimpuls bei den nachfolgenden Potentialverläufen J₁ bis Z₆- sen c und ν würde im Zuge des Verlaufs der ge-

Die Aufhebung der Nullschallblockiening wird 50 wünschten Ausgangssignale k zusätzlich zu Stör-

durch den Potentialverlauf Z₀ gesteuert, der, wie im impulsen k_s führen, wäre nicht die Doppeltorschal·

Hauptpatent, durch den Impulsformer 8 mit einer tung 26 a zwischengeschaltet, die erst mit Ansteher

Amplitudenschwelle ρ in den rechteckigen Umschalt- des exakt ausgebildeten Vergleichsimpulses ν geöffne

impuls g_a umgewandelt wird. Dieser bewirkt das wird.

Umschalten des JK-Flip-Flops 17 der Nullschall- 55 F i g. 4 zeigt eine Abwandlung der Schaltung nad

blockierung 6 und dient zugleich als Torimpuls für F i g. 1, in der zusätzlich zu dem Impulslängensiel

das Tor 25. Der erste aus dem Impulsformer 8 korn- 10' mit seinen beiden parallelarbeitenden Kanälei

mende Umschaltimpuls g_a kann das Tor 25 noch zur Anzeige eines lang anstehenden Spannungsimpul

nicht passieren, weil es erst nach Aufhebung der ses E₁₂, z. B. des Echos vom Meeresboden, auch de

Nullschallblockierung 6 durch das Freigabesignal i 60 Spannungsimpuls E₁₀ von einem Objekt in einem ge

für den Durchgang eines Stoppimpulses für die Zeit- trennten Anzeigegerät T festgehalten werden soll

zählung vorbereitet ist. diese Echolänge entspricht dann im wesentlichen de

Von den nachfolgenden Signalen des Ausgangs- Länge τ des Sendeimpulses. Die erste Bedingunj

potentials Zj bis j_e erreichen f_t und Z₅ nicht die Am- wird von dem Rechteckimpuls C₁₂, die zweite Bedin

plitudenschwelle ρ und können daher keine Aus- 65 gung von C₁₀ nach F i g. 4 erfüllt, während ein eben

gangsimpulse g auslösen. falls auftretender kurzer Rechteckimpuls c_n wede

Die Verläufe f„-^_t und Z₆ des Ausgangspotentials der ersten noch der zweiten Bedingung entsprich!

überschreiten die' Amplitudenschwelle ρ und rufen Zur Ausfilterung des gesuchten Rechteckimpulses C₁

ίο'

C_n und c₁₂ dient ein Impulslängenfilter, wie

es auch in Fig. 1 in Form eines Tiefpasses 10 vorgesehen ist.

Zur Ausfilterung des Rechteckimpulses c,₀ ist ein kombiniertes Impulslängen-Vergleichsfilter vorgesehen, das aus der Parallelschaltung zweier Impulslängen-Vergleichsfilter 24, 24 a nach Art des ILV-Filters 24 in F i g. 1 besteht und deren Ausgangssignale k und Jt₀ auf ein UND-Gatter 38 geschaltet sind. Die beiden parallelen Filter 24, 24 a sind dabei nun so eingestellt, daß im ersten Filter 24 wie in F i g. 1 alle Impulse durchgelassen werden, deren Länge größer ist als die Länge eines vorgegebenen Vergleichsimpulses v,₀, V₁₁ bzw. V₁₂. Dabei ist aber jetzt die Länge des Vergleichsimpulses so bemessen, *s daß sie wesentlich kleiner ist als die Länge τ des

Sendeimpulses, im Gegensatz zum Filter 24 in F i g. 1, bei welchem die Vergleichsimpulse größer sind als die Länge τ der Sendeimpulse. Infolgedessen ruft sowohl der Schmitt-Trigger-Impuls C₁₀ als auch der Schmitt-Trigger-Impuls C₁₂ einen Ausgangsimpuls E

bzw. E₁₂ am Filter 24 hervor.

In dem parallelliegenden Filter 24 a wird festgestellt, welche der Impulse C₁₀, C_1n oder C₁₂ kürzer sind als die Länge der vorgegebenen Vergleichsimpulse V₁₀₀, V₁₁₀ oder V₁₂₀. Dies ist der Fall für die Impulse C₁₀ und C₁₁, so daß am Ausgang des Filters 24 a Steuerimpulse E₁₀₀ und E₁₁₀ auftreten. In der anschließenden UND-Verknüpfung 38 wird nui der Impuls E₁₀ durchgelassen, da dieser Impuls ir beiden Filtern 24 und 24 a Ausgangsimpulse E₁₀ unc E₁₀₀ erzeugt

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

'tr

Claims (9)

sind, solange sie die vorgegebene Länge (A T) Patentansprüche: nicht überschreiten.

1. Anordnung zur Unterscheidung von Echolotimpulsen, die unter Verwendung eines mit selbst- 3

tätiger Verstärkungsregelung und/oder zeitabhängig geregelter Verstärkung geregelten Verstärkers

arbeitet, insbesondere mit Anzeige der Entfernung interessierender Objekte durch ein Zähl- Das Hauptpatent bezieht sich auf eine Anordnung werk und mit einem kombinierten Amplituden- io zur Unterscheidung von Echolotimpulsen, die unter und Impulslängenfilter, dessen Ansprechschwelle Verwendung eines mit selbsttätiger Verstärkungswesentlich höher liegt als seine Abfallschwelle regelung und/oder zeitabhängig geregelter Verstär- und dessen Eingang das gleichgerichtete Emp- kung geregelten Verstärkers arbeitet, insbesondere fangssignal zugeführt wird, nach Patent mit Anzeige der Entfernung interessierender Objekte 15 66 852, dadurch gekennzeichnet, daß 15 durch ein Zählwerk und mit einem kombinierten lusätzlich ein weitere Fehlimpulse aussiebendes Amplituden- und Impulslängenfilter, dessen AnImpulslängen-Vergleichsfilter (24, ILV-Filter) sprechwelle wesentlich höher liegt als seine Abfallvorgesehenist, schwelle und dessen Eingang das gleichgerichtete

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch ge- Empfangssignal zugeführt wird.

kennzeichnet, daß das ILV-Filter (24) aus einer 20 Bei der Anordnung nach dem Hauptpatent erfolgt mittelbar von den empfangenen Impulsen getrig- die Inipulslängensiebung durch einen Tiefpaß. Durch gerten monostabilen Kippstufe (28) zur Erzeu- ein derartiges integrierendes Netzwerk wird die Imgung von Vergleichsimpulsen (v) vorgegebene pulslänge als abgeleitete Größe aus Kondensator-Länge (AT) und einer die vorgegebene Länge spannungen des Netzwerkes ermittelt. Eine solche (A T) dieser Vergleichsimpulse (v) mit den unter- 25 Messung unterliegt mehreren Unsicherheiten, die zuschiedlichen Längen der vom Schmitt-Trigger (9) säuliche Maßnahmen erfordern. Insbesondere führt aus den empfangenen Impulsen abgeleiteten die indirekte Messung der Impulsdauer aus abgeleite-Rechteckimpulse (c) vergleichenden und Aus- ten Größen bei schwierigen Empfangsverhältnissen gangsimpulse (k) nur dann abgegebenen Verriege- leicht zu unerwünschten Ungenauigkeiten der Meßlungslogik (27), wenn die beiden ihr eingegebenen 30 ergebnisse.

Impulse (c, v) in einem vorgegebenen Verhältnis Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in Wei-

ihrer Länge zueinander stehen, besteht. terbildung der Anordnung des Hauptpatents ein Im-

3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, da- pulslängensieb zu schaffen, das mit einfachen Mitteln durch gekennzeichnet, daß ein bei länger als der auch unter schwierigen Bedingungen nach einmal Vergleichsimpuls (v) andauerndem Rechteckim- 35 erfolgter Justierung eine zuverlässige Messung und puls (c) den Ausgangsimpuls (k) abgebendes ILV- Auswertung der Impulsdauer gewährleistet.

Filter (24) vorhanden ist. Bei der Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung

4. Anordnung nach Anspruch I und 2, da- davon aus, daß die mittelbare Zeitmessung durch durch gekennzeichnet, daß ein bei länger als der eine unmittelbare Zeitmessung am Impuls ergänzt Rechteckimpuls (c) andauerndem Vergleichsim- 40 werden müßte, um die Schwierigkeiten, die durch die puls (v) den Ausgangsimpuls (it) abgebendes ILV- ausschließliche Auswertung der Impulslänge mittels Filter (24) vorgesehen ist. einer Amplitudenschwelle auftreten, zu vermeiden.

5. Anordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, gekennzeichnet, daß ein Ausgangsimpulse (k_a) bei daß zusätzlich ein weitere Fehlimpulse aussiebendes Einhaltung einer dem Rechteckimpuls (c) vorge- 45 Impulslängen-Vergleichsfilter (ILV-Filter) vorgesegebenen, vorzugsweise durch zwei Vergleichsim- hen ist. Das ILV-Filter besteht aus einer mittelbar pulse (v, v„) unterschiedlicher Länge markierten von den empfangenen Impulsen getriggcrten mono-Längentoleranz abgebendes ILV-Filter (24a) vor- stabilen Kippstufe zur Erzeugung von Vergleichsgesehen ist. impulsen vorgegebener Länge und einer die vorge-

6. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch ge- 50 gebene Länge dieser Vergleichsimpulse mit den unkennzeichnet, daß ein die Ausgangsimpulse (g, /, k) terschiedlichen Längen der vom Schmitt-Trigger aus des Amplitudensiebes (10) der Nullschallblockie- den empfangenen Impulsen abgeleiteten Rechteckrung (6) und des ILV-Filters (24) verknüpfendes impulse vergleichenden und Ausgangsimpulse nur Tor (25) vorgesehen ist. dann abgebenden Verriegelungslogik, wenn die bei-

7. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch 55 den ihr eingegebenen Impulse in einem vorgegebenen gekennzeichnet, daß für den den Vergleichsimpuls Verhältnis ihrer Länge zueinander stehen.

(v) triggernden Rechteckimpuls (c) eine Verriege- Dabei kann das ILV-Filter nach einer zweckmäßilungslogik (27) bis zur vollständigen Ausbildung gen Weiterbildung der Erfindung so ausgebildet sein, des auszuwertenden Vergleichsimpulses (v) vor- daß es einen Ausgangsimpuls abgibt, wenn der Rechtgesehen ist. 60 eckimpuls langer andauert als der Vergleichsimpuls,

8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch ge- insbesondere, um die langen Bodenechos von den kennzeichnet, daß der Vergleichsimpuls (v) selbst kürzeren Echos anderer Objekte, wie von Fischen der Toröffnungsimpuls einer den Rechteckimpuls oder sonstigen Objekten im Wasser, zu unterscheiden. (c) verzögernden Doppeltorschaltung (26 a) ist. Will man dagegen Echoimpulse von Ojekten, ins-

9. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gc- 65 besondere solchen dicht über dem Meeresgrund, vom kennzeichnet, daß von der monostabilen Kipp- Bodenecho unterscheiden, so kann man zu diesem stufe (28) gelieferte Vergleichsimpulse (v) gleich Zweck das ILV-Filter nach einer anderen zweckder Länge der zugehörigen empfangenen Impulse mäßigen Weiterbildung der Erfindung so ausbilden,