DE1766882C3 - Anordnung zur Unterscheidung von Echolotimpulsen - Google Patents

Description

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

Schließlich ist es möglich, vo.·, 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 Impulsiängen-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 Ausgangsimpulses 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, welche als Kriterium für die Beendigung der Nullschallunterdrückung Das Ausbilden der Vergleichsimpulse in der dazu vorgesehenen monostabilen Kippstufe benötigt eine endliche Zeitspanne. Um sicherzustellen, daß ein aus dem Empfangsimpuls 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, bis der auszuwertende Vergleichsimpuls vollständig ausgebildet ist. In der hierfür benutzten, den Rechteckimpuls verzögernden Doppeltorschaltung 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 Störimpuis 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 Vertikalecholotes für digitale Messungen der Meerestiefe,

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

F i g. 3 ein weiteres Impulsdiagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise des Echolotes nach Fig. 1,

F i t». 4 eine Abwandlung der Schaltung nach Fig.l.

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

Das Trapezimpulsfilter 5 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 durcl den Umschalter 119 erfolgt wie im Hauptpatent mittel bar in Abhängigkeit von der Stellung des JK-Flip Flops 17 der Nullschallblockierung 6 durch UND Verknüpfung der Ausgänge des Schmitt-Triggers ! über das Schallelement 23 zur Vorzeichenumkeh und der dem JK-Flip-Flop 17 nachgeschalteten bi stabilen Stufe 1« im Dioden-Gatter 20. Bei erfüllte

UND-Bedingung im Gatter 20 wird der Transistor Vergleichsimpulses ν durch den Rechteckimpuls c,

21 durchgesteuert und damit der Widerstand 22 dem nicht sofort anstehen, sondern braucht zu seinem

Tiefpaß IO zur Verkleinerung der Entladezeitk.on- Aufbau eine gewisse Zeitspanne, die durch die ver-

stante parallel geschaltet. zögernde Verriegelung der Doppeltorschaltung 26ο

Das Anzeigegerät 7 besteht, wie im Hauptpatent, 5 kompensiert wird.

aus dem Zählwerk 11, dem während der Echolauf- Um zu gewährleisten, daß die in der monostabilcn zeit von einem Taktgenerator 12 über ein Gatter 13 Kippstufe 28 erzeugten Vergleichsimpulse ν nicht Zählimpulse einer solchen Frequenz zugeführt wer- langer sind als die aus dem Schmitt-Trigger 9 komden, daß das Zählwerk die Wassertiefe beispielsweise menden Rechteckimpulse c, ist der monostabilen auf 10 cm genau digital zur Anzeige bringt. Das Tor io Kippstufe 28 ein Gleichrichter 29 zugeordnet, der 13 wird bei Aussenden des Sendeimpulses 5 über ein Rückstellen in die stationäre Ausgangsstellung eine Verzögerungsschaltung 30 und eine Leitung 15 erzwingt, sobald der Rechteckimpuls c aus dem von einem Flip-Flop 14 für die Impulse des Takt- Schmitt-Trigger 9 beendet ist. Ohne diesen Gleichgenerators 12 freigegeben, das dann durch einen aus richter würde die monostabile Kippstufe 28 nach dem Nutzechoimpuls über das Impulslängensieb 10' 15 jedesmaligem Anstoß durch einen Impuls aus dem kommenden Steuerimpuls über eine zweite Steuer- Schmitt-Trigger 9 einen Vergleichsimpuls ν fest vorleitung 15'wieder zurückgesetzt wird. gegebener Länge AT, von z.B. 1,5 msec, entspre-

Das Ausgangspotential / des Tiefpasses 10 gelangt chend der Größe des Kondensators C und des

nach Umformung im Impulsformer 8 als Schaltim- Widerstandes R als den zeitbestimmenden Elemen-

puls g auf die NuHschallblockierung 6 und stellt diese 20 ten, erzeugen. Indem man ein Abbrechen dieses Ver-

ab, sobald das Ausgangspotential / am Tiefpaß 10 gleichsimpulses ν erzwingt, sobald feststeht, daß der

unter die vorgegebene Amplitudenschwelle ρ sinkt. Rechteckimpuls c aus dem Schmitt-Trigger 9 kürzer

Der Umschaltimpuls g des Impulsformers 8 wird ist als die Länge AT des Vergleichsimpulses v, ist

ferner über ein Tor 25 zum Umschalten der bistabi- es möglich geworden, die monostabile Kippstufe 28

len Stufe 18 benutzt, die ihrerseits zum Umschalten 25 durch den Nutzimpuls, den neuen Rechteckimpuls r,

des Flip-Flops 14 im Anzeigegerät 7 dient. Die bi- zu triggern, auch wenn kurz vor dem Nutzimpuls ein

stabile Stufe 18 wird vom JK-Flip-Flop 17, bei Ein- Störimpuls eintrifft, der kürzer ist als der normale

treffen des Startimpulses vom Impulsgenerator 2 über Vergleichsimpuls v, wie es z. B. der Fall sein kann,

die Leitung 16, gesetzt und bei Durchgang eines wenn sich dicht über dem Meeresgrund ein Objekt,

Echosteuerimpulses über das Tor 25 zurückgestellt. 30 beispielsweise ein Fisch, befindet.

Durch Sperren des Gatters 13 stoppt sie über die Die beiden aus dem Tiefpaß 10 und aus dem ILV-

Leitung 15' das Einzählen von Zählimpulsen ζ in das Filter 24 stammenden Signale gelangen nach einer

Zählwerk 11. Umformung, die noch beschrieben wird, getrennt

Das Tor 25 wird für den Durchgang eines Echo- auf das Tor 2S, und es tritt für die Dauer ihrer Kosteuerimpulses auf die bistabile Stufe 18 nur dann 35 inzidenz am Ausgang des Tores 25 ein Steuerimpuls freigegeben, wenn der JK-Flip-F Op 17 nach Beendi- für die bistabile Stufe 18 und damit über die Steuergung der Nullschallpcriode zurückgeschaltet worden leitung 15' für das Anzeigegerät 7 auf, sofern auch ist und außerdem ein Ausgangsimpuls k vom oberen das Freigabesignal / von der NuHschallblockierung 6 Kanal des Impulslängensiebes 10' vorliegt. anliegt.

Jener obere Kanal des Impulslängensiebes 10' ist 40 Es sei nunmehr die Wirkungsweise der Schaltung

als ILV-Filter 24 ausgebildet. Dieses besteht aus nach F i g. 1 an Hand der Impulsdiagramme nach

einer von Rechteckimpulsen c aus dem Schmitt- F i g. 2 und 3 näher erläutert:

Trigger 9 getriggerten Einrichtung zur Ableitung von Die nach der Schallaussendung hinter dem Ver-

Vergleichsimpulsen ν vorgegebener Länge AT und stärker 4 auftretende Empfangsspannung e in Ab-

einer Schaltung zum Vergleich der vorgegebenen 45 hängigkeit von der Laufzeit t oder Entfernung r

Länge dieser Vergleichsimpulse ν mit den unter- habe einen Verlauf, wie er beispielsweise in Fig. 2

schiedlichen Längen der vom Schmitt-Trigger 9 aus oben dargestellt ist Dieser Verlauf ist zur Erläute-

der Empfangsspannuug e abgeleiteten Rechteck- rung der verschiedenen Einrichtungen der Schaltung

impulsec. nach Fig. 1 etwas anders gewählt worden als im

Der dargestellte, als ILV-Fflter 24 arbeitende 50 Hauptpatent.

obere Kanal des Impulslängensiebes 10' gibt Aus- Die Empfangsspanntmg durchläuft einen ersten gangsimpulse k an das Tor 25 nur dann ab, wenn sogenannten NullschaSbereich τ_β mit mehr oder die beiden zu vergleichenden Impulse verschieden weniger monoton abfallender NaHschaUamplitnde e_a lang sind und die Differenz ein vorgegebenes Vor- und einen anschließenden Bereich x_b mit einer im zeichen hat, und zwar im Beispiel der Fig. 1 daim, 55 wesentlichen geichbleibenden mittleren Störpegel wenn der vom Schmitt-Trigger 9 kommende Recht- amplitude e_h und mit diesen Störpegel verschieden eckimpuls c langer ist als der Vergleichsimpuls v. weit überragenden SpaanangsnnpuiseB E₁ bis £«,

Hierzu werden beide Signale auf die Verriegelungs- welche Echos an verschiedenen reflektierenden Ob-

logik 27, bestehend aus einer Doppeltorschaltung jekten zwischen dem Echolot im Schiff und dem

26 a und einem Koinzidenzgatter 266, gegeben. Da- 60 Meeresboden entsprechen mögen,

bei wird der unmittelbar vom Schmitt-Trigger 9 korn- Der Schmitt-Trigger 9 arbeitet wie im Haupt-

meade Impuls den» Koinzidenzgatter 266 fiber die patent mit einer hohes Ansprechwefle η asd einer

Doppeltorschaltung 26a zngefübrt, wefl hn Koinzi- niedrigen Abfa3schweQe m. Der Tiefpaß M and der

denzgatter 266 der Vergleichsimpuls ν als Sperr- Impulsformer 8 arbeiten wie im Haptpatent mö

impuls wirkt und deshalb nicht später am Tor an- «5 einer Amplirudenschwefle p. Ke Abfallschwelle m

kommen darf als der Rechteckimpuls c. Der Ver- werde von der NoflscliaflampBtode e. am Ende des

gleichshnpnis ν kann aber, nach Antriggern der NunschaBbererches τ,, bei /„ unterschritten,

monostabaen Kippstufe 28 zur Erzeugung dieses Alle Empfangsimpolse e, welche die Ansprech-

7 8

schwelle η überschreiten, erzeugen durch den infolgedessen am Ausgang des Impulsformers 8 Aus-Schmitt-Trigger 9 Rechteckimpulse c. Die Nullspan- gangsimpulse g₂, g₃, g_t und g₀ hervor. Die beiden nungsamplitude e„ ist im dargestellten iBcispiel in drei Ausgangsimpulse g₂^₄ und g₆ können über die bikurz aufeinanderfolgende, die Ansprechschwelle η stabile Stufe 18 und die Steuerlcitung 15' den Zählüberragende impulsförmige Enipfangsspannungen e_a ,, 5 Vorgang im Anzeigegerät 7 nur dann stoppen, wenn e„₂ und e_u;t 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

Cj₂ und c_J3. Rechteckimpulse c_fll, C₀₂ und C₀₃ und C₁ bis c„ je

Im weiteren Verlauf wird die Abfallschwclle m io ein Vergleichsimpuls V₀,, V₀₂, v_fl3 und V₁ bis v_e ervon vielen Impulsen der Empfangsspannung über- zeugt. Diese Vergleichsimpufse 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 Max im al länge A T. Sie werden zusammen

Im dargestellten Beispiel ist angenommen, daß im 15 mit den Rechteckimpulsen c auf die Verriegelungs-

Zeitbereich r₆ nach Ablauf des Nullschallbereiches τ_ο logik 27 für den Impulslängen-Vergleich gegeben,

seil der Schallaussendung insgesamt sechs Span- Die Verriegelungslogik 26 b des ILV-Filters 24 He-

nungsimpulse E₁ bis E₀ auftreten, welche die An- feit nur dann Ausgangsimpulse k, wenn der Ver-

sprechschwelle /2 überschreiten und am Ausgang des gleichsimpuls wieder abgeklungen ist, der Rechteck-

Schmiu-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 c abhängig ist. Diese Dauer wird, wie im Haupt- die in F i g. 2 eingezeichneten Ausgangssignale k_{a v}

patent beschrieben ist, durch die beiden Schwellen η A₀₂, A₀₃ 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- 35 dagegen keinen Ausgangsimpuls k hervorrufen, weil

tens der Ansprcchschwellc η und das Ende durch das sie die vorgeschriebene Dauer Λ Τ (Maximallänge

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

Die Rechteckimpulse c₀₁, c_a2 und C₁₁₃ 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'. 3» wie im Hauptpatent, das Freigabesignal / aus der

Im Tiefpaß 10 wird, in der gleichen Weise wie im NuUschaliblockierung 6, dann der Umschaltimpuls g Hauptpatent beschrieben, ein Ausgangspotential / aus dem Impulsformer 8 und schließlich ein Ausaus den Rcchtcckimpulsen c gewonnen. Die dicht gangssignal k aus dem ILV-Filter 24. Diese Bedinaufeinanderfolgenden Rechteckimpulse c_fll, C₀₂ und gung ist im dargestellten Beispiel nur für den Span-C₀., werden dabei zu einem ununterbrochenen Poten- 35 nungsimpuls E₆ des Bodenechos erfüllt,
tialvcrlauf /„ aufintegriert. Ebenso erzeugen auch die In Fig. 3 ist die Bedeutung der Doppeltorschalkurz aufeinanderfolgenden Rechteckimpulsc c₂, c₃ tung 26a in der Verzögerungsanordnung 27 veran- und c₄ einen zusammenhängenden Potentialverlauf /_2> schaulicht:

/₃. f_v da in den kurzen Zeitzwischenräumen wieder- Der aus einem Spannungsimpuls E des empfange-

um nur eine teilweise Entladung stattfindet. Die 4° nen Echos im Schmitt-Trigger 9 resultierende und in

Rcchtcckimpulse C₁ und c₅ dagegen führen auf ge- Fig. 2 der Einfachheit halber als Rechteckimpuls c

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

tiale Z₁ und /₅. 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 Fig. 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 /„ weniger steil als meintlichen idealen Rechteck- bzw. Vergleichsimpulbei den nachfolgenden Potentialverläufen Z₁ bis /₆. sen c und ν würde im Zuge des Verlaufs der ge-

Die Aufhebung der NuUschaHblockierung wird 50 wünschten Ausgangssignale k zusätzlich zu Störduich den Potentialverlauf /„ gesteuert, der, wie im impulsen k_s führen, wäre nicht die Doppeltorschal-Hauptpatent, durch den Impulsformer 8 mit einer rung 26 α zwischengeschaltet, die erst mit Anstehen Amplitudenschwelle ρ in den rechteckigen Umschalt- des exakt ausgebildeten Vergleichsimpulses ν geöffnet impuls g_a umgewandelt wird. Dieser bewirkt das wird.

Umschalten des JK-Flip-Flops 17 der Nullschall- 55 Fig. 4 zeigt eine Abwandlung der Schaltung nach

blockierung 6 und dient zugleich als Torimpuls für Fig. 1, in der zusätzlich zu dem Impulslängensieb

das Tor 25. Der erste ans dem Impulsformer 8 korn- W mit seinen beiden parallelarbeitenden Kanälen

inende Umschaltimpuls g„ kann das Tor 25 noch zur Anzeige eines lang anstehenden Spamumgsimpul-

nicht passieren, weil es erst nach Aufhebung der ses E₁₁, z. B. des Echos vom Meeresboden, auch der

NuUschaliblockierung 6 durch das Freigabesignal i 60 Spannungsimpuls E₁₈ von einem Objekt in einem ge-

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

zählung vorbereitet ist. diese Echolänge entspricht dann im wesentlichen der

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

potentials Z₁ bis /_e erreichen f, und f_s nicht die Am- wird von dem Rechteckinipuls C₁₂, die zweite Bedin-

plitudenschweHe ρ und können daher keine Aus- 65 gong von c.. nach F i g. 4 erfüllt, während ein eben-

gangsimpulse g auslösen. falls auftretender kurzer Rechteckimpuls C₁₁ weder

Die Verläufe f_a.f₄ und /_e des Ausgangspotentials der ersten noch der zweiten Bedingung entspricht,

überschreiten die Amplitudenschwelle ρ und rufen Zur Ausüterung des gesuchten Rechteckimpulses C₁₂

und c,„ dient ein Impulslängenfilter, wie es auch in Fig. 1 "in Form eines Tiefpasses 10 vorgesehen ist.

Zur Ausfilterung des Rechteckimpulses C₁₀ ist ein kombiniertes lmpulslängen-Vergleichsfiller vorgesehen, das aus der Parallelschaltung zweier Impulslängen- Verglcichsfilter 24, 24« nach Art des ILV-Filtcrs 24 in F i g. 1 besteht und deren Ausgangssignalc k und k_a auf ein UND-Gatter 38 geschaltet sind. Die beiden parallelen Filter 24, 24a sind dabei nun so eingestellt, daß im ersten Filter 24 wie in Fig. 1 alle Impulse durchgelassen werden, deren Länge größer ist als die Länge eines vorgegebenen Vergleichsimpulses V₁₀, V₁₁ bzw. V₁₂. Dabei ist aber jetzt die Länge des Vcrglcichsimpulses so bemessen, 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 E₁₀ bzw. E₁., am Filter 24 hervor.

In dem parallelliegenden Filter 24 a wird festgestellt, welche der Impulse C₁₀, C₁₁ oder C₁₂ kürzer sind als die Länge der vorgegebenen Vergleichsimpulse v_io„, V_11n oder v_]2„. Dies ist der Fall für die Impulse C₁₀ und c_u, so daß am Ausgang des Filters 24a Steuerimpulse E_10n und E_11n auftreten. In der anschließenden UND-Verknüpfung 38 wird nur der Impuls E₁₀ durchgelassen, da dieser Impuls in beiden Filtern 24 und 24 a Ausgangsimpulse E₁₀ und E_iOa erzeugt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

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

1. Anordnung zur Unterscheidung vonEcholot-

impulsen, die unter Verwendung eines mit selbst- 5

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 zusätzlich ein weitere Fehlimpulse aussiebendes Amplituden- und Impulslängenfilter, dessen AnImpulslängen-Vergleichsfilter (24, ILV-Filter) sprechwelle wesentlich höher liegt als seine Abfallvorgesehen ist. 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 Impulslängensiebung 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 (.1T) und einer die vorgegebene Länge spannungen des Netzwerkes ermittelt. Eine solche (Δ T) dieser Vergleichsimpulse (v) mit den unter- 25 Messung unterliegt mehreren Unsicherheiten, die zuschiedlichen Längen der vom Schmitt-Trigger (9) sätzliche 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 (*) 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 langer als der auch unter schwierigen Bedingungen nach einmal Vergleichsimpuls (v) andauerndem Rechteckim- 35 erfolgter Justierung eine zuverlässige Messung und puls (c) den Ausgangsimpuls (A) abgebendes ILV- Auswertung der Impulsdauer gewährleistet.

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

4. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, da- davon aus, daß die mittelbare Zeitmessung durch durch gekennzeichnet, daß ein bei langer 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 {k) 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_u) bei daß zusätzlich ein weitere Fehllmpulse 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 getriggerten mono-Längentoleranz abgebendes ILV-Filter (24 a) 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, i, k) terschiedlichen Längen der vom Schmitt-Trigger aus des Amplitudensiebes (10) der Nullsrhallhlnckie- den empfangenen Impulsen abgeleiteten Rechteckrung (6) und des ILV-Filters (24) verknüptendes impulse vergleichenden und Ausgangsimpulse nui Tor (25) vorgesehen ist. dann abgebenden Verriegelungslogik, wenn die bei-

7. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch 5s 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 länger andauert als der Vergleichsimpuls

8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch ge- insbesondere, um die langen Bodenechos von dei kennzeichnet, daß der Vergleichsimpuls (v) selbst kürzeren Echos anderer Objekte, wie von Fischei 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 ge- 6_;; besondere solchen dicht über dem Meeresgrund, von kennzeichnet, daß von der monostabilen Kipp- Bodenecho unterscheiden, so kann man zu diesen stufe (28) gelieferte Vergleichsimpulse (v) gleich Zweck das ILV-Filter nach einer anderen zweck der Länge der zugehörigen empfangenen Impulse mäßigen Weiterbildung der Erfindung so ausbilden