DE2055278A1 - Empfänger fur ein Phasenvergleichs Funknavigationssystem - Google Patents
Empfänger fur ein Phasenvergleichs FunknavigationssystemInfo
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- DE2055278A1 DE2055278A1 DE19702055278 DE2055278A DE2055278A1 DE 2055278 A1 DE2055278 A1 DE 2055278A1 DE 19702055278 DE19702055278 DE 19702055278 DE 2055278 A DE2055278 A DE 2055278A DE 2055278 A1 DE2055278 A1 DE 2055278A1
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- G01S1/20—Systems for determining direction or position line using a comparison of transit time of synchronised signals transmitted from non-directional antennas or antenna systems spaced apart, i.e. path-difference systems
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- G01S1/306—Analogous systems in which frequency-related signals (harmonics) are compared in phase, e.g. DECCA systems
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Description
Patentanwälte Dipl. -Ing. F. Weickmann, 2055278
Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke
Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber
NO. 54972/69 8 MÜNCHEN 27, DEN
MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 3921/22
DECCA LIMITED
Decca House, 9 Albert Embankment, London, S.E.1, England
Empfänger für ein Phasenvergleichs—Funk—
navigationssystem
Die Erfindung bezieht sich auf Empfänger für Phasenvergleichs-Funknavigationssysteme;
sie betrifft insbesondere Empfänger für das unter dem Namen Decca-Navigatorsystem
bekannte Navigationssystem, bei dem ein Muttersender normalerweise Funkfrequenzsignale mit einer Frequenz von 6£ aussendet
und bei dem drei Tochtersender, als Rot-, Grün— und Purpur-Tochtersender bezeichnet, normalerweise Signale mit Frequenzen
von 8£, 9f bzw. 5f aussenden. Die Größe f ist dabei die Grundfrequenz der Senderkette. Sämtliche ausgesendeten bzw,
ausgestrahlten Signale werden dabei in einer festen Phasenbeziehung zueinander gehalten. In dem Empfänger werden die
Signale von dem Muttersender gesondert in der Phase mit Signalen von jedem der Tochtersender verglichen. Diese Vergleiche
werden bei der kleinsten gemeinsamen Vielfachfrequenz des jeweiligen Senderpaares vorgenommen. Demgemäß wird der
Vergleich für den Kotbereich bei der Frequenz 24f, für den
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Grünbereich bei der Frequenz 18f und für den Purpurbereich bei der Frequenz 3Of durchgeführt. Jeder erforderliche
Phasenvergleich liefert dabei eine Information in Form einer Hyperbel-Positionslinie in einem Satz von
Positionslinien, die nachstehend als Muster bezeichnet werden. Das Rot-Muster, Grün-Muster und Purpur-Muster
bilden somit ein vollständiges System, das drei Tochtersender verwendet.
In der Praxis sollen Empfänger mit irgendeiner Anzahl von ψ verschiedenen Senderketten verwendet werden können. Die
verschiedenen Senderketten arbeiten dabei mit geringfügig unterschiedlichen Grundfrequenzen f. In dem Empfänger werden
die verschiedenen empfangenen Signale (deren jedes bezüglich seiner Frequenz mit nf bezeichnet werden kann) mit Signalen
der Frequenz ηΔ überlagert, wobei Δ = f + F ist. F ist
eine feste Frequenz. Durch Ausnutzen der unteren Seitenbänder der von den Mischstufen abgegebenen Frequenzen dienen
als Ausgangssignale olche mit den Frequenzen 6F1 8F, 9F
und 5F für den Muttersender, den Rot-, Grün- bzw. Purpur-Tochtersender. Die Vergleiche können dann bei den Frequenzen
24F, 18F bzw. 3OF durchgeführt werden. In der folgenden Befc Schreibung wird demgemäß der allgemeinere Fall betrachtet,
gemäß dem die Vergleiche bei diesen Frequenzen 24F,' 18F bzw. 30F vorgenommen werden. Dies schließt dabei jedoch
nicht den Spezialfall eines nicht nach dem Uberlagerungsprinzip
arbeitenden Empfängers aus, bei dem F = f ist. Die vorliegende Erfindung betrifft dabei den Empfänger,
wobei sämtliche Bezugszeichen im Hinblick auf die Grundfrequenz die effektiv in dem Empfänger benutzte Grundfrequenz
angeben, d.h. F in dem generellen Fall, sofern nichts anderes ausgeführt ist.
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|IJ «Ι Γ Iff inn ö
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Die durch die Vergleiche der kleinsten gemeinsamen Vielfachfrequenzen
erhaltene genaue Positionsinformation ist jedoch mehrdeutig, da in der Praxis viele vollständige
Phasenänderungsperioden beim Durchlaufen des Arbeitsbereichs des Systems auftreten« Deshalb werden weitere
Signale von den Sendern ausgesendet, um einen Phasenvergleich in dem Empfänger bei einer wesentlich niedrigeren
Frequenz als der Frequenz 1F durchzuführen. Eine Anzahl
verschiedener Wege der Aussendung weiterer Signale für diesen Zweck ist bereits angewandt worden. So können z.B. während
kurzer Zeitspannen die Ausstrahlungen von sämtlichen Sendern unterbrochen werden, während sämtliche Frequenzen in einer
festen Phasenbeziehung von einem Sender ausgesendet werden. In dieser Weise werden dann die einzelnen Sender nacheinander
berücksichtigt. Die Mehrfachfrequenzsignale sind dabei von kurzer Dauer; sie sind als Mehrfachimpulssignale
bekannt. Die betreffenden Signale liefern jedoch in dem Empfänger 1F-Signale, die miteinander verglichen werden
können. Dieser Vergleich kann z.B. in der Weise vorgenommen werden, daß jeweils in Phase mit einem 1F-Signal
von einem Smpfängeroszillator, der durch eines der empfangenen Signale mitgezogen wird, normalerweise die von dem Muttersender
abgegebenen 6F-Signale verglichen werden.
Wie noch ersichtlich werden wird, liefert ein Phasenvergleich bei einer Frequenz von 1F eine Phasenänderungsperiode,
die 24 vollständige Perioden oder "Streifen" des 24F-Rot-Mustervergleichs überdeckt. Für das Grün-Muster
überdeckt ein Phasenvergleich bei der Frequenz von 1F
lediglich 18 Perioden oder Streifen des 18F-Vergleichs.
Bei den Purpur-Muster überdeckt eine Periode bei der Frequenz von 1F 30 Perioden oder Streifen des 30F-Vergleichs.
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Diese IF-Phasenvergleiche'werden zum Zwecke der Identifizierung
der Streifen in den verschiedenen Mustern herangezogen. Die vorliegende Erfindung betrifft dabei die Anzeige
der 1F-Information, so daß die Streifenzahlen für
die verschiedenen Muster direkt identifizierbar sind.
Der Erfindung liegt dabei die Aufgabe zu Grunde, einen
Weg zu zeigen, wie ein Empfänger der vorstehend bezeichneten Art auf relativ einfache Weise zu realisieren ist. Gelöst
wird diese Aufgabe durch einen Empfänger für ein Phasenver-)f
gleichs-Funknavigationssystem, bei dem Funkfrequenzsignale von drei oder mehr verschiedenen, jedoch in harmonischem
Verhältnis zueinander stehenden Frequenzen von verschiedenen, voneinander beabstandeten Sendern in ihrer Phasenlage paarweise
bei der kleinsten gemeinsamen Vielfachfrequenz verglichen werden, um eine Positionsinformation im Hinblick
auf Feinmuster zu erhalten, wobei eine Grob-Positionsinformation
zur Identifizierung der Streifen der Feinmuster dadurch erhalten wird, daß Phasenvergleiche bei
der Grundfrequenz zwischen den von jeweils zwei Sendern ausgestrahlten Signalen durchgeführt werden. Dieser
Empfänger ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß ^ die Grundfrequenz-Vergleiche digital durchgeführt werden,
' indem ein Zähler verwendet wird, der Impulse von einer Taktimpulsquelle während einer Zeitspanne zählt, die
charakteristisch ist für die Phasendifferenz zwischen den zu vergleichenden Signalen, daß die Taktimpulsquelle
einen einstellbaren Frequenzteiler enthält, der entsprechend dem aufeinanderfolgenden Vergleich der Signale
von verschiedenen Senderpaaren gesteuert wird und Zähler-' Stellungen in Bezug auf die jeweilige Phasendifferenz
anzeigt, wobei die betreffenden Zählerstellungen durch
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Einstellung des Teilers proportional sind den entsprechenden kleinsten gemeinsamen Vielfachfrequenzen, die für die
Feinmuster des jeweiligen Senderpaares benutzt werden.
In der einfachsten Form kann jede Phasendifferenz zwischen den Grundfrequenz-Signalen dadurch gemessen werden, daß die
beiden in der Phase zu vergleichenden Signale dazu herangezogen werden, ein Takt-Ausgangssignal der geeigneten Frequenz
zu tasten. Im allgemeinen sind die kleinsten gemeinsamen Vielfachfrequenzen jedoch relativ kleine Zahlen, die z.B.
bei 24, 18 und 30 liegen. Zur Vermeidung einer komplizierteren Untersetzung unter Verwendung der reziproken Werte dieser
Zahlen kann es zweckmäßiger sein, die als Zeitdifferenz gemessene Phasendifferenz in einem ersten Speicher abzuspeichern,
und zwar unter Verwendung einer festen Taktfrequenz, und dann Impulse einer festen Taktfrequenz in einen Anzeigespeicher
während einer Zeitspanne einzuzählen, die durch die Zeitspanne bestimmt ist, die für die Zählung der entsprechenden
Impulsanzahl in den ersten Speicher unter Verwendung einer geteilten Taktfrequenz erforderlich ist.
Dabei braucht die zweitgenannte feste Taktfrequenz nicht den gleichen Wert aufweisen wie die erstgenannte feste
Taktfrequenz.
Die Feinpositionsinformation wird vorzugsweise dadurch
angezeigt, daß eine gesonderte Anzeigeeinrichtung für jedes Muster verwendet wird. Jede Anzeigeeinrichtung weist
dabei einen Zeiger auf, der sich quer über eine Kreisskale zu bewegen vermag. Eine Umdrehung des Zeigers entspricht
dabei einer Periode bzw. einem Zyklus der Phasenänderung bei der kleinsten gemeinsamen Vielfachfrequenz der miteinander
verglichenen Signale. Jede Anzeigeeinrichtung für die
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Feinpositionsinformation weist zweckmäßigerweise einen
mechanischen Zähler auf, der über ein Untersetzergetriebe gesteuert wird und der die Anzahl vollständiger Umdrehungen
des jeweiligen Zeigers anzeigt. Mit Hilfe einer solchen Anordnung wird der einstellbare Teiler für den jeweiligen
Vergleich bei der Grundfrequenz so eingestellt, daß der digitale Zähler in Dezimalziffern die richtige Streifenzählung anzeigt, die durch den Phasenvergleich bei der
Grundfrequenz bestimmt ist, und zwar zur Einstellung des in Frage kommenden mechanischen Zählers. Wie noch ersiehtlieh
werden wird,„liefern die mechanischen Zähler fortwährend eine Streifenidentifizierungsinformation, nachdem
sie zunächst auf einen richtigen Wert eingestellt sind. Die Mehrfachimpulssignale liefern dabei eine Information,
von der die Streifenidentifizierung bestimmt wird. Diese Information ist dabei in periodischer Aufeinanderfolge
verfügbar. Mit der oben beschriebenen Anordnung wird die betreffende Information auf einem einzigen digitalen
Zähler angezeigt. Pa Bedienperson kann dann diesen Zähler
ablesen und die betreffende Information dazu heranziehen, die mechanischen Zähler einzustellen. Die digitale Anzeigeeinrichtung ermöglicht die Einstellung der mechanischen
Zähler zu überprüfen, wenn es erforderlich ist, wobei diese Zähler dann eine fortwährende Anzeige der Streifenidentifizierung
liefern.
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Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend an einem
Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Pig. 1 sseigt in einer Perapektivanaicht eine Empfangs- und
Anzeigeeinrichtung für ein Phasenvergleichs-Punknavigationssystem.
Pig. 2 zeigt in einem Blockdiagramm eine Punkfrequenz/Zwischenfrequenz-Einrichtung,
die Teil des Empfängers gemäss Pig. 1 bildet und die gewisse Steuereinrichtungen
enthält.
Pig. 3 zeigt schematisch in einem Blockdiagramm eine mitgezogene Oszillatoreinheit des Empfängers gemäss Pig. 1,
wobei ebenfalls bestimmte Anzeigeeinrichtungen dargestellt sind.
Fig. 4 zeigt schematisch in einem Blockdiagramm eine Überigerungs-
und mitgezogene Oszillatoreinheit des
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Empfängers gemäss Fig. 1, wobei ferner gewisse
weitere Steuereinrichtungen dargestellt sind.
Pig. 5 zeigt schematisch in einem Blockdiagramm eine Streifenidentifizierungs-
und Zeitsteuereinheit des Empfängers gemäss Fig. 1 zusammen mit einer weiteren
Anzeigeeinrichtung.
Fig. 6 zeigt schematisch, wie die Figuren 2, 3 4 und 5
unter Bildung des gesamten Empfangsanzeigesystems zu8ammen_zu—setzen sind.
Die in den Zeichnungen dargestellte Empfangs- und Anzeigeeinrichtung
bzw. -einheit ist für die Verwendung mit feststehenden Sendestationen des Decca-Systems (Handelsnamen) vorgesehen.
Jede Kette von Sendern enthält dabei eine Mutterstation und normalerweise drei Tochterstationen, die als Bot-, Grün- und
Purpur-Tochterstation bezeichnet sind. Die Mutterstation gibt
normalerweise fortwährend Signale mit einer Frequenz von 6f ab, wobei f eine Grundfrequenz in der GrossenOrdnung von
14 khz ist. Die Rot-, Grün- und Purpur-Tochtersender geben normalerweise Signale mit den Frequenzen 8f, 9f und 5f ab.
Alle abgestrahlten Signale sind in starrer Phase. Periodisch werden die Übertragungen von allen Stationen unterbrochen,
und von jeweils einer Station wird während einer kurzen Zeitspanne
ein Signal mit sämtlichen Frequenzen 5f, 6f, 8f und 9f in fester Phasenbeziehung abgegeben. Dieses Signal wird
als Mehrfachimpulssignal bezeichnet. Das Mehrfachimpulssignal wird nacheinander von der Mutterstation und den Rot-, Grün-
und Purpur-Tochterstationen ausgestrahlt. Jeder Mehrfachimpulsübertragung geht eine Unterbrechung von 0,1 Sekunden bei der
normalen Mutterfrequenzübertragung (6f) voran.
Die normalen Übertragungen werden in einem mobilen Empfänger
dazu herangezogen, die Phasenlage des jeweils empfangenen
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/ η ς s ? 7 ρ
Tochtersignals (8f, 9f und 5f) mit der Phase der empfangenen
Muttersignale 6f gesondert zu vergleichen. Die Vergleiche werden wirksam bei den niedrigsten gemeinsamen Yielfachfrequenzen
vorgenommen. Der Phasenwinkel wird dabei angezeigt» um eine Peineinstellungsinformation in Bezug auf drei Sätze von
Hyperbelpositionalinlen zu erhalten. Diese Peineinstellungsinformation
entspricht dem Phasenwinkel innerhalb einer Periode, 'ist jedoch nphrdeutig, und zwar insofern, als jedes Hyperbelmuster
viele vollständige Perioden überdeckt. Die verschiedenen Perioden der Muster werden als Streifen bezeichnet. Die Mehrfachimpulssignale
werden dabei für die Streifenidentifizierung benutzt. In diesem Empfänger ist die benutzte wirksame Vergleichsfrequenz
die Grundfrequenz. Eine Phasenmessung bei dieser Frequenz liefert eine Grobanzeige. Diese Grobe zeige dient
dazu, einen Streifen innerhalb einer Zone zu kennzeichnen. Eine Zone umfasst dabei 24 Streifen für das Rot-Muster, 18
Streifen für das Grün-Muster und 30 Streifen für das Purpur-Muster.
Der Empfänger kann mit irgend—einer Anzahl von verechiedenen
Ketten betrieben bzw. verwendet werden. Die verschiedenen Ketten haben Grundfrequenzen, die um kleine Beträge voneinander
abweichen. Diea wird, wie weiter unten noch näher ersichtlich werden wird, durch einen Überlagerungebetrieb erreicht, durch
den die empfangenen Signale mit den Frequenzen 5t$ 6f 8f und
9f in Signale mit den Frequenzen 5F, 6F1 8P und 9F umgesetzt
werden,und zwar durch Mischen mit den entsprechender
Oberellen einer Überlagerungsfrequenz ,A » wobei die Frequenz A
■ t + F iat, und durch Ausnutzen der unteren Seitenbänder
der Mischetufenausgangesignale. Demgemäes wird der normale
Phaeenvergleich in der Schaltung bei der Frequenz 24F für
den Rotbereich, bei der Frequenz 18F für den Grünbereieh
und bei der Frequenz 3OP für den Purpurbereich snügaf
Bei der Streifenidentifizierarg wird, mit einer T-?r-gla:
ι, α
frequenz von 1F gearbeitet, obwohl die effektiven Frequenzen
24f,.18f und 30f für die normalen Muster und 1f für die
Streifenidentifizierung sind.
Nachstehend sei auf Fig. 1 näher Bezug genommen. Die in Fig. dargestellte Empfangs- und Anzeigeeinrichtung bzw. -einheit
ist insbesondere für Marineanwendungen vorgesehen; sie enthält
eine Grundplatte 10 mit einer auf einem Zapfen gelagerten Anzeigeeinheit 11, die sämtliche Schaltungen enthält. Von
diesen Schaltungen sind mit Ausnahme des Kaltkathoden-Ziffernröhrenanzeigeteils
alle übrigen Schaltungen durch Festkörper-' elemente gebildet, wßbei gedruckte Schaltungsplatten verwendet
werden. Die Speisespannungen werden von einer Speisespannungseinrichtung (nicht gezeigt) geliefert, die an der Unterseite
der Anordnung gemäss Fig. 1 angebracht ist. Diese Speisespannungseinheit
ist austauschbar, so dass Jeweils eine geeignete Einheit befestigt werden kann. Welche Einheit dabei
befestigt wird, richtet sich danach, ob die externe Speisespannung eine Wechselspannung oder eine Gleichspannung ist.
Ferner richtet sich die Wahl der betreffenden Speisespannungseinrichtung
nach ihrer Spannung und Frequenz.
In dem oberen Teil der Einheit 11 sind die Rot-, Grtin-
W und Purpur- Teilstreifenanzeigeeinrichtungen 12, 13 und 14
untergebracht (als Decometer bekannt). Jede dieser Anzeigeeinrichtungen enthält einen über eine Skalenscheibe hinweg
drehbaren Zeiger. Mit jeder der Teilstreifenanzeigeeinrichtungen sind Integrationsstreifenzähler in Form von sich drehenden
Scheiben zugeordnet. Ee dürfte einzusehen sein, dass jede Teilstreifenanzeigeeinrichtung eine Streifenanzeigeeinrichtung
15 und eine Zonenanzeigeeinrichtung 16 aufweist. Die Streifenanzeige aus den Mehrfacheignaltn wird auf einer dreiziffrigen
Kaltkathoden-Ziffernröhrenaneeigeeinrichtung 17 angezeigt.
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Die Frontplat-fce der oberen Einheit enthält ferner eine
"Mitzieh-Lampe" 18, auf die weiter unten noch näher eingegangen
werden wird, eine Streifenkennunga-Null-Drucktaste
19 und einen Lichtregler 20 für die Anzeigeeinrichtung 17.
In dem unteren Teil der Anordnung ist eine abklappbare Abdeckung 21 zur Abdeckung bestimmter Steuerorgane vorgesehen,
die hauptsächlich zur Einstellung dienen. Bei diesen Steuereinrichtungen handelt es sich um zwei Mehrfachstellunig3-Schalter
22, 23 für die Kettenwahl, um Null-Einstellungssteuereinrichtungen
24, 25 und 26 für die drei Decometer und um einen Funktionsschalter 27.
Im folgenden sei auf die Figuren 2 bis 5 näher eingegangen.
Die Haupteinheiten, deren jede durch eine einzige Schaltungsplatte gebildet und durch gestrichelte Linien umrahmt ist,
sind eine Hochfrequenz-Zwischenfrequenz-Einheit 30 (in Fig. 2 dargestellt), eine Überlagerungs- und Bezugsoszillatoreinheit
32 (in Fig. 4 dargestellt), eine mitgezogene Oszillatoreinheit
33 (in Fig. 3 dargestellt) und eine Streifenkennungs- und
Zeitsteuereinrichtung 34 (in Fig. 5 dargestellt). Dieser Anordnung
ist eine kleinere Schaltungsplatte bzw. -karte 35 zugeordnet (ebenfalls in Fig. 5 dargestellt), die für die Anzeigeeinrichtung
17 dient. Die Figuren 2 bis 5 werden dabei in der aus Fig. 6 ersichtlichen Weise zusammengesetzt.
Gemäss Fig. 2 ist eine Antenne 40 über eine Puffer-/Begrenzerstufe
41 und ein Gatter 42 an Verstärker 43, 44, 45 und 46 angeschlossen, die auf die Frequenzen 5f» 8f, 9f bzw. 6f
abgestimmt sind. Diese Verstärker besitzen jedoch eine hinreichend
grease Bandbreite, um Signale von irgendeiner ausgewählten
Senderkette verstärken zu können. Die Auogangssignale
dieaer Verstärker werden den Kischstufen 47, 48, 49 und 50
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zugeführt. In diesen. Mischatufen werden die betreffenden Ausgangsaignale
mit den geeigneten Oberwellen der von der Einheit 32 abgegebenen Signale gemischt. Zu diesem Zweck werden die
Signale von der Einheit bzw. Einrichtung 32 über eine Leitung den Vervielfachern 52, 53» 54 und 55 zugeführt, um die geeigneten
Oberwellen bereit_zu_atellen. Jedem Vervielfacher 52,
53 und 54 sind die Null-Einstellateuereinrichtungen 26, 24 und 25 zugeordnet, die, obwohl sie ala innerhalb des Kästchens
gemäsa Fig. 2 dargestellt sind, auf der unteren Anzeigetafel
gemäss Fig. 1 angeordnet sind. Die erforderlichen Seitenbänder der Frequenzen 5F, 8F, 9F ' und 6F von den Mischstufen 47, 48,
und 50 werden mit Hilfe von Bandpassfiltern 56, 57, 58 und ausgewählt. Die Filterausgangssignale werden mit Hilfe von
Verstärkern 60, 61, 62 und 63 verstärkt und dann den Phasendiakriminatoren
64» 65, 66 und 67 zugeführt. In diesen Phasendiekriminatoren
werden die empfangenen Signale in der Phasenlage mit Signalen der gleichen Frequenzen verglichen, die in der
Einrichtung 33 vorgesehene Oszillatoren 68, 69» 70 und 71 abgeben (Fig. 4). Die Phasendiskrimatoren 64, 65, 66 und 67
sind Phasendiskriminatoren vom sogenannten Abtasttyp bzw. Samplingtyp. Die Ausgangssignale der Oszillatoren 68, 69, 70,
71 werden ImpulserZeugerschaltungen 72, 73, 74 bzw. 75 zugeführt,
um Abtastimpulse kurzer Dauer für die Abgabe an die Phasendiskriminatoren bereit_zu_stellen. Die Phasendiskriminatoren
geben Sinus-Ausgangssignale ab. Diese Ausgangssignale sind Null,
wenn die Oszillator-Ausgangssignale mit den empfangenen Signalen in Phase sind. Die Diskriminator-Ausgangssignale sind demgemäss
Gleichspannungen; sie werden Integrator-Drosselspulen 76, 77, 78 und 79 zugeführt (Fig. 4), um die entsprechenden
Oszillatorfrequenzen zu steuern. In zwei Stellungen des Funktiona-
* scheitere 27 (Fig. 2), nämlich in der Stellung "mitziehen 1"
und in der Stellung "mitziehen 2", wird über eine Leitung 28
für die Integratordrosselapulen 76, 77, 78 und 79 eine schnelle
Mitzieh-Ümschaltung wirksam gemacht. Diese Integrator-Drossel-
i/
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spulen dienen dazu, die Frequenzen der entsprechenden Oszillatoren
derart zu steuern, dass ^ine Phasenatarrheit zwischen
jedem Oszillatorausgangssignal und dem entsprechender Eingangssignal der Verstärker 60, 61, 62 und 63 aufrecht erhalten
wird. Die Oszillator-Regelschleife ist in weiteren Einzelheiten an anderer Stelle näher beschrieben (Britische Patentanmeldung
Nr. 50 542/69)
Die Ausgangsimpulse der Oszillatoren 68, 69 und 70 t (mit den
Frequenzen 5F, 8F bzw. 9?) werden Frequenzvervielfachern
80, 81 und 82 zugeführt, von denen Signale mit den Frequenzen 3OF, 24F bzw. 18F abgegeben werden. Im folgenden sei das
5F-Signal bei dem Frequenzvervielfacher 80 betrachtet. Dieses Signal wird unmittelbar einem Sinuaauaganga-Phaaendislcriminator
83 und ebenfalls über einen Phasenschieber 84 einem Cosinus-Phasendiskriminator
85 zugeführt. Bei diesen Diskriminatoren
handelt es sich um Phaaendiskriminatoren vom Sampling- oder
Abtasttyp. Die Abtastimpulse werden dabei mit einer Frequenz von 6F von dem Oszillator 71 über den Impulsformer 75 und
einen Verstärker 87 zugeführt. Die Sinus- und Cosinus-Ausgangseignale
der Phasendiskriminatoren 83, 85 werden über Gleichstromverstärker 88, 89 dem Purpur-Decometer 14 zugeführt.
In entsprechender Weise wird das Rot-Decometer von den Phasendiskriminatoren 90, 91 und den G-leichatronve stärkern
92, 93 her angesteuert, un die Phasenbesiehung zwischen
den Signalen 8F und 6? anzuzeigen. Dae Grün-Decometer
wird von de« Phasendiskriminatoren 94, 95 und den G-leichitrom-
bzw. Grleichapannungeverstärkern 96, 97 her angaeteuert, um
die Phasenb«Ziehung zwischen den Signalen 9? uad 6? anzuzeigen*
Es sei bemerkt, dae θ durch Verwendung von in der Phase
mitgezogenen Oszillatoren zur Steuerung der Dec0210 Ui dia
betreffenden mitgezogenen Oszillatoren wirksam als si-hr aclmalbändige
Filter wirken und dasiit eine ständige storager
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-H-
Ansteuerung der Decometer bewirken. Die Unterbrechungen
in den empfangenen Signalen während der kurzen Signalunterbrecnungen
und während der Mehrfachimpulsübertragungen werden dabei überbrückt.
Jedes Decometer der Decometer 12, 13 und 14 weist einen Rotor auf, der einen Zeiger trägt. Dieser Zeiger bewegt eich
quer zu einer KreissleLe. Die Winkelstellung des Rotors wird
durch die relativen Höhen und Polaritäten der Gledchatrom-
bzw. Gleichspannungesignale bestimmt, die den Orthogonal-Spulen des jeweiligen Decometers zugeführt werden. Diese
Gleiohstromsignale werden von den GMchstromverstärkern 88,
89 für das Purpur-Decometer und von den entsprechenden Verstärkern für die übrigen Decometer erhalten; sie entsprechen
damit dem Sinus und Cosinus des Phasenwinkels zwischen den Muttersender-Signalen und den entsprechenden Tochtersender-Signalen,
die in dem entsprechenden Empfänger empfangen worden sind. Die Winkelstellung der Rotoren entspricht somit dem
Phasenwinkel. Die Änderungen des Phasenwinkels werden mechanisch integriert, und vollständige Perioden einer Phaaenänderung
werden durch die zugehörige Streifenanzeigeeinrichtung 15 angezeigt. Diese Anzeigeeinrichtung 15 wird über ein Untersetzungsgetriebe
von dem jeweiligen Decometer-Rotor her angetrieben. Die Zonenanzeigeeinrichtung 16 für das jeweilige
Decometer wird in entsprechender Weise über ein weiteres Untersetzungsgetriebe
von der Streifenanzeigeeinrichtung her angetrieben.
Die Deoometer können manuell mit Hilfe von Handsteuerknöpfen
180 eingestellt werden. Der Betrieb dieser Steuereinrichtungen ermöglicht, die Streifen- und Zonenanzeigeeinrichtungen zurückzustellen.
Der Rotor der jeweiligen Phaeenwinkelanzeigeeinrichtung
nimmt jedoch eine Stellung ein, die dem gemessenen Phasenwinkel entspricht. Die betreffenden Knöpfe 180 eraög-
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lichen somit, die Streifen- und Zonenanzeigeeinriclitungen
15» 16 zurückzustellen, ohne dadurch die Genauigkeit der Stellunga- bzw. Poaitionsinformation von der Phasenwinkelmessung
innerhalb einer Periode zu beeinflussen.
Die von dem Impulaformer 75 abgegebenen 63?-Aua gangs impulse
werden nicht nur als Abtastimpulse für die Phasendiskriminatoren benutzt, die die drei Decometer 12, 13 und 14 steuern,
sowie in dem Phasenmitzieh-Regelkreis für den 63?-Oszillator 71,
sondern sie werden auch .einem Frequenzteiler 98 zugeführt,
der IF-Impuie abgibt, auf deren Zweck weiter unten noch näher
eingegangen werden wird. Ausserdem werden die Ausgangsimpulse
des Impulsformers 75 über einen 90°-Phasenschieber 99 einem
Cosinus-Phasendiskriminator 100 (Fig. 2) zugeführt. In diesem Diskriminator 100 werden die 6F-Signale von dem Verstärker
63 abgetastet. Der Diskriminator 100 gibt somit eein maximales Ausgangssignal so lange ab, wie die normalen
63?~Signale von dem Mutteraender bzw. der Mutterstation empfangen werden und der 6F-0azillator 71 in dem betreffenden
Empfänger in der Phase auf die 6F-Signale von dem Verstärker eingerastet ist.
Das Ausgangssignal des Diskriminators 100 wird über eine
Leitung 101 einem Verstärker 110 in den Überlagerungsund Bezugsoszillatoren 32 (Pig. 4) zugeführt. Das Ausgangssignal
des Verstärkers 110 wird der Mitzieh-Lampe 18 zugeführt. Diese Lampe 18 blinkt, wenn der Oszillator 71 in
seiner Phase nicht richtig mitgezogen wird. Wird der Oszillator 71 mitgenommen bzw. mitgezogen, so leuchtet die Lampe
fortwährend auf. Eine Ausnahme hiervon bildet die Zeitspanne, während der die Mehrfachimpulse und die Unterbrechungen in
den Muttersignal-Übertragungen auftreten, und zwar unmittelbar vor den MehrfacÜnpuloen. Der Verstärker 110 liefert ferner
das Eingangssignal für einen "Unterbrechungs-Detektor 111, der die Wiederherstellung der 0,1-Sekunden-Zeitspanne nach
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der Unterbrechung feststellt- und damit ein Ausgangssignal
abgibt, das den Beginn des jeweiligen Mehrfadiimpulses anzeigt.
' ■
Der ttberlagerunga- und Bezugsoszillator 32 enthält einen
Nörmalfrequenzgenerator, der die Überlagerungsfrequenz erzeugt, und ferner einen Bezugsoszillator zur Einbeziehung
des Empfängers.
Der Nörmalfrequenzgenerator enthält einen 436,907-kHz-Quarz-Oszillator
120, der eine Teilerkette 121 und eine Matrix ansteuert. Die Matrix 122 dient dazu, die Teilerkettenausgangssignale
zusammenzufassen. Die betreffende Matrix 122 wM durch die oben erwähnten Kettenauswahlsehalter 22, 23
gesteuert. Das von der Matrix abgegebene zusammengesetzte Frequenz-Ausgangssignal wird zur Steuerung der Frequenz
eines OberlagerungsoBzillators 123 benutzt, der eine Phasenmitzieh-Regelschleife
enthält. Diese Regelschleife umfasst einen Sägezahn-Ausgangsdiskriminator 124, der eine Ausgangsgleichspannung
an eine Drosselspule 125 abgibt, welche die Oszillatorfrequenz steuert. Die Λ -Ausgangsfrequenz des
Oszillators 123 wird dabei für die Frequenzänderung in den oben erwähnten Mischstufen 47, 48, 49 und 50 benutzt.
Der Bezugsoszillator für die Einbeziehung des Empfängers
ist ein 8F-0szillator 130. Dieser Oszillator ist in der Phase durch die IF-Impulse von dem oben erwähnten Teiler 98 (Fig. 3)
mitgezogen. Diese Impuie werden über eine Leitung 102 einem linearen Phasendiskriminator 131 (Fig. 4) zugeführt. Dieser
Phasendiskriminator 131 arbeitet mit 1F-Abtastimpulsen, die vom einem 1- zu-8-Untersetzer bzw -teiler 132 geliefert
werden, der von dem Ausgangssignal des Oszillators 130 gespeist
wird. Ausserdem arbeitet der Phasendiskriminator 131
mit der Ausgangsgleichspannung des Diskriminator 131» die über eine Drosselspule 133 die Frequenz des Oszillators 130
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steuert. Das 1F-Ausgangssignal des Teilers 132 wird in
1f-Impulssignale mittels einer Mischstufe 134 umgesetzt,
die Signale mit der Frequenz Δ von dem Oszillator 123 aufnimmt. Die "betreffenden Impulssignale werden dabei über einen
Impulsformer 135 abgegeben. Die von dem Impulsformer 135 abgegebenen 1f-Impulssignale bzw. -impulse können den Empfänger-Eingangskanälen
33* 44, 45 und 46 (Fig. 2) über ein Gatter ■ 136 zugeführt werden. Dieses Satter 136 und das oben erwähnte
Gatter 42 werden durch den Punktionsschalter 27
gesteuert. Normalerweise werden lediglich die empfangenen Signale den Empfänger-Eingangskanälen zugeführt. Wenn der
Funktionssehalter 27 sich jedoch in der "Bezugs"-Stellung
befindet, werden diese Signale von den Empfänger-Kanälen abgeschaltet -und zwar durch Schliessen des Gatters 42j durch
öffnen des Gatters 136 werden die 1f-Impulse dann zugeführt. Diese Impulse bilden eine Reihe von Harmonischen oder Oberwellen
der Frequenz 1f, und zwar in einer festen MehrfachphasenbeZiehung.
Die Decometer 12, 13 und 14 werden auf Null gestellt. Hierzu werden die -Einstellsteuereinrichtungen 24,
25 und 26 benutzt. Während der Bezugabildung wird der 6F-Oszillator
71 auf die empfangenen Signale nicht eingerastet. Die Stabilität dieses Oszillators ist jedoch der^art, dass
während der Bezugsoperation eine sehr nahe bei der Frequenz des Bezugsoszillators 130 liegende Frequenz beibehalten wird»
Die Streifenidetifizierung wird dadurch erhalten, dass die
Phasennacheilung eines wirksamen 1f-Signals von jeder Tochterstation
gemessen wird, und zwar im Vergleich zu einem 1f-Signal von der Mutterstation. Diese 1f-Signale von den Tochterstationen
bzw. -sondern werden durch Mehrfachimpulsübertragungen
erhalten und nach Frequenzwechsel auf 1F benutzt. Der Mutter-Oszillator
71 liefert die Mutter-IF-Bezugsimpulse.
1 0 98 2 2./ 1 2 40
Die Mehrfachimpulssignale für Streifenidentifizierungszwecke werden in dem Empfänger dadurch erhalten, dass die Ausgangsimpulse
bzw. -signale mit den Frequenzen 5F, 83?, 9F und 6F von den Verstärkern 60, 61, 62 bzw. 63 in einer Mehrfachimpuls
schaltung 140 (Fig. 5) zusammengefasst werden. Die Phasenbeziehung
der mit den Frequenzen 5f, 8f, 9f und 6f ausgestrahlten Signale bei der jeweiligen Mehrfachübertragung ist
dabei derart, dass die betreffenden Signale unter Bildung eines Spitzenimpulses mit einer Frequenz von 1f zusammengefasst
werden. Demgemäss liefern die mit den Frequenzen 5F, 8F, 9F und 6F auftretenden Signale von den Verstärkern 60, 61,
62 bzw. 63 einen Sp.it zenimpuls mit einer Frequenz von IF.
f Dieser Impuls wird zum Setzen einer bistabilen Kippschaltung 141 benutzt. Diese Kippschaltung 141 wird durch den 1F-Auagangsimpuls
von dem Frequenzteiler 98 (Fig. 3) über die Leitung 139 zurückgestellt. Die bistabile Kippschaltung
(Fig. 5) steuert ein Gatter 142. Das Mehrfachimpulssignal
besitzt dabei eine Dauer eines Bruchteils einer Sekunde; es enthält jedoch viele Perioden mit der Frequenz 1F. Das
Gatter 142 wird durch einen während einer kurzen Zeitspanne auftretenden Streifenidentifizierungs-Leseimpuls bezüglich
der Übertragung vorbereitet. Dieser Impuls wird als der zweite L.I-Impuls bezeichnet; er wird über eine Leitung 151 von
der Schaltlogik 147 her erhalten, die weiter unten noch ) näher beschrieben werden wird. Das Gatter 142 wird dabei
nur während der Dauer dieses zweiten L.I-Impulaes für die
Übertragung vorbereitet; es dient lediglich dazu, Impulse während einer Zeitspanne zu übertragen, die auf das Auftreten
eines IS-Mehrfachimpulssignals beginnt und auf das Auftreten des nächsten 1F-Impulses von dem Teiler 98 her
endet.
Das Gatter 142 führt Impulse von einem 300F-0ezillator
in einen Speicher 144 ein, und zwar über ein Oder-Gatter 145.
10982
2/124
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Die Mehrfaehimpuls-Schaltung HO gibt auf die empfangenen 1F-Mehrfachimpulssignale hin einen Impuls ab, der mit dem
IF-Mehrfachimpulssignal synchronisiert ist. Dieser Impuls
öffnet das Gatter 142, und das nächste 1F-Signal von dem Teiler 98 schliesst wieder das Gatter. Das Mehrfachimpuls-Signal
führt somit zu einer gespeicherten Zählerstellung in dem Speicher 144. Diese Zählerstellung ist dabei proportional
der Mehrfachimpuls-zu-Haupt-bzw. Mutter-Verzögerung. Dies bedeutet,
dass die betreffende Zählerstellung proportional ist dem Komplement des Mutter-Zonenmusterphasenwinkels: Mehrfachimpuls-Zonenmusterphasenwinkel
in 1/300-stel ZoneneJnheiten. Die Gesamtkapazität des Speichers 144 entspricht dabei einer
vollständigen Periode der Frequenz 13?, das heisst einer Zählerstellung
von 300 bei 300F. Die erforderliche Streifenidentifizierung
wird dadurch erhalten, dass die Restkapazität in dem Speicher 144 bestimmt wird. Dies erfolgt dadurch, dass
der Speicher so weit aufgefüllt wird, bis ein Überlauf auftritt. Dabei wird für den Purpur-Bereich die erforderliche Auffüllgrösse
in 1/300-stel Zoneneinheiten, für den Eot-Bereich in 1/240-stel Zoneneinheiten und für den Grün-Bereich in 1/180-stel
Zoneneinheiten bestimmt. Zu diesem Zweck wird der Speicher von dem 300F-0szillator 143 über einen Teiler 146 mit entsprechenden
Impulsen gefüllt. Der Teiler 146 teilt die ihm zugeführten Signale um einen Faktor 10 oder 8 oder 6 herunter,
und zwar unter der Steuerung einer Streifenidentifizierungs-Umsehaltlogik
147» auf die weiter unten noch näher eingegangen werden wird. Der Untersetzungs- bzw. Teilerfaktor ist dabei
für den Purpur-Bereich 10, für den Eot-Bereich 8 und für den Grün-Bereich 6. Das Teiler-Ausgangssignal wird dem
Speicher 144 über das Oder-Gatter 145 zugeführt. Gleichzeitig werden die von dem Oszillator 143 abgegebenen 300F-Signale
über einen 10-zu1-Teiler 148 und ein Gatter 149 einem Anzeigeregister 150 zugeführt. Das Gatter 149 ist
ein zwei Eingänge aufweisendes Und-Gatter, dessen zweitem
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Eingang ein Impulasignal zugeführt wird, das von dem Impulsgenerator
152 abgenommen' ist. Dieser Impulsgenerator 152 wird durch einen Impuls ausgelöst, der als vierter Ll-Impuls
bezeichnet iat. Dieser Impuls wird von der Logikeinheit über die Leitung 153 abgegeben. Der Impulsgenerator 152
wird durch einen Stop—Impuls von dem Register 144 stillgesetzt,
wenn das betreffende Register voll ist. Der vierte Ll-Impuls ist ein Zeitsteuerimpuls, der etwas verzögert nach
dem zweiten Ll-Impuls auftritt. Betrachtet man in diesem Zusammenhang die Rot-Streifenidentifizierung, so wird der
Teiler 146 derart eingestellt, dass er eine Teilung um
P den Paktor 8 vornimmt. Damit ist das Verhältnis der Anzahl
von Impulsen, die in das Anzeigeregister 150 eingeführt werden, zu der Anzahl von Impulsen, die in den Speicher
eingeführt werden, gleich 8 zu 10. In entsprechender, Weise ist das Verhältnis für die Grün-Streifenidentifizierung gleich
6 zu 10. Obwohl die in den Speicher 144 eingeführten Impulse Einheiten von 1/300-stel einer Zone entsprechen, entsprechen
die in das Anzeigeregister eingeführten Impulse Einheiten von 1/240-stel einer Zone für den Rot-Bereich, 1/180-stel
einer Zone für den Grün-Bereich und 1/300-stel einer Zone für den Purpur-Bereich. Mit anderen Worten ausgedrückt heisst
dies, dass die betreffenden Impulse nunmehr einem Zehntel
) eines Streifens des jeweiligen Musters entsprechen.
Das Anzeigeregister I50 ist dabei nur während obr Zeitspanne
zu füllen, die für das Speicherregister 144 benötigt wird, um dieses Register nach der Anfangs- bzw. Auslösezählung
des Komplements der Mutterimpuls-zu-Mehrfachimpuls-Periode
zu füllen. Zu diesem Zweck muss das Anzeigeregister für den Beginn der erforderlichen Zeitspanne zurückgestellt werden,
und das Gatter 149 muss geschlossen werden, wenn das Speicherregister 144 vollständig gefüllt ist. Dieses Schliessen des
Gatters 149 wird durch ein Ausgangsaignal von dem Register
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bewirkt, und zwar dann, wenn dieses Speicherregister voll ist.· Das Anzeigeregister wird je Mehrfachimpuls durch einen
ersten LI-Impuls von der Umsehaltlogik 147 her zurückgestellt.
Zur Vermeidung jeglicher möglichen Verwechslung zwischen den Auswertungen der verschiedenen Muster bei dem Decca-Navigationsoystem
werden die 24 Streifen in einer Rot-Zone mit 0 bis 23 dargestellt. Demgemäss wird eine Rot-Streifenidentifizierung
(auf ein Zehntel eines Streifens) ausgedrückt durch eine Zahl zwischen O und 23,9· Die achtzehn Streifen in einer
Grün-Zone sind mit 30 bia 47 bezeichnet. Demgemäss wird die G-rün-Streifenidentifzierung dargestellt als Zahl zwischen
30 und 47,9. Die 30 Streifen in einer Purpur-Zone sind mit 50 bis 79 bezeichnet. Demgemäss wird die Purpur-Streifenidentifizierung
dargestellt als Zahl zwischen 50 und 79»9· Aus diesen Gründen wird das Anzeigeregister 150 zu Beginn
der Rot-Streifenidentifizierungszählung in dem Register auf 0 gestellt, zu Beginn der Grün-Säiluig in das Register auf
30 und zu Beginn der Purpur-Zählung in das Register auf 50.
Die Umschaltlogik 147 muss im Zuge der Zurückstellung des
Anzeigeregisters somit in geeigneter Weise die wichtigste bzw. bedeutendste Dezimalziffer des Anzeigeregistere einstellen.
Dieses Anzeigeregister ist ein binär codierter Dezimalzähler.
Die Streifenidertifizierungs-Umschaltlogik 147 gibt Ausgangs-Taktsignale
ab, die als erste Ll-Impulse bezeichnet werden.
Diese Impulse treten auf vier leitungen 160, 161, 162 und auf. Sie bezeichnen den Beginn der Mutter-, Rot-, Grün- und
Purpur-Mehrfachimpulsübertragungen. Die betreffenden Impulse bw. Signale werden dabei für die Einstellung dea Teilers 146
herangezogen. Dieser Teiler 146 wird dabei derart eingestellt, dass er eine Teilung um den jeweils geeigneten Paktor vornimmt.
Ausaerdem werden die betreffenden Impulse bzw. Signale zur Rückstellung dee Anzeigeisgisters 150 vor dem Beginn der
,jeweiligen Einzahlung in das Register ausgenutzt. Zu diesem
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Zweck verwendet die Umschaltogik 147 deft "Unterbrechungs11-Detektor
111. Ausaerdem wird hierfür die zeitliche Verschachtelung
von 26,6-Hz- und 13»3-Hz-Signalen von der
Teilerkette 121 ausgenutzt, um eine Periode von etwa 20 Sekunden Dauer vorzusehen, während der ein Ausgangssignal
nacheinander auf den Leitungen 160, 161, 162 und 163 in 2,5-Sekunden-Intervallen auftritt. Der Mutter-Mehrfachimpuls
ist dabei der erste in der Folge von vier Impulsen; er wird dadurch in der Umschal tlogik identifiziert. Der erste
Il-Impuls für Jeden Mehrfachimpuls, der zum Einstellen des
Speicherregisters 144 über die Leitung 158 benutzt wird, f ist zeitlich so gelggt, dass er in der letzten Hälfte der
Mehrfachimpulsperiode auftritt, und zwar während etwa 0,3 bis o,4 Sekunden nach der Unterbrechung der Mutter-Mehrfachimpulsübertragung.
Der zweite, dritte und vierte Ll-Impuls folgt
auf den ersten Ll-Impuls innrhalb jedes Mehfachimpulses
mit geeigneten, geringen aufeinanderfolgenden Verzögerungen für die jeweilige Verknüpfungsoperation.
Das auf der Leitung 160 auftretende Mutter-Mehrfachimpuls-Signal
LI wird über ein Oder-Gatter 164 dem Teiler 146 und dem Anzeigeaggister 150 in der gleichen Weise zugeführt,
wie das Rot-Mehrfach impulssignal; es wird zur Nullstellung
h der Streifenidentifizierungs-Ausgänge benutzt. In dem beschriebenen
Empfänger ist der Frequenzteiler 98, der das 6F-0szillator-Ausgangssignal auf 1F herunterteilt, nicht
"eingerastet". Dies bedeutet, dass das 1F-Ausgangsoignal
nicht durch irgend__eine spezielle Periode der 6 Perioden
des 6F-Signals mitgezogen wird. Deshalb ist dabei eine sechsfache Vieldeutigkeit in der Phasenbeziehung des 1F-Ausgangssignals
des Teilers 98 in Bezug auf den 1F-Mehrfachimpuls vorhanden, der von der Mutterstation an die Mehrfachimpulsschaltung
144 abgegeben wird. Deshalb wird in dem Speicherregister 144 eine Korrektur vorgenommen, um die Streifen-
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identifizierungsablesung aus dem Anzeigeregister 150 bei
der Mutter-Mehrfachimpulsübertragung auf Null zu bringen. Die gleiche Korrektur wird dabei für jede Übertragung der
übrigen Mehrfachimpulaübertragungen benutzt. Dadurch wird
eine Korrektur bezüglich des Fehlens einer Einrastung bei
dem Teiler 98 vorgenommen. Ferner werden jegliche übrigen
Phasenfehler korrigiert, die zwischen der Mehrfachimpulsaufnahme
und der Mutteroszillator-Einrastschaltung (6F-OsZiIlator
71) entstehen können. Diese Korrektur wird dadurch bewirkt, dass ein "Phasen"-Speicher 170 und eine bistabile
Kippstufe 171 verwendet .v^rden. Die bistabile Kippstufe
kann dadurch gesetzt v/erden, dass die Streifenidentifizierungs-Null-Taste
19 herabgedrückt wird. Die betreffende Kippstufe 171 gibt dann ein Signal an ein Gatter 172 ab, das auf
seine Öffnung hin die Eingabe von von dem Teiler 148 abgegebenen 30P-Iinpulsen in den Phasenspeicher 170 ermögüjcht.
Die bistabile Kippschaltung 171 wird zurückgestellt, wenn das Speicherregister 144 das nächste Mal vollständig gefüllt
ist. Das Gatter 172 ist ein vier Eingänge aufweisendes Und-Gatter,
dessen einer Eingang über die leitung 156 mit der Verknüpfungseinheit bzw. Logikeinheit 147 verbunden ist.
Dadurch wird das Gatter 172 lediglich während der Mutter-Mehrfachimpulsübertragungen
geöffnet, nicht aber während der Tochter-Mehrfachimpulsübertragungen. Es sei hier bemerkt,
dass mit den Bezeichnungen Mutter bzw. Tochter hier eine kurze Bezeichnungsweise für den Muttersender bzw. für die
Tochtersender gewählt ist. Das vierte Eingangssignal des Gatters 172 ist ein dritter Ll-Impuls , der über die leitung
157 von der Logikeinheit 147 her zugeführt #ird. Dadurch wird das betreffende Gatter nur für die erforderliche geeignste
Zeitspanne während der Mutter-Mohrfachimpulsübertragung geöffnet. Die Anzahl der über das Gatter 172 in den Phasen-Speicher
170 eingegebenen 30F-Impulse ist somit die gleiche wie die Anzahl der Impulse, die in das Anzeigeregister 150
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eingegeben sind. Der Grund für die Verwendung von vier Eingängen bei dem Gatter 172 besteht darin, sicherzustellen,
dass der Phasenfehler in den Speicher 170 mit dem dritten LI-Impuls nur dann eingegeben wird, wenn die Taste 19 gedrückt
ist, und nur auf eine Mutter-Mehrfachimpulsübertragung hin. Die von dem Gatter 172 abgegebenen Impulse werden ferner
über die Leitung 173 in das Gatter 145 und damit in das Speicherregister 144 eingegeben. Wenn dieses Register voll
ist, tritt ein Überlauf auf und die bistabile Kippschaltung 171 wird zurückgestellt. Demgemäss ist bei dem Phasenspeicher
170 die erforderliche Korrektur vorgenommen, und das Register f 144 befindet sich im Null-Zustand. Das Gatter 181 stellt
sicher, dass die bistabile Kippschaltung 171 nur zwBshen
dem Auftreten des dritten und vierten Ll-Impulses zurückgestellt
wird. Dadurch ist verhindert, dass die bistabile Kippschaltung 171 zu früh zurückgestellt wird, wenn die Null-Taste
19 gedrückt wird, zum Beispiel unmittelbar nach der vorhergehenden Muttersender-Streifenidentifizierung.
Die somit in den Phasenspeicher 170 eingegebene Anzahl von Impulsen wird dann als Auslöse-Eingangssignal dem Speicherregister
144 zugeführt, und zwar jeweils dann, wenn dieses Register durch den ersten LI-Impuls zurückgestellt ist.
) Praktisch ist es dabei erforderlich, dass der Phasenspeicher 170 die Phasenanzeige auf die Muttersender-Mehrfachimpulsübertragungen
hin enthält. Demgemäss sollte die Drucktaste 19 herabgedrückt werden, bevor eine Muttersender-Mehrfachimpulsübertragung
erfolgt. In der Praxis kann die Taste jedoch zu irgend_einem Zeitpunkt herabgedrückt werden,
und die nächste Muttersender-Mehrfachimpulsanzeige für das » Anzeigeregister 150 liegt bei 00,0 oder 23,9. Die erforderliche
Korrektur wird dann bei dem Phasenspeicher 170 eingestellt bzw. in diesen Phasenspeicher eingeführt. Der Zählerstand
verbleibt in dem Speicher 170 und wird für die Korrektur
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der jeweils nachfolgenden Zählung in dem Speicherregister 144. benutzt.
Das Ausgangssignal des Anzeigeregisters 150 wird mit Hilfe
von drei Röhren der Ziffernröhrenanzeigeeinrichtung 17 sichtbar
angezeigt. In Pig. 5 sind diese drei Röhren mit 174, und 176 bezeichnet. Diesen Röhren sind Umwerter 177, 178
bzw. 179 zugeordnet, die eine Umwertung binär codierter Dezimalzahlen in Dezimalzahlen vornehmen. Die Muttersender-,
Rot-, Grün- und Purpur-Tochtersenderanzeigen werden in der betreffenden Reihenfolge.in 2,5-Sekunden-Intervallen angezeigt,
und zwar mit einem längeren Intervall vor dem jeweiligen Zyklus,
der sich mit einer 20-Sekunden-Periode wiederholt. Da die Zahlenwerte der Grün-Anzeigen zwischen 30 und 47»9 und
der Purpur-Anzeigen zwischen 50 und 79,9 liegen müssen, können die verschiedenen Anzeigen ohne weiteres voneinander
unterschieden werden. Um jedoch jegliche mögliche Verwechslung zwischen der Muttersender-Anzeige (die 00,0 oder 23,9 ist,
nachdem die Korrekturgrösse eingegeben ist) und der Rot-Anzeige zu vermeiden, blinkt die Anzeigeeinrichtung während
der Muttersender-Anzeige. Dabei wird ein geeignetes Steuersignal von der Umschältlogik 147 her erhalten. Die angezeigte
Streifenidentifizierungsinformation wird dazu herangezogen, die Streifenanzeigen bei den Anzeigeeinrichtungen 15 der
Decometer 12, 13 und 14 einzugteilen. Zu diesem Zweck wird
der manuell betätigbare Steuerknopf 180 bei den betreffenden Decometern benutzt.
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Claims (1)
- No. 54972/69PatentansprücheEmpfänger für ein Phasenvergleichs-Funknavigations-system, bei dem Funkfrequenzsignale dreier oder mehrerer verschiedener, jedoch in harmonischem Verhältnis zueinander stehender Frequenzen von verschiedenen, örtlich voneinander getrennten Sendern zur Lieferung einer Positionsinformation in Bezug auf Feinmuster hinsichtlich ihrer Phasenlage paarweise mit ihren kleinsten gemeinsamen Vielfachfrequenzen verglichen werden, wobei eine Grob—Positionsinformation zur Identifizierung von Streifen bei demψ Feinmuster dadurch erhalten wird, daß Phasenvergleiche mit der Grundfrequenz für jedes Senderpaar vorgenommen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundfrequenzvergleiche digital vorgenommen werden, und zwar unter Verwendung eines Zählers (144), der von einer Taktimpulsquelle (143) abgegebene Impulse während einer Zeitspanne zählt, die charakteristisch ist für die Phasendifferenz zwischen den zu vergleichenden Signalen und daß die Taktimpulsquelle (143) einen einstellbaren Frequenzteiler (146) enthält, der entsprechend den aufeinanderfolgenden Vergleichen von Signalen unterschiedlicher Senderpaare gesteuerte Zählwerte anzeigt, die zu derh Phasendifferenz in Beziehung stehen, wobei die betreffenden Zählwerte durch Einstellung des Teilers proportional den betreffenden kleinsten gemeinsamen Vielfachfrequenzen sind, die für die Feinmuster des jeweiligen Senderpaares benutzt sind.2. Empfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Phasendifferenz zwischen den Grundfrequenzsignalendadurch gemessen wird, daß die jeweils beiden in der109822/12402055^8Phasenlage zu vergleichenden Signale zur Tastung eines Taktausgangssignals bei der geeigneten Frequenz hereingezogen werden.Empfänger nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß jede Phasendifferenz zwischen den Grundfrequenzsignalen dadurch gemessen wird, daß die entsprechende Zeitdifferenz mit einem ersten Speicher gemessen wird, unter Ausnutzung einer festen Taktfrequenz,und daß Impulse einer festen Taktfrequenz in einen Anzeigespeicher von einer Periode gezählt wird, die durch die Zeit bestimmt wird, welche zur Zählung unter Verwendung einer geteilten Taktfrequenz erforderlich ist.Empfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Speicherregister (144), ein Anzeigeregister (150), eine Taktimpulsquelle (143) mit einer Frequenz, die ein Mehrfaches der Grundfrequenz ist, und ein einstellarer Teiler (146) für die Unterteilung der Frequenz der Taktimpulsquelle vorgesehen sind, wobei die betreffende Untersetzung durch wählbare Faktoren in dem gleichen Verhältnis zueinander vornehmbar ist, in dem die kleinsten gemeinsamen Vielfachfrequenzen stehen, daß das Speicherregister eine Kapazität hat, die gleich der Anzahl von Taktimpulsen während einer Periode der Grundfrequenz ist, daß Einrichtungen (145) vorgesehen sind, die in das Speicherregister eine Anzahl von Taktimpulsen einführen, die gleich dem Komplement der Zahl von Taktimpulsen ist, die in dem Zeitintervall aiiftreten, das der Phasendifferenz zwischen den Grundfrequenzsignalen ist, die von zwei Mehrfachfrequenzsignalen. . von verschiedenenSendern abgeleitet sind, daß Einrichtungen zur Auffüllung109822/1240rf-λ ■■■--.■des Speicherregisters (144) mit Impulsen von dem Teiler vorgesehen sind, wobei ein Teilerfaktor bei dem Teiler eingestellt ist, der der kleinsten gemeinsamen Vielfachfrequenz für die Sender entspricht, von denen Signale miteinander verglichen werden, und daß Gattereinrichtungen (149) vorgesehen sind, die von dem Speicherregister (144) gesteuert in das Anzeigeregister (15O) weitere taktgesteuerte Impulse einführen, und zwar während einer Zeitspanne, die gleich der Zeitspanne ist, die zur Auffüllung des Anzeigeregisters (150) dient.5. Empfänger nach Anspruch 4, zur Verwendung bei einem Sendesystem, bei dem ein Muttersender normalerweise die sechste Oberwelle einer Grundfrequenz und drei Tochtersender normalerweise die fünfte, achte, bzw. neunte Oberwelle der Grundfrequenz aussenden, dadurch gekennzeichnet, daß Oszillatoren vorgesehen sind, die auf den Frequenzen 6f,5f,8f bzw. 9f durch die empfangenen Signale während normaler Übertragungszeitspannen mitgezogen sind, und daß die Takt impulsfrequenz mit 30O*1 gewählt ist, wobei der Teiler die Taktfrequenz um die Faktoren 10,8 bzw. 6 untersetzt.6. Empfänger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Taktimpulse mit einer Frequenz 3OF in das Anzeigeregister (150) eingeführt werden.7. Empfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Feineinstellungs-Information unter Verwendung einer gesonderten Anzeigeeinrichtung (12, 13,14) für jedes Muster angezeigt wird, daß jede Anzeige-109822/1240einrichtung einen Zeiger enthält, der quer über eine Kreisskale bewegbar ist, wobei eine Umdrehung des Zeigers einer Periode des Phasenwechsels bei der kleinsten gemeinsamen Vielfachfrequenz der Signale entspricht, die verglichen werden, daß jede Anzeigeeinrichtimg einen mechanischen Zähler enthält, det über ein Untersetzungsgetriebe angetrieben die Anzahl vollständiger Umdrehungen des Zeigers anzeigt, und daß der einstellbare Teile?1 Für jed^n Vergleich bei der Grundfrequenz derart eingestellt wird, daß der digitale Zähler in dezimalen Ziffern die Korrektur-Streifenzählung anzeigt, die durch den Phasenvergleich bei der C4rundfrequenz für die Einstellung des geeigneten mechanischen Zählers bestimmt ist.Empfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenvergleiche bei verschiedenen Vielfachen einer gemeinsamen Grundfrquenz F vorgenommen werden, daß ein digitaler Ausgabezähler vorgesehen ist, der die Vergleiche zwischen den Signalen bei einer Frequenz 1F vornimmt, und daß die Ausgabezählung für jedes Senderpaar proportional ist der Zeitdifferenz, die dem Phasenwinkel mit Proportionalitätsfaktoren für die verschiedenen Senderpaare entspricht, und zwar proportional den Vielfachen, mit denen die normalen Signale der entsprechenden Senderpaare verglichen werden.109822/1240Leerseite
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