DE2151463A1 - Anordnung fuer die Verarbeitung und Erzeugung von frequenzmodulierten Signalen - Google Patents

Anordnung fuer die Verarbeitung und Erzeugung von frequenzmodulierten Signalen

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DE2151463A1 DE19712151463 DE2151463A DE2151463A1 DE 2151463 A1 DE2151463 A1 DE 2151463A1 DE 19712151463 DE19712151463 DE 19712151463 DE 2151463 A DE2151463 A DE 2151463A DE 2151463 A1 DE2151463 A1 DE 2151463A1
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Description

  • Anordnung für die Verarbeitung und Erzeugung von frequenzmodulierten Signalen (Zusatz zz Patentanmeldung P 19 05 680.5) Die Erfindung betrifft Weiterbildungen der Anordnungen für die Verarbeitung und Erzeugung von frequenzmodulierten Signalen, die den Gegenstand der Hauptanmeldung P 19 05 680.5 bilden. Diese Weiterbildungen betreffen die Systeme für die angepaßte Filterung von frequenzmodulierten Signalen und insbesondere Maßnahmen, die getroffen werden, damit diese Systeme eine gleichzeitige Verarbeitung von Signalen einer großen Anzahl von Kanälen durchführen können. Ein solcher Fall tritt insbesondere bei Sonargeräten auf, bei denen mehrere Kanäle durch Gruppierung der Signale geschaffen werden; bei solchen Geräten ist es dann notwendig, gleichzeitig mehrere Kanäle zu behandeln, deren Anzahl mehr als 100 betragen kann.
  • Ein System für die angepaßte Filterung der frequenzmodulierten Signale, bei dem ein Impulskompressionsverfahren nach einer Zeitkompression angewendet wird, ist in der Hauptanmeldung beschrieben. Bei diesem System beruht die Impulskompression darauf, daß die angepaßten Filter die Eigenschaft haben, kontinuRrlich das Konvolutions -produkt des Eingangssignals mit einer Kopie des übertragenen Signals zu liefern; dieses Produkt wird punktweise durch Abtastung des Ausgangssignals des angepaßten Filters erhalten.
  • Dieses Filter i3t eine dispersive Verzögerungsleitung (d.h. eine Verzögerungsleitung mit frequenzabhängiger Laufzeit), die an ein Impulssignal der Dauer T1 und der Frequenzbandbreite Bi angepaßt ist, das zu dem Eingangssignal in einem solchen Verhältnis K homothetisch ist, daß die folgenden Beziehungen erfüllt änd: T0 B1 B1T1 = B0T0 und = = K T1 B0 Darin sind T0 die Dauer des übertragenen Signals und Bo die Bandbreite seiner linearen Frequenzmodulation. Mit diesem Signal wird zuvor eine Zeitkompression in dem homothetischen Verhältnis K in einem digitalen Umlaufspeicher vorgenommen, nachdem es mit einer Abtastfrequenz abgetastet worden ist, die größer als 2Bo ist (im angegebenen Fall 2,5 B0), damit die Bedingung des Satzes von Shannon über die Informatimsübertragung erfüllt ist, und nachdem es mit Hilfe eines Analog-Digital-Umsetzers quantisiert worden ist. Die dispersive Verzögerungsleitung liefert dann die Korrelationen zwischen der Kopie des übertragenen Signals und den aus dem Speicher austretenden aufeinanderfolgenden Abschnitten des Signals, wobei diese Abschnitte voneinander um einen Abtastwert verschieden sind. Die Funktion der gegenseitigen Korrelation von Signal und Kopie, die mit Hilfe dieser Signalverarbeitung gebildet werden soll, wird durch Abtastung des Ausgangssignals der dispersiven Verzögerungsleitung bei jedem Speicherumlauf erhalten, d.h. mit der Häufigkeit 1/ei.
  • Für jeden aus dem Umlaufspeicher austretenden Signalabschnitt erhält man nämlich einen einzigen Punkt der Funktion der gegenseitigen Korrelation von Signal und Kopie wegen der Gleichheit der Dauer T0 des übertragenen Codes und der Dauer der Aufrechterhaltung des Eingangssignals in dem Umlaufspeicher.
  • Das zuvor erwähnte System ermöglicht also die Verarbeitung eines frequenzmodulierten Signalkanals in der Weise, daß eine angepaßte Filterung des Signals erfolgt, doch wären verschiedene Änderungen notwendig, damit außerdem in gleicherWeise mehrere Signalkanäle gleichzeitig verarbeitet werden können.
  • Das Bestehen dieses Problems und die Möglichkeit der Verarbeitung von mehreren Signalkanälen sind insbesondere in einem Artikel von P. Tournois und J.Bertheas auf Seite 527 der Zeitschrift ?tThe Journal of the Acoustical Society of America" , Band 46, Nr. 1, 1969 erwähnt.
  • Das Ziel der Erfindung ist die Weiterbildung der den Gegenstand der Hauptanmeldung bildenden Anordnung für die Verarbeitung und Erzeugung von frequenzmodulierten Signalen in der Weise, daß die gleichzeitige Verarbeitung von mehreren Signalkanälen möglich ist.
  • Nach der Erfindung ist eine Anordnung für die Verarbeitung und Erzeugung von frequenzmodulierten Signalen auf Grund der Eigenschaft der angepaßten Filterung einer dispersiven Verzögerungsleitung, die ständig die Funktion der gegenseitigen Korrelation des Eingangssignals mit der Kopie des Sendesignals liefert, wobei dem Eingangssignal eine Zeitkompression erteilt wird, bevor es zu der dispersiven Verzögerungsleitung gelangt, nach Patentanmeldung P 19 05 680.5 dadurch gekennzeichnet, daß zur gleichzeitigen Verarbeitung von N Eingangssignalen in dem Verarbeitungskanal für die gleichzeitige Verarbeitung der N Signale eine Anordnung zur Frequenzumsetzung Abtastung und Umwandlung der unabhängigen Eingangssignale vorgesehen ist, welche die quantisierten Komponenten der erzeugten Signale liefert, daß dieser Anordnung eine Zeitkompressions- und Zeitmultiplexieranordnung nachgeschaltet ist, an deren Ausgang eine Anordnung zur Umwandlung der Signale in ein in das Frequenzband des angepaßten Filters transponiertes Signal angeschlossen ist, wobei wenigstens eine Quelle die Steuersignale für diese Anordnungen liefert, daß ein angepaßtes Filter das transponierte-Signal empfängt und die Funktion der gegenseitigen Korrelation des empfangenen Signals mit der Kopie des übertragenen Signals liefert, und daß an den Ausgang des angepaßten Filters eine Ausgangsanordnung mit Gegenkopplungsschleife angeschlossen ist, welche die automatische Yerstärkungsregelung des Signals für die Auswertung gewährleistet.
  • Die Brfinang wird an Hand der Zeichnung beispielshalber beschrieben. Darin zeigen: Fig.1 ein vereinfachtes Übersichtsschema eines bekannten Systems für die Verarbeitung und Erzeugung von frequenzmodulierten Signalen, Fig.2 ein vereinfachtes Übersichtsschema einer anderen bekannten Anordnung für die Verarbeitung und Erzeugung von frequenzmodulierten Signalen, Fig.3 das Übersichtsschema eines Ausführungsbeispiels der Anordnung für die Verarbeitung von frequenzmodulierten Signalen nach der Erfindung und Fig.4 ein Übersichtsschema von Anordnungen, die zusammen mit der Anordnung von Fig.3 einer besonderen Anwendungsmöglichkeit der erfindungsgemäßen Anordnung entsprechen.
  • Zur Vervollständigung des in der Hauptanmeldung beschriebenen Standes der Technik und zur Erleichterung des Verständnisses der erfindungsgemäßen Verbesserungen sollen zunächst zwei vereinfachte Darstellungen beschrieben werden.
  • Fig.1 zeigt ein Übersichtsschema einer empfangsseitig verwendbaren Anordnung, die auf einem System der angepaßten Filterung beruht. Die Anordnung A der Eingangskreise des Systems besteht aus einem Bandfilter, dem eine Abtastschaltung und ein Analog-Digital-Umsetzer nachgeschaltet sind. Der Analog-Digital-Umsetzer ist mit der Schreibschaltung der Anordnung B verbunden, die außerdem einen digitalen Umlaufspeicher und die zugehörige Leseschaltung enthält. Die Anordnung C besteht aus seinem Digital-Analog-Umsetzers einem Bandfilter und einer Mischstufe und dient zur Verbindung der Anordnung B mit der dispersiven Verzögerungsleitung D. Am Ausgang dieser dispersiven Verzögerungsleitung befindet sich eine Anordnung Eo die aus einem Hüllkurvendetektor, einer Abtastschaltung und einem Bandfilter besteht und die gesuchte Funktion der gegenseitigen Korrelation liefert.
  • Bekanntlich kann eine dispersive Verzögerungsleitung (d.h. eine Ver3gerungsleitung mit frequenzabhänger Laufzeit) nicht nur für die Kompression der Dauer eines frequenzmodulierten Impulses verwendet werden, sondern auch zur Lieferung eines linear frequenzmodulierten langen Impulses , wenn ihrem Eingang ein kurzer Impuls zugeShrt wird.
  • Ein weiterer Aspekt der auf dieser Eigenschaft beruhenden Verarbeitung, der insbesondere die Sendeseite betrifft, ist gleichfalls in der Hauptanmeldung beschrieben. Bei einem solchen System dessen Übersichtsschema in Fig.2 gezeigt ist, werden der dispersiven Verzögerungsleitung D kurze Impulse zugeführt, die sie dann in frequenzmodulierte lange Impulse umformt, denen dann eine Zeitdehnung um den Wert K des gewählten Verhältnisses erteilt wird. Zu diesem Zweck ist die dispersive Verzögerungsleitung D über eine Anordnung E1, die aus einer Mischstufe, einem Bandfilter, einem Abtaster und einem Analog-Digital-Umsetzer besteht, mit einer Zeitdehnungsanordnung F verbunden, die ihrerseits durch einen digitalen Umlaufspeicher und die zugehörigen Schreib- und Beseschaltungen gebildet ist.
  • Eine durch einen Digital-Analog-Umsetzer und ein Filter gebildete Anordnung G verbindet diese Zeitdehnungsanordnung F mit dem Ausgang des Systems.
  • Es ist zu bemerken, daß die Anordnung F ohne weiteres die zeitliche Umkehrung des Stoßverhaltens des angepaßten Filters bewirkt, die für die Erzeugung des Sendesignals erforderlich ist.
  • Es ist zu bemerken, daß die in Form von Blöcken gezeigten Funktionsgruppen mit den gleichen Buchstaben bezeichnet sind, die später bei den Anordnungen von Fig.3 und 4 verwendet werden. Ferner werden in der nachfolgenden Benchreibung die bereits definierten und verwendeten Buchstabensymbole wieder aufgegriffen.
  • Eine der hauptsächlichen Veränderungen, die an der den Gegenstand der Hauptanmeldung bildenden Anordnung vorgenommen wird, und die es u.a. ermöglicht, ein Zeitmulti plexverfahren zur Behandlung von mehreren Eingangssignalen anzuwenden, besteht darin, daß die Dauer der Aufrechterhaltung der Abschnitte der Eingangssignale in den Umlaufspeichern derart geändert wird, daß diese Dauer T2 größer als die Dauer To des übertragenen Codes ist, Nach einer ZeitWompression im Verhältnis E durch die Umlaufspeicher haben die in die dispersive Verzögerungsleitung eingeführten Signalabschnitte die Dauer X2/K. Man kann also am Ausgang dieser dispersiven Verzögerungsleitung einen Signalabschnitt der Dauer T2/K-T1 auswerten, wobei T1 die Dauer des Irnpulsverhaltens dieser Verzögerungsleitung ist; infolge der Zeitkompression beträgt dieser Wert T0/K.
  • Dieser nutzbare Signalabschnitt ist ist also in dem Verhältnis K homothetisch zu einem Abschnitt der Dauer T2-To der gesuchten Funktion der gegenseitigen Korrelation von Signal' und Kopie.
  • Da für die Bildung dieses Signalabschnitts die dispersive Verzögerungsleitung nur während der Dauer T2/K in Anspruch genommen- ist, ist es möglich, am Eingang dieser Verzögerungsleitung eine Zeitmultiplexierung für die Verarbeitung von N Eingangs signalen vorzunehmen, wobei N durch die folgende Beziehung definiert ist: Wenn die Anzahl N der zu verarbeitenden Signale vorgeschrieben ist, ist der Wert der Dauer T2 durch die folgende Beziehung definiert: 2 0( R Nachdem somit die theoretischen Grundlagen beschrieben worden sind, die die Änderungen besser verstehen lassen, welche an dem System zur angepaßten Filterung vorgenommen werden, damit eine gleichzeitige Verarbeitung der Signale von einer großen Anzahl von Empfangskanien möglich ist, soll das verbesserte System an Hand des Ubersichtsschemas von Fig.3 beschrieben werden, das einem Ausführungsbeispiel entspricht.
  • Die Anordnung A der Eingangskreise des Systems besteht aus N parallelen Kanälen, von denen jeder ein Frequenzumsetzerorgan enthält, das durch eine Demodulatoranordnung 1 gebildet ist, deren beide Ausgänge jeweils über ein Ti-efpaßfilter 2 mit einem Abtaster 3 verbunden sind, der durch ein Signal Hg gesteuert wird, das vorzugsweise von einem nicht dargestellten Haupttaktgeber geliefert wird. Die Ausgänge dieser 2N Abtaster 3 sind mit einer "Multiplexierer" genannten flbertragungsschaltung 4 verbunden, die durch ein Taktsignal H1 gesteuert wird, und ihrerseits mit einem Analog-Digital-Umsetzer 5 verbunden ist, der ein Taktsignal H2 empfängt. Infolge des Vorhandenseins einer Demodulatoranordnung 1 am Eingang jedes der ;Kanäle wird die Anfangsfilterung der Eingangssignale S1 bis Sn dadurch erleichtert, daß das Frequenzmodulationsband 30 dieser Signale um die Frequenz Null umgesetzt wird, was zur Folge hat, daß diese Signale in komplexe Signale umgewandelt werden, von denen jedes aus einem "Realteil"X und einem "Imaginärteil"Y besteht. Jede Demodulatoranordnung 1 enthält zwei Modulatoren 101 und 102, die parallel angeordnet sind und das Eingangssignal, beispielsweise das Signal S1 an einer ersten Eingangsklemme empfangen, während die zweite Eingangsklemme jeweils ein Wechselspannungssignal empfängt, wobei diese Wechselspannungssignale sin 0t und cos Xot gegenseitig um 900 phasenverschoben sind und von einem nicht dargestellten Uberlagerungsoszillator stammen, dessen Frequenz fO= UQ/2R gleich der Mittenfrequenz des Bands Bist. Wenn zwischen den Mittenfrequenzen jedes der Eingangssignale S1 bis 9 eine Dopplerverschiebung besteht, können diese Verschiebungen dadurch korrigiert werden, daß die Frequenz des dem betreffenden Kanal zugeordneten Uberlagerungsoszillator entsprechend geändert wird, so daß unterschiedliche Kreisfrequenzen J01 bis DOn erhalten werden. Die Realteile X1 bis Xn und die Imaginärteile Y1 bis Yn der komplexen Signale werden anschließend durch die Tiefpaßfilter 2 mit der Grenzfrequenz Bo/2 gefiltert, bevor sie durch die Abtaster 3 abgetastet werden, die vorzugsweise vom sogenannten Typ simple and hold" sind, d.h. einen Analogspeicher enthalten.
  • In der Anordnung B verbinden die durch ein Taktsignal H3 gesteuerten Schreibschaltungen 6 die Ausgänge X und Y des Analog-Digital-Umsetzers 5 dr Anordnung A mit zwei entsprechenden Gruppen 7 von jeweils N Umlaufspeichern, die parallel angeordnet sind, und deren Umlauftaift durch ein Taktsignal H4 festgelegt ist. Lese- und Kanalwählschaltungen 8, die durch eine von einem Taktsignal H5 gesteuerte Adressieranordnung 9 gesteuert werden, übertragen die im Verhältnis K zeitkomprimierten komplexen Signale zu der Anordnung C. Wenn die Steilheit der linearen Frequenzmodulation der Eingangssignale durch einen Dopplereffekt geändert worden ist, kann diese Änderung dadurch ausgeglichen werden, daß das Verhältnis K der Zeitkompression entsprechend geändert wird. Zu diesem Zweck genügt es, die N Register in jeder Speichergruppe 7 mit Frequenzen abzulesen, die sich voneinander um gewählte Werte unterscheiden.
  • Nachdem mit den Eingangssignalen eine Zeitkompression in der Anordnung B vorgenommen worden ist, erscheinen sie in Form von Abschnitten der Dauer T2/K, die nacheinander von den Schaltungen 8 ausgewählt werden, damit sie zu der Anordnung C übertragen werden. Auf diese Weise erfolgt die Zeitmultiplexierung.
  • In der Anordnung C sind zwei durch ein Taktsignal H6 gesteuerte Digital-Analog-Umsetzer 10 vorgesehen, denen.
  • jeweils ein Tiefpaßfilter 11 mit der Grenzfrequenz K ç Bo/2 nachgeschaltet ist; durch diese Anordnung wird ein Signal geformt, das in einem Verhältnis K zu dem gewählten Eingangssignal homothetisch ist.
  • Dieses Signal wird einer Anordnung zur Bildung von Einseitenbandsignalen zugeführt, die aus zwei Modulatoren 12 be'teht, die außerdem eines von zwei um 900 phasenverschobenen Signalen sin Wjt und . cos1t von einem nicht dargestellten weiteren Überlagerungsoszillator empfangen, dessen Frequenz gleich der Arbeitsfrequenz fl der dispersiven Verzögerungsleitung D ist; diese Modulatoren sind mit einerSummierschaltung 13 verbunden.
  • Dieses Einseitenbandsystem hat die Aufgabe, das komplexe Signal auf die Arbeitsfrequenz der dispersiven Verzögerungsleitung D umzusetzen.
  • Die dispersive Verzögerungsleitung, welche die Funktion der gegenseitigen Korrelation von Signal und Kopie liefert, kann, wie in Fig.3 dargestellt ist, vorzugsweise aus mehreren, beispielsweise vier Elementen 15 zusammengesetzt sein, deren jeweilige Laufzeiten entsprechend den Werten einer gewünschten Bewertung verteilt sind; im vorliegenden Fall besteht die Verzögerungsleitung aus einem Element der Dauer T1/2 zwei Elementen der Dauer T1/5 und einem Element der Dauer T1/10. Diese Elemente sind mit einem Umschalter 14 verbunden.
  • Je nach der Stellung des Umschalters kann man somit einen Wert aus den zehn möglichen Kombinatinnen von Laufzeiten auswählen, damit das; Verarbeitungssystem an Signale unterschiedlicher Dauer angepaßt werden kann.
  • Es ist bekannt, die von einem angepaßten Filter gelieferte Funktion der gegenseitigen Korrelation von Signal und Kopie durch Hüllkurvenitektorschaltungen und automatische Pegelregelschaltungen zu behandeln. Bei der beschriebenen Anordnung erfolgt diese Behandlung vorzugsweise durch eine einzige Anordnung 20, die am Ausgang der dispersiven Verzögernngsleitung D angeordnet ist und somit im Zeitmultiplexverfahren auf die N verarbeiteten Signale einwirkt. Diese Anordnung Eo enthält einen Eingangsverstärker 16 mit gesteuerter Verstärkung, dem ein Detektor 17 und ein Ausgangstiefpaßfilter 18 nachgeschaltet sind. Eine Gegenkopplungsschleife, die ein Giefpaßfilter 19 enthält, verbindet den Ausgang der Anordnung Eo mit dem Verstärkungssteuereingang des Verstärkers 16.
  • Natürlich kann man am ausgang der Verzögerungsleitung D auch'jede andere Art der Signalbehandlung vornehmen.
  • Fig.4 zeigt Schaltungen, die auf Grund des am Ausgang der Anordr.ang 20 eracheinenden Signals SO parallel N Signale SOl bis SOn abgeben, die jeweils der Funktion der gegenseitigen Korrelation von Signal und Kopie für eines der N Eingangssignale entsprechen. Diese Schaltungen bewirken die Trennung der Signale und die Zeitdehnung, die für die Rückkehr zum wirklichen Zeitmaßstab erforderlich ist. Diese Schaltungen enthalten eine Anordnung E1, die aus eine durch ein Signal H7 im Takt 2,5 K.B0 gesteuerten Abtaster 20 und einem durch ein Signal H8 gesteuerten Analog-Digital-Umsetzer 21 besteht. Die Signale H7 und H8 kommen von einem nicht dargestellten Haupttaktgeber, der vorzugsweise den Schaltungen von Fig.3 und 4 gemeinsam ist. Die Anordnung E1 führt die Abtastung und Quantisierung des Signals SO durch, bevor dieses zu der Zeitdehnungsanordnung F übertragen wird. Die Zeitdehnungsanordnung F besteht aus einer Gruppe 23 von N parallel angeordneten.
  • Umlaufspeichern, deren Umlauftakt durch ein Taktsignal H10 bestimmt ist,sowie aus den zugehörigen Schreibschaltungen 22 und Lese- und Kanalwählschaltungen 24, wobei die Schreibschaltungen 22 durch ein Taktsignal 9 gesteuert werden, während die Lese- undKanalwählschaltungen 24 durch eine Adressierschaltung 25 gesteuert werden, die ein Taktsignal H11 empfängt. Die Ausgangsanordnung G besteht aus einem Digital-Analog-Umsetzer 26, der von einem Taktsignal H12 gesteuert wird. Der Ausgang des Digital -Analog-Umsetzers 26 ist parallel mit N Schaltungen verbunden, von denen jede aus einem speichernden Analogabtaster 27 und einem nachgeschalteten Tiefpaßfilter 29 mit der Grenzfrequenz 30 besteht.
  • Jeder Abtaster 27 empfängt andrerseits von einer An -ordnung 28 Öffnungssteuersignale mit der Frequenz 2,5 Bos die zyklisch gegeneinander versetzt sind.
  • Wenn am Ausgang des Systems ein Signal SOO erhalten werden soll,ldas einer zyklischen Abtastung der N im Zeitmultiplexverfahren behandelten Signale entspricht, braucht nur der Ausgang des Digital-Analog-Umsetzers 26 mit einem Tiefpaßfilter 30 mit der Grenzfrequenz N B0 verbunden zu werden.
  • Es sind somit Änderungen und Verbesserungen der den Gegenstand der Hauptanmeldung bildenden Anordnungen beschrieben worden, welche diese Anordnungen in die Lage versetzen, eine gleichzeitige Behandlung von mehreren Signalkanälen vorzunehmen. Die Erfindung ist natürlich nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.
  • Insbesondere ist es möglich, die Überlagerungssignale mit der reinen Frequenz sin w1t und cos t»1t für die Modulatoren 12 der Anordnung C von Fig.3 durch um 900 phasenverschobene Signale zu ersetzen, die mit einer Steilheit linearfrequenzmoduliert sind, die dem Dispersionsgesetz der Verzögerungsleitung entspricht, und zwar in einemZyklus synchron mit dem Ablesen des Zeitkompressionsspeichers 7 der Anordnung B, Man erhält dann am Ausgang der dispersiven Verzögerungsleitung D ein Signal, das die Spektraldichte der Signale jedes Kanals nacheinander darstellt. Die Selektivität der auf diese Weise durchgeführten Spektralanalyse beträgt 1 /wo, Eine auf diese Weise abgeänderte Schaltung führt die angepaßte Filterung mit Vielfach-Dopplerkopien der.Bpfangssignale bei einerSendung mit einer reinen Frequenz der Dauer T0 durch.
  • Die beschriebenen Anordnungen eignen sich insbesondere für die angepaßte Filterung der Signale, die von Panorama-Sonar-Geräten mit einer großen Anzahl von vorgeformten Empfangskanälen stammen.
  • Patentansprüche

Claims (13)

  1. P a t e n t a n s p r ü c h e 1, Anordnung für die Verarbeitung und Erzeugung von frequenzmodulierten Signalen auf Grund der Eigenschaft der angepaßten Filterung einer dispersiven Verzögerungsleitung, die ständig die Funktion der gegenseitigen Korrelation des Eingangssignals mit der Kopie des ~Sendesignals liefert, wobei dem Eingangssignal eine Zeitkompression erteilt wird, bevor es zu der dispersiven gerzögerungsleitung gelangt, nach Patentanmeldung P 19 05 680.5 dadurch gekennzeichnet, daß zur gleichzeitigen Verarbeitung von N Eingangssignalen (S1...Sn) in dem Verarbeitungskanal für die gleichzeitige Verarbeitung der N Signale eine Anordnung (A) zur Frequenzumsetzung, Abtastung und Umwandlung der unabhängigen Eingangssignale vorgesehen ist, welche die quantisierten Komponenten der erzeugten Signale liefert, daß dieser Anordnung eine Zeitkompressionsund-Zeitmultiplexieranordnung (B) nachgeschaltet ist, an deren Ausgang eine Anordnung (C) zur Umwandlung der Signale in ein in das Frequenzband des angepaßten Filters transpontertes Signal angeschlossen ist, wobei wenigstens eine Quelle die Steuersignale für diese Anordnungen liefert, daß ein angepaßtes Filter (D) das transponierte Signal empfängt und die Funktion der gegenseitigen Korrelation des empfangenen Signals mit der Kopie des übertragenen Signals liefert, und daß an den Ausgang des angepaßten Filters eine Ausgangsanordnung (Eg) mit Gegenkopplungsschleife angeschlossen ist, welche die automatische Verstärkungsregelung des Signals für die Auswertung gewährleistet.
  2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder einem unabhängigen Eingangssignal (S1...Sn) zu ) zugeordnete Kanal der Umwandlungsanordnung ein Frequenzumsetzerorgan enthält, das eine Demodulatoranordnung (1) mit zwei Modulatoren (101, 102) aufweist, die an einem ersten Eingang das Eingengssignal empfangen, während den zweiten Eingängen der beiden Modultoren jeweils eines von zwei um 900 phasenverschobenen Wechselspannungssignalen zugeführt wird, die von einem Überlagerungsoszillator abgegeben werden, dessen Nennfrequenz gleich der Mittenfrequenz des Brequenzmodulationsbandes des übertragenen Signals ist, so daß das resultierende komplexe Signal, welches das um die Frequenz Null umgesetzte Modulationsband hat, aus einem Realteil (X1...Xn) und aus einem Imaginärteil (Y1...Yn) an entsprechenden Ausgängen der Modulatoren (101, 102)besteht.
  3. 3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz des Überlagerungsoszillators jedes Kanals zur Korrektur der vom Dopplereffekt verursachten Verschiebungen zwischen den Mittenfrequenzen der Eingangssignale einstellbar ist.
  4. 4. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß an jeden der Ausgänge der Demodulatoranordnung (1) jeweils eine Schaltungskette angeschlossen ist, die dem Realteil bzw. dem Imaginärteil des komplexen Signals zugeordnet ist und hintereinander eine Filteranordnung (2) und eine Abtastanordnung (3) enthält, und daß alle Schaltungsketten an eine gemeinsame Übertragungsschaltung (4) angesonlossen sind, die mit einem Quantisierungsorgan (5) für den Realteil und den Imaginärteil verbunden ist, deren Ausgänge mit zwei Eingängen der Zeitkompressionsanordnung (B) verbunden sind.
  5. 5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Filteranordnung ein Tiefpaßfilter (2) ist, dessen Grenzfrequenz gleich der halben Frequenzmodulationsbandbreite des Eingangssignals ist, daß die Abtastanordnung (3) ein Abtaster mit Analogspeicher ist, und daß die gemeinsame Übertragungsschaltung (4) eine Zeitmultiplexieranordnung ist, und daß das Quantisierungsorgan (5) ein Analog-Digital-Umsetzer ist.
  6. 6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitkopressions- undZeitmultiplexieranordnung (B) für jeden Verarbeitungsweg des Realteile bzw. des Imaginärteils eine Schreibschaltung (6) am Eingang, eine von einer zugehörigen Adressieranordnung (9) gesteuerte Leseschaltung (8) am Ausgang und zwischen diesen beiden Schaltungen eine Gruppe von parallelen Umlaufepeichern (7) enthält, deren Anzahl der Anzahl der Kanäle des übertragenen Signals entspricht, und daß der Umlauf der versehiedenen Signale in den Verarbeitungskanälen in dem vom Taktgeber gegebenen Rhythmus so gesteuert wird, daß die Zeit der Signale in einem gewünschten Verhältnis komprimiert wird und daß den Signalen in den Speichern eine Aufrechterhaltungszeit zugeteilt wird, deren Dauer größer als die Dauer des Sendecodes ist.
  7. 7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlaufspeicher Übertragungsregister (7) sind, bei denen das Zeitkompressionsverhältnis in Abhängigkeit vom Takt des. Wiederablesens veränderlich ist, damit die Änderung der Steilheit der Frequenzmodulation jedes Kanals der Eingangssignale infolge eines möglichen Dopplereffektes kompensiert wird.
  8. 8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Umwandlungsanordnung (g); in welcher die entsprechend dem gewählten Wert des homothetischen Verhältnisses zeitkomprimierten Abschnitte der komplexen Signale in ein in das Band des angepaßten Filters transponiertes Signal umgeformt werden, in jedem dem Realteil bzw. dem Imaginärteil zugeordneten Weg einen DigitaL-Analog-Umsetzer (10) mit nachgeschaltetem Tiefpaßfilter (11) enthält, sowie einen an-das Tiefpaßfilter angeschlossenen Einseitenbandmodulator (12) mit Trägerunterdrückung , der das eine bzw. das andere von zwei um 90° phasenverschobenen Sinussignalen empfängt, die von einem Überlagerungsoszillator abgegeben werden, dessen Nennfrequenz gleich der Betriebsfrequenz der dispersiven Verzögerungsleitung (D) ist, an welche die beiden Modulatoren über eine Summierschaltung (13) angeschlossen sind.
  9. 9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die um 900 phasenverschobenen Überlagungsoszillatorsignale in einem Zyklus, der synchron mit der Ablesung der Zeitkompressionsspeicher ist, und mit einer an die Dispersionssteilheit der Verzögerungsleitung (D) angepaßten Frequenzmodulationssteilheit linear frequenzmoduliert sind, wodurch die Spektralanalyse der Signale jedes Kanals nacheinander ermöglicht wird.
  10. 10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,dadurch gekennzeichnet, daß das angepaßte Filter (D) dispersive Verzögerungsleitungen (15) mit diskreten Laufzeiten enthält, die entapren.hend vorbestimmten Bewertungsfaktoren zerteilt und so gewählt sind,daß mit Hilfe eines zpordneten Umschalters (14) eine der möglichen Zeitkombinationen zur Anpassung des Filters an verschiedene Dauern der Sendecodes erhalten werden kann.
  11. 11. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die an das angepaßte Filter (D) angeschlossene Ausgangsanordnung (Eg) einen Verstärker (19) mit veränderlichem Verstärkungsfaktor, einen Modulationshüllkurvendetektor (17) und ein Tiefpaßfilter (18) enthält, und daß zwischen dem Ausgang des Tiefpaßfilters und dem Verstärkungssteuereingang des Verstärkers eine Gegenkopplungsschleife angeschlossen ist, die ein Tiefpaßfilter (19) enthält und eine automatische Verstärkungsregelung mit großer Ansprechgeschwindigkeit gewährleistet,
  12. 12. Anordnung nach einem der A Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß N Signale (S01 .n. Sohn) , die parallel abgegeben werden und jeweils der Funktion der gegenseitigen Korrelation zwischen Signal und Kopie eines der N Eingangs signale entsprechen, dadurch erhalten werden, daß der Ausgang (30) der Ausgangsanordnung (E0) mit einer Abtast- und Digitalquäntisierungsanordnung (E1) verbunden ist, auf die eine Zeitdehnungsanordnung (B) folgt, die eine Gruppe von parallelen Speichern (23) enthält, die zwischen einer Schreibanordnung (22) und einer Leseanordnung (24) angeschlossen sinds und daß auf die Leseanordnung ein von einer Adressieranordnung (25) gesteuerter Wahler folgt, der eine Zeitmultiplexierung durchführt, und einen Digital-Analog-Umsetzer (26) steuert, an dessen Ausgang parallel N speichernde Analogabtastschaltungen (27) angeschlossen sind, die zyklisch von einer Steueranordnung (28) gesteuert werden, und deren Ausgänge jeweils mit einem von N parallelen Tiefpaßfiltern (29) verbunden sind.
  13. 13. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein einer zyklischen Abtastung der N im Zeitmultiplexsystem behandelten Signale entsprechendes Signal (SOO) dadurch erhalten wird, daß der Ausgang des Digital-Analog-Umsetzers (26) mit einem Tiefpaßfilter (30) verbunden ist, dessen Grenzfrequenz das N-fache der Grenzfrequenz der N parallelen Tiefpaßfilter (29) ist.
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DE19712151463 1968-02-05 1971-10-15 Empfangsanordnung zur Erzeugung von Korrelationsfunktionen von Signalen Expired DE2151463C2 (de)

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DE1905680A1 (de) * 1968-02-05 1969-08-28 Thomson Csf Anlage zur Signalverarbeitung
DE1591498A1 (de) * 1967-05-31 1970-04-30 Siemens Ag Filter fuer modulierte Impulsfolgen

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Title
The Journal of the Acoustical Society of America, Vol. 46 (1969), Nr. 1, Seite 527 *

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