DE2350198C3 - Schaltungsanordnung zur Erkennung von Antwortsignalen in Impuls-Entfernungsmeßgeräten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Erkennung von Antwortsignalen in Impuls-Entfernungsmeßgeräten, bestehend aus mindestens zwei in bestimmtem zeillichem Abstand aufeinanderfolgenden Impulsen, sowie zur gleichzeitigen Bestimmung der Zeitspanne zwischen einem vorbestimmten Zeitpunkt und dem Empfangszeitpunkt eines der Impulse des empfangenen Signals.

Schaltungsanordnungen dieser Art werden nach dem Stande der Technik in Entfernungsmeßgeräten im Luftverkehr zur bordseitigen Bestimmung der Entfernung des Flugzeuges von einer Bodenstation, deren Position bekannt ist, verwendet. Die Bestimmung der Entfernung erfolgt dabei dadurch, daß die Laufzeit eines vom Flugzeug ausgesandten Signals zur Bodenstation und zurück zum Flugzeug gemessen wird. Dabei sendet zunächst das Flugzeug ein Anfragesignal an die Bodenstation, die nach Empfang und Erkennung ihrerseits ein Antwortsignal zurücksendet, das aus zwei in bestimmtem zeitlichem Abstand aufeinanderfolgenden Impulsen besteht. Dieser bekannte Zeitabstand der Antwortimpulse erlaubt eine Unterscheidung des Antwortsignals von Störimpulsen und von Funksignalen, die von anderen, nicht angesprochenen Bodenstationen stammen, so daß eine eindeutige Identifizierung ermöglicht wird. In den Bordgeräten des Flugzeuges wird also zunächst das Antwort-Impulspaar dadurch ausgewählt, daß nur Signale mit einem ganz bestimmten zeitlichen Abstand eines Impulspaares registriert werden. Gleichzeitig wird die Ankunftszeit eines der Impulse des Antwort-Signals in bezug auf den Zeitpunkt, zu dem das ursprüngliche Anfragesignal an die Bodenstalion ausgesendet wurde, bestimmt. Die Zeitspanne zwischen dem bekannten Sendezeitpunkt und dem so ermittelten Empfangszeitpunkt besteht aus der Laufzeit der Signale zur Bodenstation und zurück zum Flugzeug und der in der Bodenstation auftretenden Zeitverzögerung, nach der das Antwortsignal abgesendet wird. Da diese Verzögerungszeit in der Bodenstation jedoch bekannt ist, kann die reine Signallaufzeit ermittelt und die sich daraus ergebende Entfernung berechnet werden.

In diesen, nach dem Stande der Technik wohlbekannten Geräten zur Entfernungsmessung, kann aus der Vielfalt der an den Empfängereingang des Flugzeugs gelangenden Funksignale das gewünschte Antwortsignal der Bodenstalion, das beispielsweise aus zwei in bestimmtem zeitlichen Abstand aufeinanderfolgenden

Impulsen besteht, dadurch ausselektien werden, daß die ankommenden Signale zunächst eine Verzögerungsleitung durchlaufen oder in ein Schieberegister sequentiell eingespeist werden. Die letztgenannte Möglichkeit ist in der DT-OS 22 15 459 beschrieben. Dabei werden die Ausgänge verschiedener, einem bestimmten zeitlichen Abstand entsprechend im Schieberegister räumlich zueinander versetzter Speicherzellen über eine Koinzidenz-Schaltung abgefragt. Da Signale, die in verschiedenen Bereichen des Schieberegisters zu einem bestimmten Zeitpunkt enthalten sind, auch zu verschiedenen Zeitpunkten an den Eingang des Schieberegisters gelangt sein müssen, kann mit dieser Anordnung eine Impulsfolge mit vorbestimmtem, bekanntem Zeitabstand ausselektien werden.

Die an den Empfängereingang des Bordgerätes gelangenden Antwortsignal der Bodenstation werden jedoch gewöhnlich nicht ungestört übertragen. In der Praxis ist allgemein mit einer mehr oder minder starken Instabilität der Impulsflanken zu rechnen. Dadurch ergibt sich eine unvermeidbare Schwankung des zeitlichen Abstandes der zu registrierenden Impulse, innerhalb gewisser Grenzen läßt sich diese Unsicherheit leicht dadurch beseitigen, daß Schieberegister mtt geringer Arbeitsgeschwindigkeit, d. h. mit langsamer Taktfrequenz verwendet werden, so daß jede Speicherzelle des Schieberegisters einem gewissen Zeitintervall entspricht, das die Toleranzgrenzen der Impulsflanken-Instabilität der Impulsfolge des Antwortsignals überdeckt.

Da bei einem Entfernungsmeßsystem jedoch das ankommende Signal nicht nur erkannt werden muß, sondern zudem und vornehmlich auch der Ankuni>szeitpunkt mit größtmöglicher Präzision bestimmt werden muß, führt die Verwendung eines langsam getakteten Schieberegisters zu einer unerträglichen Vergröberung der Zeitmessung. Die hocnsie Genauigkeit, mit der die Ankunftszeit eines Antwortsignals in Systemen der oben beschriebenen Art ermittelt werden kann, entspricht, wie dem Fachmann verständlich sein wird, der Taktfrequenz des Schieberegisters. Nun ließe sich zwar diese Meßgenauigkeit prinzipiell dadurch steigern, daß schnelle und dementsprechend lange Schieberegister verwendet werden, wobei jeweils, um den Impulsflanken-Instabilitäten Rechnung zu tragen, mehrere nebeneinanderliegende Zellen zusammengefaßt abgefragt werden, doch stößt auch dieses Verfahren, schon wegen der mit den schnellen Schieberegistern verbundenen hohen Kosten und der wachsenden Komplexität der Schaltung bei sehr langen Schieberegistern an natürliche und enge Grenzen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht demgemäß darin, eine Schaltungsanordnung zur Erkennung von Antwortsignalen in Impuls-Entfernungsmeßgeräten zu schaffen, bei der mit geringstmöglichem technischem Aufwand eine sichere Selektion von Antwortsignalen möglich ist und zudem der Ankunftszeitpunkt eines der Impulse des Antwort-Signals mit hoher Präzision und größtmöglichem Auflösungsvermögen gemessen werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein erster Taktgeber mit hoher Frequenz und ein dazu synchron arbeitender zweiter Taktgeber mit niedriger Frequenz vorgesehen sind, daß ein erster, mit hoher Frequenz zählender Binärzähler mit dem Eingang der Schaltungsanordnung und mit dem ersten Taktgeber verbunden und vom zweiten Taktgeber steuerbar ist, daß dem Ausgang des ersten Binärzählers ein Mehrfach-Schieberegister nachgeschaltet ist, daß ein Serien-Schieberegister, das die Impulse des zu erkennenden Signals aufnimmt, vorgesehen ist und mit einer nachgeschalteten Koinsidenz-Schaltung verknüpft ist. daß ein zweiter, mit der niedrigen Frequenz des zwei'^pn Taktgebers zählender Binärzähler zu einem vorbestimmten Zeitpunkt startet und mit dem Ausgang der Koinzidenz-Schaltung gekoppelt ist. und daß der zweite Taktgeber mit den Schiebetakt-Eingängen des Mehrfach-Schieberegisters und des Serien-Schieberegisters

ίο verbunden ist.

Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, daß der erste Taktgeber mit dem zweiten Taktgeber über einen Frequenzteiler verbunden ist. und daß der erste Binärzähler von einem, am Eingang eintreffenden

>5 Impuls gestartet wird und von dem als ersten daraufhin auftretenden Ausgangsimpuls des zweiten Taktgebers sperrbar ist.

Ein am Eingang der Schaltungsanordnung eintreffender Impuls wird dabei zunächst an den ersten Binärzähler geführt, startet den Zählvorgang dieses Zählers und wird später an den Eingang des Serien-Schieberegisters weitergeleitet. Nun zählt der erste Binärzähler mit der hohen Frequenz des mit ihm verbundenen ersten Taktgebers. Diese hohe Frequenz des ersten Taktgebers wird über einen Frequenzteiler in die synchronen Impulse mit wesentlich niedrigerer Frequenz des zweiten Taktgebers verwandelt. Sobald nach ddn Starten des ersten Binärzählers durch einen, am Eingang ankommenden Impuls vom zweiten Taktgeber ein Impuls abgegeben wird, wird der erste Binärzähler, der mit dem zweiten Taktgeber verbunden ist, gestoppt. Der zweite Taktgeber ist zudem mit den Schiebetakteingängen des Mehrfach-Schieberegisters und des Serien-Schieberegisters verbunden. Somit wird der Zählerstand des nun gestoppten, ersten Binärzählers in die erste Zelle des Mehrfach-Schieberegisters übergeschrieben und die erste Zelle des Serien-Schieberegisters mit dem eintreffenden Impuls aufgefüllt.

Damit dieser Vorgang zeitlich reibungslos ablaufen kann, sind vorzugsweise im ersten Binärzähler Verzögerungseinrichtungen mit einer Verzögerungszeit gleich der Periodendauer des zweiten Taktgebers zur Weiterleitung an das Serien-Schieberegister und an das Mehrfach-Schieberegister vorgesehen.

Wenn nun nach einer gewissen Zeit an den Eingang ein zweiter Impuls, der möglicherweise zu dem Antwortsignal gehört, eintrifft, wiederholt sich dieser Vorgang, in das Mehrfach-Schieberegister wird der zu diesem Impuls gehörige Zählerstand eingespeichert, und in die erste Zelle des Serien-Schieberegisters der als zweiter angekommene Impuls. Der an erster Stelle eingetroffene Impuls und der aus dem ersten Binärzäh- \<" stammende, zu diesem Impuls gehörige Zählerstand sind mittlerweile unter der Einwirkung des aus dem zweiten Taktgeber stammenden Schiebetakts in andere Zellen der Schieberegister-Anordnungen weitergeschoben worden. Da der zweite Taktgeber ständig weiterläuft, kann sich dieses Spiel fortwährend wiederholen.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist weiterhin vorgesehen, daß das Mehrfach-Schieberegister und das Serien-Schieberegister die gleiche Stufenzahl aufweisen, und daß die Eingänge der Koinzidenzschaltung mit aer letzten Stufe und mit einer Zwischenstufe des Serien-Schieberegisters verbunden sind. Die Koinzidenzschaltung besteht dabei vorzugsweise aus einem UND-Gatter.
Zu dem Zeitpunkt, da ein Impuls in die letzte, der

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Zellen des Serien-Schieberegislers gelangt, wird über die Koinzidenzschaltung, die aus einem einfachen UND-Gatter bestehen kann, abgefragt, ob zu diesem Zeitpunkt auch in einer entsprechend entfernten Schieberegisterzelle ein Impuls abgespeichert ist. Da die Entfernung der beiden abgefragten Schiebcregisterzcllen bzw. Stufen über die Schiebetakt-Frequenz des zweiten Taktgebers mit der zeitlichen Trennung der beiden Impulse verknüpft ist, wird am Ausgang der Koinzidenzschaltung nur dann ein Signal auftreten. wenn die beiden abgespeicherten Impulse in dem vorbestimmten, bekannten zeitlichen Abstand zucinanderstehen und mithin ein »echtes« Antwortsignal der Bodenstation darstellen.

Zu dem gerade betrachteten Zeitpunkt, zu dem ein Impuls in der letzten Zelle des Serien-Schieberegisters angelangt ist. wird auch bei gleicher Zellenanzahl im Mehrfach-Schieberegister der zu diesem Impuls gehörige, gespeicherte ehemalige Zählerstand des ersten Binärzählers, abgespeichert sein und an den Ausgängen des Mehrfach-Schieberegistcrs zur Verfügung stehen.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung besteht nun darin, daß der zweite Binärzählcr durch das Ausgangssignal der Koinzidenzschaltung sperrbar ist.

Zu dem Zeitpunkt der ursprünglichen Aussendung eines Anfragesignals an die Bodenstation wird nämlich ein zweiter Binärzähler gestartet, der ebenfalls von dem zweiten Taktgeber mit niedriger Frequenz angetrieben wird. Wenn nun am Ausgang der Koinzidenzschaltung, der mit einem Steuereingang des zweiten Binärzählers verbunden ist, ein Signal erscheint, das den Empfang eines echten Antwortsignals anzeigt, wird dieser zweite Binärzähler gestoppt. An seinen Ausgängen steht ein Zählerstand zur Verfügung, der der Gesamtlaufzeit vom Aussenden des Anfragesignals bis zum Eintreffen des Antwortsignals entspricht. Wegen der niedrigen Frequenz des zweiten Taktgebers, der diesen zweiten Zähler antreibt, wird dieser Zählerstand jedoch nur eine grobe Messung dieser Laufzeit darstellen. Der erste Binärzähler, der mit hoher Frequenz vom Zeitpunkt des Eintreffens des ersten Impulses des Antwortsignals zählte, bis er von dem nächsten auftretenden Impuls des zweiten Taktgebers gestoppt wurde, und dessen Zählerinhalt zu diesem Zeitpunkt in das Schieberegister übertragen wurde, bildet die notwendige Ergänzung zur genauen Messung der Gesamtlaufzeit. Der Zählerstand, der durch das Eintreffen des ersten Impulses hervorgerufen wurde, entspricht nämlich, unter Berücksichtigung der hohen Frequenz des ersten Taktgebers dem fehlenden, bisher nicht bekannten Bruchteil einer Taktimpulsdauer des zweiten Taktgebers. Da dieser Zählerstand am Ausgang des Mehrfach-Schieberegisters zur Verfügung steht, erfolgt zusammen mit dem Ausgang des zweiten Zählers eine äußerst genaue Messung der Gesamtlaufzeit des Meßsignals. Das Auflösungsvermögen des Meßvorgangs'ist also direkt von der hohen Frequenz des ersten Taktgebers bestimmt.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung stellt also mit anderen Worten ein Grob-Fein-Meßsystem dar. Eine Folge von groben Taktimpulsen aus dem zweiten Taktgeber treibt die langsam arbeitenden Schieberegister an, wodurch hohe Toleranzen des Abstandes der Antwortimpulse durch Impulsflanken-Instabilität geduldet werden können. Gleichzeitig wird jedoch der Empfangszeitpunkt in bezug auf einen vorgegebenen Bezugszeitpunkt sehr genau ermittelt. Das heißt, es wird die mit recht groben Quanten.

entsprechend der Taktimpulsdauer des zweiten Taktgebers, ermittelte Gcsamtlaufzeit nochmals innerhalb einer Taktinipulsdauer durch die hohe Frequenz de:> ersten Taktgebers fein unterteilt. Die Anzeige dieser Fein-Messung wird jedoch nur dann benutzt, wenn durch den Zustand des Ausgangs der Koinzidenzschaltung entschieden wurde, daß das gespeicherte Impulspaar ein »echtes« Antwortsignal darstellt.

Durch diese Ausgestaltung der Schaltungsanordnung können Schieberegister mit geringer Schiebefrequenz verwendet werden, die billig sind, nur eine geringe Anzahl von Speicherstufen benötigen und die zudem einen im Vergleich zu schnellen Schieberegistern unkritischen und einfachen Schaltungsaufbau erlauben. Zudem sind der Genauigkeit der Messung des Empfangszeitpunktes und mithin der Gesamtlaufdaucr nur noch Grenzen in der Verfügbarkeit von schnellsten Zählern gesetzt. Das Auflösungsvermögen dieser Zeitmessung ist direkt aus der Taktfrequenz des ersten Taktgebers abzuleiten und entsprechend dem Stand der Technik für schnelle Zähler außerordentlich hoch. Du nur ein solcher Zähler verwendet wird, ergibt sich auch hier eine beträchtliche Kosteneinsparung und ein günstiger Aufbau.

In einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß ein Eingang der Koinzidenzschaltung mit dem Ausgang eines ODER-Gatlers verbunden ist, deren Eingänge an mindestens zwei benachbarten Zwischenstufen eines Serien-Schieberegisters liegen. Dadurch wird es ermöglicht, noch größere Impulsflanken-Instabilitäten, die zu einer Unsicherheit im genauen Abstand der zu erkennenden Impulse führen, zuzulassen und sicher zu verarbeiten.

Eine vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, daß die Eingänge des OÜER-Gatters über UND-Gatter mit mehreren Zwischenstufen des Serien-Schieberegisters verknüpft sind. Auf diese Weise können durch entsprechende Sperrung bzw. Öffnung der einzelnen UND-Gatter unterschiedliche Impulsabstände vorgegeben und erkannt werden. Dabei kann es sich als sehr vorteilhaft erweisen, daß zwischen dem ODER-Gatter und dem UND-Gatter ein weiteres Serien-Schieberegister angeordnet ist.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß mehrere Mehrfach-Schieberegister vorgesehen sind, die in gleicher Weise gesteuert sind. Mit diesen zusätzlichen Mehrfach-Schieberegistern können dann in vorteilhafter Weise neben dem genauen Ankunftszeitpunkt auch andere interessierende Parameter der ankommenden Impulse, wie beispielsweise die Amplituden, verarbeitet werden.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung,

Fig. 2 und 3 weitere Ausgestaltungen der Schaltungsanordnung der Fig. 1.

In F i g. 1 wird dem Eingang 1 ein Impulspaan zugeführt, für das der gegenseitige Abstand der Impulse und deren Ankunftszeit bestimmt werden solL Das Impulspaar kann als durch ein Bord-Entfernungsmeßgerät von einer Bodenstation empfangen angenommer werden. Der gegenseitige Abstand der Impulse kennzeichnet das Impulspaar als für das in Fragt stehende Bord-Entfernungsmeßgerät bestimmte Im pulspaar, während die Ankunftszeit des Impulspaare; die Entfernung anzeigt, die das Bordgerät vor

derjenigen Bodenstation trennt, die das Impulspaar zu einer bekannten bestimmten Zeit ausgesendet hat. nachdem sie ein Anfragesignal empfangen hat. Bord-Entfernungsmeßgeräte und -systeme solcher Art sind an sich bekannt und werden daher nicht näher beschrieben. *

Der Eingang 1 ist mit einem ersten Binärzähler 2 verbunden, der das Zählen beim Empfang des ersten Impulses des Impulspaares beginnt. Die Zählgeschwindigkeit des ersten Binärzählers 2 ist relativ hoch, sie beträgt beispielsweise 8 MHz, und wird durch einen ersten Taktgeber 3 gesteuert, der mit dieser relativ hohen Frequenz Fr arbeitet. Der Ausgang des ersten Binärzählers 2 wird in Parallelschaltung den Eingängen eines Mehrfach-Schieberegisterr 4 zugeführt, so daß, wenn der erste Binärzähler 2 ein Ausgangssignal liefert, is ein Binärsignal, das die Zählung des ersten Binärzählers 2 darstellt, in das Mehrfachschieberegister 4 eingeschrieben wird.

Der Ausgang des ersten Taktgebers 3 wird über einen geeigneten Frequenzteiler 5 einem zweiten Taktgeber 6 zugeführt, der mit verhältnismäßig niedriger Frequenz Fl-arbeitet, die wesentlich niedriger als die Frequenz Fr ist. Fc beträgt gewöhnlich 500 kHz. Der Ausgang des zweiten Taktgebers 6 dient sowohl zur Steuerung der Fortschaltung des Mehrfach-Schieberegisters 4 als auch der Fortschaltung eines Serien-Schieberegisters 7, das einen Ausgang 8 an einer Zwischenstufe und einen Ausgang 9 an seiner letzten Stufe hat. Der Ausgang des zweiten Taktgebers 6 ist ferner mit dem ersten Binärzähler 2 verbunden, um das Zählen des ersten Binärzählers 2 zu sperren und die Überführung des Zählerstandes zu diesem Zeitpunkt zu den Eingängen des Mehrfach-Schieberegisters 4 zu bewirken. Hierbei ist zu erwähnen, daß zu dem Zeitpunkt, an dem die Zählung des ersten Binärzählers 2 gesperrt wird, der erhaltene Zählerstand ein Maß. dessen Genauigkeit von der Frequenz Fr abhängt, für die Ankunftszeit des impulspaares in be;:ug auf die Frequenz F_£ des zweiten Taktgebers 6 darstellt. Das Ausgangssignal des zweiten Taktgebers 6, das dem ersten Binärzähler 2 zugeführt wird, wird nicht nur dazu verwendet, den bei Sperrung erreichten Zählerstand auf die Eingänge des Mehrfach-Schieberegisters 4 zu überführen, sondern auch dazu, einen Einzelimpuls an den Eingang des Serien-Schieberegisters 7 zu geben. Die Weiterleitung von Signalen zu den Schieberegistern 4 und 7 wird so· vorgenommen, daß die Signale einer Verzögerung gleich einer Periode der Frequenz Fc durch nicht dargestellte, jedoch innerhalb des en.ten Binärzählers 2 vorgesehene Verzögerungseinrichtungen unterworfen werden, um die Verwendung langsam arbeitender Bauelemente mit langen Schaltzeiten für die Schieberegister 4 und 7 zu ermöglichen. Die Ausgänge 8 und 9 des Serien-Schieberegisters 7 sind mit verschiedenen Eingängen eines UND-Gatters 10 verbunden. Der gegenseitige Abstand der Ausgänge 8 und 9, gemessen in Schiebetaktzeitintervallen, entspricht dem geforderten Zeitabstand der beiden Impulse im Impulspaar für das jeweilige besondere Bord-Entfernungsmeßgerät

Im Betrieb beginnt beim Eintreffen des ersten Impulses des Impulspaares der erste Binärzähler 2 unter der Steuerung des ersten Taktgebers 3 mit einer Frequenz Fr zu zählen. Beim Auftreten eines Ausgangssignals aus dem zweiten Taktgeber 6 wird die Zählung des ersten Binärzählers 2 gesperrt. Eine Periode der Frequenz Fc später wird der festgehaltene Zählerstand des ersten Binärzählers Z der ein Maß der Ankunftszeit des Impulspaares in bezug auf die Frequenz Fc des zweiten Taktgebers 6 ist, den Eingängen des Mehrfach-Schieberegisters 4 zugeführt; gleichzeitig wird ein Signal aus dem ersten Binärzähler 2 dem Eingang des Serien-Schieberegisters 7 zugeleitet. Die Schieberegister 4 und 7 werden gemeinsam unter der Steuerung des zweiten Taktgebers 6 fortgeschaltet, bis der erste Impuls des Impulspaares die letzte Stufe des Serien-Schieberegisters 7 erreicht, und ein Ausgangssignal am Ausgang 9 vorliegt. Wenn zu diesem Zeitpunkt der zweite Impuls der beiden Impulse den ersten Binär/ähler 2 getriggert hat und ein weiteres Signal auf das Serien-Schieberegister 7 (und natürlich auch auf das Mehrfach-Schieberegister 4) übertragen worden ist, das bereits die Zwischenstufe des Schieberegisters 7 erreicht, mit der der Ausgang 8 verbunden ist, tritt zu dem Zeitpunkt, bei dem das erste Signal die letzte Stufe des Serien-Schieberegisters 7 erreicht, ein Ausgangssignal am Ausgang 8 auf, und das UND-Gatter 10 liefert ein Ausgangssignal am Ausgang I 1, das anzeigt, daß der Impulsabstand der Impulse des Impulspaares gleich dem erforderlichen Abstand ist. Gleichzeitig tritt ein Binärsignal an den Mehrfachausgängen 12 des Mehrfach-Schieberegisters 4 auf. das der Ankunftszeit des ersten Impulses des Impulspaares entspricht.

Obwohl nicht besonders dargestellt, wird das am Ausgang 11 auftretende Ausgangssignal dazu verwendet, die Zählung eines zweiten Binärzählers zu sperren, der zu einem vorbestimmten, früheren Zeitpunkt getriggert worden ist, und dessen Zählung durch den zweiten Taktgeber 6 gesteuert wird. Dadurch kann die Ankunftszeit des ersten Impulses des Impulspaares aus dem Zählerstand des zweiten Binärzählers zusammen mit dem Zählerstand des ersten Binärzählers 2, der als Binärsignal am Mehrfachausgang 12 des Mehrfach-Schieberegi'jters 4 vorliegt, ermittelt werden.

Für den akzeptierbaren Kennzeichnungsabstand der Impulse des Impulspaares wird oft ein gewisser Toleranzbetrag im Bord-Entfernungsmeßgerät zugelassen, um solchen Erscheinungen, wie Impulsinstabilität. Rechnung zu tragen. Wie in der F i g. 2 dargestellt, können in einem solchen Falle Ausgänge von einer Anzahl benachbarter Stufen im Serien-Schieberegister 7, je nach der zugelassenen Toleranz vorgesehen werden, die mit den verschiedenen Eingängen eines ODER-Gatters 13 verbunden sind, dessen Ausgang mit demjenigen Eingang des UND-Gatters 10 verbunden ist. mit dem sonst der Ausgang der einzelnen Zwischenstufe des Serien-Schieberegisters 7 allein verbunden wäre.

Falls erforderlich, können weitere Mehrfach-Schieberegister vorgesehen werden, die in gleicher Weise wie das ersterwähnte Mehrfach-Schieberegister 4 gesteuert werden, denen eine Binärinformation, beispielsweise hinsichtlich der Amplituden der Impulse der Impulsserie zugeführt werden können.

Die in F i g. 3 dargestellte Ausführungsform wird verwendet, wenn der Sollimpulsabstand der beiden Impulse der Serie im Wert je nach dem Arbeitsmodus oder -kanal des Gesamtgerätes unterschiedlich sein kann. In diesem Falle wird ein Ausgang wieder von der letzten Stufe 14 des Serien-Schieberegisters 7 abgenommen und, wie zuvor dem UND-Gatter 10 zugeführt Ferner wird ein Ausgang von einer Zwischenstufe 15 im Serien-Schieberegister 7 abgenommen, die von der Stufe 14 entsprechend einem der Impulsabstände, die erkannt werden sollen, entfernt ist Ein Ausgang wird außerdem aus einer weiteren Zwischenstufe 16 im Serien-Schieberegister 7 abgenommen, wobei der

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Abstand zwischen der Stufe 16 und der Stufe 14 einem weiteren Impulsabstand entspricht, der durch die Schaltungsanordnung erkannt werden soll. In ähnlicher Weise können Ausgänge an Zwischenstufen des Serien-Schieberegisters 7 entsprechend noch weiteren zu erkennenden Impulsabsländen abgenommen werden. Die Zwischenstufe 15 ist mit dem einen Eingang eines UND-Gatters 17 verbunden, dessen zweiter Eingang 18 mit einer Steuereinrichtung (nicht gezeigt) angesteuert wird, wenn ein Impulsabstand, der dem Abstand zwischen den Stufen 14 und 15 entspricht, erkannt werden soll. Die Zwischenstufe 16 ist in ähnlicher Weise mit einem UND-Gatter 19 verbunden, dessen zweiter Eingang 20 dann von der erwähnten Steuereinrichtung angesteuert wird, wenn ein Impulsabstand, der den Stufen 16 und 14 entspricht, erkannt werden soll. Irgendwelche weiteren Zwischenstufen, an denen Ausgänge abgenommen werden, sind mit Gattern verbunden, deren zweite Eingänge durch die Steuereinrichtung entsprechend gesteuert werden. Die Ausgänge der Gatter 17,19 und irgendwelcher weiterer Gatter, die für weitere Zwischenstufen vorgesehen sind, an denen Ausgänge abgenommen werden, sind mit den verschiedenen Eingängen eines ODER-Gatters 21 verbunden. Der Ausgang des ODER-Gatters 21 ist mit dem UND-Gatter 10 verbunden, so daß, wenn einmal ein Gatter, beispielsweise eines der Gatter 17 und 19, durch die Steuereinrichtung selektiv geöffnet wird, die Schaltungsanordnung in ähnlicher Weise arbeitet, wie die bereits in Verbindung mit F i g. 1 beschriebene Schaltungsanordnung. Wenn einer Impulsinstabilitäi ■* Rechnung getragen werden soll, kann für jede Zwischenstufe, wie die Stufen 15 und 16, eine Schaltungsanordnung von der in Verbindung mit F i g. 2 beschriebenen Art verwendet werden. Dies führt jedoch zu einer beträchtlichen Komplizierung, und um dies zu vermeiden, wird ein weiteres Serien-Schieberegister 22 zwischen den Ausgang des ODER-Gatters 21 und das UND-Gatter 10 geschaltet. Die Schaltungsanordnung

des Serien-Schieberegisters 22 ist derart, daß beirr Empfang eines Signals aus dem ODER-Gatter 21 Signale sofort in den Endstufen des Registers gespeichert werden. Die Zahl der so geladenen Endstufer hängt von dem Ausmaß der zulässigen Toleranzen des Abstands der erwarteten Impulspaare ab. Wenn ein Toleranzgrad zulässig ist, der dem im Falle der in F i g. 2 gezeigten Schaltungsanordnung angenommener gleicht, würden die letzten drei Stufen des Registers 22 geladen werden. Das Serien-Schieberegister 22 ist se verschaltet, daß es synchron mit den Schieberegistern 7 und 4 fortgeschaltet werden kann. Für jeden Sollimpulsabstand ist die Zwischenstufe des Serien-Schieberegisters 7, an dem ein Ausgangssignal entnommen wird diejenige, welche dem engsten Impulsabstand innerhalb der zulässigen Toleranz entspricht. Wenn ein Signal in einer Zwischenstufe, beispielsweise in der Stufe 15 auftritt, deren UND-Gatter beispielsweise das Gatter 17, durch die Steuereinrichtung geöffnet wird, ergibt sich am Ausgang des Serien-Schieberegisters 22 eine Impulsform, die das Ausgangssignal des ersten Impulses aus dem Register 7 umfaßt, wenn der Abstand zwischen den beiden Impulsen innerhalb der Toleranz liegt.

Wie bei allen vorangehend beschriebenen Schaltungsanordnungen können Impulsfolgen, die aus mehr als zwei Impulsen bestehen, durch die Abstände zwischen den Impulsen dadurch erkannt werden, daß im UND-Gatter 10 der Ausgang aus der letzten Stufe des Registers 7 und der Ausgang aus der entsprechenden Zwischenstufe 5 zusammengefaßt werden. Im Falle einer Schaltungsanordnung nach F i g. 3, werden Schieberegister, wie das Serien-Schieberegister 22, für jeden zu erkennenden Impulsabstand vorgesehen, und die Ausgänge aus allen diesen weiteren Schieberegistern 22 werden an die Eingänge des UND-Gatters 10 gelegt. Die weiteren Schieberegister 22 werden also beispielsweise mit den Eingängen 23, 24 und 25 des UND-Gatters 10 verbunden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

3

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Erkennung von Amwortsignalen in Impuls-Entfernungsmeßgeräten, bestehend aus mindestens zwei in bestimmtem leitlichem Abstand aufeinander folgenden Impulsen, sowie zur gleichzeitigen Bestimmung der Zeitspanne «wischen einem vorbestimmten Zeitpunkt und dem Empfangszeitpunkt eines der Impulse des empfangenen Signals, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Taktgeber (3) mit hoher Frequenz (Fi) und ein dazu synchron arbeitender zweiter Taktgeber (6) mit niedriger Frequenz (Fc) vorgesehen sind, daß ein erster, mit hoher Frequenz (Fi) zählender Binärzähler (2) mit dem Eingang (1) der Schaltungsanordnung und mit dem ersten Taktgeber (3) verbunden und vom zweiten Taktgeber (6) steuerbar ist, daß dem Ausgang des ersten Binärzählers (2) ein Mehrfach-Schieberegister (4) nachgeschaltot ist, daß ein Serien-Schieberegister (7), das die Impulse des zu erkennenden Signals aufnimmt, vorgesehen ist und mit einer nachgeschalteien Koinzidenzschaltung (10) verknüpft ist. daß ein zweiter, mit der niedrigen Frequenz (Fc) des zweiten Taktgebers (6) zählender Binärzähler zu einem vorbestimmten Zeitpunkt ttartet und mit dem Ausgang (11) der Koinzidenzschaltung (10) gekoppelt ist, und daß der zweite Taktgeber (6) mit den Schiebetakt-Eingängen des Mehrfach-Schieberegisters (4) und des Serien-Schieberegisters (7) verbunden ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Taktgeber (3) mit dem Eweiten Taktgeber (6) über einen Frequenzteiler (5) verbunden ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Binärzähler (2) von einem am Eingang (1) eintreffenden Impuls gestartet wird und von dem als ersten daraufhin auftretenden Ausgangsimpuls des zweiten Taktgebers (6) sperrbar ist.

4. Schaltungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im ersten Binärzähler (2) Verzögerungseinrichtungen mit einer Verzögerungszeit gleich der Periodendauer des zweiten Taktgebers (6) zur Weiterleitung an das Serienschieberegister (7) und an das Mehrfach-Schieberegister (4) vorgesehen sind.

5. Schaltungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Mehrfach-Schieberegister (4) und das Serien-Schieberegister (7) die gleiche Stufenzahl aufweisen und daß die Eingänge der Koinzidenzschaltung (10) mit der letzten Stufe und mit einer Zwischenstufe des Serien-Schieberegisters (7) verbunden sind.

6. Schaltungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Koinzidenzschaltung (10) aus einem UND-Gatter besteht.

7. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüehe 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Eingang der Koinzidenzschaltung (10) mit dem Ausgang eines ODER-Gatters (13) verbunden ist, dessen Eingänge an mindestens zwei benachbarten Zwischenstufen des Serien-Schieberegisters (7) liegen.

8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingänge des ODER-Gatters (21) über UND-Gatter (17, 19) mit mehreren Zwischenstufen des Serien-Schieberegisters (7) verknüpft sind.

9. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ODER-Gatter (13, 21) und dem UND-Gatter (10) ein weiteres Serien-Schieberegister (22) angeordnet ist.

10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Binärzähler durch das Ausgangssignal der Koinzidenzschaltung (10) sperrbar ist.

11. Schaltungsanordnung nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Mehrfach-Schieberegister (4) vorgesehen sind, die in gleicher Weise gesteuert sind.