DE2434923A1 - Verfahren zum aufsuchen eines synchron auftretenden echoimpulses unter zufaellig auftretenden impulsen, sowie digitaler empfaengerdetektor zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE *9 · Juli 1°<74

DIPL-ΙΝΘ. CURT WALLACH 8 München 2, DIPL-INQ. GÜNTHER KOCH _? , - SSSSST⁸ DR. TINO HAIBACH £ H O *♦ 3 £O _{TELEX 529513 wakai d}

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UNSER ZEICHEN:

Sperry Rand Corporation New York /USA

Verfahren zum Aufsuchen eines synchron auftretenden Echoimpulses unter zufällig auftretenden Impulsen, sowie digitaler Empfängerdetektor zur Durchführung des Verfahrens

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren sowie einen digitalen Empfängerdetektor zum Aufsuchen eines synchronen Echoimpulses unter willkürlich und zufällig auftretenden Impulsen, mit einem kontinuierlich arbeitenden Speicher zum Aufsuchen und darauffolgenden Nachprüfen der Identität elnee synchronen Echoimpulses in einer minimalen Anzahl von Entfernungsabtastvorgängen·

Bei Entfernungsmeflausrüstungen (DME) und TACAN-Systemen wird ein Abfrageimpuls von dem Luftfahrzeug abgestrahlt und die Bodenstation (Transponder) antwortet mit einem Antwort-Impuls ο Die abgefragte Station antwortet kontinuierlich bei jedem Abfragevorgang und der Bordempfänger muß diesen Impuls dann unter zufälligen, willkürlichen oder durch unerwünschte Transponder-, auslösung hervorgerufenen Impulsen aufsuchen und identifizieren, die außerdem von dem Transponder ausgesandt werden. Well die Zelt der Entfernung gleichgesetzt wird, ist der interessierende Antwortimpuls ein synchroner Impuls, der unter den nichtsynchronen zufälligen Impulsen auftritt, die für Zweoke, wie z.B. der Identifikation der Bodenstation und zur Lieferung eines Bezugswertes für die automatische Verstärkungssteuerungsaohaltung des Empfängers ausgesandt werden.

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Der Abfrageimpuls wird viele Male pro Sekunde wiederholt und jaier derartige Impuls leitet eine Entfernungsabtastung ein, während der der Empfänger auf einen synchronen Antwortimpuls wartet. Dies ist die Such-Betriebsweise, während der die bordseitige Ausrüstung. versucht, einen synchronen Impuls zu empfangen, der zusammen mit den verschiedenen zufälligen Impulsen empfangen wird ₉ die ebenfalls von der Bodenstation ausgesandt werden. Die Entfernungserfassung erfolgt, wenn die Identität des synchronen Impulses überprüft 1st,. worauf die bordseitige Ausrüstung dann mit dem Entfernungs-Nachlaufbetrieb beginnt und eine kontinuierliche Entfernungsanzeige als Ausgang liefert„

Bei früheren DME-Entfernungsmeßsystemen wurden mechanische Servo= systeme verwendet^ die in der Suchbetriebsweise ein zeitliches Tor über den interessierenden Entfernungsbereich mit einer langsamen Geschwindigkeit bewegten, während gleichzeitig nach einem synchronen Antwortimpuls gesucht wurde» Die für die Entfernungserfassung erforderliche Zelt hing daher von der ViLederholfrequenz der Abfrageimpulse (PHP), der Breite des Entfemungstores und dar Anzahl der Antworten ab, die erforderlich waren, um das Tor in der Nachlaufbetriebsweise einzurasten» Diese drei Faktoren bestimmten die Geschwindigkeit, mit der das Tor über die Entfernung bewegt wurde und bestimmten daher auch die in der Suchbetriebsweise erforderliche Zeit zur Erzielung einer Entfernungaerfassung» Suohzeiten von bis zu 30 Sekunden bei Wiederholfrequenzen der Abfrageimpulse von 150 Hz waren üblich.

Eine Verbesserung gegenüber dem mechanischen System 1st in der US-Patentschrift 3 267 464 beschrieben, in der ein System beschrieben ist, bei dem der interessierende Entfernungsbereiah elektrisch abgesucht wird. Bei diesem bekannten System wird der erste Antwortimpuls überprüft und das System geht dann zu später ■empfangenen Impulsen Schritt für Schritt in darauffolgenden Abtastungen oder Absuchvorgängen über. Daher werden die Antwort-

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impulse Schritt für $chritti(dem Auftreten jedes Abfrageimpulses auf Synchronismus untersucht. Obwohl diese elektrische Technik beträchtlich schneller ist, werden normalerweise viele Abtastvorgänge benötigt, bevor ©ine Entfernungserfassung erzielt wird» Daher ist eine relativ hohe Impulswiederholfrequenz der Abfrageimpulse von ungefähr I50 Hz erforderliche

Die Wiederholfrequenz der AbfrageImpulse ist im Hinblick darauf von Bedeutung_£ daß die Entfernungsbestimmung bei jeder praktischen Anwendung schnell erfolgen mußo Weil in irgendeinem System eine Anzahl von Abfragevorgängen erforderlich iet₉ bevor der synchrone Antwortimpuls positiv identifiziert ist, besteht eine Lösung dar in _f die Wiederholfrequenz der Abfrageimpulse relativ hoch zu machen (in der Größenordnung von 15O Hz), so daß die Ausrüstung die Entfernungsbestimmung schnell durchführen kann und dann mit der Entfernungsnachführung beginnen kannο Der Nach= teil einer hohen Wiederholfrequenz der Abfrageimpulsβ besteht jedoch darin, daß das Gesamtsystem eine Kapazität aufweistp die bei einer höheren Wiederholfrequenz nur eine geringere Anzahl von Luftfahrzeugen abfertigen kann. Entsprechend muB das Bestreben nach einer schnellen Entfernungsbestimmung mit dem Bestreben in Einklang gebracht werden* eine überlastung des Transponders der Bodenstation j;u verhindern, damit dieser auf eine maximale Anzahl von abfragenden Luftfahrzeugen ohne Erreichen seiner Kapazität antworten kanr._o

Bei DME= und TANGAN-Systemen* wie sie derzeit verwendet werden« antwortet der Bodentransponder auf Abfragsvorgäng3 von Luftfahrzeugen mit eirem Impulspaar„ Der Bod©ntrangpond@r fügt nichtsynchrone oder zufällig© Impulspaare (die als unerwünschte Transponderantworten oder "Squitter" bezeichnet werden) zu den Antworten hinzu, um eine mittlere Impulspaarrate von 700 bis 2700 Hz aufrechtzuerhalten. Ein rainisialer Abstand zwischen Impulspaaren

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von 50 Mikrosekunden wird aufrechterhalten Weiterhin wird eine fest eingebaute konstante Systemverzögerung von 50 Mikrosekunden eingefügt (Verzögerung zwischen dem Eintreffen eines Abfrageimpulses und Aussendung des Antwort-Impulspaares). Bei normalem Betrieb ist eine Brauchbarkeit der Antworten von zumindest 70 % sichergestellte

Der bordseitige Empfänger verwendet einen Decoder., der jedes ein» treffende Impulspaar bearbeitet und der Entfemungsmeßschaltung einen einzelnen Impuls zuführte Daher werden in der folgenden Beschreibung keine Impulspaare"betrachtete Die Impulse von dem Decoder weisen ebenfalls einen minimalen Abstand von 50 Mikro= Sekunden auf₀

Ein entsprechend einem Grundgedanken der Erfindung ausgebildeter digitaler Empfangerdetektor zum Aussuchen eines synchron auf=· tretenden Echoimpulses unter zufälligen Impulsen* die während Jeder Entfemungsabtastung eines Entfernungsmeßsystems empfangen werden» das wiederholte Entfernungsabtastungen verwendet« die Jeweils durch einen Suchimpuls eingeleitet werden* umfaßt Informationsspeichereinrichtungen mit einer Vielzahl von Speicher» bits, die eine entsprechende Vielzahl von Entfernungsintervallen der abgetasteten Entfernung darstellen* mit den Speichereinrioh=· tungen gekoppelte Eingabeeinrichtungen^ die auf die empfangenen Impulse ansprechen und den empfangenen Impulsen entsprechende Ausgangsimpulse erzeugen und die Aus gangs impulse in die Informationsspeichereinrichtungen eingeben* mit den Informationsspeicher· einrichtungen und den Eingangseinrichtungen gekoppelte Korrelationseinrichtung^kum Korrelieren der in einer Anzahl von den Speicherbits während der. vorhergehenden Entfernungsabtastung gespeicherten Impulsinformation mit ankommenden Impulsen» die in den entsprechenden Entfemungsintervallen während der darauffolgenden Entfemungsabtastung empfangen werden und die bewirken* daß die Speichereinrichtungen zusätzliche Impulse in benachbarten

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darauffolgenden Speicherbits ,In Abhängigkeit von synohronen Echoimpulsen speichern, die in den entsprechenden Entfernungs» Intervallen auftreten« und auf die gespeicherte Impulsinformation ansprechende Ausgangseinrlohtungen zur Anzeige der Entfernungserfassung, wenn die gespeicherte Impulsinformation einer vorgegebenen Impulszählung entspricht, die ausreicht* um die Identität des synohronen Eohoimpulses zu überprüfen und sicherzustellen,,

Entsprechend einem weiteren Grundgedanken der Erfindung umfaßt ein Verfahren zum Aufsuchen eines synchronen Echoimpulses, der unter zufälligen Impulsen auftritt, die während jeder einer Viel·=* zahl von wiederholten Entfernungsabtastungen empfangen werden.,, die jeweils durch einen Suchimpuls eingeleitet werden* die Sohritte der Festlegung einer Anzahl von die abgetastete Entfernung über» deckenden Entfernungsintervallen während einer anfänglichen Ent= femungsabtastung, der Speicherung der Tatsache, in welchen Entfernungsintervallen Snpulse empfangen wurden, während der näohsten Entfernungsabtastung, des Lösohens der Impulse in Entfernungsintervallen aus dem Speicher, in denen keine Impulse erneut auftreten und der erneuten Speicherung der Tatsache, in welchen Entfernungsintervallen während darauffolgender Entfernungsabtastungen neu ankommende Impulse auftreten, der weiteren Speicherung der Tatsache, in welchen Entfernungsintervallen neu ankommende Impulse auftreten, so daß eine Impulszählung von mehr als 1 angesammelt wird, die das EntfernungsIntervall darstellt, in dem der synchrone Echoimpuls auftritt, der Verringerung der Impulszählung um 1 jedes Mal dann, wenn der synchrone Impuls nicht wieder auftritt, und der Anzeige der Entfernungserfassung, wenn die Impulszählung eine vorgegebene Anzahl erreicht, die ausreicht, um die Identität des synchronen Echoimpulses zu überprüfen und sicherzustellen»

Gemäß einem bevorzugten AusfUhrungsbeispiel verwendet die Detektorschaltung sin Schieberegister mit Speicherbits, die den abge-

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tasteten Bereioh in Entfernungsintervalle unterteilen die Impuls= abständen von 30 Mikrosekunden oder weniger entsprechen ₃ In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird das Schieberegister mit einer Rechteokschwingung mit einer Periode von 20 Mikrosekunden takt= gesteuert (so daß jedes Bit 1,6 nautischen Meilen entspricht) und es 1st eine ausreichende Anzahl von Bits vorgesehen,, damit der abgetastete Entfernungsbereich Uberdeokt wird. Es sei daran erinnert» daß weil das Luftfahrzeug Frageimpulse aussendet und Antwortimpulse empfängt, die Entfernung des Luftfahrzeuges von der Bodenstation eine Punktion der Zeit ist, die zum Abfragen und zum Empfang des Antwortimpulses erforderlich ist«.

Empfangene Impulse werden dem Eingangs-Speicherbit des Registers zugeführtο Bei vorläufiger Vernachlässigung des Korrelationsmerk= mais gemäß der Erfindung sei angenommen« daß ein Impuls währsxvl eines vorgegebenen Entfernungsintervalls empfangen wird un-i Ia^ Eingangs-Speicherbit des Registers erregt, so daß dieses ron e.ipeir. logischen "O^N«auf einen logischen "l"-Pegel übergeht» Diese Information (sowie andere während der Abtastung eintreffende Impulsdur oh

informationen) werden von Bit zu BitYdas Register mit der Takt-Steuer frequenz verschoben« bis das Ende der Abtastung erreicht Isto Zu diesem Zeltpunkt speichern die logischen Pegel der verschiedenen Speicherbits (die den Entfernungsintervallen entsprechen) die von dieser Abtastung abgeleitete Impuls information-,

Während der nächsten Entfernungsabtastung wird die bereits In dem Register befindliche Information durch die Verwendung der Umlauflogik mit den neu ankommenden Impulsen korreliert_£ wodurch zufällige Impulse in dem Speicher gelöscht und synchrone Impulse akkumuliert werden,, um die Identität des synchronen Antwortimpulses und das Entfernungsintervall, in dem dieser aiAritt, zu überprüfen und festzulegen■„ Beispielsweise ist es bei einer ve?= einfachten Betrachtung sehr wahrscheinlich, daß ein zufälliger

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Impuls ρ der während der ersten Entfemungsabtastung im fünften Entfernungsintervall empfangen wurde* nicht während des fünften Entfernungsintervalls bei der zwsiten Entftmungsabtastung er» neut auftreten wird und öl© Logik verhindert, daB der vorn r gespeioherte Impuls bei der zweiten Entfernungsabtastung in dem Register wiederhergestellt wird» Worin der Impuls im fünften Entfernungsintervall jedoch ein synchroner Impuls ist_a und angenommen wird, daß der Transponder ohne Ausfall antwortete erscheint wiederum ein Impuls während der zweiten Entfernungsabtestimg im fünftel EntfernungsiD/rervall und die Umlauf logik bewirkt dann* daß swei Impulse in dem Speicher gespeichert werden«, Um Störungen von Störimpulsen ;su verhindern und um mehrere Entferrrjngs Intervalle für Korrelationszwecke zu reservieren ermöglicht es die Erzeugung von Vor-^rJoren und N ach·* Tor en,, daß der Speicher ein« Impulsfolge in eine-* Reihe von benachbarten Bite akkumuliert_;, wobei die-Impulse zu cer Impulsfolge bei aufeingnderfolgendan Entfernungs» abtastungen entweder addiert oder von dieser subtrahiert werden* in Abhängigkeit davon ^, ob der synchrone Impulse erneut ersoheint oder nichtc W«nr. eine Felge von vier Impulsen als Antwort auf einen synchroner. Impuls gespeichert wurde_x beendet das System die Suohbetrif!beweise und zeigt die EntfexTiiingserfassung an, wenn der nächste synchrone Impuls empfangen wire» so daß siah eine Impulsfolge von fünf Impulsen ergibt₀

Weitere vorte:lhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Er» findung ergeben sich aus den

Die Erfindimg wird im folgenden anhand von In der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen noch näher erläutert·»

In der Zeichnung zeigens

Fig, 1 ein Flonksohalt-bild ©insr Aueftihrungeform des digitalen DetektorQ, in dem die bevorzugte W®3se der Taktsteuerung einet Schieberegisters durch die Verwendung eines oo« Impulses gezeigt isti

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Fig· 2 ein der Fig. 1 ähnliches Blockschaltbild, das Jedoch eine abgeänderte AusfUhrungsform der Taktsteuerung des Registers zeigt;

Fig. 3 einige der in der Sohaltung des Detektors verwendeten logisohen Elemente;

Figo 4 ein ausfuhrliches logischen Blockschaltbild der Schaltung einer AusfUhrungsform des Detektors« wobei die Verbindung dieser Schaltung mit Einrichtungen gezeigt ist, die in der Nachlauf-Betriebsweise nach der Entfernungserfassung verwendet werden*

Figo 5 ein Schaltbild, das den Ausgang eines Empfängersystems .zeigt;

Fig. 6 und 7 Zeitsteuerdiagramme, die die Betriebswelse der Schaltung in der Suchbetriebsweise erläutern.

Zunächst soll die Fig«, 2 beschrieben werden« um die Kenntnisse für ein vollständiges Verständnis der Betriebsweise der Detektorschaltung nach Fig. 1 zu vermitteln, die eine bevorzugte Art der Taktsteuerung verwendete Ein Schieberegister 10 weist n-Stufen oder Speicherbits auf, wobei η eine Zahl 1st, die durch die abgetastete Entfernung und die Taktsteuerfrequenz bestimmt ist» Jedes Speicherbit entspricht einem Entfernungsintervall von 1,6 nautischen Meilen, wobei ein Rechteck-Taktsteuerimpuls mit einer Periode von 20 Mikrosekunden verwendet wird, wie dies weiter oben erläutert wurde» Entsprechend wird beispielsweise bei η - 265 eine Entfernung von ungefähr 420 nautischen Meilen bei einer Abtastung überdeckt. In Figo 2 sind die ersten acht Stufen des Registers und die letzte Stufe (Mr₀ 265) schematisch dargestellt, wobei die fünfte Stufe schraffiert ist, um den logischen ^Hl"-Pegel in diesem Speicherbit darzustellen. Die Stufen 1 bis 4, 6 bis 8 und 265 sind nicht schraffiert, um den logischen ^wOⁿ-Pegel in diesen

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Bits darzustellen. Der Zustand des Registers 10 entspricht daher der weiter oben stehenden Erläuterung* bei der angenommen war* daß ein Impuls im fünften Entfernungsintervall empfangen wurde, so daß das fünfte Speioherbit d©n logisoh@n ^Ml"-Pegel angenommen hat ο

Der (nicht gezeigte) Abfrage-Sender liefert einen Abfrage-oder Suchimpuls an der Sendeantenne« Wie dies bei dem von dem Boden» Transponder erzeugten zufälligen Impulsen und Antwort-Impulsen der Fall ist, weist jeder Abfrageimpuls die Form eines Impulspaares auf, er kann Jedoch als einzelner Impuls für die Zwecke der folgenden Beschreibung betrachtet werden« Der Abfrageimpuls wird mit einer Abfrage-Impulswiederholfrequenz (PRF) wiederholte die teilweise durch die Ansprechgesohwindigkeit des bordseitigen

pestimmt Empfängers in der Suohbetriebsweiseyisto Bei der beschriebenen Ausführungsform kann eine PRF in der Größenordnung von 10 Hz"verwendet werden und es wird eine schnelle Entfernungserfassung erzielt. In der folgenden Beschreibung wird auf einen "PRF"-Impuls bezug genommen, der intern in der Abfrage-Senderschaltung erzeugt wird und der die Abstrahlung des Abfrageimpulspaares von der Antenne einleitetο Der PRF-Impuls wird in der Empfängerschaltung als Startimpuls zur Einleitung der Abtastung in der Suchbetriebsweise zu dem Zeitpunkt verwendet, zu dem jeder Abfrageimpuls ausgesandt wird _n

Wie es aus Figo 2 zu erkennen ist, wird der PRF-Impuls einer Taktsteuer-Steuers ohaltung 12 zugeführt, die ein Gatter umfaßt, das den Ausgang von einer Taktsteuerimpulsquelle 14 entweder sperrt oder weiterleitetο Der PRF-Impuls öffnet das Gatter der Taktsteuer-Steuerschaltung 12, während ein von einem Decoder 16 gelieferter Stopimpuls das Gatter 12 schließt und die Zuführung von Taktsteuer-Impulsen an das Register 10 unterbricht. Ein Zähler 18 überwacht die dem Register 10 zugeführten Tatksteuerimpulse und wenn 265 Taktsteuerimpulse zugeführt wurden, (bei Annahme von 265 Speicherbits in dem Register 10) stellt der Decoder 16 diesen Zustand fest

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und erzeugt den Stopimpuls«,

Irgendwelche während einer einzelnen Entfernungsabtastung empfangene Antwortimpulse (und zufällige Impulse) ersoheinen an einem Eingang 20 der Eingangs- und Korrelationssohaltung 22, die eine Umlauflogik einschließt« die von wesentlicher Bedeutung bei der Betriebsweise des beschriebenen Ausführungsbeispiels des Detektors ist. Der Ausgang von der Logiksohaltung 22 wird einem seriellen Eingang 24 des Registers 10 zugeführt;« wodurch eine Erregung des Eingangsspeionerbits hervorgerufen wird. Der serielle Ausgang 26 des Registers 10 ist mit einem zweiten Eingang 28 der Logiksohaltung 22 verbundenο

Unter Bezugnahme auf das welter oben angeführte Beispiel und unter der Annahme, daß die erste anfängliche Entfernungsabtastung beginnt. öffnet der PRF-Impuls das Taktsteuer-SteuerSchaltungsgatter 12 und der Empfänger wird in einen Zustand gebrächti in dem er zum Empfang von Antwortimpulsen bereit ist. Die Detektorschaltung beginnt öle Abtastung unter der Wirkung der Taktsteuerimpulse_a die nun dem Schieberegister 10 zugeführt werden,. Fünf Entfernungsinterval] ;· nach dem Beginn der Abtastung wird eine Impuls empfangen und dem Speioherbit am seriellen Eingang 24 zugeführt. Daher ergibt sich am Ende der Abtastung der dargestellte Zustand des Registers, weil der logische "!"-Pegel Bit für Bit das Register entlang nach unten unter der Wirkung der Taktsteuerimpulse weitergeleitet wird« Der Decoder 16 stellt das Ende der Abtastung fest und schließt ras Taktsteuer-Steuergatter 12, so daß die Impulsinformation in dem Register 10 gespeichert bleiben»

Der vorstehend beschriebene Vorgang wiederholt sich bei der zwet> ten Abtastung in Abhängigkeit von dem nächsten PRF-Impuls an dem Taktsteuer-Steuergatter 12_o Nunmehr liegt Jedoch eine Impulsinformation in dem Register 10 vor, die über den seriellen Ausgang 26 und den Eingang 28 der logischen Schaltung 22 zum Umlauf ge>

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bracht wird«, Entsprechend wird Information von dem Ausgang 26 des Registers 10 zugeführt und neue Information in der Form von neu ankommenden Impulsen wird in den Eingang 24 eingespeist. Unter der Annahme« daß ein Impuls nicht erneut während des fünften Entfernungsintervalls bei der zweiten Abtastung auftritt, subtrahiert" die Umlauflogikschaltung 22 einen Impuls von der umlaufenden Impulsinformation, so daß das fünfte Speieherbit am Ende der zweiten Abtastung auf den logischen "θ"-Pegel zurückgekehrt isto Unter der Annahme, daß der Impuls in dem fünf= ten Intervall jedoch der synchrone Antwortimpuls ist* und daß dieser Impuls erneut am Eingang 20 auftritt, führt die Umlauflogik eine Additionsfunktion durch, so daß nunmehr eine Folge von zwei Impulsen in dem Register 10 in den fünften und sechsten Speicherbits gespeichert ist« Auf diese Weise wird eine Impuls= folge akkumuliert, die nach Erreiohen einer vorgegebenen Impulszählung die Identität des synohronen Eohoimpulses bestätigt und sicherstellt und die Detektorschaltung zeigt die Entfernungser= fassung an und geht in die Nachlauf=Betriebsweise über» Wie es weiter unten nooh ausführlicher erläutert wird, verhindert die Verwendung von Vor-Toren und Nach-Toren störende Impulsfolgen und reserviert Bits für Korrelationszwecke benachbart zu dem Bit, das dem Entfernungsintervall entspricht, in dem der Antwortimpuls laufend auftritt»

Die in Figo 1 dargestellte Detektorschaltung arbeitet bezüglich der Korrelation der empfangenen Impulse in der gleichen Weise wie die Schaltung nach Fig. 2. Das Schieberegister 10a weist vier zusätzliche Stufen am Ende des Registers für den Empfang eines codierten Indeximpulses auf, der bei der Steuerung der Taktsteuerung des Registers 10a verwendet wird» Zu Beginn vor der ersten Abtastung führt eine Register-Lösohlogik 30 zwei Funktionen aus/nämlioh die Eingabe des Indeximpulses und die öffnung des Taktsteuer-Steuergatters 12 zum Löschen des Registers 10a_o

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Die Eingabe des Indeximpulses ist duroh den Funktionsblook 32 dargestellt, der eine Schaltung darstellt« die bewirkt« daß der Code 1010 in den letzten vier Stufen des Registers 10a benaohtbart zum seriellen ^ingang 24 erscheint. Die Eingabeschaltung 32 hindert außerdem diese vier Stufen des Registers 10a an einer Verschiebung in Abhängigkeit von den Taktsteuerimpulsen, so daß der Indexoode in dem Register verbleibt, während in den Informations-Speioherbits η die gesamte frühere Impulsinformation gelöscht wird, dig sich zu diesem Zeitpunkt noch im Speicher befindet_o

Der FRF-Impuls startet die Abtastung in der gleichen Weise wie dies vorstehend beschrieben wurde, indem das Taktsteuer-Steuer» gatter 12 geöffnet wird, damit die Taktsteuerimpulse dem Register 10a zugeführt werden, wenn der Empfänger für den Empfang einer Antwort am Eingang 20 bereit ist₀ Das Ende der Abtastung wird durch einen Detektor 34 für die codierten Impu3.se ausgestellt, der auf das erneute Erscheinen des Indexcode 1010 in den letzt-:i> vier Bits des Registers ansprichtο Zu diesem Zeitpunkt wird ein Stopimpuls von dem Detektor 34 für die codierten Impulse erzeugt, um das Gatter 12 zu schließen und um die Zuführung von Takts teuer·= impulsen an das Register 10a zu beenden. Die Logikpegel in den η Speicherbits des Registers stellen nunmehr die während der verschiedenen Entfernungsintervalle der Abtastung empfangene Impulsinformation dar« Wenn η gleich 265 ist, sind insgesamt 269 Stufen in dem Register 10a erforderlioh, um sowohl die Entfernungsintervall-Bits als auch die Speioherbits für den Indexoode unterzubringen ο

Bevor mit der Beschreibung der Fig» 4 begonnen wird, werden einige der in dieser Figo 4 erscheinenden logischen Elemente unter Bezugnahme auf Fig. 3 erläutert. Bei 36 ist ein NAND-Gatter gezeigt, das Eingänge A und B aufweist, und der logische Pegel am Ausgang ist in der danebenstehenden Funktionstabelle gezeigte Wenn beispielsweise sowohl der Eingang A als auch der Eingang B einen logischen "l-^MPegel aufweisen, befindet sich der Ausgang des NAND»

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Gatters auf dem logisohen "0"-Pegel_a In gleicher Weise ist bei ^8 ein NOR-Gatter und ein mit negativer Logik arbeitendes NAND« Gatter bei 40 gezeigt, Jeweils mit nebenstehender Funktionstabelle.

In Fig. 5 ist weiterhin ein JK-Flipflop bei 42 und ein D-Flipflop bei 44 gezeigt. Das JK-Flipflop 42 weist einen J-Eingang, einen Takteingang (CK) einen K-Eingang, einen Q-Ausgang und einen invertierten Q-Ausgang (Q) auf. Die gesamte Taktsteuerung erfolgt an der positiv verlaufenden Flanke des Rechteck-Taktsteuerimpulses _o Wenn der J-Eingang einen hohen oder logisohen. ¹¹1"-Pegel aufweist, wird das Flipflop 42 beim näohsten an dem Takteingang erscheinenden Taktsteuerimpuls gesetzt (Q hoch und Q niedrig)» Wenn der K-Eingang einen hohen logischen Pegel aufweist, so wird das Flipflop 42 bei dem näohsten Taktsteuerimpuls am Takteingang zurückgesetzt (Q hoch und Q niedrig)·>■ Wenn sowohl der J- als auch der K-Eingang auf einem hohen Pegel gehalten wird, wechseln die Flipflop-Ausgänge bei aufeinanderfolgenden Taktsteuerimpulsen ihren Zustand« Wenn die J- und K-Eingänge beide auf einem niedrigen oder logischen ^M0^w-Pegel gehalten werden, spricht die Flipflop-Schaltung 42 nicht auf Taktsteuerimpulse anο Das Flipflop 42 1st außerdem mit einem zusätzlichen Rücksetzeingang R versehen, der die Jr CK- und K-Eingänge übersteuert, wenn er auf einem hohen Pegel gehalten wird.

Das D-Fllpflop 44 weist einen D-Eingang, einen Takteingang (CK), einen Q-Ausgang und einen Q-Ausgang auf. Wenn der D-Eingang einen hohen Pegel aufweist, wird das Flipflop ^4 an der positiven Flanke des nächsten Taktimpulses gesetzt, der am CK-Eingang auftritt. Wenn der D-Eingang einen niedrigen Pegel aufweist,, wird das Flipflop 44 bei dem nächsten Taktimpuls zurückgesetzt Zusätzlich sind ein invertierter Setzeingang S und ein invertierter Rücksetzeingang R vorgesehen, die beide die, D- und CK-Eingänge Übersteuern, wenn ein niedriger logischer Pegel angelegt ist. Daher

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werden während des normalen Betriebes in Abhängigkeit von den D- und CK-Eingängen sowohl der S- als auch der R-Eingang auf einem hohen logischen Pegel gehalten»

In PIg₀ 4 führen mit +V bezeichnete Leitungen Spannungen mit einem hohen oder logischen "!."-Pegel. Das Erdsymbol stellt die Sohaltungserde dar und entspricht außerdem dem niedrigen oder logisohen "0^w-Pegel. Alle Leitungen stellen logische Verläufe dar, weil Betriebsleistungsverbindungen nloht dargestellt sind

Bei der in Fig.4 dargestellten ausführlichen Logik der Detektorschaltung umfaßt das Schieberegister 10a in der Praxis drei Register 46, 48 und 50 in Serie sowie ein zwisohengeschaltetes Flipflop 52 zwischen den Registern 46 und 48„ Das erste Register 46 ist ein Vier-Bit-Sohleberegister mit einem seriellen Eingang SI, einem Takteingang CK und vier Ausgängen,die Jeweils den vier mit A₁ B, C und D bezeichneten Bits entsprechenο Ein paralleler Freigabeeingang PE ermöglicht die Eingabe des Indexcode 1010 in Parallelformat in die vier Bits des Speichers, wie dies durch die vier mit 1, 0, 1 und 0 bezeichneten Eingänge dargestellt Isto

Der D-Ausgang des vierten Bits des Registers 46 ist mit dem D= Eingang des Fllpflop 52 verbunden und der Q-Ausgang dieses Flipflop ist mit dem seriellen Eingang SI des zweiten Schieberegisters 48 verbunden ο Dieses Register 48 weist 256 Speicherbits auf uri J ist mit einem Takteingang CK und einem seriellen Ausgang SO versehen. Der Ausgang des Registers 48 wird am seriellen Eingang SI des dritten Schieberegisters 50 empfangen und dieses Register weist eine Kapazität von 8 Bit auf und ist mit acht parallelen Ausgängen versehen, die jeweils mit A, B, C, D, E, F, G und H bezeichnet sind« Der Takteingang CK des Registers 50 ist mit dem Takteingang CK des Registers 48 verbunden und die Takteingänge CK des Registers 46 und des Flipflops 52slnd in gleicher Weise miteinander verbundene Getrennte Leitungen 5& und 56 von. einem

Speioherplatz-Sprungnetzwerk 58 führen dem Register 46 und dem Flipflop 52 bzwo den Registern 48 und 50 Taktsteuerimpulse zu, Andere an der Taktsteuerung beteiligte Schaltungselemente schließen ein UND-Gatter 60, ein RS-Flipflop 62 und ein ODER-Gatter 64 ein. Der Ausgang der Taktsteuerimpulsquelle 14 ist mit einem der beiden Eingänge des UND-Gatters 60 verbunden.

Die Eingangs- und Korrelationsschaltung 22 schließt ein Eingangs-. UND-Gatter 66, ein RS-Flipflop 68, ein JK-Flipflop 70 und ein ODER-Gatter 72 ein, dessen Ausgang mit dem SI«Eingang des Registers 46 verbunden ist. Drei UND-Gatter 74, 76 und 78 bilden einen Teil der Umlauflogik und die Ausgänge der Gatter 76 und 78 sind mit zwei von drei Eingängen des ODER-Gatters 72 verbundene Der dritte Eingang ist mit dem Q-Ausgang des Flipflop 70 verbundene Der Ausgang des UND-Gatters 74 ist mit dem übersteuernden RUcksetzeingang R des Flipflop 70 verbunden. .

Der Index-Codedetektor j54 verwendet ein mit negativer Logik arbeitendes NAND-Gatter 80, ein UND-Gatter 82 und einen monostabilen Multivibrator 84, dessen Ausgang dem RUoksetzeingang R des Flipflop 62 zugeführt wird» Die beiden Eingänge des NAND-Gatters 80 sind mit dem B- bzw. D-Ausgang des Registers 46 verbunden und zwei Eingänge des UND-Gatters 82 sind mit dem A- bzw₀ C-Ausgang verbunden,, Der Ausgang des NAND-Gatters'80 ist direkt mit dem dritten Eingang des UND-Gatters 82 verbundene Der Triggereingang des monostabilen Multivibrators 84 ist mit dem Ausgang des UND-Gatters verbunden^

Eine (noch zu erläuternde) Steuerfunktion in Abhängigkeit von ' dem Vorhandensein des Index code in dem dritten Register 50 wird von einem mit negativer Logik arbeitenden NAND-Gatter 86, einem UND-Gatter 88„ einem ODER-Gatter 90 und einem RS-Flipflop 92 ausgeführte Eine Sperrleitung 94 erstreckt sioh von dem Q-Ausgang des Flipflop 92 zu einem der Eingänge des UND=Gatters 76 in der

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Eingangs- und Korrelationsschaltung 22„

Die auf dl© Akkumulation einer Folge von 5 Impulsen in den Registern ansprechende Erfassungslogik umfaßt einen Inverter 96,ein UND-Gatter 98_S ein JK-Flipflop 100, ein UND-Gatter 102,ein RS-FlIp= flop 104, ein NAND-Gatter 106*ein UND-Gatter 108 und ein D-Flipflop 110 ο Der Inverter 96 ist mit dem Η-Ausgang des Registers 50 verbunden und führt daher dem Gatter 98 einen Η-Eingang zuο Die anderen drei Eingänge des UND-Gatters 9B sind jeweils mit den ;)*,, G- und F-Ausgängen des Registers 50 verbundene

Die Nachlaufschaltung ist duroh den Funktionsblook 112 dargestellt ₃ der zwei Eingänge und drei Ausgänge aufweist,, Ein Eingang empfängt den Nachlaufbefehl direkt von dem Q-Ausgang des Flipflop 110„ De? zwdfee Eingang 114 weist einen hohen logischen Pegel auf^ wenn iie Ausgänge der UND-Gatter 66 und 98 gleichzeitig mit dem hohen 1~= gisohen Pegel am ^-Ausgang des Flipflop 110 einen hohen Pegel aufweisen 0 Ein Ausgang der Nachlauf schaltung 112 ist mit dem Spei^h»sr~ platz-Sprungnetzwerk 58 verbundene dar zweite Ausgang führt ei/·® Takts teuerverzöge rungs- oder Phasensteuer funkt ion aus und 1st >?.i"G der Tak ts teuer impulsquelle. 14 verbunden und der Nachlauf =S teuer·= impuls erscheint am dritten Ausgang und wird einem der Eingänge des UND-Gatters 66 zugeführtο

Ein Speicher Ho wird ebenfalls in der Nachlauf-Betriebsweise verwendet und umfaßt einen Zähler ₀ der bis 128 zählen kann₀ Die Logik verwendet drei Eingänge, von denen einer den Nachlaufbefehl empfängt₄ von denen ein zweiter mit dem Ausgang eines UND-Gatters 118 verbunden ist und von denen der dritte Eingang mit dem Q-Ausgang des Flipflop 70 verbunden ist. Das UND-Gattsr II8 ist ein Gatter mit zwölf Eingängen (deren Verbindungen aus Gründen der Klarheit nicht gezeigt sind) wobei diese Einging© mit den A- bis D-Ausgängen des Registers 46 und den A- bis Η-Ausgängen des Registers 50 verbunden sind. Der Ausgang des Speichers II6 ist mit einem der Eingänge des ODER-Gatters 90 verbunden₀

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Im folgenden sei die Registerlösohlogik 30 betrachtet₀ Diese Löschlogik 30 weist ein ODER-Oatter 120 auf, dessen Ausgang mit dem Takteingang eines D-Flipflop 122 verbunden ist» Das ODER-Gatter 120 spricht auf entweder ein "Plaggen"-Signal (wie z.B. die Anzeige, daß der Pilot die Frequenz auf eine andere DME-Station gewechselt hat) oder auf den Q-Ausgang des Flipflop an, was einen Befehl zum Wechseln von der Nachlaufbetriebsweise zur Suchbetriebsweise bedeuten würde. Ein Betriebsleistungs-Ein-Aus-Schalter 124 legt eine einem hohen logischen Pegel entsprechen· de Spannung an den Setzeingang des Flipflop 121 und den Rüoksetzeingang eines D-Flipflop 126 an« Eine Verzögerung wird durch einen Serienwiderstand 128 und einen Kondensator 130 eingefügt, der zwischen den genannten Setz- und Rückstelleingängen und Erde eingeschaltet 1st. Der D-Eingang des Flipflop 126 empfängt den Ausgang eines ODER-Gatters 132, von dem ein Eingang mit dem Ausgang eines UND-Gatters 134 verbunden 1st. Der Q-Ausgang des Flipflop 126 1st direkt mit dem parallelen Freigabeeingang PE des Registers 46 und mit einem der Eingänge des ODER-Gatters 64 verbunden. Die Erzeugung von Vor-Toren und Naoh-Toren ist der.Logik eines UND-gatters 136, eines Inverters 138, eines UND-Gatters l40 eines ODER-Gatters 142 und eines NOR-Gatters 144 unterworfen. Der Ausgang des NOR-Gatters 144 führt eine Sperrfunktion aus» und ist mit einem der Eingänge des Eingangs-UND-Gatters 66 verbunden. Die Erzeugung des Vor-Tors wird durch den Inverter 138 und die Gatter l40 und 142 gesteuert, wobei der Eingang des Inverters 138 mit dem G-Ausgang des Registers 30 verbunden ist, während die drei Eingänge des ODER-Gatters 142 mit den D-* „ E- und F-Ausgängen dieses Registers verbunden sindo Das ODER-Gatter 136 steuert die Erzeugung des Nach-Tors und die drei Eingänge dieses Gatters sind mit dem Ausgang des ODER-Gatters 72 und den A- und B-Ausgängen des Registers 46 verbundene

Der Ausgang des Empfängersystems ist in Fig. 5 gezeigt und weist die Form einer Entfernungsanzeige 146 auf» Die Entfernung bzWo der Abstand wird durch Messen des !Zeitintervälls zwischen der

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Vorderkante des PRF-Impulses 148 und der Vorderkante de3 Nach= lauf-Gatterimpulses 150 bestimmt, wobei diese in Figo 5 gezeigten Impulse 148 und 150 am Ausgang eines ODER=Gatters 152 zur Verfügung stehen· Die Zeitintervall-Mesang (und damit die Entfernungsmessung) erfolgt üblicherweise mit Hilfe eines (nioht gezeigten) Zählers in der Entfernungs-Anzeigevorrichtung, die die von einem hochfrequenten Oszillator erzeugten Impulse zählt, wobei diese hochfrequenten Zeitsteuerimpulße dem Zählereingang Über ein Gatter zugeführt werden« das in Abhängigkeit von dem FRF-Impuls 148 geöffnet und in Abhängigkeit von dem Nachlauf-Gatterimpuls 150 geschlossen wird» Die Zählerlogik schließt selbstverständlich eine Kompensation der 50-Mikrosekunden-Verzögerung des Transporters der°Bodenstation' ein_o Eine numerische Siebensegmentanzeige kam verwendet werden, um eine digitale Anzeige zu sohaffen_fl deren Anzeige kontinuierlich erneuert wird, wenn der synchrone Antwortimpuls nachgeführt wirda

Die in Fig. 4 gezeigte Register-Löschlogik JO spricht auf eines von vier Signalen oder Zuständen an, um ein Lösohen der Register 48 und 50 sowie des Flipflop 52 durchzuführen. Erstens werden He Register 48 und 50 automatisch gelöscht, wenn die Betriebsleistung durch Schließen des Sohalters 124 eingeschaltet wird^ was welter unten noch näher erläutert wird» Zweitens bewirkt der Verlust des Indexoode in der Umlaufschleife (ein fehlerhafter Zustand-, der beispielsweise duroh einen Waokelkontakt hervorgerufen wird)j daß automatisch gelöscht wird und dieser Zustand wird durch den Empfang von zwei aufeinanderfolgenden FRF-Impulsen an dem Takteingang des Flipflop 126 ohne dazwischenliegenden Ausgang mit hohem Pegel vom Q-Ausgang des Flipflop 92 erkannte Es sei bemerkt_s daß der Q-Ausgang des Flipflop 92 über die Leitung 154 mit einem der beiden Eingänge des UND-Gatters 134 verbunden ist; der hohe logische Pegel verbleibt an der Leitung 154 wenn der Indexcode verloren= geht und nicht von dem Flipflop 92 erkannt wird» Drittens leitet ein Flaggensignal von dem Empfänger am ODER-Gatter 120 ein Löschen

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ein«, Viertens leitet weiterhin der Wechsel von der Naohlauf-Betrlebsweise zur SuchbetriebsWeis© ebenfalls das Löschen über das ODER-Gatter 120 ein* weil ©in Eingang dieses Gatters über eine Leitung-156 mit ü®m ![-Ausgang des Flipflop 110 verbunden is to ■

Die Register-Löschlogik 30 spricht 'auf irgendeinen dieser vier Zustände dadurch an_p daB die Flipflopschaltung 126 gesetzt wird* um den Q-Ausgang auf einen hohen Pegel gu bringen^ wodurch der parallele Freigabeeingang PE des Register? 46 auf den hohen Pegel gebracht wirdo Hierdurch wird der Indexcoöe 1010 in das Register eingegeben und das Register 46 wird in diesem Zustand gehalten, während das Flipflop 52 und die Register 48 und 50 gelöscht Wßrden ο Bei Annahme des Zustandest bei dem der Schalter 124 gesohlos·= sen wirdj wird der niedrige logikpegel zu Anfang an den Setzein= gang des Flipflop 122 und den Rucksetze ingang des Flipflop 126 angelegt, und zwar auf Grund der Verzögerung beim Spannungsauf° bau längs des Kondensators 13O₀ Entsprechend wird das Flipflop 122 gesetzt und das Flipflop 126 wird rü-ckgesetzto

Sobald der Kondensator I30 auf den hohen Logikpegel aufgeladen ist, wird dir Übersteuernde Rüoksetsimpuls beseitigt und das Flipflop 126 spricht dann auf die an seinen D= und CK-Eingängen auftretenden Signale an₀ Der D-Eingang ist; dann hoch, weil das Flipflop 122 gesetzt isU Daher wird das Flipflop 126 bei dem nächsten an soinem CK=Eingang auftretenden PRF-Impils gesetzt> Weil der Q-Ausgang des Flipflop 126 nunmehr einen hohen logischen Pegel aufweist, wird die parallele Freigab© FE aktiviert und das Flipflop 62 wird über das ODER-Gatter 64 gesetzt. Daher wird das UND-Gatter 60 freigegeben₀ soäal Taktsteuerimpulse von der Taktsteuerimpulsquelle l4 zuiB Sp@ich@rplat2°Sprungndtavi(grk 58 und .. dann entlang der- Leitungen 54 und 56 zum Flipflop 52 und zu den Registern 48 und_;50 gelangen können. Entsprechend wird der.Indexoode in das Register 46 eingegeben und in diesem festgehalten,

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während irgendeine vorher in dem Flipflop 52 und den Registern 48 und 50 befindliche Information durch die Zuführung von Taktsteuerimpulsen und durch das Fehlen irgendeines Einganges an dem D-Eingang des Flipflop 52 gelöscht wird. Dieser Zustand bleibt bis zum nächsten FRF-Impuls unveränderte Zu diesem Zeitpunkt wird das Flipfldp 126 rüekgesetzt, weil sein D-Eingang nunmehr einen niedrigen Pegel aufweist, und zwar auf Grund der vorhergehenden Rückstellung des Flipflop 122 zu dem Zeitpunkt, zu dem das Flipflop 126 gesetzt wurde» Das Rücksetzen des Flipflop 126 gibt das erste Register 46 frei* so daß die Detektorschaltung in einen Zustand gebracht wird, in dem sie empfangene Impulse verarbeiten kann, die an dem ANlWORT-Eingang des UND-Qatters 66 erscheinen O

Nach dem Löschen der Register und der Eingabe des Indexcode sei nun angenommen, daß eine anfängllohe Entfernungsabtastung gerade durch einen PRF-Impuls eingeleitet wurde» Es ist zu erkennen* laß jeder FRF-Impuls das Flipflop 92 rüoksetzt, um die Sperrfunktiorj an der Leitung 94 zu beseitigen,» Die Schaltung ist nun in einem Zustand, in der sie zur Aufnahme von empfangenen Impulsen bereit ist, wenn die Abtastung fortgesetzt wird» Den Registern werden Taktimpulse zugeführt und der Indexcode wird aus dem ersten Register 46 herausverschoben und weiter durch die 265 Informations= Bits (die Speicherkapazität des Flipflop 52 und der Register 48 und 50) welterverschoben,

In der vorstehenden Beschreibung anhand der Figg_o 1 und 2 wurde ein Antwortimpuls in dem fünften Entfernungsintervall empfangen Wenn dieses Beispiel beibehalten wird _s setzt ein Antwortimpula von dem Decoder des Empfängers^ der während das fünften Entfernungsintervalls auftritt, das Flipflop 68„ das seinerseits das Flipflop 70 bei dem nächsten Taktimpuls setat» Es dürfte verständlich sein, daß zu diesem Zeitpunkt der NACHLAUFGA TTER=E iri gang des UND-Gatters 66 dauernd auf einem hohen Pegel gehalten

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wird« Außerdem ist der Ausgang von dem NOR-Gatter 144 hooh und das Flipflop 100 ist zurUokgesetzt« so daß der Q-Ausgang dieses Flipflop hoch ist, weil der PRF-Impuls einem Rücksetzeingang .zugeführt wurde. Entsprechend ist der Eingang des UND-Gatters 66 so vorbereitet, daß irgendein empfangener Impuls an den S-Eingang des Flipflop 68 weitergeleitet wird ο

Wenn das Flipflop 70 gesetzt ist, wird der hohe logisohe Pegel an seinem Q-Ausgang direkt dem seriellen Eingang SI des Registers 46 Über das ODER-Gatter 72 zugeführt. Hierdurch wird das erste Bit des Registers 46 bei dem folgenden Taktsteuerimpuls auf einen hohen Pegel gebraoht und diese Information wird Bit für Bit bei darauffolgenden Taktimpulsen das Register entlang verschobene Das Flipflop 70 wird daruffolgend rückgesetzt, weil sein Q-Aus« gang über eine Leitung 158 mit dem Rüoksetzeingang des Flipflop 68 verbunden ist. Wenn das Flipflop 68 rüokgesetzt ist_p ist der J-Eingang des Flipflo^.70 nunmehr, auf einem niedrigen Pegel, so daß er keine Steuerwirkung ausübt₀ Der K-Eingang 1st auf Grund des Η-Ausganges von dem Register 50 hoch» Entsprechend wird das Flipflop 70 beim nächsten Taktimpuls rückgesetzt.

Der gerade beschriebene Vorgang ist in dem Zeitdiagramm nach Figo 6 dargestellt. Die Logikpegel der Ausgänge der links aufgeführten Elemente sind in Fig. 6 in zeitlicher Beziehung zu den Rechteck-Taktimpulsen dargestellt» Die Flipflops, Gatter und Register sind mit ihren Bezugsziffern angegeben, wie zJä» ^HFF 68" duroh die dritte Zeile, die den Q-Ausgang des Pllp'flop 68 darstellte Die gestrichelten Linien zeigen, daß der empfangene Impuls am ANTWORT-Εingang zu irgendeinem Zeitpunkt während des diesem Taktimpuls entsprechenden Entfernungsintervalls auftreten kann₀

Fig. 6 zeigt weiterhin die Erzeugung eines Drei-Bit°(Drei-Speioherplatz)Nach-Tores 159, das das Eingangs-UND-Gatter 66 für drei

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Entfernungsintervalle sperrt, die auf das fünfte Entfernungsintervall folgen, indem ein Impuls empfangen wurde» Diese Wirkung erfolgt auf Grund des ODER-Gatters 1^6, dessen Ausgang dem NOR-Gatter l44 zugeführt wird. Die drei Eingänge des ODER^Gatters 136 sind mit dem Ausgang des Gatters 72 bzw« den A- und B-Ausgängen des Registers 46 verbunden» Daher wird, wie dies durch die sohraffierten Impulse in Pig« 6 dargestellt ist₉ das Nach-Tor 159 aufrechterhalten, wenn der Impuls taktgesteuert durch den B-Ausgang des Registers 46 weitergeleitet wird α

Am Ende der Abtastung erscheint der Indexcode 1010 an. den E-, F-, Q- und Η-Ausgängen des Registers 50 und leitet zu diesem Zeitpunkt eine spezielle Funktion ein_o Weil F und H einen niedrigen Logikpegel aufweisen (die beiden ¹¹O" des Indexcode) weist der Ausgang des mit negativer Logik arbeitenden NAND-Gatters einen hohen Pegel auf₀ Die einen hohen Pegel aufweisenden E= und G-Ausgänge des Registers 50 sind direkt mit den beiden Ein» gangen des UND-Gatters 88 verbunden_o Weil der dritte Eingang des Gatters 88 den Ausgang mit hohem Pegel von dem Gatter 86 empfängt_c liefert das Gatter 88 einen Ausgang durch das ODER-Gatter 90 an den S-Eingang des Flipflops 92, wodurch dieses gesetztwird und die Sperrleitung 94 auf einen hohen Logikpegel bringt_o Hierdurch wird die (noch zu erläuternde) Umlauflogik gesperrt^ damit der Indexoode 1010 ohne Umweg entlang einer Leitung I60 von dem H-Ausgang des Registers 50 zu einem der Eingänge des UND-Gatters 76 versohoben werden kann» Weil der andere Eingang des UND-Gatters 76 durch die Sperr leitung 94 auf einem hohen Pegel gehalten wird, wird der Indexoode direkt zum seriellen Eingang des ersten Registers 46 Über das UND-Gatter 76 und das ODER-Gatter 72 verschoben« Sobald sich der Indexoode wieder in seiner Ausgangsposition in dem Register 46 befindet, wird dies durch das mit negativer Logik arbeitende NAND-Gatter 80 und das UND-Gatter 82 festgestellt, um den monostabilen Muktivibrator 84 zu triggern, so daß das Flipflop 62 durch den über eine Leitung 162 zugeführten Aua=

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gang des monostabilen MuHlvibrators rückgesetzt wird» Wenn das Flipflop 62 rüokgesetzt wird« wird das UND-Gatter 60 gesperrt und es werden keine Taktimpulse mehr den Registern zugeführt.

Der Grund, warum die Sperrleitung 94 weiterhin verhindert, daß irgendwelche empfangenen Impulse eine Störung der direkten übertragung des Indexcode hervorrufen, wird aus der Wirkung des UND·= Qatters 74 zu dem Zeltpunkt verständlich, zu dem die Leitung 94 (und damit einer der Eingänge dieses Oatters) einen hohen Pegel aufweistο Der andere Eingang dieses Oatters 74 ist Über eine Leitung 164 mit dem Ausgang des Inverters 96 verbunden, der der 5-Ausgang des Registers 50 istο Eine Leitung 166 verbindet den Ausgang des Gatters 74 direkt mit dem Rüoksetzeingang des Flipflop 7O₀ Daher wird der Rüoksetzeingang R des Flipflop 70 immer dann aktl·» viert, wenn der Η-Ausgang des Registers 50 hoch ist„ Obwohl der RUcksetzeIngang des Flipflop 70 freigegeben ist, wenn der H-Aus= gang des Registers 50 niedrig ist, kann das Flipflop 70 dennoch nicht vor dem nächsten Taktimpuls gesetzt werden und zu dem Zeitpunkt ist der Η-Ausgang wieder hooh (entspreohend dem 1010° Code)e

Fig« 7 zeigt die Betriebsweise der Detektorschaltung während der zweiten Abtastung, wobei angenommen ist* daß der vorher empfangene Impuls der synchrone Antwortimpuls ist. Daher tritt er erneut während des fünften EntfernungsIntervalls auf und die Flipflops 68 und 70 werden wieder wie vorher gesetzt. Die Abtastung wird durch den zweiten PRF-Irapuls in der glelohen Welse wie bei der vorhergehenden Abtastung duroh Rücksetzen des Flipflop 92 und Setzen des Flipflop 62 eingeleitete In dieser letzteren Hinsicht sei darauf hingewiesen _g u&S die von dem ^-Ausgang des Flipflop 92 ausgehende Leitung 154 mit ©inem der Eingänge des ODER-Gatters 64 verbunden ist« (Obwohl der PRF-Impuls ebenfalls dem CK-Takteingang des Flipflop 126 zugeführt wird, bleibt dieses Flipflop zurückgesetzt, well der D~Singang dieses Flipflop zu dem

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Zeitpunkt, zu dem die Vorderkante des PRF-Impulses auftritt, noch einen niedrigen Pegel aufweist«)

Aus Fig» 7 ist zu erkennen, daß der bei der ersten Abtastung in den Registern gespeicherte Impuls von dem Speicherbit in dem Re= gister 50, von dem der B-Ausgang abgenommen wird* zu dem Speicher=- bit mit dem G-Ausgang duroh die aufeinanderfolgende Zuführung von fünf Taktimpulsen versohoben.wurde, die den ersten fünf Ent·= fernungsintervallen der zweiten Abtastung entsprechen« Der einen hohen Pegel aufweisende G-Ausgang des Registers 50 fällt daher zeitlich mit dem Setzen des Flipflop 68 zusammen,, Die Korrelations· logik bestimmt, daß die beiden Impulse bei aufeinanderfolgenden Abtastungen in dem gleiohen Entfernungsintervall aufgetreten sindo Daher bleibt das Flipflop 70 nunmehr für zwei Entfernungsintervalle anstelle von einem gesetzte Entsprechend ist eine Impuls= folge von zwei Impulsen entstanden, die nun durch die Register hinduroh weiterversohoben wirdo

Bei Betrachtung des in FIg₀ 7 dargestellten Ausgangszustandes NOR-Gatters 144 ist zu erkennen, daß der synchrone Antwortimpuls in dem Speicherplatz oder Entfernungsintervall zwischen dem Nach-Tor 159 und einem drei Speicherplätze umfassenden Vor-Tor 166 erneut aufträte Die sohraffierten Impulse an den D-, E- und F= Ausgängen des Registers 50 zeigen die Erzeugung des Vor«Tores 166 duroh die Wirkung des ODER-Gatters 142, des Inverters 138 und des UND-Gatters l40„ Das drei Speicherplätze umfassende Vor= Tor 166 dient zur Sperrung des UND-Gatters 66 am Eingang für drei Entfernungsintervalle vor einem sich möglicherweise wiederholenden Impulsa um die nachteilige Erzeugung eines 1010-Index= code durch zufällig empfangene Impulse auszuschließenο Es ist zu erkennen, daß das Naoh-Tor 159 nunmehr eine Länge von vier Speicherplätzen auf Grund der beiden sich nunmehr im Speicher befindlichen Impulse der Folge, die durch das Speicherbit in dem Register 46 taktgesteuert hindurohgeführt werden^ «as dem B-Ausgang dieses Registers entspricht.» Der schraffierte Ausgang des

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Gatters 72 und die A- und B-Ausgänge des Registers 46 erläutern wiederum die Erzeugung des Nach-Tores 159°

Die Eingangs- und Korrelationsschaltung 22 führt eine Additionsfunktion bei der Bildung der vorstehend beschriebener^, zwei Impulse umfassenden Impulsfolge aus. In Fig. 4 ist zu erkennen« daß das Flipflop 70 nun für zWei Entfernungsintervalle gesetzt bleibt« well das Η-Signal von dem Register 50 (niedriger Pegel) an dem K-Eingang ein Rüoksetzen durch den Taktimpuls für das sechste Intervall verhindert. Es ist aus Fig. 7 zu erkennen, daß der Η-Ausgang des Registers 50 (auf Grund des vorhergehenden Impulses in dem Speicher) während des Intervalls hoch ist, während dessen das Flipflop 70 zu Anfang gesetzt ist. Entsprechend ist 3 weiterhin zu dem Zeitpunkt niedrig« zu dem der nächste Taktimpuls auftritt, der andernfalls das Flipflop 70 zurückstellen würde. Es sei daran erinnert, daß Zustandsänderungen an der posi= tiv verlaufenden Flanke der Taktimpulse erfolgen und daß daher der Η-Ausgang des Registers 50 zu dem Zeitpunkt noch nicht auf den niedrigen Pegel zurückgekehrt ist, zu dem die Vorderkante des zweiten Taktimpulses auftritt« der auf das anfängliche Setzen des Flipflops 70 folgt.

Aus Fig. 7 ist zu erkennen, daß das Speicherbit in dem Register 50, das dem B-Ausgang entspricht, das fünfte Entfernungsintervall darstellt. Entsprechend stellt das den F-Ausgang aufweisende Bit das erste Entfernungsintervall dar und die G- und Η-Ausgänge des Registers 50 werden zusammen mit der Umlauflogik verwendet, um die bei aufeinanderfolgenden Abtastungen empfangene Impulsinformation zu korrelierenο Aus diesem Grund weist das ausführlich in Fig. 4 dargestellte Ausführungsbeispiel tatsächlich eine Kapazität von 263 Intervallen anstelle von 265 Intervallen auf, und zwar auf Grund der Verwendung der G= und Η-Ausgänge des Registers 50 für diesen Zweck.

Das in Fig. 8 dargestellte Zeitdiagramm zeigt die Zustände der verschiedenen Ausgänge bei der dritten Abtastung unter der Annahme,

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daß der synchrone Antwortimpuls im fünften Entfernungsintervall wiederum empfangen wird= Das Naoh-Tor 159 wird um ein weiteres Intervall verlängert und das Flipflop 70 bleibt nunmehr für drei Intervalle gesetzt, um eine drei Impulse umfassende Folge zu erzeugen, die zum Register 46 übertragen und duroh die Register hinduroh verschoben wird» Wenn jedoch der synchrone Antwortimpuls nicht auftritt (oder wenn vorhergehende Impulse im fünften Entfernungsintervall zufällige Impulse waren) so führt die Logik eine Subtraktionsfunktion aus, die am besten anhand des Ausgangs=¹ zustandes des UND-Gatters 78 während des sechsten Entfernungsintervalls verständlich wird» Das Flipflop 70 wird selbstverständlich nioht gesetzt, well kein Impuls empfangen wird« Die drei Eingänge des Gatter 78 sind nur während des einen Entferhungsintervalls während dem die G- und Η-Ausgänge des Registers 50 hoch sind, alle auf einem hohen logischen Pegel ο Daher wird nur ein einziger Impuls von dem ODER-Gatter 72 zum seriellen Eingang des Registers 46 übertragen. Das Endergebnis besteht darin, daß die vorher zwei Impulse umfassende Impulsfolge im Speicher nun auf einen einzelnen Impuls verringert wurde»

Im einzelnen verbindet eine Leitung 168 einen der Eingänge des UND-Gatters 78 mit dem Q-Ausgang des Flipflops 104 und dieser Ausgang ist auf einem hohen Pegel, während die Schaltung die Korrelationsfunktion ausführt» Ein weiterer Eingang des Gatters 78 ist über die Leitung 160 mit dem Η-Ausgang des Registers 50 verbunden. Der dritte Eingang des Gatters 78 ist über eine Leitung 170 mit dem G-Ausgang des Registers 50 verbunden» Wenn sich lediglich ein Impuls von einer vorhergehenden Abtastung oder vorhergehenden Abtastungen im Speicher befunden hätte, so würde dieser Impuls subtrahiert werden und es verbliebe keine Information, die zu übertragen oder zum Umlauf gebracht werden müßte, weil der Ausgang des Gatters 78 niedrig bleiben würde, wenn der einzelne Impuls im Speicher zum G- und dann zum Η-Ausgang des Registers verschoben würde. Es ist daher verständlich, daß sich keine Information ergibt, die das ODER-Gatter 72 zum Register 46 über-

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tragen müßte, wenn nicht ein Ausgang mit hohem Pegel entweder von dem UND-Gatter 78 oder dem Flipflop 70 auftritt.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Entfernungserfassung angezeigt, wenn eine Impulsfolge mit fünf Impulsen erzeugt wurde. Diese Impulszählung stellt die Identität des synchronen Antwortimpulses sicher und bewirkt, daß die Schaltung von der Such- in die Nachlaufbetriebsweise übergeht» Wie es aus Fig. 4 zu erkennen ist, liefert das UND-Gatter 98 einen Ausgang wenn eine Folge von vier Impulsen in den vier D-, E-, F- und G-Ausgängen entsprechenden Bits des Registers 30 gespeichert istο (Die Existenz eines Impulses im Speicher am E-Aüsgang wird angenommen) ο Das Flipflop 100 wird bei dem näohsten Taktimpuls gesetzt, um das mit dem Q-Ausgang dieses Flipflops verbundene UND-Gatter 102 zu öffnen» über eine Leitung 172 stellt der andere Eingang des UND-Gatters 102 fest, ob das Flipflop 70 gesetzt 1st oder nicht* was bedeutet, daß ein weiterer Synchronimpuls empfangen wurde. Wenn dies der Fall ist, ist der Q-Ausgang des Flipflop 70 hoch und der Ausgang des UND-Gatters 102 setzt das Flipflop 104. Der Anstieg des Q-Ausganges des Flipflop 104 auf den hohen logischen Pegel zeigt die Entfernungserfassung an und bringt einen der beiden Eingänge des NAND-Gatters 106 auf. einen hohen Pegel. Der anders Eingang des NAND-Oatters 106 nimmt einen hohen Wert an, wenn das Flipflop 62 am Ende der Abtastung rückgesetzt wird·. Daher nimmt der Ausgang des NAND-Gatters 106 einen niedrigen Wert an und setzt das Flipflop 110, so daß dessen Q-Ausgang einen hohen Pegel annimmt und den Nachlaufbefehl erzeugt.

Im folgenden wird die Betriebsweise des Detektors in der Nachlauf-Betriebsweise beschriebene Die Taktimpulsquelle 114 und die Nachlaufschaltung 112 schließen einen 8 MHz-Oszillator und ein durch 160 teilendes Netzwerk ein und der Ausgang dieses Netzwerks besteht in den Taktimpulsen, die dem UND-Gatter 60 mit einer Periode von 20 Mikrosekunden zugeführt werden„ Entsprechend erfolgen 160 Zählungen während Jedes Entfernungsintervalls., Zum Zeitpunkt der Entfernungserfassung, zu dem das Vorhandensein einer Impulsfolge

mit fünf Impulsen zuerst durch den hohen Ausgang an dem Eingangs-

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gatter 66 und dem UND-Gatter 98 angezeigt wird, werden Zwischenspeicher in dem durch 160 teilenden Netzwerk aktiviert, um die Informationen in den Zählern des Netzwerkes zu diesem Zeitpunkt zu speichern. Diese Funktion wird in Abhängigkeit vondem hohen logischen Pegel am Eingang 114 der Nachlaufschaltung 112 ausgeführte Durch Zwischenspeicherung des Zeitspeicherinhaltes wird die Information bezüglich der Verschiebung gespeichert, die erforderlich ist, um den nächsten synchronen Antwortirapuls mit dem Mittelpunkt des Speicherplatzes (EntfernungsIntervalls) auszurichten, in dem dieser Impuls auftritt» Entsprechend wird bei der ersten Entfernungsabtastung in der Nachlaufbetriebsweise eine Zeitverzögerung in der Taktsteuerimpulsquelle 14 hervorgerufen, die gleich der in den Zählern des durch l60 teilenden Netzwerks gespeicherten Zahl ist, wobei diese Zahl den Bruchteil eines Ent=·

fernungsIntervalls darstellt, um den der Taktimpuls verzögert werden muß um den nächsten Antwortimpuls in die Mitte des Speicherplatzes zu bringen, in dem er ersoheint, und zwar auf der Grundlage seiner Ankunftszeit während der vorhergehenden Abtastung, während der die Entfernung erfaßt wir de.

Die Nachlaufschaltung 112 erzeugt außerdem den Naohlauf-Torimpuls (siehe den Nachlauf-Torimpuls bei 15O in Pig» 5) bei der erwarte» ten Ankunftszeit des nächsten synchronen Antwortimpulses, wobei die Breite des Torimpulses gleich einer Zehntel nautischen Meile ist und dieser Impuls ist zeitlich auf der erwarteten Ankunftszeit des Antwortimpulses zentriert. Dieser wird dem NACHLAUFGATTER-Eingang des UND-Gatters 66 zugeführt, so daß dieses UND-Gatter 66 nunmehr nur dann freigegeben ist, wenn der synchrone Impuls erwartet wird« (Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß, obwohl dies nicht hler erläutert ist, das AusfUhrungsbeispiel von seiner Art her dazu geeignet ist, andere Entfernungsintervalle während des Nachlaufvorganges abzusuchen, indem das UND-Gatter 66 lediglich während einer vorher ausgewählten Anzahl von Entfernungsintervallen auf jeder Seite des Nachlauf-Torimpulses gesperrt wird.) .

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Ein voreilender Törlmpuls und ein nacheilender Törimpuls werden ebenfalls von der Nachlaufschaltung 112 erzeugt und in der Nachlauf logik verwendeto Der voreilende Torimpuls wird in der Schaltung vor der erwarteten Ankunftszeit des synchronen Antwortimpulses synthetisiert und.endet an der Vorderkante des Nachlauf= Torimpulses während der nächeilende Torimpuls an der Hinterkante des Nachlauf-Torimpulses beginnt» Wenn der AntwortimpuLs während des voreilenden oder nacheilenden Torimpulses auftritt, so werden die Zähler in dem durch l60 teilenden Netzwerk korrigiert, um. den Antwortimpuls bei der nächsten Abtastung wieder in zeltliche Übereinstimmung mit dem Nachlauf-Torimpuls zu bringen₀ Es 1st verständlich, daß der Antwortimpuls zu diesem Zweck direkt von dem Dekoder zur Korrekturlogik der Nachlaufschaltung 112 geführt wird.

Weil sich das Luftfahrzeug selbstverständlich gegenüber dem Transponder der Bodenstation bewegt, ist es von Zeit zu Zeit erforderlich, die Entfernungsintervalle zu wechseln,» wenn die Korrektur nicht mehr länger innerhalb eines vorgegebenen Speicherplatzes durchgeführt werden kann. Dies ist die Funktion des Speicherplatz-Sprungnetzwerkes 58. Wenn sich das Luftfahrzeug dem Boden transponder nähert, wird dieser Sprung durch Unterbrechen einer Periode des Taktimpulses an der Leitung 56 durchgeführt, während die Leitung 54 weiterhin gespeist wird, so daß die Information in den vier Speicherbits des Registers 46 weiterbewegt wird* während die Information für einen Taktimpuls in den Registern 48 und 50 festgehalten wird» Das Flipflop 52 dient zu diesem Zeitpunkt dazu, irgendeine Information zu empfangen, die von dem D-Ausgang des Registers 46 heraus \erschoben wird (wobei irgendeine Information in dem Flipflop 52 verlorengehen würde, was jedoch ohne Bedeutung ist») Umgekehrt wird, wenn sich die Entfernung vergrößert, der Speicherplatz-Sprung dadurch durchgeführt, daß eine Periode an der Leitung 54 unterbrochen wird, ohne daß die Leitung 56 unterbrochen wird. Daher wird das Register 46 und das Flipflop 52 für ein Entfernungsintervall festgehalten während die Register 48 und 50 weitergeschaltet werden.

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Die Funktion des Speichers 116 besteht darin, zusätzliche Impulsinformation zu speichern, nachdem die Impulsfolge eine Länge von 12 Impulsen erreicht. Durch die Verwendung dieser Speicherfunktion leitet ein Ausfall des Antwortimpulses für einige Sekunden keine weitere Suche ein« Stattdessen bleibt das System in der Nachlauf-Betriebsweise, bis die Impulsfolge auf drei Impulse verringert wurder

Das UND-Gatter Il8 liefert einen Ausgang an den Speicher 116, sobald die Impulsfolge insgesamt 12 Impulse umfaßt» wie dies durch die Ausginge der Register 46 und 50 festgestellt wird"» Dies bewirkt die Zuführung: eines'Ausgangsimpulses entlang einer Leitung

174 zum ODER-Gatter 90, um das Flipflop 92 zu setzen und um andererseits die Sperrleitung 94 zu aktivieren, damit die zwölf Impulse umfassende Impulsfolge direkt ohne irgendeine Änderung in der Größe hindurchverschoben werden kann» Wenn der Antwortimpuls empfangen wird, der zur zwölf Impulse umfassenden Impulsfolge hinzuaddiert werden würde* so wird dies durch den Zähleingang

175 des von 0 bis 128 zählenden Zählers des Speichers II6 fesi= gestellt, der mit dem Q-Ausgang des Flipflop 70 über die Leitung 172 verbunden ist« Wenn der Q-Ausgang des Flipflop 70 hoch ist, zählt der Zähler um 1 vorwärts» Das Flipflop 70 wird zurückgestellt, nachdem die Impulsfolge wieder in das Register 46, das Flipflop 52 und das Register 48 in Umlauf, gebracht wurde-, und zwar auf Grund des Ϊϊ-Ausgangs von dem Register 50 an dan K-Eingang dieses Flipflop. Wenn umgekehrt das Flipflop 70 nicht gesetzt wird (ein Impulsausfall) so wird die in dem Speicher II6 vorhandene Zählung um 1 verringert» Sollte der Speicher II6 gefüllt sein (eine Zählung von 128), so hält er diese Zählung, zählt jedoch abwärts, wenn das Flipflop 70 während einer Abtastung nicht gesetzt wird.

Wenn der Antwortimpuls verlorengeht und der Speicher nach und nach bis auf 0 herunterzählt und das Flipflop 70 erneut nicht

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gesetzt wird, so wird der Ausgang von dem Speicher 116 nicht mehr an die Leitung 174' geliefert und das Flipflop 92 ist nicht gesetzt. Nun verringert das fortgesetzte Fehlen von Antwortimpulsen die Impulsfolge durch die weiter oben beschriebene Subtraktionslogik., Schließlich wird durch die Wirkung des UND-Gatters 108 das Flipflop 110 rtlokgesetztp weil sein D-Eingang niedrig wird, wenn das Flipflop nicht mehr gesetzt werden kann, und zwar auf Grund des Fehlens von einen hohen Pegel aufweisenden Ausgängen von dem UND-Gatter 98 (wobei ledlglioh drei Impulse in der Impulsfolge verbleiben)«■ Das Rücksetzen des Flipflops 110 aktiviert die Registerlöschlogik ^O über das ODER-Oatter 120, um die Register zu löschen und um von der Nachlauf-Betriebsweise v/leder zurück in die Suchbetriebsweise überzugehen»

Ein wesentlicher Vorteil des beschriebenen Ausfuhrungsbeispiels besteht darin, daß ein Empfangssystem für DME-Systeme gesohaffen wird, das keine hohe Abfrage-Impulswiederholfrequenz FRF benötigt, um den synchronen Antwortimpuls unabhängig von der Lage des syn= chronen Impulses in, der Entfernungsabtastung schnell zu identifizieren. Weiterhin ergibt das bevorzugte AusfUhrungsbeispiel Detektorschaltungen zur Verwendung in DME- und anderen Anwendungen, bei denen ein synohroner Impuls zu einem Empfänger Jeweils während einer Anzahl von wiederholten Entfernungsabtastungen zurückgeführt wird, wobei die Schaltung die während aufeinanderfolgender Abtastungen empfangene Impulsinformation korreliert, um den wiederkehrenden synchronen Impuls festzulegen, damit eine Entfernungsbestimmung durchgeführt werden kann· Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufsuchen und Festlegen eines synchronen Eohoimpulses gesohaffen wird, wobei in kontinuierlich arbeitender Speicher verwendet wird, der alle (oder fast alle) empfangenen Impulse bei jeder Entfernungsabtastung speichert und wobei diese Impulsinformation mit den während darauffolgender Abtastungen empfangener Impulse korreliert wird, um fast sofort den synchronen Impuls zu identifizieren und ihn von zufälligen Impulsen zu trennen« Zusätzlich wird ein Ver-

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fahren und eine Vorrichtung geschaffen, bei der die zur Identi= fikation des synchronen Impulses erforderliche Zeit vollständig auf der mathematischen Statistik der Situation und nicht auf der Kompliziertheit der Schaltung beruhte

Dabei wird die Korrelation mit Hilfe einer Umlauflogik erzielt, die eine vorher gespeicherte Impulsinformation mit neu ankommenden Impulsen vergleicht, um den Speicherinhalt zu erneuern» während jede Entfernungsabtastung durchgeführt wird. Weiterhin wird die Impulsinformation in dem Speicher in digitaler Form gespeichert und eine Impulsfolge wird in dem Speicher bei der Entfernung gespeichert, bei der der synohrone Impuls auftritt, um auf diese Weise die Identität jedes synchronen Impulses zu überprüfen»

Weitere zusätzliche Vorteile schließen die Möglichkeit des Aufsuohens, Festlegene und Identifizieren von mehr als einem syn«= ohronen Impuls in unterschiedlichen Entfernungen, die Schaffung eines Systems dieser Art» das außerdem den Impulsnaohlaufbetrieb nach der Identifikation des synchronen Impulses erleichtert* die Fähigkeit der Erfassung zusätzlicher synchroner Impulse bei in der Naohlaufbetriebsweiee befindlichem System und die Schaffung eines Systems ein, dessen Eigenschaften bei der R ad ar «Suche und Zielverfolgung sowie bei Transponder-Detektorsystemen sowie bei jeder anderen Anwendung brauchbar sind» wie Z₀B. bei !Collisions** Verhütungssystemen, die ein extrem sohnelles Ansprechen erfordern.,

Patentansprüche»

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   Digitaler Empfängerdetektor zum Aufsuchen eines synchron auf= tretenden Eohoimpulses unter zufällig auftretenden Impulsen» die während Jeder Entfernungsabtastung eines Entfernungsmeßsystems empfangen werden, das wiederholte Entfernungsabtastungen verwendet, die jeweils durch einen Suohimpuls eingeleitet werden, gekennzeiohne t durch Informationsspeichereinrichtungen (10, 10a) mit einer Vielzahl von Speicherbits (52, 48, 5OA-P), die eine entsprechende Vielzahl von Entfernungsintervallen in dem abgetasteten Entfernungsbereioh darstellen, mit den Speiehereinriohtungen (10, 10a) gekoppelte Eingangs« einrichtungen (22, 66₉ 68, 70), die auf die empfangenen Impulse ansprechen und den empfangenen Impulsen entsprechende Ausgangsimpulse erzeugen und diese Ausgangsimpulse in die Informations= speichereinriohtungen eingeben, mit den Informationsspeicher» einrichtungen (10, 10a) und den Eingangseiiiriohtungen (22,66, 68, 70) gekoppelte Korrelationseinriohtungen (22, 50H, 70, 72) zum Korrelieren der in einer Anzahl der Speicherbits während der vorhergehenden Entfernungsabtastung gespeicherten Impulsinformation mit ankommenden Impulsen, die in den entsprechenden Entfernungsintervallen während der darauffolgenden Entfernungsabtastung empfangen werden und die bewirken, daß die Informationsspeiohereinriohtungen (10, 10a) zusätzliche Impulse in benachbarten darauffolgenden Speicherbits in Abhängigkeit von dem Auftreten des synchronen Echoimpulses in den entsprechenden Entfernungsintervallen akkumulieren, und auf die gespeicherte Impulsinformation ansprechende Ausgangseinrichtungen (98, 100, 102, 104) zur Anzeige der Entfernungserfassung, wenn die gespeicherte Impulsinformation einer vorgegebenen Impulszählung entspricht, die ausrioht, um die Identität des synchronen Echoimpulses zu Überprüfen und sicherzustellen«,

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   2. Digitaler Empfäßgerdetektor naoh Anspruch 1, dadurch g e « kennzeichnet ,daß die Korrelationseinrichtungen (22, 5OR* 70* 12* 46) Einrichtungen (500* 78) zum Löschen der in den Speichereinrichtungen (10* 10a* 52* 48, 50A-F) während der vorhergehenden Entfernungsabtastung gespeicherten Impuls=- information während der darauffolgenden Entfernungsabtastung und in den Entfernungsintervallen, in denen während dieser darauffolgenden Entfemungsabtastung keine Impulsinformation empfangen wird« einschließen.

   3. Digitaler Empfängerdetektor nach Anspruch l_g dadurch g e k e η η ze i σ h η e t * daß die Korrelationseinrichtungen (22, 50H,., 70* 72, 46) Einrichtungen (500, 78) zur Subtraktion eines Im« pulses von der in den Spelehereinrichtungen (10, 10a) während der vorhergehenden Entfernungsabtastung gespeicherten Impulsinformation bei fehlendem Impuls während einer darauffolgenden Entfernungsabtastung und zum Addieren eines Impulses zu der in den Speichereinrichtungen (lO_a 10a) in Jedem Entfernungs-Intervall gespeicherten Impulsinformation,, in denen ein Impuls während einer darauffolgenden Entfernungsabtastung empfangen wird* einschließen* so daß lediglich ein synchroner Echoimpuls die Akkumulation der vorgegebenen Impulszählung hervorruftο

   Digitaler Empfängerdetektor nach einem der Ansprüche 1 bis J₀ dadurch gekennze i ohne t * daß die Vielzahl von Speicherbits (42_S 48, 50A-F) ein erstes, ein erstes Entfernungs-· Intervall darstellendes Bit (50F), ein letztes* das letzte Ent= fernungsintervall darstellendes Bit (52) und dazwischenliegende Bits (48, 5QA-E) einschließt, die aufeinanderfolgende Entfernungsintervalle zwischen den ersten und letzten Bits dar= stellen* daß die mit den Speichereinrichtungen (10, 10a) gekoppelten Eingangseinrichtungen (22, 66, 68, 70) zur Eingabe einer Impulsinformation in das letzte Speicherbit (52) in Ab» hängigkeit von während einer Entfernungsabtastung empfanger, en Impulsen einschließen und daß der Empfängerdetektor weiterhin mit den Spdbhereinrichtungen (10, 10a) gekoppelte Informations«

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   ttbertragungselnriohtungen (l4, 60, 58) einschließt« um die Impulsinformation in dem letzten Speioherbit (52) aufeinanderfolgend zu den Übrigen Bits (48, 50A-F) weiterzuübertragen, während jedes EntfernungsIntervall einer vorgegebenen Entfernungsabtastung zeitlich auftritte

   Digitaler Empfangerdetektor naoh Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrelationseinrichtungen (22, 50H₄ 70, 72) Einrichtungen (50H, 70) zur Erzielung der Akkumulation der mehrfachen Impulsinformation in den Speiohereinrichtungen (10, 10a) durch aufeinanderfolgende Erregung des letzten Speicher« bits (52) beginnend mit dem EntfernungsIntervall, zu dem ein synchroner Echoimpuls auftritt, einschließen, so daß eine Impuls" Folge erzeugt wird, die in einer Anzahl von benachbarten Speicher· bits gespeichert wird, die der Anzahl von Impulsen in der Impuls= folge entspricht.

   Digitaler Empfängerdetektor naoh einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichne t durch ein Nach-Tor erzeugende Einrichtungen (126, 144), die mit den Eingangsein« richtungen (22, 66, 68, 70) gekoppelt sind und auf die von den Eingangseinrichtungen (22, 66, 68, 70) zum Zeitpunkt der Eingabe der Ausgangsimpulse in die Speiohereinrichtungen (10, 10a) durch die Eingabeeinrichtungen (22, 66_f 68, 70) erzeugten Impulse ansprechen, um irgendwelche während einer vorgegebenen Anzahl von Entfernungsintervallen nach dem empfangenen Impuls empfangene Impulse zu sperren, so daß eine Störung der Betriebswelse der Korrelationseinriohtungen (22, 50H, 70, 72) durch die darauffolgend empfangenen Impulse verhindert ist.

   Digitaler Empfängerdetektor naoh einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Informations-Ubertragungselnrichtungen (14, 60, 58) weiterhin eine Impulsfrequenzquelle (14) zur Erzeugung einer Anzahl von Taktimpulsen

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   mit einer Wiederholfrequenz, die den Entfemungsintervallen entspricht_a einschließen« daß die Speichereinrichiungen (1O₉ 10a) ein Schieberegister einschließen^ das auf die Taktimpulse anspricht und die Vielzahl von Speicherbits (52, 48, 50A°F) aufweist, und daß die Informations^Ubertragungseinrichtungen (l4, 60, 58) die Zuführung der Taktimpulse an das Schieberegister in Abhängigkeit von dem Suchimpuls beginnen und diese Zuführung von Taktimpulsen nach dem letzten Entfernungsinter= vall in jeder Entfernungsabtastung beenden„

   Digitaler Empfängerdetektor nach Anspruch 7_a dadurch g e k e η η ze i ohnet « daß die Speiohereinrichtungen (1O₂ 10a) weiterhin eine Vielzahl von zusätzlichen Speicherbits (46) einschließen und daß der Detektor weiterhin Indexeinriehtungen (126) einschließt, die zwisohen den Eingangseinrichtungen (22, 66, 68, 70) und dem Schieberegister angeschaltet sind, um einen Index·= code in die zusätzlichen Speicherbits (46) einzugeben, der die Grenze der abgetasteten Entfernung .bezeichnet, wobei der Indexoode durch die Informationsübertragungseinrichtungen (l4₅ 60, 58) von den zusätzlichen Speicherbits (46) durch dar» Schiebe·= register hinduroh weiterübertragen wirdo

   9ο Digitaler Empfängerdetektor nach Anspruch 8_S 3 e k e η η zeichnet durch mit den Eingangs einrichtungen (22, 66^ 68, 70) gekoppelte Einrichtungen (138, l40, 142, l44) zur Er» zeugung eines Vor-Tores, die auf die umlaufende Impulsinformation ansprechen, um irgendwelche Impulse zu sperren, die während einer Anzahl von EntfernungsIntervallen vor Jedem Ent= fernungsintervall oder einer Reihe von Entfernungsintervallen empfangen werden, in dem oder in denen Impulsinformationen während der vorhergehenden Entfernungsabtastung gespeichert wurde, so daß verhindert wird, daß empfangene Impulse in den Speichereinrichtungen (10, 10a) in einer Folge gespeichert werden, diesen Index-Code duplizierte

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   ο Digitaler Empfängerdetektor nach Anspruch "J₉ daduroh g e k e η η zeichnet, daß die Informationsübertragungseinriahtungen (l4, 60, 50) Einrichtungen (18) zur Zählung der Taktimpulse und zur Erzeugung eines Ausgangssignals, das die Beendigung einer Entfernungsabtastung anzeigte und mit den Zählereinrichtungen C l8) gekoppelte Einrichtungen (16) zur Erzeugung eines Ausgangs=» signals einschließen, das den Impulsfrequenzeinrich feurigen (l4) zugeführt wird₅ um dis Zuführung von Taktlmpulsen an das Schiebe·= register zu beenden₀

   H₀ Digitale? Erapfiöig©r<äiStektor nach @in@m der Ansprüohe 5 bis 1O₃ dadurch g e k e η η a s i e- h η e t _s deß die Ausgangseinrioh=» tungen {98 ₅ 10O₅ 102,, 104) Einrichtungen flOo, 108₉ HO) ein= sshli©ß-3nc, .die auf äi*3 Impulsfolge zur Anaelge der Entfernungs= erfassung in aufeinanderfolgenden Sntfernungsabtastungen in Abhängigkeit davon ansprachen_a daß die Impulsfolge zumindest eine vorgegebene minimale Anzahl von Impulsen umfaßto

   L2o Digitaler Empfängerdetektor nach einem der vorhergehenden An» Sprüche a gekennzeichne t durch mit den Ausgangs= einrichtungen (HO₅ 98, 10O₅ 102, 104, 106, 108) gekoppelte Naohleiufeinrichtungen .(112) _fl diejauf die Anzeige der Entfernungserfassung zur Erzeugung eines Nachlauf-Torimpulses während darauffolgender Entfernungsabtastungen ansprechen^, der in dem Entfernungsintervall des synchronen Eohoimpulses auftritt^ und auf den Suchimpuls und auf den Nachlauf-Torimpuls anspre= ohende Meßeinrichtungen (152, 146) zur Messung der Zeitdauer zwischen diesen Impulsen während jeder Entfernungsabtastung zur Bestimmung der durch den synchronen Echoimpuls dargestellt ten Entfernung ο

   3ο Verfahren zum Aufsuchen eines synchron auftretenden Echoimpulses unter zufällig auftretenden Impulsen, die während Jeder einer Vielzahl von wiederholten Entfernungsabtastungen

   §09808/0743

   empfangen werden, die Jeweils durch einen Suohimpuls eingeleitet werden» gekennzeiohne t duroh die Schritte der Festlegung einer Anzahl von die abgetastete Entfernung über= deckenden EntfemungsIntervallen während einer anfänglichen Entfernungsabtastung, der Speicherung der Tatsache„ in welchen Entfernungsintervallen Impulse empfangen wurden« während der nSohsten Entfernungsabtastung, des Löschens der Impulse in Ent» fernungsintervallen aus dem Speioher, in denen keine Impulse erneut auftreten und der erneuten Speicherung der Tatsache ₀ in welchen Entfernungsintervallen während darauffolgender Ent-= fernungsabtasturigen neu ankommende Impulse auftreten^ der fort= gesetzten Speicherung der Tatsache, in welchen Entfernungsintervallen neu ankommende Impulse auftreten, so daß eine Impulszählung von mehr als 1 akkumuliert wird« die das Ent= fernungsintervall darstellt, in dem der synchrone Eohoimpuls auftritt, der Verringerung der Impulszählung um 1 Jedes Mal dann, wenn der synchrone Impuls nicht wieder auftritt« und der Anzeige der Entfernungserfassung, wenn die Impulszählung eine vorgegebene Anzahl erreicht, die ausreicht« um die Iden= tität des synchronen Echoimpulses zu überprüfen und sieherzu=. stellenο

   14. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt der fortgesetzten Speicherung der Tatsache, in welchen Entfernungsintervallen neu ankommende Impulse auftreten, die Subtraktion eines Impulses in jedem Entfernungs= Intervall von dem Speicher, in dem kein neuer Impuls auftritt, in dem jedoch Impuls information von einer vorhergehenden Entfernungsabtastung oder Entfernungsabtastungen gespeichert wurde β und der Hinzufügung eines Impulses in dem Speicher in jedem Entfernungsintervall einschließt, in dem ein neuer Impuls ankommt, so daß lediglich der synchrone Echoimpuls eine Akkumulation der vorgegebenen Impulszählung ergibtο

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