DE2540203C3

DE2540203C3 - Verfahren und Anordnung zum Erkennen und Analysieren von Peilstörungen bei Sichtfunkpeilern

Info

Publication number: DE2540203C3
Application number: DE19752540203
Authority: DE
Inventors: Hermann 7900 Ulm Saur
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Telefunken Systemtechnik AG
Priority date: 1975-09-10
Filing date: 1975-09-10
Publication date: 1979-09-27
Also published as: DE2540203A1; DE2540203B2

Description

Peilstörungsanen zu verwenden, ist dieser Uteraturstelle nicht entnehmbar. Die Anordnung ist für diese Zwecke auch ungeeignet, da bei ihr eine Schaltung fehlt, mit deren Hilfe sich das ermittelte Spektrum hinsichtlich der verschiedenen Peilstörungsarten auswerten ließe.

Die einzige bislang bekannte Methode zum Erkennen und Analysieren von Peilstönmgen bestand in einer visuellen Beobachtung der Peilfigur durch entsprechend ausgebildetes Fachpersonal.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anordnung anzugeben, die ein automatisches Erkennen und Analysieren von Peilstörungen ermöglichen.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Verfahrensschritte nach dem PA 1 gelöst

Eine vorteilhafte, nur wenig Aufwand erfordernde Anordnung zur Durchführung des Verfahrens ist im PA 2 aufgezeigt.

Zweckmäßigerweise sind die Bandbreiten der weiteren Tiefpaßfilter logarithmisch gestaffelt und die Verstärkungs-Bandbreiten-Produkte durch Sp^inungjteilung einander angeglichen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Bei der erfindungsgemäßen Erkennung von Peilstörungen durch Frequenzanalyse einer aus den Peilspannungen abgeleiteten, der Trübung Tproportionalen Spannung gelten folgende Unterscheidungskriterien:

1. Eine Gleichspannungskomponente entspricht einer Störung durch ortsfeste Rückstrahler.

2. Wechselspannungskomponenten mit einer Frequenz von bis zu 5 Hz sind bezeichnend für Ausbreitungsstörungen (Ionosphärenreflexion, fading).

3. Ein oder mehrere diskrete Frequenzspektren oberhalb 5 Hz zeigen inkohärente Gleichkanalstörungen ar

Da stark verrauschte Signale ein nahezu »weißes« Rauschspektrum erzeugen, in dem alle Spektrallinien mit gleicher Amplitude vertreten sind, ist zur Unterscheidung der erwähnten Peihtörungen von dieser Störungsart eine nach dem bekannten Zungenfrequenzmesserprinzip arbeitende Anordnung notwendig, d.h. eine Anordnung, mit deren Hilfe «ich unterscheiden läßt, 5 ob alle Frequenzen mit gleicher Amplitude vorkommen oder ob einzelne Frequenzen eiine größere Amplitude haben als die übrigen.

Eine vorteilhafte Anordnung dieser Art ist blockschaltbildmäßig in der Figur dargestellt Die zu

ίο analysierende Spannung wird auf einen Eingang 1 gegeben. Ein erstes Tiefpaßfilter 2 siebt die Frequenzkomponenten bis 5 Hz aus. Das Filter ist ausgangsseitig über einen ohmschen Widerstand 3 und einen Kondensator 4 an Masse gelegt Die am Kondensator

abfallende Spannung wird einem ersten Komparator 5 zugeführt, an dessen Ausgang 6 ein logisches Signal erscheint, wenn bei Auftreten einer Gleichspannungskomponente der Spannungsabfall an dem Kondensator einen vorgegebenen Schwellwert Bberschreitet

Falls in der zu analysierenden Spannung Wechselspannungskomponenten mit Frequenzen bis 5 Hz vorhanden sind, bewirkt der Spannungsabfall an dem ohmschen Widerstand 3, daß ein zweiter Komparator 5' über einen Ausgang 7 ein logische» Signal abgibt

Zum LVkennen von Peilstörungen, die durch in demselben Frequenzband sendende dritte Sender verursacht werden, wird die zu analysierende Spannung auf weitere Tiefpaßfilter 2' bis 7f"> gegeben, deren Bandbreiten von links nach rechts logarithmisch gestaffelt zunehmen. Die Verstärkungs-Bandbreiten-Produkte der Tiefpaßfilter sind durch Spannungsteiler einander angeglichen. Den Tiefpaßfiltern nachgeschaltete Mittelwertgleichrichter 8 sind ausgangsseitig mit weiteren Komparatoren 5" verbunden. Jeder dieser Komparatoren gibt nur dann ein Ausgangssignal ab, wenn der mit ihm verbundene Tiefpaß mit der größeren Bandbreite eine höhere Spannung liefert als der ihm benachbarte Tiefpaß kleinerer Bandbreite. Die Ausgänge der weiteren Komparatoren sind in einer ODER-Verknüpfungsschaltung 9 mit einem Ausgang 10 zusammengeschaltet, deren Ausgangssignal eine Gleichkanalstörung anzeigt

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Erkennen und Analysieren von Peilstörungen, dadurch gekennzeichnet, daß eine aus den Peilspannungen gewonnene, der Trübung proportionale Spannung einer Frequenzanalyse unterzogen wird und daß automatisch in dem Fall, daß das ermittelte Frequenzspektrum eine Gleichspannungskomponente aufweist, auf eine Peilstörung durch Reflexion an einem oder mehreren ortsfesten Rückstrahlern erkannt wird, daß im Falle, daß in dem Frequenzspektrum Wechselspannungskomponenten mit Frequenzen bis 5 Hz enthalten sind, auf eine kohärente Peilstörung durch Reflexion an beweglichen Rückstrahlern, insbesondere der Ionosphäre, entschieden wird und daß, falls das Frequenzspektrum ein oder mehrere diskrete Spektren oberhalb 5 Hz enthält, auf eine inkohärente Peilstöror.g durch einen oder mehrere in demselben Frequenzband sendende dritte Sender erkannt wird.

2. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zu analysierende Spannung über einen Eingang (1) zum einen an einem ersten Tiefpaßfilter (2), das für Frequenzen bis 5 Hz passierbar ist, und zum andern an weiteren Tiefpaßfiltern (2' bis 2W), deren Bandbreite gestaffelt zunimmt, anliegt, daß der Ausgang des ersten Tiefpaßfilters über eine Serienschaltung aus einem ohmschen Widerstand (3) und einem Kondensator^) an Hasse gelegt ist, daß die beiden Kondensatore'ek.troden mit je einem Eingang eines ersten Komparati·« (5) verbunden sind, der über einen Ausgang (6) ein Signal abgibt, wenn in der zu analysierenden Spannung eine Gleichspannungskomponente enthalten ist, daß eine an dem ohmschen Widerstand abfallende Spannung an die Eingänge eines zweiten !Comparators (5') gelegt ist, der im Falle, daß in der zu analysierenden Spannung Wechselspannungskomponenten mit Frequenzen bis zu 5 Hz vorhanden sind, über einen Ausgang (7) ein Signal abgibt, daß den weiteren Tiefpaßfiltern (2' bis 2("I) je ein Mittelwertgleichrichter (8) nachgeschaltet ist, daß benachbarte Mittelwertgleichrichter jeweils über je einen Ausgang mit je einem Eingang eines weiteren !Comparators (5") verbunden sind, daß die weiteren Komparatoren (5") ausgangsseitig in einer ODER-Verknüpfungsschaltung (9) zusammengeschaltet sind, die über einen Ausgang (10} ein Signal abgibt, wenn die zu analysierende Spannung diskrete Spektren oberhalb 5 Hz aufweist, und daß ein weiterer Komparator (5") jeweils nur dann ein Ausgangssignal abgibt, wenn die an ihm anliegende Spannung des weiteren Tiefpaßfilters mit der größeren Bandbreite höher ist als die Spannung des an ihn angeschlossenen schmalbandigen weiteren Tiefpaßfilters (F i g.).

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandbreiten der weiteren Tiefpaßfilter (2' bis Kⁿt) logarithmisch gestaffelt sind (F i g.).

4. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungs-Bandbreiten-Produkte der einzelnen weiteren Tiefpaßfilter (2' bis 2f"t) durch Spannungsteilung einander angeglichen sind (F i g.).

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen und Analysieren von Peilstörungen sowie eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens,

Peilstörungen entstehen La. bei gleichzeitigem Eintreffen von zwei oder mehr gleicbfrequenten oder nahezu gleichfrequenten Wellen mit unterschiedlicher Einfallsrichtung und Phasenlage am Empfangsort Bei Sichtfunkpeilern kommt dann anstelle eines Peils -riches eine Peilfigur in Form einer Ellipse zur Anzeige, aus der ίο die Parameter der sich überlagernden Wellen, wie Amplituden, Phasenlagen und Einfallsrichtungen, nicht ohne weiteres bestimmt werden können, da die Ellipse durch unendlich viele Wellenkonfigurationen darstellbar ist.

Jede Ellipse läßt sich aber sehr einfach durch Überlagerung zweier in der Phasenlage um π/2 gegeneinander verschobener Wellen beschreiben. Dabei gibt die große Halbachse der Ellipse die Amplitude der stärkeren, die kleine Halbachse die Amplitude der μ schwächeren Welle wieder. Das Verhältnis der kleinen und der großen Ellipsenachse entspricht der Trübung T der Peilinformation (— 1 < T< 1). Eine Möglichkeit zur Bestimmung einer der Trübung T proportionalen Spannung aus den Peilspannungen ist z. B. in der DE-OS 25 38 308 vorgeschlagen, eine weitere aus der DE-AS 12 86 591 bekannt

Aufgrund ihrer Entstehungsgeschichte lassen sich die Peilstörungen in drei Gruppen einteilen:

a) Die zu peilende Welle wird von einer oder mehreren Welten überlagert, die aus ihr selbst durch Reflexion an einem oder mehreren ortsfesten Rückstrahlern entstanden sind. Als Peilfigur erhält man in diesem Fall eine stehende Ellipse mit konstantem Achsenverhältnis.

b) Die zu peilende Welle wird von einer oder mehreren durch Reflexion an einen beweglichen Rückstrahler, insbesondere der sich ständig ändernden Ionosphäre, entstehenden Wellen überlagert In diesem Fall kommt als Peiitigur eine Ellipse zur Anzeige, deren Größe, Neigung und Achsenverhältnis sich fortlaufend mit mäßiger Geschwindigkeit ändern.

c) Die zu peilende Welle wird von einer oder — in seltenen Fällen — mehreren Wellen überlagert, die von verschiedenen Sendern in demselben Frequenzband stammen. Die Peilfigur ändert sich dann mit konstanter Geschwindigkeit entsprechend der Differenzfrequenz der Überlagerten Wellen, wobei sie einen bestimmten Polygonzug — bei nur einer so Störwelle ein Parallelogramm — tangiert

Das Empfängerrauschen beim Empfang sehr schwacher Signale zählt nicht eigentlich zu den Peilstörungen, zumal sich ein verrauschtes Signal durch Integration mit geeignet gewählter Integrationszeit stets genügend aus dem Rauschen hervorheben läßt

Aus der Literaturstelle »Taschenbuch Elektrotechnik«, E. P h i I i ρ ρ ο w, Band 3, Nachrichtentechnik, Ausgabe 1969, VEB Verlag Technik Berlin, Seiten 1475 und 1476, ist bereits ein Tonfrequenzspektrometer Mt bekannt, bei dem zur Trennung von Signalen im NF-Frequenzbereich eine Vielzahl parallelgeschalteter Filter verwendet ist, die jeweils nur eine bestimmte Bandbreite des Spektrums hindurchlassen.

Die Bandbreiten der Filter können linear oder K"> logarithmisch abgestuft sein. Jedem Filter ist jeweils ein Gleichrichter mit einem Speicherkondensator nachgeschaltet. Eine Anregung, diese Anordnung bei einem Peiler zur automatischen Erkennung verschiedener