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Ausgehend von einem System zur störresistenten Informationsübertragung
zwischen einer ersten beweglichen Station und einer zweiten Station, bei dem zur
Übertragung eines ersten Signals von der ersten zur zweiten Station von einer Bandspreizung
mittels identische Quasizufallsfolgen erzeugenden Quasizufallsgeneratoren auf beiden
Stationen Gebrauch gemacht ist und bei dem von der zweiten, eine Entfernungsmeßeinrichtung
aufweisenden zweiten Station ein zweites Signal zur ersten Station übertragen ist,
wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das zweite Signal zur
Übertragung ebenfalls von einer Bandspreizung Gebrauch macht, und hierzu auf beiden
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Stationen eine gleiche Vorrichtung zum Erzeugen einer von der stationseigenen
Quasizufallsfolge abgeleiteten Quasizufallsfolge vorgesehen ist, deren mittlere
Pulsperiode gleich einer Bitlänge des zweiten Signals ist und deren Verhältnis von
mittlerer Pulsperiode zur Pulsdauer wesentlich größer als Eins beträgt, daß ferner
im Signalweg auf der Sendeseite der zweiten Station ein in Abhängigkeit der von
der Entfernungsmeßeinrichtung ermittelten Entfernung zur ersten Station gesteuertes
Glied mit einer variablen Laufzeitverzögerung rund auf der ersten Station im Wege
der Zuführung der abgeleiteten Quasizufallsfolge zum Steuereingang einer Torschaltung,
die sich auf der Eingangsseite des empfängerseitigen Signalzuges befindet, ein Glied
mit einer invariablen Laufzeitverzögerung Tangeordnet ist und daß die entfernungsabhängige
Laufzeitverzögerung unter Berücksichtigung der zweifachen momentanen Signallaufzeit
A t zwischen beiden Stationen stets der Beziehung T= 2 ist + z genügt.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß der Synchronismus
der autonomen Übertragungsstrecke für das erste Signal von der ersten Station zur
zweiten Station es ermöglicht, daß das Übertragungssystem für das zweite Signal
von der zweiten zur ersten Station als abhängiges Untersystem dann relativ einfach
gestaltet werden kann, wenn es als Pulssystem ausgelegt wird.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird die Laufzeitverzögerung
T gleich der zweifachen Signallaufzeit dt bei maximal möglicher Entfernung zwischen
beiden Stationen gewählt. Auf diese Weise ergibt sich für das Glied mit der variablen
Laufzeitverzögerung z bei vorgegebener Regelbreite die kleinste maximal mögliche
Laufzeitverzögerung.
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Zweckmäßig ist es, auf der ersten Station der gesteuerten Torschaltung
auf der Signaleingangsseite des Empfängers eine Gleichrichteranordnung vor- und
einen Pufferspeicher nachzuschalten. Die Gleichrichteranordnung ergibt sehr einfache
Empfangsbedingungen.
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Der Pufferspeicher berücksichtigt das Fehlen eines festen Taktrasters
beim ankommenden zweiten Signal aufgrund der den Impulsen sendeseitig aufgeprägten
quasizufallsfällig schwankenden Phasenlage.
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Die Torschaltung ist zweckmäßig mit einer Entscheiderschwelle versehen,
die es ihr ermöglicht, im geöffneten Zustand zu entscheiden, ob das ankommende zweite
Signal eine binäre Eins oder eine binäre Null aufweist.
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Vorteilhaft ist es ferner, wenn auf der zweiten Station die Sendeseite
einen vom Geber des zweiten Signals abgetasteten Oszillator aufweist, dessen Ausgang
mit dem ersten Eingang eines UND-Gatters verbunden ist, an dessen zweiten Eingang
die abgeleitete Quasizufallsfolge ansteht. Hierbei steht der Ausgang des UND-Gatters
über das Glied mit der variablen Laufzeitverzögerung z und einen Leistungsverstärker
mit der Sendeantenne in Verbindung.
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Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
soll die Erfindung im folgenden noch näher erläutert werden. In der Zeichnung bedeutet
F i g. 1 das Blockschaltbild eines Übertragungssystems nach der Erfindung, F i g.
2 die Arbeitsweise des Übertragungssystems nach F i g. 1 näher erläuternde Zeitdiagramme.
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In Fig. 1 ist mit ST1 die erste bewegliche Station und mit ST2 die
zweite, im allgemeinen ebenfalls bewegli-
che Station im Blockschaltbild angegeben.
Das autonome Übertragungssystem für das erste breitbandige Signal SigE beispielsweise
ein Fernsehsignal, von der ersten zur zweiten Station, weist auf der ersten Station
den Sender FS mit der Sendeantenne A 11 und auf der zweiten Station den Empfänger
FE mit der Empfangsantenne A 21 auf. Der Sender FSund der Empfänger FE beinhalten
neben den üblichen Sendeempfangseinrichtungen für die Durchführung einer Bandspreizung
einen identischen Quasizufallsgenerator und sind an eine stationseigene Taktzentrale
TZ bzw. TZ'angeschaltet.
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Im Synchronismus von Sender FS und Empfänger FE sind die von den Quasizufallsgeneratoren
erzeugten identischen Quasizufallsfolgen, abgesehen von der Dopplerverschiebung,
lediglich um die Signallaufzeit zeitlich gegeneinander verzögert. Der den Quasizufallsgeneratoren
entnommene, die Bitfolgenperiode der Quasizufallsfolgen aufweisende Takt wird auf
beiden Stationen jeweils der Vorrichtung QZ zugeführt, die hieraus eine abgeleitete
Pseudozufallsfolge für das abhängige Übertragungssystem in der Gegenrichtung ableitet.
Das das zweite Signal Sig K, beispielsweise ein Kommandosignal, von der zweiten
Station ST2 zur ersten Station ST1 übertragende, vom erstgenannten autonomen System
abhängige Untersystem weist empfangsseitig die Empfangsantenne A 12 auf, an die
sich in Richtung der Übertragung des empfangenen Signals die Gleichrichteranordnung
GL, die eine Entscheiderschwelle aufweisende Torschaltung SWund der Pufferspeicher
PS anschließen. Die Torschaltung SW wird von der in der Vorrichtung QZ abgeleiteten
Quasizufallsfolge nach Verzögerung im Glied B 1 mit der invariablen Verzögerung
Tgesteuert. Die Taktzentrale TZ auf der Station ST1 liefert sowohl für die Vorrichtung
QZ als auch für den Pufferspeicher PS den erforderlichen stationseigenen Takt.
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Die Sendeseite des abhängigen Untersystems weist auf der Station
ST2 ein UND-Gatter U auf, an dessen ersten Eingang das von einem Geber S getaktete
Oszillatorsignal des Oszillators 0 zugeführt wird.
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Signalgeber Spund der hiervon gesteuerte Oszillator O sind in dem
mit KG bezeichneten Block zusammengefaßt. Am zweiten Eingang des UND-Gatters Uliegt
die von der Vorrichtung QZ abgeleitete Quasizufallsfolge an. Das UND-Gatter Ustellt
für den das zweite Signal erzeugenden Block KG eine Torschaltung dar, die von der
abgeleiteten Quasizufallsfolge der Vorrichtung QZ gesteuert wird. Das Ausgangssignal
des UND-Gatters U wird über das Glied B 2 mit der variablen Zeitverzögerung z dem
Leistungsverstärker V zugeführt, dessen Ausgang auf die Sendeantenne A 22 arbeitet.
Die zweite Station ST2 weist ferner die Entfernungsmeßeinrichtung EM auf, die ständig
den Abstand zwischen den beiden Stationen mißt und dem Steuereingang des Gliedes
B2 ein vom Meßergebnis abhängiges Steuersignal zuführt.
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Die Vorrichtung QZ der ersten Station ST1 ist in ihren einzelnen
Baugruppen dargestellt. Sie enthält einen Quasizufallsgenerator QZG, der von der
Taktzentrale TZmit einem Takt versorgt wird, dessen Frequenz hinsichtlich der Frequenz
des Taktes für den im Sender FS vorgesehenen Quasizufallsgenerator so festgelegt
ist, daß das Verhältnis beider Frequenzen ungleich einem Verhältnis geringer Zahlen
ist. Die Stufenausgänge des Quasizufallsgenerators QZG sind mit entsprechenden Stufeneingängen
eines ersten Zählers Z 1 verbunden, der über den Vergleicher VG mit einem zweiten
Zähler Z2 zusammenarbeitet. Beide Zähler Z1
und Z2 erhalten ihren
Takt über den Frequenzvervielfacher FV, über den hinweg der vom Sender FS gelieferte
Periodentakt des ihm zugehörigen Quasizufallsgenerators um den Faktor n vervielfacht
wird. Der Takt am Ausgang des Frequenzvervielfachers FVdient dem Zähler Z1 als Setztakt,
d. h. jedesmal, wenn ein Taktimpuls auftritt, übernimmt der Zähler Z1 das augenblickliche
Ergebnis des Quasizufallsgenerators QZG. Zugleich dient dieser Takt dem Zähler Z2
als Rückstelltakt in eine Empfangszählstellung. Den Zähltakt für den Zähler Z2 liefert
die Taktzentrale TZ, deren Frequenz mit der Taktfrequenz für den Sender FS übereinstimmt.
Jedesmal, wenn in Abhängigkeit der Fortschaltung des Zählers Z2 der Vergleicher
VG einen Zählstand erkennt, der mit dem augenblicklichen Zählstand des Zählers Z1
übereinstimmt, gibt er an seinem Ausgang einen Impuls ab. Die Impulsfolge an diesem
Ausgang stellt die von der Quasizufallsfolge des senderseitigen Quasizufallsgenerators
abgeleitete Quasizufallsfolge dar. Für die zweite Station ST2 gilt hinsichtlich
der Vorrichtung QZentsprechendes.
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Zum besseren Verständnis der Wirkungsweise des Übertragungssystems
für das zweite Signal Sig K sind in F i g. 2 über der Zeit t mit kleinen Buchstaben
a bis e bezeichnete Spannungsdiagramme angegeben. Die kleinen Buchstaben finden
sich an entsprechenden Stellen des Blockschaltbildes nach F i g. 1 wieder und zeigen
die Orte an, an denen die dargestellten Spannungsverläufe auftreten. Der Setz- und
Rückstelltakt für die Zähler Z1 und Z2 der Vorrichtung QZ am Ausgang des Frequenzvervielfachers
FV ist im Diagramm a dargestellt. Er besteht aus einem periodischen Wechsel von
Impulsen und Impulspausen mit einem Tastverhältnis 1:1. Die abgeleitete, im Diagramm
b dargestellte Quasizufallsfolge hat die mittlere Periode TK. Innerhalb dieses Zeitintervalls
tritt ein gegen die Periode TK kurzer Impuls der Dauer TL auf, dessen Phasenlage
innerhalb des Zeitintervalls TK quasizufallsfällig schwankt. Das Diagramm b, das
bereits die durch das Glied B1 auf der ersten Station zeitverzögerte abgeleitete
Quasizufallsfolge zeigt, schaltet während jedes ankommenden Impulses die Torschaltung
SWauf Durchgang und bewertet in diesem Zeitintervall das am Ausgang des Gleichrichters
GL anstehende Signal daraufhin, ob es eine binäre Eins oder eine binäre Null darstellt.
Bei schwachem Signalpegel am Ausgang der Gleichrichteranordnung GL bedeutet dies
eine binäre Null und bei entsprechend großem Signal eine binäre Eins. Hinter der
Torschaltung SWmit der Entscheiderschwelle werden die Ergebnisse in dem Pufferspeicher
PS eingespeichert und mit Hilfe des von der Taktzentrale TZ gelieferten Taktes in
einem festen
Taktraster auf der Ausgangsseite des Pufferspeichers PSabgenommen.
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Die Bitperiode des Gebers Sdes Blocks KG auf der zweiten Station
ST2 ist mit dem Zeitintervall TK nach dem Diagramm b identisch. Wie das Diagramm
c, das den Verlauf des zweiten Signals am einen Eingang des UND-Gatters U darstellt,
zeigt, besteht das zweite Signal aus einem NRZ-Code mit der im Diagramm c angegebenen
augenblicklichen Folge LLO. Die von der Vorrichtung QZauf der zweiten Station ST2
abgeleitete Quasizufallsfolge ist gegenüber der abgeleiteten Quasizufallsfolge am
Ausgang des Gliedes B 1 der ersten Station ST1 um die einfache Laufzeit dt zuzüglich
der gerade eingestellten variablen Laufzeit T des Gliedes B2 der zweiten Station
ST2 voreilend.
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Somit ergibt sich am Ausgang des UND-Gatters Udie im Diagramm d angezeigte
Impulsfolge, die im Glied B2 um den Betrag T verzögert und anschließend nach Durchgang
durch den Leistungsverstärker V von der Sendeantenne A 22 zur Station ST1 abgestrahlt
wird.
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Das gleichgerichtete empfangene Signal hat wegen der Laufzeit iIt
t nunmehr die im Diagramm f angezeigte Zeitlage, die hierbei mit der Zeitlage der
abgeleiteten Quasizufallsfolge am Steuereingang der Torschaltung SW entsprechend
Diagramm b übereinstimmt. Dies ist dadurch gewährleistet, daß die Steuerung des
Gliedes B2 in Abhängigkeit des momentanen Meßergebnisses der Entfernungsmeßeinrichtung
EM so geregelt wird, daß stets die Beziehung T= 2dt + z erfüllt ist. Mit anderen
Worten, ist diese Beziehung so festgelegt, daß die erste Station ST1 nur dann über
die Torschaltung SWaktiviert wird, wenn ein Signalimpuls des zweiten Signals Sig
K von der zweiten Station ST2 erwartet werden kann.
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Das gepulste abhängige Übertragungssystem für die Ubertragung des
zweiten Signals von der Station ST2 zur Station ST1 hat bei relativ geringem technischen
Aufwand den Vorteil, daß seine Sendeleistung erheblich über der mittleren Leistung
des Leistungsverstärkers V liegen kann. Somit ist diese abhängige Übertragungssystem
relativ unempfindlich gegen CW- und Rauschstörer. Die zu fordernde Sicherheit gegen
Pulsstörer wird durch die zeitselektive Aktivierung des Empfängers auf der ersten
Station ST1 herbeigeführt. Durch die quasizufällig schwankenden Zeitlagen der aufeinanderfolgenden
Impulse des zweiten Signals Sig K wird zugleich sichergestellt, daß die zeitselektive
Aktivierung des Empfängers im Hinblick auf Pulsstörer voll zur Wirkung kommen kann.