DE2732938C3

DE2732938C3 - Verfahren und Schaltungsanordnung zum Ausblenden von Störechos bei einem Echolotgerät

Info

Publication number: DE2732938C3
Application number: DE2732938A
Authority: DE
Inventors: Klaus Ing.(Grad.) 2300 Kiel Sander
Original assignee: Honeywell Elac Nautik GmbH
Current assignee: Elac Sonar GmbH
Priority date: 1977-07-21
Filing date: 1977-07-21
Publication date: 1980-04-10
Also published as: DE2732938A1; DE2732938B2; NO145359C; NO145359B; NO782500L

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausblenden von Störechos bei einem Echolotgerät gemäß Gattungsbegriff des Anspruchs I. Das zeitlich begrenzte Sperren des Empfangskanals mit Beginn des Sendeimpulses ist erforderlich, da der .Sendeimpuls bereits den vorgegebenen Schwellenwert überschreiten und somit das digitale Anzeigegerät unmittelbar nach dem Start, also vor dem Eintreffen des erwartenden Echos, wieder stoppen würde.

Ebenso würden die kurz aufeinanderfolgenden Echos, hervorgerufen durch das von der Schiffsschraube aufgewirbelte und mit Luftbläschen versetzte Wasser, die sich unmittelbar an den SencleimDuls anschließen.

den vorgegebenen Schwellenwert ebenfalls überschreiten und das digitale Anzeigegerät stoppen.

Um das zu verhindern ist es bereits bekannt, mit Beginn des Sendeimpulses, den Empfangskanal um einen konstanten Zeitraum zu sperren. Da aber die Länge des Sendeimpulses mit den verschiedenen einstellbaren Meßbereichen des Echolotgerätes variiert, und auch das durch die Schiffsschraube aufgewirbelte Wasser keine fest bestimmbaren Ausmaße hat, war es bisher erforderlich, um ein vorzeitiges Stoppen des digitalen Anzeigegerätes zu verhindern, daß entweder die Sperrung des Empfangskanals nach der Länge des längstmöglichen Sendeimpulses vorgenommen werden muß oder, daß die Zeitspanne der Sperrung mit der sich ändernden Länge des Sendeimpulses bei jedem Umschalten auf einen anderen Meßbereich, entsprechend mit umgeschaltet werden muß.

Da, wie erwähnt, das von der Schiffsschraube aufgewirbelte Wasser unter dem Echolotschwinger keinen festen Betrag aufweist, ja sogar starken Schwankungen unterworfen sein kann, muß die sich an das Ende des Sendeimpulses anschließende Zeitspanne zur Sperrung des Empfangskanals nach dem größten zu erwartenden Wert bemessen sein. Das heißt aber, daß bei einem Großteil der Lotungen der Empfangskanal unnötig lange gesperrt bleibt

Aufgabe der Erfindung ist es, unter Vermeidung der geschilderten Nachteile ein Echolotgerät zu schaffen, bei dem der Empfangskanal in jeder Lotperiode gerade nur solange gesperrt wird, bis der Sendeimpuls und die sich daran anschließenden, durch das aufgewirbelte Schraubenwasser verursachten Störechos abgeklungen sind.

Diese Aufgabe wird gelöst durch das im Anspruch 1 gekennzeichnete Verfahren. Vorteilhafte Schaltungsanordnungen zur Durchführung dieses Verfahrens sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. -

Da das aufgewirbelte Schraubenwasser von vielen kleinen Luftbläschen durchsetzt ist, die dicht aufeinanderfolgen, wird mit jedem Lultbläschenecho das monostabile Kippglied am Zurückkippen durch einen erneuten Impuls gehindert, so daß erst nach dem letzten Luftbläschenecho das monostabile Kippglied mit Ablauf der Rückkippverzögerung in seine stabile Lage zurückkippen kann, und den Empfangskanal für das erwartete Echosignal freigibt.

Die Erfindung wird anhand des gekennzeichneten Blockschaltbildes erläutert.

In dem Blockschaltbild ist 1 der Echolotschwinger, 2 die Sendestufe und 3 die Empfangsstufe, an welche sich die Schwellenwertstufe 4 anschließt. Mit 5 ist das digitale Anzeigegerät bezeichnet, das einen Startanschluß 6 und einen Stoppanschluß 7 aufweist. Der Startanschluß 6 ist über die Leitungen 8 und 9 mit der Sendestufe 2 direkt verbunden, während der Stoppanschluß 7 mit der Empfangsstufe 3 über eine Sperrschaltung 10 und die Schwellenwertstufe 4 verbunden ist. Die Sperrschaltung 10 besteht aus einem Nicht-Gatter 11, drei Nand-Gattern 12, 13, 14, einem monostabilen Kippglied 15, einem Oszillator 16 und einer Schalterstufe 17.

Der Eingang des monostabilen Kippgliedes 15 ist mit dem Ausgang des Nand-Gatters 13 verbunden, an dessen Eingang a der Oszillator 16 und an dessen Eingang b der Ausgang des Nand-Gatters 12 über die Schalterstufe 17 angeschaltet ist. An die beiden Eingänge a und b des Ntind-Gatlers 12, die gleichzeitig den Eingang der Sperrschaltung 10 bilden, ist einerseits

die Sendestufe 2 und andererseits über die Schwellenwertstufe 4 die Empfangsstufe 3 angeschaltet, die darüberhinaus über das Nicht-Gatter Il mit dem Eingang ades Nand-Gatters 14 verbunden ist.

An den Eingang b dieses Nand-Gatters 14 ist der Ausgang des monostabilen Kippgliedes 15 angeschaltet. Der Ausgang des Nand-Gatters 14, der zugleich Ausgang der Sperrschal tung 10 ist, ist an den Stoppanschluß 7 des digitalen Anzeigegerätes 5 angeschlossen.

Die Schalterstufe 17 ist außerdem einerseits mit der Sendestufe 2 und andererseits mit dem Ausgang des monostabilen Kippgliedes 15 verbunden.

Wirkungsweise:

Das mit Beginn des Sendeimpulses am Ausgang der Sendestufe 2 von 1 auf 0 wechselnde Signal startet das digitale Anzeigegerät 5 über den Startanschluß 6 und schaltet die Schalterstufe 17 auf Durchgang. Darüberhinaus steht an dem Eingang a des Nand-Gatters 12 für die Dauer des Sendeimpulses eine 0.

Gestoppt wird das digitale Anzeigegerät 5, wenn am Ausgang des Nand-Gatters 14 das Signal ebenfalls von 1 auf 0 wechselt Das soll der Fall sein, wenn das Bodenechosignal die im Anschluß an die Empfangsstufe ·-, 3 geschaltete Schwellenwertstufe 4 überschreitet

Ohne die Sperrschaltung 10 würde das digitale Anzeigegerät 5 aber schon durch den Sendeimpuls gestoppt werden, da dieser unmittelbar nach dem Aussenden, also vor dem gewünschten Bodenechosignal über die Empfangsstufe 3 kommt und ebenfalls die Schwellenwertstufe 4 überschreitet. Das Signal am Ausgang der Schwellenwertstufe 4 wechselt von 1 auf 0 und sieht für die Dauer des Sendeimpulses gleichzeitig an dem Eingang b des Nand-Gatters 12 und an dem ; Eingang des Nicht-Gatters 11. Über den Ausgang des Nicht-Gatters 11 wird dem Eingang ades Nand-Gatters 14 das invertierie Eingangssignal, in diesem Fall eine 1, zugeführt

Am Ausgang des Nand-Gatters 12 steht eine I, die s über die durchgeschaltete Schaltstufe 17 an den Eingang b des Nand-Gatters 13 gelangt. Da an dem mit dem Oszillator 16 verbundenen Eingang a des Nand-Gatters 13 ständig eine Rechteckspannung steht, wechselt das Signal am Ausgang des Nand-Gatters 13 ständig von 1 ι auf 0 und schaltet das monostabile Kippglied 15 von seiner stabilen in seine labile Lage, wodurch das Ausgangssignal von 1 auf 0 wechselt. Damit steht am Eingang b des Nand-Gatters 14 eine 0, und somit an seinem Ausgang eine 1, die das digitale Anzeigegerät 5 nicht stoppt.

Mit Beendigung des Sendeimpulses wechseln die Signale an den Eingängen des Nand-Gatters 12 und am Eingang des Nicht-Gatters 11 von 0 auf I, und damit wechseln auch die Signale an deren Ausgängen. Da dann auch am Eingang des monostabilen Kippgliedes 15 ein Wechsel von 0 auf 1 stattfindet, kippt das monostabile Kippglied 15, verzögert um seine Rückkippkonstante, von seiner labilen in seine stabile Lage zurück.

Folgen jedoch während dieses Rückkippvorganges in einem kürzeren Zeitraum als es der Rückkippkonstante des monostabilen Kippgliedes 15 entspricht weitere Echosignale, die die Schwellenwertstufe 4 überschreiten, so bekommt das monostabile Kippglied 15 jedesmal durch ein trneutes 0 Signal an seinem Eingang einen Kippimpuls (es wird sozusagen »ns'.>,getriggert«) und zwar so oft, wie Echosignale folgen, aerc η Zeitabstand kleiner ist als die Rückkippkonstante des monostabilen Kippgliedes 15.

Ist das monostabile Kippglied 15 in seine stabile Lage zurückgtkippt so wechselt sein Ausgangssignal and damit auch das Signal an dem Eingang b des Nand-Gatters 14 von 0 auf 1. Gleichzeitig wird durch diesen Signalwechsel von 0 auf 1 die Schalterstufe 17 gesperrt, und damit die Sperrschaltung 10 bis zum erneuten Durchschalten der Schalterstufe 17 durch den Sendeimpuls der nächsten Lotperiode außer Wirkung gesetzt Am Ausgang des monostabilen Kippgliedes 15, und damit auch an dem Eingang b des Nand-Gatters 14, steht bis zu diesem Zeitpunkt also ein konstantes 1-Signal.

Das nächste die Schwellenwertstufe 4 ab jetzt überschreitende Echosignal ist mit größter Sicherheit das Bodenechosignal. Durch dieses wechselt das Signal am Ausgang der Schwellenwertstufe 4 und damit am Eingang des Nicht-Gatters 11 von 1 auf 0. Am Ausgang des Nicht-Gatters 11, und damit jetzt auch am Eingang a des Nand-Gatters 14, steht dann eine I₁ wodurch dessen Ausgangssignal von 1 auf 0 wechselt und das digitale Anzeigegerät 5 stoppt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Ausblenden von Störechos bei einem Echolotgerät mit einem Sende- und einem Empfangskanal und einem digitalen Anzeigegerät, welches mit Beginn einer Loiperiode durch den Sendeimpuls gestartet und durch ein Echosignal, dessen Amplitude einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet, vorzugsweise durch das Bodenechosignal, gestoppt wird, bei welchem Echolotgerät der Empfangskanal während der Lotimpulsaussendung und gegebenenfalls eine gewisse Zeit lang darüber hinaus gesperrt wird, und wobei die Dauer der Sperrung durch die Rückkippzeit eines durch den Lotimpuls getriggerten monostabilen Multivibrators bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der monostabile Multivibrator (15) von jedem auf den Sendeimpuls folgenden Echosignal, das einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet jir>d das eintrifft, bevor der monostabile Multivibrator in seine stabile Lage zurückgekippt ist, erneut getriggert wird.

2. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das digitale Anzeigegerät (5) einen Startanschluß (6) und einen Stoppanschluß (7) aufweist, daß der Startanschluß (6) über die Leitungen (8, 9) direkt mit der Sendestufe (2) verbunden ist, daß eine Sperrschallung (10) mit dem monostabilen Multivibrator (15) als Zeitglied vorgesehen ist, und daß diese Sperrschaltung (iO) mit einem an ihrem Ausgang befindlichen Nand-Gatter (14) mit dem Stopv»anschi_3 (7) des digitalen Anzeigegerätes (5) und .τιit einem an ihrem Eingang angeordneten Nand-Gatter (f "jr mit dessen einen Eingang (a) mit der Sendestufe (2) und mit dessen Eingang (b) über die Schwellenwertstufe (4) mit der Empfangssufe (3) verbunden ist.

3. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingang des monostabilen Kippgliedes (15) mit dem Ausgang eines Nand-Gatters (13) verbunden ist, an dessen einen Eingang (a) ein Oszillator (16) und an dessen anderen Eingang (b) über eine Schalterstufe (17) der Ausgang des Eingangs-Nand-Gatters (12) der Sperrschaltung (10) angeschaltet ist, daß der eine Eingang (b) des Ausgangs-Nand-Gatters (14) der Sperrschaltung (10) mit dem Ausgang des monostabilen Kippglicdcs (15) und der andere Eingang (a) über ein Nicht-Gatter (11) mit der Schwellenwertstufe (4) verbunden ist.