DE2815670A1

DE2815670A1 - Hochfrequenz-nachrichtensystem

Info

Publication number: DE2815670A1
Application number: DE19782815670
Authority: DE
Inventors: Timothy Philip Craig; Paul Milton Erickson; James Roy Stimple
Original assignee: Motorola Inc
Current assignee: Motorola Solutions Inc
Priority date: 1977-05-02
Filing date: 1978-04-11
Publication date: 1978-11-09
Also published as: CA1085954A; JPS53136422A; GB1567888A; DE2815670C2

Description

2815670 Dipl.-Phys. O.E. Weber 5 d-8 München 71

Patentanwalt Hofbrunnstraße 47

Telefon: (089)7 9150

Telegramm: inonopolweber münchen

Telex: 05-2128 77

Ii 668

HOl¹OROLA, IUO.
13U3 East Algonquin Hοad
üchaumburg, 111. 60196
USA

ilochfrequeiiz-iiachrichtensyatem

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Die Erfindung betrifft allgemein Iloclifrequenz-ifachriclitensysteme und bezieht sich insbesondere auf ein Emp fangs sy s tem mit einer Sektorantenne.

Der Vorteil eines Sektorantenneubereichs gegenüber einer fiundstrahlerantenne liegt vor allem darin, daß der Rauschabstand wesentlich verbessert werden kanu₀

Bekannte Sektorautonnensysteme lassen sich in zwei Gruppen unterteilen, soweit sie in bezug auf die vorliegende Erfindung eine Bedeutung haben_o Die erste Gruppe hat eine Anordnung aus mehreren Sektoreti und einem einzelnen Empfänger, wobei der Empfänger durch eine Abtastroutine derart gesteuert wird, daß kontinuierlich alle Rektoren abgetastet werden. Wenn der Ii¹ all eintritt, daß in-keinem Sekbor ein Signal empfangen wird, sorgt die Abtastroutine dafüx¹, daß der Empfänger jeden Sektor in einem gleichen Zeitintervall abtastete Sobald ein Jendesignal in einem Sektor ermittelt uird, wird die Abtastfolge geändert, ho ·Τ jlC (Au:: rJnp fänger auf diesem Sektor wälirend eines längeren Zeitintervalls bleibto Dennoch uerden von dem Empfänger die übrigen Sektoren weiterhin abgetastet, in Erwartung einen stärkeren Signals auf einen anderen Sektor_a

Die zweite Gruppe verwendet ein Paar von Empfängern,, Ein Suchempfänger tastet konstant ,jeden Sektor im BeiOich ab, um einen Sektor au finden, welcher das beste Signal aufnimmt,, Ein Betriebsempfänger int iiit demjenigen Sektor verbunden, welcher das beste Signal liefert, bis der Suchempfänger eitlen anderen Sektor ermittelt, welcher ein noch bessei'es Signal empfängt, so daß dann eine Umschaltung des Betriebnempfängers erfolgt.

Die bekannten Abtastsjsteme der ersten Gruppe haben sich für Anwendungsfülle als zweckmäßig erwiesen, bei welchen die v/uhrscheinlichkeit besteht, daß ein entfernt angeordneter Sender

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aus einem Sektorbereich in den andereil Sektorbereich in einer verhältnismäßig kurzen Zeit übergeht, wie es beispielsweise bei einem Nachrichtensystem für den Luftverkehr im Hahbereich der EaIl ist_o I¹Ur einen Anwendungsfall, bei welchem auf dem Land Hobilsysteme beteiligt sind, ist eine Nachricht hinreichend kurz, und zwar im Vergleich zu dem Bereich eines Sektors und der Geschwindigkeit des entsprechenden Fahrzeuges, auf welchem der Sender angeordnet ist, so daß eine hohe Wahrscheinlichkeit dafür besteht, daß ein bestimmter Sender in einem bestimmten Sektor während der Dauer der Nachricht das beste Signal erzeugte Nachrichtensysteme der ersten Gruppe sind daher für mobile Stationen auf dem Land nicht besonders zweckmäßig, da eine fortwährende Umschaltung von einem Sektor auf einen anderen Sektor erforderlich ist und dadurch in der Nachrichtenverbindung eine störende Unterbrechung hervorgerufen wird₀

Die bekannten Systeme der zweiten Gruppe haben sich jedoch dadurch als nicht sehr zweckmäßig erwiesen, daß ein Paar von Empfängern erforderlich ist» Dadurch werden die Kosten des Systems erheblich, gesteigert und es wird auch der Raumbedarf vergrößert, während notwendigerweise die Zuverlässigkeit des Systems aufgrund der Verdopplung der Bauteile vermindert wird ο

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Sektorantennen-Empfangssystem der oben näher genannten Art zu schaffen, welches bei einem Nachrichtensystem, bei welchem auf dem Land mobile Stationen verwendet werden, mit einem besonders geringen gerätetechnischen Aufwand eine besonders zuverlässige Nachrichtenverbindung gewährleistet.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen insbesondere die im Patentbegehren niedergelegten Merkmale.

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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß ein in Sektoren aufgeteilter Antennenbereich vorgesehen ist, welcher eine Mehrzahl von Sektoren aufweist, wobei jeder Sektor in vorgegebener Weise in bezug auf die übrigen Sektoren angeordnet ist, daß eine Antennenumsehalteinrichtung vorhanden ist, die eine Mehrzahl von Eingängen aufweist, die eine Steuerklemme hat und die eine Ausgangsklemme aufweist, daß weiterhin eine Einrichtung vorhanden ist, welche auf Steuersignale an der Steuerklemme anspricht, um eine ausgewählte Eingangsklemme mit der Ausgangsklemme zu verbinden, daß weiterhin eine Antennenkupplungseinrichtung vorgesehen ist, um ,jeden Antennensektor mit einer vorgegebenen Eingangsklemme der Antennenumschalteinrichtung zu verbinden, daß weiterhin eine Empfängereinrichtung vorhanden ist, welche dazu dient, Hochfrequenzsignale zu empfangen, daß die Empfängereinrichtung eine Signalstärke-Detektoreinrichtung aufweist, um ein Signal zu erzeugen, welches für die Stärke des empfangenen Hochfrequenzsignals repräsentativ ist, daß weiterhin eine Empfänger-Anschlußeinrichtung vorgesehen ist, um die Antennenumschalteinrichtung mit ihrem Ausgang mit der Empfängereinrichtung zu verbinden, daß tireiterhin eine Abtaststeuerlogikschaltung vorgesehen ist, welche einen Eingang aufweist, der mit dem Empfänger-Signalstärke-Abtastdetektor verbunden ist, und einen Ausgang hat, welcher mit der Antennenumschalt-Steuerklemme verbunden ist, um Steuersignale zu liefern, welche dazu führen, daß der Bereich abgetastet wird, daß die Abtaststeuerlogikschaltung eine Speichereinrichtung aufweist, welche dazu dient, den Spitzensignalstärkewert für jeden der Sektoren während der Abtastvorgänge zu speichern, daß die Abtaststeuerlogikschaltung weiterhin eine allgemeine Abtasteinrichtung aufweist, welche in einem allgemeinen Abtastmodus arbeitet, um sequentiell jeden Sektor abzutasten und den dabei ermittelten Spitzensignalpegel in die Speichereinrichtung einzugeben, daß weiterhin eine Komparatoreinrichtung vorhanden ist, um den Spitzensignalstärkewert mit einem vorgegebe-

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nen Bezugspegel zu vergleichen, und die Abtaststeuerlogikschaltung zu aktivieren, so daß in Reaktion auf eine vorgegebene Beziehung dazwischen ein kontinuierlicher Abtastmodus eingeschaltet wird, daß weiterhin eine kontinuierliche Abtasteinrichtung vorgesehen ist, welche in dem kontinuierlichen Abtastmodus arbeiten kann, um alle Sektoren während eines vorgegebenen Zeitintervalls kontinuierlich abzutasten, daß weiterhin eine selektive Abtasteinrichtung vorhanden ist, welche am Ende des kontinuierlichen Abtastintervalls zu betätigen ist, um selektiv nur vorgegebene Sektoren abzutasten, wie es durch die Komparatoreinrichtung vorgegeben wird, und zwar über ein vorgegebenes Zeitintervall, und daß eine Sperrabtastmoduseinrichtung vorgesehen ist, um die Abtastung au sperren und den Empfänger mit einem aus den selektiv abgetasteten Sektoren ausgewählten Sektor zu verbinden«,

Vorzugsweise ist die Abtaststeuerlogikschaltung in dem selektiven Abtastmodus zu betreiben, um sowohl denjenigen Sektor, dessen gespeicherter Spitzensignalstärkepegel seinen Bezugspegel am meisten übersteigt, als auch diejenigen Sektoren abzutasten, welche in einer vorgegebenen räumlichen Beziehung zu dem ausgewählten Sektor liegen,, In dem Sperrmodus wird der Empfänger mit demjenigen der ausgewählten Sektoren verbunden, v/elcher den größten Unterschied zwischen dem im ersten Bereich gespeicherten Signalpegel und dem Bezugspegel aufweistο

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Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigen:

Figo 1 einen in der horizontalen Richtung mit einer Richtwiz'kung ausgestatteten Antennenbereich mit acht Sektoren, welcher dazu geeignet ist, eine Nachrichtenverbindung mit einem entfernt angeordneten Fahrzeugsender herzustellen,

Fig. 2 einen Grundriß des Strahlungsmusters des in der Fig.1 dargestellten Antennenbereiches mit acht Sektoren,

Figo 3 ein verallgemeinertes Blockdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform des mit einer Sektorantenne ausgestatteten erfindungsgemäßen Empfangs syst eins,

Fig. 4- ein Blockdiagramm, welches die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Abtastateuerlogik veranschaulicht,

Fig. 5 ein irogrammflußdiagramm, welches dazu dient, das Computerprogramm für die Abtaststeuerlogik abzuleiten, und

Fig. 6 die Computerausführung der bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abtaststeuerlogik₀

Die Figo 1 veranschaulicht eine bevorzugte Anwendung der Erfindung in einem Nachrichtensystem, bei welchem zwischen einer festen Zentralstation und beweglichen Außenstationen Nachrichten übermittelt werden sollen_o In der Figo 1 ist ein Antennenbereich 10 auf dem Dach eines Gebäudes 12 dargestellte Es soll eine Nachrichtenverbindung zwischen der Antenne und einem auf Abstand angeordneten Sender hergestellt werden, der gemäß der Darstellung in einem Fahrzeug angeordnet ist.

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Der Bereich 10 hat acht Sektoren, von denen einer bei 16 dargestellt ist, und diese Sektoren sind jeweils zwischen Reflektoren angeordnet, die unter einem Winkel von 4-5° zueinander stehen, von denen zwei bei 20 und 22 dargestellt sind«, Jeder Sektor weist eine Richtwirkung in horizontaler Richtung auf und ist in bezug auf die übrigen Sektoren in vorgegebener Weise ausgerichtet, so daß alle Sektoren in dem Bereich dazu in der Lage sind, einen horizontalen Gesamtwinkel von 360° abzudecken« Es ist darauf hinzuweisen, daß in Abhängigkeit von dem jeweiligen Anwendungsfall eine beliebige Anzahl von Sektoren verwendet werden kann und daß die Sektoren derart angeordnet sein können, daß ein beliebiger gewünschter Empfangswinkel abgedeckt ist„ Beispielsweise sind in einer alternativen Ausführungsform der Erfindung 54- Sektoren verwendet worden_e

Antennensektoren mit einer Richtwirkung in horizontaler Richtung sind an sich bekannt und werden von vielen Herstellern geliefert, so daß sich eine nähere Beschreibung hier erübrigte

Die I¹Xg. 2 ist eine Draufsicht auf den Antennenbereich 10, \irelcher die acht Antennenelemente aufweist, von denen eines bei dargestellt ist₀ Weiterhin sind aus dieser Darstellung die unter 4-5° zueinander angeordneten Reflektoren ersichtlich, von denen zwei bei 20 und 22 dargestellt sind. Durch den Aufbau des Antennensektors mit seinen zugehörigen Reflektoren ist jeder Antennensektor dazu in der Lage, gesendete Signale aufzunehmen, welche innerhalb eines festgelegten horizontalen Winkels ankommen«, Da jeder Sektor des Antennenbereichs in der horizontalen Richtung eine Richtwirkung aufweist, ist der Bereich dazu in der Lage, gegenüber einer in allen Richtungen gleichmäßig arbeitenden Antenne ein verbessertes Signal-Rausch-Verhältnis zu gewährleisten. Die Tatsache, daß die Sektoren eine horizontale Richtwirkung haben, verbessert das Signal-Rausch-Verhältnis weiter.

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Die Fig. 3 ist ein verallgemeinertes Blockschaltbild, welches die Baublöcke des Abtastsystems veranschaulicht. Die sektorförmigen Antennenelemente 30 sind beispielsweise gemäß Figo 1 in einer vorgegebenen Anordnung auf dem Dach eines geeigneten Gebäudes angeordnet« Jeder Antennensektor speist eine Filter- und Vorverstärkerschaltung 40, welche die von dem Sektor empfangenen Signale bei den geeigneten Frequenzen verstärkt_o Die verstärkten Signale gehen über Koaxialkabel 50 zu einem Antennenschalter 60« Der Antennenschalter 60 weist eine Mehrzahl von Eingangsklemmen 60a-60h, sowie eine Ausgangsklemme 6Oj und eine Steuereingangsklemme 6Oi auf. In Reaktion auf Steuersignale, welche an der Steuereingangsklemme 6Oi aufgenommen v/erden, verbindet der Antennenschalter 60 einen ausgewählten Sektor 30 mit den Antennenschalter-Ausgangsklemmen 6Oj.

Der Ausgang 6Oj des Antennenschalters 60 ist über eine geeignete Leitung 65 mit dem Eingang 70a eines Hochfrequenzempfängers 70 verbunden. Der Hochfrequenzempfänger 70 kann herkömmlicher Bauart sein, indem er die Eingangshochfrequenzsignale mit einer Zwischenfrequenz überlagert, danach das Signal über eine Zwischenfrequenzstufe filtert, anschließend eine Demodulation ausführt und die gewünschten Signale als hörbare Signale oder als Datensignale ausgibt. Das vorab begrenzte Ausgangssignal von der Zwiechenfrequenzstufe ist an der Empfängerausgangsklemme 70b vorhandene Der Empfänger weist eine herkömmliche Rauschunterdrückungsschaltung auf, so daß dann, wenn ein geeignetes Signal an die Rauschunterdrückungs-Eingangsklemme 70c angelegt wird, der Ausgang des Empfängers abgeschaltet werden kann₀ Weiterhin weist der Empfänger eine Dekodierschaltung auf, welche dazu in der Lage ist, das Vorhandensein eines kodierten Signals bei einem empfangenen Sektoreingangssignal festzustellen,, Derartige Kodiersysteme sind bei solchen Nachrichtensystemen üblich, und es ist auf diese Weise möglich, eine Information darüber zu bekommen, von welcher Sendestation das Signal kommt₀ Außer der Feststellung der Identität der Sendestation können

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auch andere notwendige Informationen auf diese Weise übermittelt werden,, Die kodierten Signale sind entweder Töne unterhalb des Hörfrequenzbereiches oder liegen im Hörfrequenzbereich, und sie können durch geeignete Bandpaßfilter Vibrationszungen oder derglo dekodiert werden«, Ein zweiter Ausgang 7Od des Empfängers wird in Eeaktion darauf aktiviert, daß der Empfänger ein kodiertes Signal auf dem Sektorempfangssignal feststellt.

Der Zwischenfrequenz-Ausgang 70b des Empfängers ist mit einem Signalstärkedetektor 80 verbunden, welcher gemäß 3?ig_o 3 als getrennte Einheit ausgebildet sein kann oder auch in den Empfänger 70 eingebaut sein könnte,. Der Signalstärkedetektor 80 erzeugt an seinem Ausgang 80a einSignal, welches den Pegel der an seinem Eingang 80b empfangenen Signale anzeigt. Die Signalstärkesignale werden ihrerseits dem ersten Eingang 90a der Abtaststeuerlogikschaltung 90 zugeführt, wo der maximale Signalpegel· für jeden Sektor in dem ersten AbtastSpeicherbereich gespeichert wird. Der zweite Eingang 90b der Abtaststeueriogik 90 ist mit dem Ausgang 70d des Empfängers 70 für kodierte Signale verbunden. Die Abtaststeuerlogikschaltung 90 verarbeitet ihre Eingangssignale und erzeugt geeignete Steuersignale auf ihrem ersten Ausgang 90c, die wiederum der Steuereingangsklemme 6Of de:.; Antennenschalters 60 zugeführt werden«. Es werden auch geeignete Signale an dem zweiten Ausgang 90d der Abtaststeuerlogik erzeugt, welche dem Rauschunterdrückungseingang 70c des Empfängers 70 zugeführt werden. Die genaue Arbeitsweise der Abtaststeuerlogik 90 wird unten anhand der !ig. 4, 5 und 6 im einzelnen beschrieben» Kurz zusammengefaßt, die Abtaststeuerlogik 90 spricht auf die empfangenen Eingangssignale in der Weise an, daß das Sektorempfaiagssystem in einer bestimmten Betriebsart aus einer Anzahl von möglichen Betriebsarbeiten arbeitete !alls keiner der Sektoren ein Eingangssignal aufnimmt, welches oberhalb eines vorgegebenen Pegels liegt, bewirkt ein Steuersignal

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von der Abtaststeuerlogik, welches dem Steuereingang 6Of des Antennensciialters 60 zugeführt wird, daß der Empfänger nacheinander mit jedem Antennensektor verbunden wird₀ Sobald ein Sektor ein Signal empfängt, dessen Amplitude derart beschaffen ist, daß das Ausgangssignal des Signalstärkedetektors über einem vorgegebenen Schwellenpegel liegt, schaltet die Abtaststeuerlogik das System in einen zweiten Modus, der als kontinuierlicher Abtastmodus bezeichnet werden könnte_o In diesem Modus wird, jeder Antennensektor wiederum während einer vorgegebenen kontinuierlichen Abtastzeit abgetastet, wobei die relative Signalstärke von jedem Sektor in einem ersten Abtastspeicherbereich innerhalb der Abtaststeuerlogik 90 gespeichert wird. Am Ende der kontinuierlichen Abtastperiode wird derjenige Sektor identifiziert, welcher während beider Abtastintervalle die größte Signalstärke verzeichnet hat₀ Es werden auch diejenigen Sektoren identifiziert, welche in einer vorgegebenen Lage in bezug auf den identifizierten Sektor angeordnet sind. Beispielsweise sind in einer alternativen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die 54· Sektoren derart angeordnet, daß sie einen vollständigen Horizontalwinkel von 360° abdecken. Sobald ein spezieller Sektor identifiziert ist, welcher das stärkste relative Signal empfangen hat, werden auch die drei Sektoren auf jeder Seite des identifizierten Sektors ausgewählte Nun bringt die Abtaststeuerlogik das System dazu, daß es in einem ausgewählten Abtastmodus arbeitet, in welchem über ein vorgegebenes Zeitintervall nur die ausgewählten sieben Sektoren abgetastet werden,, Wie zuvor wird der Spitzensignalpegel von jedem Sektor in dem ersten Abtastspeicherbereich gespeicherte Wenn das System nicht in einem Modus mit kodiertem Signal arbeitet, wird nach der Abtastung des ausgewählten Abtastintervalls eine weitere Abtastung unterdrückt, und der Empfänger wird mit demjenigen der ausgewählten Sektoren verbunden, dessen im ersten AbtastSpeicherbereich gespeicherter Signalpegel über sein zweites Abtastspeichersignal die stärkste Zunahme aufweist_o

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Venn das System jedoch, in einem Modus arbeitet, in welchem es nur auf Eingangssignale anspricht, die ein vorgegebenes kodiertes Signal enthalten, wird am Ende des selektiven Abtastintervalls derjenige Sektor, welcher die größte Zunahme seines ersten Abtastspeichersignals über sein zweites Abtastspeichersignal aufweist, im Hinblick auf das kodierte Signal überprüfte Die Abtastung wird unterdrückt, während nach dem kodierten Signal gesucht wirdo Venn das kodierte Signal vorhanden ist, bleibt die Abtastung gesperrt und der Empfänger wird mit diesem Sektor verbunden. An diesem Punkt bewirkt die Abtaststeuerlogik 90, daß die Rauschunterdrückung des Empfängers aufgehoben wird und der Empfänger mit dem ausgewählten Sektor verbunden bleibt, bis der Signalpegel von diesem Sektor ein vorgegebenes Maß über ein vorgegebenes Zeitintervall unterschreitet, und es kehrt das System unter dieser Voraussetzung zu dem allgemeinen Abtastmodus zurück,, Venn der ausgewählte Sektor jedoch kein kodiertes Signal aufweist, wodurch angezeigt wird, daß das ankommende Signal von einem Störer herrührt, werden die für den Störer in dem ersten Abtastspeicherbereich gespeicherten Spitzenwerte in den zweiten Bereich übertragen, um anschließend als Bezugspegel verwendet zu werden«. Dann kehrt das System in den allgemeinen Abtastmodus zurück, und es beginnt die Arbeitsweise wie vorher_o Indem die von dem Störer gespeicherten Signale in den zweiten Bereich übertragen werden, kann das System dann den Störer bei nachfolgenden Abtastungen "ignorieren" und nach einem empfangenen Signal suchen, welches das ordnungsgemäße kodierte Signal enthalte

Es ist zu bemerken, daß in Nachrichtensystemen, bei welchen eine feste Zentralstation mit beweglichen Außenstationen in Verbindung tritt, die Länge einer beliebigen Nachricht im allgemeinen verhältnismäßig kurz ist, zumindest im Vergleich zu derjenigen Zeit, die erforderlich wäre, damit das Fahrzeug von demjenigen Bereich, welcher durch einen Sektor abgedeckt

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ist, sich, zu demjenigen. Bereich bewegen könnte, welcher durch einen anderen Sektor abgedeckt wirdo Sobald daher die Abtaststeuerlogik festlegt, welcher Sektor das beste Signal von der mobilen Station empfängt, wird dieser Sektor für die Dauer der zu übertragenden Nachricht mit dem Empfänger verbundene

Die Pig· 4 veranschaulicht den Aufbau der Abtaststeuerlogikschal tung 90ο Hier werden die Signalstärkepegel vom Signalstärkedetektor dem Abtaststeuereingang 90a zugeführt_o Da bei einer bevorzugten Ausfuhrungsform des Erfindungsgegenstandes ein Mikroprozessor die Abtastfunktionen steuert, werden diese Eingangssignale durch einen Analog-Digital-Wandler 100 in digitale Signale umgewandelt· Danach werden diese Signale Speicherzellen in dem ersten Abtastspeicherbereich 110 zugeführt» Der erste Abtastspeicherbereich 110 enthält einen Speicherplatz für jeder der Antennensektoren₀ Somit werden die über die Abtastfolgen jeweils von einem Sektor erzeugten maximalen Pegel in dem ersten Abtastspeicherbereich 110 gespeicherte Ein zweiter AbtastSpeicherbereich 120 enthält auch eine Speicherzelle, welche jedem Sektor entspricht. Die in dem zweiten Speicherbereich, gespeicherten Werte werden als Bezugs- oder als Schwellenpegel verwendet, wie es unten im einzelnen näher diskutiert wirdo Ein Schalter 1JO reagiert auf ein Steuersignal an seinem Eingang 130a, um die Werte des ersten Bereiches in den zweiten Bereich 120 zu übertragen, so daß die Bezugspegel darin abgespeichert sind_o

Ein Komparator 132 vergleicht sequentiell die Spitzensignalpegel, welche durch jeden Sektor in den ersten Bereich 110 eingegeben wurden, mit dem entsprechenden Bezugspegel im zweiten Bereich 12O₀ Wenn der Komparator feststellt, daß der Spitzensignalpegel für irgendeinen Sektor seinen Bezugspegel um ein vorgegebenes Inkrement AT überschreitet, aktiviert der Eomparator seinen Ausgang 132a_o

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Der Ausgang 132a des Komparators 132 ist mit der Logikschaltung 140 verbunden,, Die Logikschaltung 140 erzeugt wiederum ein Ausgangssignal an ihrem Ausgang 140a, welches dazu geeignet ist, die Abtaststeuerlogik in eine von vier Betriebsarten zu schalten» Somit wird zunächst das System im allgemeinen Abtastmodus 150 aktiviert, in welchem alle Sektoren nacheinander abgetastet werden_o Sobald der Komparator 132 feststellt, daß zumindest ein Sektor ein Signal empfängt, dessen Pegel seinen Bezugspegel um ein vorgegebenes Inkrement Av übersteigt, bewirkt die Logik schaltung 140, daß das System den kontinuierlichen Abtastmodus 160 einschaltet,, In diesem Modus v/erden alle Sektoren erneut über ein vorgegebenes Zeitintervall abgetastet, welches durch eine Zeitsteuereinheit 170 festgelegt wird. Beim Abschluß des kontinuierlichen Abtastintervalls bewirkt die Logik 140, daß das System in einen selektiven Abtastmodus 180 übergehto Hier bestimmt die Logikschaltung 140, welcher von allen abgetasteten Sektoren die stärkste Zunahme seines im ersten Bereich abgespeicherten Signals gegenüber dem im zweiten Bereich abgespeicherten Signal aufweist und bestimmt diesen Sektor als ausgewählten Sektor» Sür die alternative Ausführungsform mit 54- Sektoren werden jeweils drei Sektoren auf beiden Seiten des ausgewählten Sektors ebenfalls- als ausgewählte Sektoren bezeichnet. Itun werden über ein selektives Abtastintervall, welches ebenfalls durch die Zeitsteuereinrichtung 170 festgelegt wird, nur die sieben ausgewählten Sektoren abgetastet.

Nach dem selektiven Abtastintervall wird die Abtastung unterbrochen, und der Empfänger wird mit demjenigen Sektor verbunden, dessen im ersten Bereich abgespeichertes Signal das im zweiten Bereich abgespeicherte Signal am meisten übersteigtο Das anpfangene Signal wird dann im Hinblick auf das kodierte Signal durch die Kodeprüfeinrichtung 190 überprüft. Wenn das vom ausgewählten Sektor empfangene Signal

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den Signalkode enthält, aktiviert die Kodeprüfschaltung ihren ersten Ausgang 190a, so daß der Empfänger mit dem ausgewählten Sektor während der Dauer der Hachricht verbunden wirdo Weiterhin wird der erste Ausgang 190a der Kodeprüf schaltung mit dein Ausgang 9Od der Abtaststeuerlogik verbundenj um die Rauschunterdrückung für den Empfänger aufzuheben«, Der Empfänger bleibt mit dem ausgewählten Sektor verbunden, bis dessen Signalpegel während eines vorgegebenen Zeitintervalls auf einen vorgegebenen Pegel absinkt. Diese Entscheidung wird durch die Logikschaltung 140 getroffen, und sie basiert auf den Eingangssignalen von dem Komparator 132 und der Zeitsteuereinheit 170_o

Uenn jedoch die Kodeprüfschaltung 190 erkennt, daß das von dem ausgewählten Sektor empfangene Signal das Kodesignal nicht enthält, wodurch angezeigt wird, daß ein Störsignal vorliegt, aktiviert sie ihren zweiten Ausgang 190b, welcher dazu verwendet wird, die Logikschaltung dazu zu veranlassen, das System in den allgemeinen Abtastmodus 150 zurückzuführen und den Steuereingang 130a des Lastschalters 130 zu aktivieren, wodurch die gespeicherten Spitzenwerte von jedem Sektor aufgrund der erkannten Störung aus dem ersten Abtastspeicherbereich 110 in den zweiten Abtastspeicherbereich 120 übertragen werden. Somit wird bei einer nachfolgenden Abtastung ein jeweils gespeichertes Störsignal als Bezugssignal verwendet, um das Vorhandensein eines empfangenen Signals zu bestimmen,,

Ein weiteres Merkmal des erfindungs gemäß en Systems besteht darin, daß die Zeitsteuereinheit 170a periodisch den Steuereingang 130a des Lastschalters I30 aktiviert, wenn das System im allgemeinen Abtastmodus I50 arbeitete Dabei wird das Bezugssignal, welches dem Komparator I30 von dem zweiten Abtaststeuerbereich 120 zugeführt wird, fortwährend durch. Hintergrund-Hauschpegel auf den neuesten Stand gebracht, so daß das System dadurch gegen Hauschen weitgehend immun ist„

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Die Figo 5 ist ein Programmflußdiagramm, welches den logischen Signalfluß veranschaulicht, der dazu verwendet wird, den Mikroprozessor der bevorzugten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes zu programmieren. Ein Rückstartblock 200 kann von der Frontplatte aus geladen werden und löst zu Beginn die Arbeitsweise der Prozessorprogrammfolge aus. Außerdem kann der Rückstartblock 200 die Systemoperation unterbrechen. Der Ausgang des Rückstartblockes 200 ist mit einem Eingangsblock 210 verbunden, welcher Standardmikroprozessorfunktionen ausführt, welche beispielsweise darin bestehen, daß alle Bereiche und alle Zähler auf Null gestellt werden. Der Anfangsblock aktiviert seinerseits den Startblock 22O₀ In Abständen von einer Millisekunde durchläuft das Programm den Startblock, um zu bestimmen, welcher Modus der Folge gerade vorhanden ist_o Von dem Startblock kann das Programm entweder durch den allgemeinen Abtastblock 230, durch den kontinuierlichen Abtastblock 240, durch den Auswahlabtast-Siebenblock 250, durch den Kodeprüfblock 260 oder durch den Sperrabtastblock 270 gehen_c Nach der Folge, welche durch einen der Blöcke 230 bis 270 festgelegt wird, tritt das System in einen Verzögerungsblock 280 ein. Da einige der Funktionen 230-270 weniger Programmzeit als andere benötigen, liefert der Verzögerungsblock 280 eine geeignete Verzögerungszeit, so daß eine Rückstartsteuerung zu dem Rückstartblock/jeweils nach einem Intervall von einer Millisekunde erfolgt.

Die Figo 6 veranschaulicht die bevorzugte Ausführungsform der Abtastlogik, wobei die Logik gerätetechnisch über einen Mikroprozessor verwirklicht ist₀ Der Ausgang 30a des Signalstärkedetektors 80 ist mit einem Analog-Digital-Wandler 100 verbunden, welcher die dem Eingangspegel jeweils entsprechenden analoge Signale in entsprechende digitale Signale umwandelt, die dann über die Leitung 300 einer peripheren Anpaßschaltung 310 zugeführt werden₀ Der peripheren Anpaßschaltung 310 wird auch das kodierte Signal vom Ausgang 7Od des Empfängers zugeführto Die Anpaßschaltung

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verbindet über eine Leitung 320 die Mikroprozessorleitung 330» welche von einem Speicher 34-0 mit Direkt zugriff, von einem Festspeicher 350 und von einer Zentraleinheit 360 kommt« Die Zentraleinheit wird in normaler Weise über eine Steuerung gesteuerte Es wird ein kristallgesteuerter Taktgenerator verwendete In Reaktion auf Signale auf der liikroprozessorleitung 330 liefert die periphere Anpaßschaltung 310 ein Signal auf einer Ausgangsleitung 310a, welches dazu geeignet ist, den Antennenschalter zu steuern.

Das System gemäß Figo 6 ist für den Fachmann auf dem Gebiet der Mikroprozessoren grundsätzlich bekannt, so daß die Arbeitsweise unter Berücksichtigung der Erläuterungen zu der Figo 5 ohne weiteres verständlich sein dürften,, Es dürfte beispielsweise ersichtlich sein, daß der Festspeicher 350 das Computerprogramm enthält, während der Speicher 34-0 mit Direktzugriff unter anderem den ersten und den zweiten Abtastspeicherbereich enthält. Auf diese Weise lassen sich die obigen Abtastfunktionen leicht gerätetechnisch realisieren, und zwar in der Weise, daß die Anordnung für den Fachmann nachgearbeitet werden kann.

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Claims

Hochfrequenz-Nachrichtensystem, dadurch gekennzeichnet , daß ein in Sektoren aufgeteilter Antennenbereich (10) vorgesehen ist, welcher eine Mehrzahl von Sektoren (16) aufweist, wobei jeder Sektor in vorgegebener Weise in bezug auf die übrigen Sektoren aiageordnet ist, daß eine Antennenumschalteinrichtung (60) vorhanden ist, die eine Mehrzahl von Eingängen (60a-60h) aufweist, die eine Steuerklemme (6Oi) hat und die eine Ausgangsklemme (6Oj) aufweist, daß weiterhin eine Einrichtung vorhanden ist, welche auf Steuersignale an der Steuerklemme anspricht, um eine ausgewählte Eingangsklemme mit der Ausgangsklemme zu verbinden, daß weiterhin eine Ant ennenkupplungs einrichtung/Vorgesehen ist, um jeden Antennensektor mit einer vorgegebenen Eingangsklemme der Antennenumschalteinrichtung zu verbinden, daß weiterhin eine Empfängereinrichtung (70) vorhanden ist, welche dazu dient, Hochfrequenzsignale zu empfangen, daß die Empfängereinrichtung eine Signalstärke-Detektoreinrichtung (80) aufweist, um ein Signal zu erzeugen, xirelches für die Stärke des empfangenen Hochfrequenzsignals repräsentativ ist, daß weiterhin eine Empfänger-Anschlußeinrichtung (65) vorgesehen ist, um die Antennenumschalteinrichtung mit ihrem Ausgang mit der Empfängereinrichtung zu verbinden, daß weiterhin eine Abtaststeuerlogikschal tung (90) vorgesehen ist, welche einen Eingang (90a) aufweist, der mit dem Empfänger-Signalstärke-Abtastdetektor verbunden ist, und einen Ausgang (90c) hat, welcher mit der Antennenumschalt-Steuerklemme verbunden ist, um Steuersignale zu liefern, welche dazu führen, daß der Bereich abgetastet wird, daß die Abtaststeuerlogikschaltung eine Speichereinrichtung (110) aufweist, welche dazu dient, den Spitzensignalstärkewert für jeden der Sektoren während der Abtastvorgänge zu speichern, daß die Abtaststeuerlogikschaltung weiterhin eine allgemeine Abtasteinrichtung (150) aufweist, welche in einem allgemeinen Abtastmodus arbeitet, um sequentiell jeden Sektor abzutasten

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und den dabei ermittelten Spitzensignalpegel in die Speichereinrichtung (110) einzugeben, daß weiterhin eine Komparatoreinrichtung (132) vorhanden ist, um den Spitzensignalstärkewert mit einem vorgegebenen Bezugspegel zu vergleichen und die Abtaststeuerlogikschaltung zu aktivieren, so daß in Reaktion auf eine vorgegebene Beziehung dazxvischen ein kontinuierlicher Abtastmodus eingeschaltet wird, daß weiterhin eine kontinuierliche Abtasteinrichtung (160) vorgesehen ist, welche in dem kontinuierlichen Abtastmodus arbeiten kann, um alle Sektoren während eines vorgegebenen Zeitintervalls kontinuierlich abzutasten, daß weiterhin eine selektive Abtasteinrichtung (180) vorhanden ist, welche am Ende des kontinuierlichen Abtastintervalls zu betätigen ist, um selektiv nur vorgegebene Sektoren abzutasten, wie es durch die Komparatoreinrichtung vorgegeben wird, und zwar über ein vorgegebenes Zeitintervall j und daß eine Sperrabtastmoduseinrichtung vorgesehen ist, um die Abtastung zu sperren und den Empfänger mit einem aus den selektiv abgetasteten Sektoren ausgewählten Sektor zu verbinden«,

Nachrichtensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Abtaststeuerlogikschaltung weiterhin eine Rückschalteinrichtung (132, 140, 170) aufweist, welche dazu dient, das System aus dem Sperrabtastmodus in den allgemeinen Abtastmodus zurückzuführen, und zwar in Reaktion darauf, daß der Signalpegel von demjenigen Sektor, mit welchem der Empfänger verbunden ist, über eine vorgegebene Zeitperiode unter einen vorgegebenen Pegel absinkt.

Nachrichtensystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß eine Einrichtung (90d,70d) vorgesehen ist, um eine Rauschunterdrückung vom Empfängerausgang vorzusehen, außer dann, wenn die Abtaststeuerlogik im Sperrabtastmodus arbeitet.

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Nachrichtensystem nach, einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Abtaststeuerlogikschaltung einen ersten Speicherbereich (110) aufweist, welcher eine Speicherzelle hat, die jedem Sektor entspricht, um den Spitzensignalstärkewert von jedem Sektor während der verschiedenen Abtastarten zu speichern, daß die Abtaststeuerlogik schaltung weiterhin einen zweiten Speicherbereich (120) aufweist, der eine Speicherzelle für jeden Sektor aufweist, um darin einen jedem Sektor entsprechenden Bezugspegel zu speichern, und daß die Komparatoreinrichtung (132) eine Schaltungsstufe aufweist, welche dazu dient, die Abtaststeuer logik schaltung aus dem allgemeinen Abtastmodus auf den kontinuierlichen Abtastmodus umzuschalten, und zwar in Reaktion darauf, daß der Spitzensignalpegel für wenigstens einen Sektor, welcher in dem ersten Bereich abgespeichert ist, den Bezugspegel für diesen Sektor überschreitet, welcher in dem zweiten Bereich durch einen vorgegebenen Wert abgespeichert ist_o

5. Nachrichtensystem nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet , daß eine Einrichtung (170a, 130a, 150) vorgesehen ist, welche dazu dient, periodisch gespeicherte Sektorsignalstärkewerte für jeden Sektor aus dem ersten Speicherbereich in den zweiten Speicherbereich umzuspeichern, wenn sich die Abtaststeuerlogikschaltung im allgemeinen Abtastmodus befindete

Nachrichtensystem nach einem der Ansprüche 4 oder 5j dadurch gekennzeichnet , daß die selektive Abtasteinrichtung (180) eine Einrichtung (140) aufweist, welche am Ende des kontinuierlichen Abtastintervalls einschaltbar ist, um in selektiver Weise denjenigen Sektor abzutasten, dessen im ersten Abtastspeicherbereich abgespeicherter Wert seinen im zweiten Abtastspeicherbereich gespeicherten Wert am meisten übersteigt, wobei auch solche Sektoren abtastbar sind, die in einer vorgegebenen Anordnung in bezug auf den ausgewählten Sektor liegen.

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7· Nachrichtensystem nach Anspruch G, dadurch g ek e η η zeichnet , daß die Sperrabtasteinrichtung eine Einrichtung (140, 132) aufweist, um die Abtastung zu sperren und den Empfänger mit demjenigen selektiv abgetasteten Sektor zu verbinden, dessen im ersten Speicherbereich abgespeicherter Signalpegel den im zweiten Speicherbereich abgetasteten Bezugspegel am meisten überschreitet.

8. Kachrichtensystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Empfängereinrichtung eine Einrichtung (190) aufweist, welche dazu dient, das Vorhandensein eines kodierten Signals im empfangenen Sektorsignal zu ermitteln.

ο nachrichtensystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Sp err einrichtmag eine Einrichtung (190, 14-0) aufweist, welche dazu dient, die Sperrung nur dann aufrechtzuerhalten, wenn das Signal von dem ausgewählten Sektor das kodierte Signal enthält, während die Sperreinrichtung andernfalls die Abtaststeuerlogikschaltung aus dem Sperrabtastmodus in den allgemeinen Abtastmodus überführt.

Oo Nachrichtensystem nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung, welche periodisch Signale aus dem ersten in den zweiten Speicherbereich überträgt, um das System auf den neuesten Stand zu bringen, weiterhin eine Einrichtung (130) aufweist, welche dazu dient, die gespeicherten Signalstärkewerte aus dem ersten Speicherbereich in den zweiten Speicherbereich zu übertragen, und zwar in Reaktion darauf, daß die Sperreinrichtung die Abtaststeuerlogik von dem Sperrabtastmodus auf den allgemeinen Abtastmodus zurückschaltet, und zwar als Reaktion darauf, daß das Signal von dem ausgewählten Sektor das kodierte Signal nicht enthalte

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