DE2910790A1

DE2910790A1 - Digitalcode-detektor mit verzoegerungsleitung

Info

Publication number: DE2910790A1
Application number: DE19792910790
Authority: DE
Inventors: Leo Andrew Kerr
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1978-03-23
Filing date: 1979-03-19
Publication date: 1979-09-27
Also published as: GB2017447A; FR2420772A1; FR2420772B1; US4241310A; IT1111948B; GB2017447B; IT7921099A0; JPS54130894A; DE2910790C2

Description

BRQSE^DK" BROSE

Diplom Ingenieure

D-6023 München-Pullach, Wiener Str. 2; Tel. (089) 7 93 30 7i; "lelex 5 21214T bios 6; Cabldo: «Patentibus» München

THE BENDIX CORPORATION, Executive Offices, Bendix Center, Southfield, Michigan 48075, USA

ihr zeichen: 5595-A ^Ta9: 19. März 1979

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Digitalcode-Detektor mit Verzögerungsleitung

Die Erfindung bezieht sich auf Digitalcode-Detektoren mit Verzögerungsleitung und auf Detektoren mit digitalen Verzögerungsleitungen, die insbesondere zur Erfassung gültiger Antworten von einem Transponder verwendet werden, die in Sekundär-Badarsystemen für Flugverkehrskontrolle eingesetzt werden.

Das vorliegende Sekundär-Radarsystem für Flugverkehrskontrolle enthält ein Netz von Boden-Funkfeuern, die allgemein Abfragesignale in den Luftraum, der ihr Überwachungsfeld enthält, aussenden und im Flugzeug eingebaute Transponder, die auf die empfangenen Abfragesignale dadurch antworten, dass sie einen Code aussenden, der das Flugzeug identifiziert oder seine Höhe, in Abhängigkeit von dem von der Bodenstation ausgesandten speziellen Abfragesignal. Wie derzeit festgelegt, besteht eine Transponderantwort aus einem Paar von Rahmenimpulsen (bracket or framing pulses), die in einem vorbestimmten zeitlichen Abstand zueinander liegen, wobei die Rahmenimpulse 13 gleichmässig verteilte Informationsplätze zwischen sich einschliessen, wobei jeder

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davon mit einem Impuls besetzt sein kann oder nicht, in Abhängigkeit von dem Informationsgehalt der Antwort. Zusätzlich kann die Antwort einen Identifikationsimpuls enthalten, der dem letzten Rahmenimpuls um eine vorbestimmte Zeit nachläuft. Die von einer Boden-Funkfeuer-Abfrageeinrichtung oder von anderen Empfangsstationen empfangenen Antworten werden erfasst und der Informationsinhalt wird hieraus zu Flugverkehrskon--_„', kontrollzwecken herausgezogen. Da bei den heutigen Sekundär-Radarsystemen für die Flugverkehrskontrolle die Abfragungen in einem engen Strahl übermittelt werden, der von der Bodenstation ausgesandt wird, identifizieren die von einer einzelnen Abfragestation empfangenen Antworten das Azimut des antwortenden Transponders bezogen auf die (Empfangs-)Station.

In Anbetracht der grossen Anzahl von Strahl-Abfrageeinrichtungen in vielen Gebieten und in Anbetracht der grossen Anzahl von Flugzeugen, die mit Transpondern ausgerüstet sind und in dem Überwachungsgebiet arbeiten, ist es nicht überraschend, dass eine grosse Zahl unsynchronisierter Antworten an (jeder Abfrageeinrichtung aus mehrdeutigen Azimut-richtungen empfangen werden. Offensichtlich stellt es daher ein Problem dar, nur gültige Antworten aus der grossen Anzahl von empfangenen Antworten herauszuziehen und verstümmelte Informationen zu unterdrücken.

Es ist daher klar, dass es in hohem Masse wünschenswert und oft sogar lebensnotwendig ist, die verstümmelten Antworten zu unterdrücken. Unter einer verstümmelten Antwort wird hier das gleichzeitige Auftreten von Antworten von zwei oder mehreren separaten Transpondern an einer Empfangsstation verstanden, die das Herausziehen von Information aus den verschiedenen Antworten stören. Weiterhin ist es wichtig, dass Phantom-Antworten unterdrückt werden. Phantom-Antworten sind scheinbare Ant-· Worten auf Abfragungen, die sich an der Empfangsstation als Rahmenimpulse mit richtigem Abstand darstellen, die jedoch in Wirklichkeit aus einem ersten Rahmenimpuls, der von einem Transponder empfangen wurde, darstellt und entweder einen tat-

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sächlichen Rahmenimpuls oder einen Informationsimpuls von der Transponderantwort enthält und einen zweiten scheinbaren Rahmenimpuls, der entweder aus einem tatsächlichen Rahmenimpuls oder einem Informationsimpuls von einer anderen Transponderantwort besteht.

Gemäss der vorliegenden Erfindung wird ein Strom bzw. eine Folge von Eingangsimpulsen, die an einer Empfangsstation empfangen werden und die eine gültige Antwort auf eine Abfragung enthalten kann oder nicht, durch eine einzelne Verzögerungsleitung hindurchgeleitet, die eine Vielzahl von räumlich versetzt angeordneten Abgriffen aufweist. Zwei der Abgriffe, die hier als Rahmenabgriffe bezeichnet werden, sind zeitlich in Übereinstimmung mit dem Abstand der Rahmenimpulse einer gültigen Antwort versetzt angeordnet. Gleichzeitige Ausgänge an diesen Rahmenabgriffen zeigen an, dass an den Abgriffen zwischen den Rahmenabgriffen gültige Antworten erhalten werden können.

Ob das Signal zwischen bzw. innerhalb der Rahmenabgriffe tatsächlich eine gültige Antwort enthält, wird durch Überprüfung der Impulse in der Impulsreihe unmittelbar vor und nach den Rahmenabgriffen gleichzeitig mit dem Erfassen der Impulse an den Rahmenabgriffen bestimmt. Diese Überprüfung wird durch einen Torsteuer-Schaltkreis durchgeführt, der Eingänge von verschiedenen Ausgangsabgriffen der Verzögerungsleitung empfängt.

Gegenstand der Erfindung ist es daher, einen Digitalcode-Detektor mit Verzögerungsleitung zu schaffen.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Detektor der oben beschriebenen Art zu schaffen, der Verstümmelungen in einer Impulsreihe unterdrückt, die eine gültige Antwort auf eine Sekundär-Radarabfragung bei einem Luftverkehrskontrollj-System enthalten kann oder nicht. Weiterhin soll dieser Digitalcode-Detektor Phantom-Antworten aus einer Impulsreihe eliminieren, die eine gültige

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Antwort auf eine Sekundär-Radarabfragung bei einem Luftverkehrskontroll-System enthalten kann oder nicht.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles im Zusammenhang mit den Figuren ausführlicher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Darstellung von Antworten auf Abfragungen eines Sekundär-Radarsystems für Flugverkehrskontrolle und dient dazu, die verschiedenen bei der Beschreibung der Erfindung verwendeten Ausdrücke zu erläutern;

Fig. 2 eine typische Antwort auf eine Abfragung eines Sekundär-Radarsystems für Flugverkehrskontrolle;

Fig. 3» die aus den Fig. JA und 3B besteht, ein Blockschaltbild, das zum Verständnis der Erfindung hilfreich ist; und

Fig. 4- ein Blockschaltbild der vorliegenden Erfindung.

Zuerst sei auf Fig. 2 bezuggenommen, die eine typische Antwort auf eine Abfragung eines Sekundär-Radarsystems für Flugverkehrskontrolle zeigt, wobei diese Antwort normalerweise von einem Flugzeugsender ausgesandt wird, nachdem dieser eine Abfragung empfangen hat. Derzeit enthält eine Antwort zwei Rahmenimpulse F1 und F2, die im Abstand von 20,3 Mikrosekunden zueinander liegen. Eine gültige Antwort ist durch die Anwesenheit der beiden Rahmenimpulse definiert. Zwischen den Rahmenimpulsen sind dreizehn Impulsplätze, die mit Platz 1 bis Platz 13 bezeichnet sind, im gleichen Abstand verteilt angeordnet. Es sei bemerkt, dass, obwohl in der Fig. 2 alle 13 Informationsimpulse dargestellt sind, der Informationsgehalt der Ant-

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wort davon abhängt, welche einzelnen Impulse übertragen werden. D.h., dass bei einer bestimmten Antwort normalerweise nicht alle Informationsimpulse übertragen werden. Wird allerdings ein Informationsimpuls übertragen, so wird er an der dargestellten zeitlichen Stellung übertragen. Im einzelnen liegen die Informationsimpulse in einem Abstand von 1,45 Mikrosekunden mit einer typischen Impulsdauer von 0,45 Mikrosekunden. Auf den Rahmenimpuls F2 folgt im Abstand von 4,35 Mikrosekunden ein bestimmter Identifikationsimpulsplatz (SPI). Wie im Stand der Technik bekannt, wird dieser SPI-Impuls in Antwort auf eine bestimmte Abfragung übertragen und aufgrund des Empfanges der Antwort an der Abfragestation ist es möglich, das antwortende Flugzeug genauer zu identifizieren. Auf alle Fälle sind die derzeitigen Zeittoleranzen mit +0,1 Mikrosekunden festgelegt.

Im folgenden wird auf Fig. 1 bezuggenommen, die zwei gestrichelte Bezugslinien 14 und 16 zeigt, die im Abstand von 20,3 Mikrosekunden zueinander liegen. Weiterhin sind typische Antworten 18 bis 24 gezeigt. Die Antworten werden durch ihre wesentlichen Charakteristiken identifiziert, d.h. durch Rahmenimpulse F1 und F2, die bezüglich der Antwort 18 dargestellt sind. Der Klarheit halber ist die Darstellung der Informationsimpulse in dieser Figur weggelassen worden. Es sei angenommen, dass die Linien 14 und 16 Abgriffe auf einer Verzögerungsleitung darstellen. Bei Überprüfung der einzelnen Antwort 18 ist zu ersehen, dass das gleichzeitige Auftreten des Rahmenimpulses F1 an dem Abgriff 14 und des Rahmenimpulses F2 an dein Abgriff 16 anzeigt, dass eine gültige Antwort in der Verzögerungsleitung enthalten ist.

Bezeichnet man die Antworten 19 und 20 als eine überlappende Gruppe, die in einer einzelnen Verzögerungsleitung enthalten ist, so ist zu ersehen, dass eine grosse Wahrscheinlichkeit dafür besteht, dass ein Informationsimpuls der Antwort 19 an dem Abgriff 14 gleichzeitig mit einem Informationsimpuls von

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der Antwort 20 an dem Abgriff 16 anwesend sein wird. Obwohl dies das Kriterium für eine gültige in der Verzögerungsleitung enthaltene Antwort erfüllt, ist es offensichtlich, dass keine solche gültige Antwort vorliegt und ein Abtasten des Inhaltes der Verzögerungsleitung zu diesem Zeitpunkt wird eine verstümmelte Information liefern. Sind rechts des Abgriffes 14 und links des Abgriffes 16 zusätzliche Verzögerungsleitungsabgriffe vorgesehen, so liefert die Erfassung von Impulsen an diesen Abgriffen gleichzeitig mit dem Auftreten von Impulsen an den Abgriffen 14- und 16 einen starken Hinweis für eine Verstümmelung.

Überprüft man allerdings die Antworten 21 und 22 zusammen, so ist zu ersehen, dass die Anwesenheit von dicht zueinanderliegenden Impulsen ausserhalb der Abgriffe 14 und 16 nicht immer anzeigt, dass in der Verzögerungsleitung eine mögliche Verstümmelung vorhanden ist, wobei in diesem Falle keine Informationsimpulse in der Verzögerungsleitung enthalten sind.

Betrachtet man die Antworten 23 und 24 als eine Gruppe, so überlappen sich die Antworten in diesem Falle nicht. Allerdings könnte ein Informationsimpuls von der Antwort 23 an dem Abgriff 14 gleichzeitig mit einem Informationsimpuls von der Antwort 24 an dem Abgriff 16 auftre-ten. Obwohl diese Bedingungen ebenfalls scheinbar das Kriterium für eine gültige Antwort, die zwischen den Abgriffen 14 und 16 liegt, erfüllt, ist offensichtlich keine solche gültige Antwort dort vorhanden. Weiterhin sei darauf hingewiesen, dass dort auch keine Verstümmelung vorliegt, da sich die Antworten nicht überlappen und folglich einzeln erfasst werden könnten. Dieser Zustand ist als Phantom-Antwort bekannt. Die nachfolgend beschriebene Einrichtung erkennt sowohl mögliche Verstümmelungen als auch Phantom-Antworten und gestattet nur die Erfassung gültiger Antworten.

Im folgenden wird auf Fig. 3 bezuggenommen, die einen Teil des Digitalcode-Detektors mit Verzögerungsleitung der vorliegenden

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Erfindung darstellt und genauer ausgedrückt, den Mittelteil bzw, zentralen Teil der Verzögerungsleitung der Erfindung. Im einzelnen dient die Fig. 3 dazu, darzustellen, wie eine mögliche gültige Antwort erfasst wird. Ein Teil der Verzögerungsleitung ist allgemein mit dem Bezugszeichen 50 bezeichnet. Eine Linie A der !"ig. 3 zeigt eine gültige Antwort einschliesslich der Rahmenimpulse F1 und F2 und der Informationsimpulse 1 bis 13» wobei die Figur aus Platzgründen zwischendurch unterbrochen wurde, so dass die Informationsrmpulse 4- bis 9 nicht dargestellt sind, wobei die Erläuterung der Elemente der Verzögerungsleitung zur Verarbeitung dieser Impulse identisch mit der Erläuterung der Arbeitsweise der Elemente der Verzögerungsleitung zur Verarbeitung der dargestellten Informationsimpulse ist und daher aus der nachfolgenden Beschreibung gleichwohl offensichtlich wird. An einer Linie B der Pig. 3 ist die Antwort dargestellt, nachdem sie durch einen Vorderflanken-Detektor, der im Stand der Technik bekannt ist, verarbeitet wurde. Es sei angenommen, dass der Eingang zu der Verzögerungsleitung der Erfindung Impulse enthält, wie sie an der Linie B dargestellt sind. Zum Zwecke der Erläuterung tragen die Impulse der Linie B die gleiche Bezeichnung wie die Standardimpulse der Linie A, d.h. die Rahmenimpulse F1 und F2, die Informationsimpulse 1 bis 13 und den besonderen Identifikationsimpuls 52. Wie aus dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zu ersehen, haben die Impulse der Linie B, die sich durch die Verzögerungsleitung hindurch ausbreiten, eine Dauer von 0,1 Mikrosekunden und sind in Intervallen von 1,45 Mikrosekunden voneinander getrennt. Der besondere Identifikationsimpuls folgt dem Rahmenimpuls F2. um 4·,35 Mikrosekunden. Wie dem Fachmannbekannt, sind die Impulse allgemein bezogen auf den führenden Rahmenimpuls F1 im Abstand zueinander angeordnet mit der Ausnahme, dass der besondere Identifikationsimpuls zeitlich auf den Rahmenimpuls F2 bezogen ist.

Die Verzögerungsleitung 50 besteht aus einer Vielzahl von Ausgabeplätzen, die die Plätze 0 bis -14· enthält, zusammen mit

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weiteren Plätzen, die nachfolgend beschrieben werden, wobei diese Plätze generell um 1,4-5 Mikrosekunden bei der Taktgeschwindigkeit der Verzögerungsleitung voneinander getrennt sind. Es sei in Erinnerung gerufen, dass dieser Abstand der Abstand der Impulse der Antwort ist. Weiterhin enthält die Verzögerungsleitung eine Vielzahl einzelner Verzögerungselemente, die normalerweise Flip-Flops sind und spezieller in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind 14· Flip-Flops zwischen den Ausgabeplätzen vorgesehen. Beispielsweise sind diese 14-Flip-Flops a, b...n allgemein mit dem Bezugszeichen 51 bezeichnet. Die Verzögerungsleitung wird in Intervallen von ungefähr 103,5 Nanosekunden getaktet, um den Abstand von 1,4-5 Mikrosekunden zwischen den Ausgabeplätzen vorzusehen. Die Verzöge- · rungsleitung besitzt einen einzelnen Abgriff 54- an dem Platz O, wobei dieser Abgriff einen Eingang für ein UND-Gatter 56 liefert. Die weiteren Verzögerungsleitungsplätze, mit Ausnahme der Plätze -11, -14· und -17 sind mit Abgriffen an drei benachbarten Flip-Flops versehen, die als Eingänge für zugeordnete ODER-Gatter dienen. Beispielsweise wird der Platz -1 an drei benachbarten Flip-Flops durch drei mit dem Bezugszeichen 58 versehene Abgriffe abgegriffen, die einen Eingang für ein ODER-Gatter 60 ·liefern. Bei der vorliegenden Erfindung ist der Mittelabgriff mit dem Flip-Flop verbunden, das um ein Vielfaches von 14- von dem an dem Platz 0 abgegriffenen Flip-Flop versetzt angeordnet ist. Die verwendeten mehrfachen Abgriffe sind dazu vorgesehen, um die Zeittoleranzen des Abstandes der verschiedenen Informationsimpulse von dem Rahmenimpuls F1 zuzulassen.

Es ist zu sehen, dass sieben benachbarte Flip-Flops an dem Verzögerungsleitungsplatz -14- durch die allgemein mit dem Bezugszeichen 62 bezeichneten Abgriffe abgegriffen werden, wobei diese einen Eingang für ein ODER-Gatter 64- liefern. Es sei darauf hingewiesen, dass Platz -14- den Rahmenimpuls F2 enthaltet wird, wenn eine gültige Antwort zwischen den Plätzen O und -14- vorhanden ist. Diese: gross ere Anzahl von Abgriffen an dem Platz -14· sorgt für eine grössere Zeittoleranz bei der Fest-

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legung der Rahmenimpulse. Es ist klar, dass bei verbesserten Zeittoleranzen zwischen den Rahmenimpulsen gewisse Abgriffe der Abgriffe 62 fortgelassen werden können, im Einklang mit der Toleranz. Wenn Abgriffe an dem Platz -14 aufgrund verbesserter Toleranzen fortzulassen sind, so sind generell die von dem Mittelabgriff am weitesten entfernt liegenden Abgriffe zuerst wegzulassen.

Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Platz -14 mit 9 Abgriffen versehen, wobei der Mittelabgriff um 42 Flip-Flops von dem mittleren abgegriffenen Flip-Flop an dem Platz -14 entfernt ist. Dies entspricht natürlich einem zeitlichen Abstand von 4,35 MikrοSekunden, der der Nenn-Zeitabstand zwischen dem Bahmenimpuls F2 und dem besonderen Identifikationsimpuls (SPI) 52 ist. Die Abgriffe an dem Platz -14 sind allgemein mit dem Bezugszeichen 66 bezeichnet. Die 9 Abgriffe sind in 7 Gruppen von benachbarten Abgriffen angeordnet, wobei jede dieser Gruppen entsprechende Eingänge für ODER-Gatter 67 bis 73 liefert. Jede Gruppe mit 3 Abgriffen an dem Platz -17 ist über ihr zugeordnetes ODER-Gatter mit einem zugeordneten UND-Gatter verbunden, d.h. im vorliegenden Fall mit den entsprechenden UND-Gattern 74- bis 80. Der andere Eingang zu jedem der genannten UND-Gatter ist der Abgriff an dem Platz -14, der im Abstand von 42 Flip-Flops von dem Mittelabgriff der zugeordneten Gruppe von drei Abgriffen an dem Platz -17 angeordnet ist. Diese Anordnung sorgt für die Zeittoleranz zwischen dem Rahmenimpuls F2 und dem besonderen Identifikationsimpuls 52. Es dürfte klar sein, dass einige der Abgriffe an dem Platz -14 fortgelassen werden können, womit die entsprechenden ODER- und UND-Gatter fortgelassen werden können, sofern die Toleranz verbessert ist.

Die Ausgangsabgriffe der UND-Gatter 74- bis 80 sind als Eingänge zu einem ODER-Gatter 82 verbunden, dessen Ausgangsabgriff mit einem Eingangsabgriff eines UND-Gatters 84 verbunden ist.

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Aus nachfolgend zu erläuternden Gründen ist der Informationsplatz -11 mit 9 Abgriffen versehen, wobei dessen Mittelabgriff von dem Abgriff 54 um 11 mal 14 Flip-Flops versetzt angeordnet ist. Diese Abgriffe sind allgemein mit dem Bezugszeichen 86 bezeichnet. Die mittleren drei Abgriffe an dem Platz -11 sind weiterhin als Eingänge zu einem ODER-Gatter 88 verbunden. Wie nachfolgend noch klarer wird, zeigt ein Ausgangssignal von dem ODER-Gatter 88, das gleichzeitig auftritt, wenn ein Signal das UND-Gatter 90 durchläuft, an, dass ein Informationsimpuls in einer gültigen Antwort an dem Platz -11 vorhanden ist. Wie ersichtlich, sind die Abgriffe 86 mit einem ODER-Gatter 92 verbunden. Momentan ist es ausreichend, anzugeben, dass das ODER-Gatter 92 verhindert, dass unter gewissen Umständen Verstümmelungen als gültige Antworten interpretiert werden.

Während des .Betriebes tritt eine Antwort in dem dargestellten Teil der Verzögerungsleitung der Fig. 3 auf deren linken Seite ein und wird durch sie hindurch nach rechts mit der oben angegebenen Geschwindigkeit von 103,5 Hanosekunden taktmässig verschoben. Es sei angenommen, dass eine gültige Antwort durch die Verzögerungsleitung hindurchläuft und weiterhin, dass sie so aufgereiht ist, wie in der Figur dargestellt, d.h., dass der Rahmenimpuls F1 an dem Platz O und der Rahmenimpuls F2 an dem Platz -14 ist, so dass ein Signal von dem Abgriff 54 und ein weiteres Signal von dem ODER-Gatter 64 geliefert wird, die das Gatter 56 öffnen, um ein Eingangssignal zu dem Gatter 90 zu liefern. Weiterhin sei angenommen, dass gleichzeitig ein invertierendes Gatter 93 zusammen mit den Ausgängen des invertierenden Gatters 180 und des Inverters 178 der Fig. 4 ein Ausgangssignal erzeugt, wobei das Gatter 90 einen Ausgang erzeugt, der anzeigt, dass eine gültige Antwort zwischen den Plätzen 0 und -14 vorhanden ist. Das Ausgangssignal von dem Gatter 90 setzt verschiedene UND-Gatter 94, 96, 98, 100_r 102, 104 und 106 in Bereitschaft. Sind die Informationsimpulse zwischen den Rahmenimpulsen vorhanden, so werden ihre entsprechenden ODER-Gatter, beispielsweise die ODER-Gatter 60 und 88 ein Ausgangssignal er-

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zeugen, das durch die in Bereitschaft gesetzten UND-Gatter gelangt, um die in der Antwort enthaltene Information zu liefern. Wenn gleichzeitig der besondere Identifikationsimpuls 52 vorhanden ist, so wird zumindest einer der Abgriffe an dem Platz -17 erregt und ein Signal wird zumindest durch eines der ODER-Gatter 67 bis 73 hindurchgelangen, wodurch zumindest eines der ODER-Gatter 74~bis 80 geöffnet wird, so dass das Signal durch das ODER-Gatter 82 hindurch und durch das UND-Gatter 84 hindurch gelangt, wobei das UND-Gatter 84 durch des Signal von dem UND-Gatter 90 in Bereitschaft gesetzt worden war, wobei der Ausgang des UND-Gatters 84 anzeigt, dass ein besonderer Identifikationsimpuls vorhanden ist.

Weiterhin sei angenommen, dass eine kurze Zeitdauer verstreicht und sich das an der Linie B dargestellte Signal so verschiebt, dass der Rahmenimpuls 3?1 an dem Platz 3, der Rahmenimpuls 2P2 an dem Platz -11 und der besondere. Identifikationsimpuls an dem Platz -14 ist. Wenn der dritte Informationsimpuls zu diesem Zeitpunkt vorhanden ist, so wird er auf dem Platz 0 der Verzögerungsleitung sein, so dass der Abgriff 54 und das ODER-Gatter 64 Eingänge zu dem UND-Gatter 56 liefern werden. Dies bewirkt natürlich, dass das UND-Gatter 56 ein Ausgangssignal erzeugt, das dem UND-Gatter 90 zugeführt wird. Allerdings wird der Rahmenimpuls II an dem Platz 3 einen Eingang über das ODER-Gatter 110 für das Gatter 93 liefern und über das ODER-Gatter 92 einen weiteren Eingang zu dem Gatter 93» wobei der Impuls aus dem ODER-Gatter 92 durch den Rahmenimpuls F2 an dem Platz -11 veranlasst ist. Das Gatter 93 wird darauf öffnen. Da es Jedoch ein invertierendes Gatter ist, wird es das Gatter 90 sperren,· so dass dieses keinen Ausgang erzeugt,' wodurch die verschiedenen UND-Gatter 94 bis 106 in einem gesperrten"Zustand gehalten werden. Zusätzlich ist das UND-Gatter 84 aus dem gleichen Grund geschlossen. Bei diesem Zustand kann folglich keine falsche Information geliefert werden.

Allgemein ist ein vollständiger Digitalcode-Detektor mit Ver-

zögerungsleitung, der gemäss den Prinzipien der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist, in der Fig. 4 dargestellt, auf die im folgenden bezuggenommen wird. Da einige Schaltkreise wiederholt auftreten, sind aus Gründen der Klarheit der Darstellung gewisse Elemente nicht dargestellt. Diese fehlenden Elemente sind allgemein dadurch miteinbezogen, dass gestrichelte Linien verwendet werden, wie sie bei sich wiederholenden Ausdrucken in Beschreibungen allgemein verwendet werden. Aus der Darstellung der Fig. 4 ist zu ersehen, dass die Verzögerungsleitung 50 aus 7Q Plätzen zusammengesetzt ist, die von -42 bis 27 bezeichnet sind und einen O-Platz enthalten, wie oben in der Fig. 3 gezeigt. Natürlich enthält die Verzögerungsleitung," wie oben im Zusammenhang mit Pig. 3 erläutert, zwischen jedem Platz 14 Flip-Flops, wobei die Verzögerungsleitung durch Taktsignale in Intervallen von 103,5 Nanosekunden abgetastet werden, die aus der oben beschriebenen Quelle 126 stammen. Auf diese Weise wird in Abhängigkeit von dem an die Verzögerungsleitung angelegten Takt ein diese durchlaufender Impuls sich von einem Verzögerungsleitungsplatz zu dem anderen in 1,45 MikroSekunden bewegen. Empfangene Video-Antworten werden einem Eingangsanschluss 128 eines Vorderflanken-Detektors 125 angelegt, so dass die den empfangenen Antworten äquivalenten Signale, wie sie auf der Linie B der Fig. 3 dargestellt sind, dem Eingang 50a der Verzögerungsleitung zugeführt werden. Dieser Teil der Verzögerungsleitung der Fig. 4, der zwischen dem Platz O und -14 und dem Platz -I7 liegt und die Zwischenverbindungen hierzu sowie die zugeordneten Gatter sind den in Fig. 3 dargestellten und oben beschriebenen Elementen identisch und daher aus Gründen der Übersichtlichkeit in der Fig. 4 nicht dargestellt. Folglich dürfte klar sein, dass der Schaltkreis der Fig. 3 dem Schaltkreie der Fig. 4 überlagert werden muss, um das vollständige Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zu schaffe», wobei der Zweck der Fig. 3 darin lag, zu beschreiben, wie eine gültige Antwort erkannt wird und der Zweck der Fig. 4 darin liegt, zu beschreiben, wie Verstümmelungen und Signale in dichtem Abstand erkannt werden. Jeder Verzögerungsleitungs-

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platz -41 bis -29, -27 bis -15, 1 bis 13 und 15 bis 2? besitzt fünf Abgriffe, die ein zugeordnetes ODER-Gatter speisen. Wie im Zusammenhang mit Fig. 3 erläutert, ist der Mittelabgriff jeder Gruppe der 5 Abgriffe von dem Mittelabgriff der benachbarten Gruppe um 14 Flip-Flops versetzt, wobei die benachbarten Abgriffe entsprechend mit den dem Mittel-Flip-Flop benachbarten Flip-Flops verbunden sind. Ein Beispiel hierfür sind die fünf Abgriffe, die allgemein mit dem Bezugszeichen 130 bezeichnet sind und mit dem ODER-Gatter 132 verbunden sind. Die ODER-Gatter, die durch das ODER-Gatter 132 dargestellt sind und den Verzögerungsleitungsplätzen 1 bis 13 zugeordnet sind, besitzen Ausgänge, die mit den Eingängen des ODER-Gatters 134 verbunden sind. In ähnlicher Weise sind die Ausgänge von ODER-Gattern, die dem ODER-Gatter 132 ähnlich sind und die den Verzögerungsleitungsplätzen -27 bis -15 zugeordnet sind, mit Eingängen des ODER-Gatters 136 verbunden. Zusätzlich sind die Ausgänge der ODER-Gatter, die um 14 Verzögerungsleitungsplätze versetzt sind, als Eingänge zu einem einzelnen UND-Gatter verbunden. Beispielsweise sind die Ausgänge des dem Platz 1 zugeordneten ODER-Gatters zusammen mit dem Ausgang des dem Platz 15 zugeordneten ODER-Gatters als Eingänge mit dem UND-Gatter 138 verbunden. In ähnlicher Weise sind der Ausgang des dem Platz 2 zugeordneten ODER-Gatters gemeinsam mit dem Ausgang des dem Platz 16 zugeordneten ODER-Gatters mit dem UND-Gatter 140 verbunden. Diese Art von Schaltungsanordnung ist für die den Plätzen 3 bis 11 bzw. 17 bis 25 zugeordneten ODER-Gattern entsprechend ausgeführt, wobei diese ODER-Gatter in der Fig. 4 nicht dargestellt sind, jedoch, wie oben erläutert, implizit enthalten sind. Wei-terhin-siad-in-ähalieher^-Weis^-die^Ausgänge— von den den Plätzen 12 und 13 zugeordneten ODER-Gattern entsprechend mit den Ausgängen von den Plätzen 26 und 27 zugeordneten ODER-Gattern mit den UND-Gattern 142 und 144 verbunden. Die Ausgangsabgriffe der UND-Gatter 138 bis 144 sind als Eingänge mit einem ODER-Gatter 146 verbunden.

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In ähnlicher Weise sind der Ausgang des dem Platz 1 zugeordneten ODER-Gatters und der des dem Platz -13 zugeordneten ODER-Gatters mit dem UND-Gatter 143 verbunden. In ähnlicher Weise sind der Ausgang des dem Platz -1 zugeordneten ODER-Gatters und der Ausgang des dem Platz 13 zugeordneten ODER-Gatters als Eingänge mit dem UND-Gatter 152 verbunden. Die Ausgänge der UND-Gatter 143 bis 152 sind als Eingänge mit einem ODER-Gatter 154 verbunden.

Ähnlich wie oben beschrieben, sind die Ausgänge der UND-Gatter 156 bis 158 als Eingänge zu dem ODER-Gatter 160 verbunden und die Ausgänge der UND-Gstter 162 bis 164- als Eingänge zu dem ODER-Gatter 166. -

Das Ausgangssignal aus dem ODER-Gatter 166 wird durch einen invertierenden Verstärker 168 invertiert und als ein Eingang an ein UND-Gatter I70 angelegt, das weiterhin einen Eingang direkt von dem ODER-Gatter 136 empfängt. Wie weiter unten erläutert, zeigt ein Ausgangssignal von dem UND-Gatter I70 die Möglichkeit an, dass eine erfasste Antwort verstümmelt ist. In ähnlicher Weise wird ein Ausgangssignal aus dem ODER-Gatter 146 durch einen invertierenden Verstärker 172 invertiert und als ein Eingang an das UND-Gatter 174 angelegt, dessen anderer Eingang von dem ODER-Gatter 134 empfangen wird. Ein Ausgangssignal aus dem UND-Gatter 174 zeigt ebenfalls an, dass eine erfasste Antwort verstümmelt sein kann. Die Ausgangssignale aus den UND-Gattern I70 und 174 werden durch ein ODER-Gatter 176 hindurchgeleitet, um ein Verstümmelungssignal zu liefern. Das Signal aus dem Gatter 176 wird durch einen Inverter 178 invertiert und als ein Eingang an das Gatter 90 angelegt, das ebenfalls aus 3fig. 3 zu ersehen ist.

Zurück zu den Gattern 154- und 160. Es ist zu sehen, dass ein Ausgang aus beiden dieser Gatter die Möglichkeit anzeigt, dass ein Signal innerhalb der Rahmenabgriffe O und -14 möglicherweise ein Phantom-Signal sein kann, während ein Ausgang aus

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einem oder keinem Gatter anzeigt, dass kein Phantom-Signal vorhanden ist. Die Ausgänge aus den Gattern 154- und 160 werden einem invertierenden Gatter 180 zugeführt, dessen Ausgang ebenfalls als ein Eingang an das Gatter 90 angelegt wird. Wie oben im Zusammenhang mit Fig. 3 erläutert, werden das Ausgangssignal aus dem Gatter 56 und das Ausgangssignal aus dem Gatter 93 der Fig. 3 ebenfalls als Eingänge dem Gatter 90 zugeführt. Folglich wird das Rahmenerfassungsgatter 90 ein Ausgangssignal erzeugen, das aus Fig. 3 zu ersehen war, um' die Informationsimpulse des zwischen den Verzögerungsleitungsabgriffen -1 und -13 vorhandenen Signales abzutasten, wenn die folgenden Zustände vorhanden sind:

a) bei Abwesenheit eines Phantom-Signales, d.h.,wenn ein Ausgangssignal aus dem Gatter 180 vorhanden^?ist;

b) bei Abwesenheit einer Verstümmelung, d.h., wenn ein Signalausgang aus dem Inverter 178 vorhanden ist;

c) wenn die Rahmenimpulserfassung gültig ist, aufgrund eines Ausgangssignales aus dem Gatter 56; und

d) bei Abwesenheit einer Aufreihung eines besonderen Identifikationsimpulses an dem Verzogerungsleitüngsabgriff -14-, was. durch ein Signal aus dem Gatter 93 der Fig. 3 angezeigt wird.

Es sei bemerkt, dass für den Fall, wenn eine Antwort exakt mit einer weiteren Antwort verschachtelt bzw. verzahnt ist, diese besonderen Antworten nicht verstümmelt werden. Unter verschachelt bzw. verzahnt wird hier verstanden, dass die Impulse einer Antwort zwischen die Impulse einer anderen Antwort fallen.. Es dürfte'klar sein, dass die in den Fig. 3 und 4· beschriebene Einrichtung jede dieser nicht-verstummelten, verzahnten Antworten einzeln erfasst. .

Alle in der Beschreibung erwähnten und den Figuren dargestellten technischen Einzelheiten sind für die Erfindung von Bedeutung.

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Claims

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D-8023 München-Pullach, Wiener Str. 2: Tel. (089) 7 93 "C 71; 7el2X 5 212 147 bros -i; Cafes: «Patentibus» München

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THE BENDIX CORPORATION, Executive Offices, Bendix Center, Southfield, Michigan 48075, USA

Diplom Ingenieure

ihr zeichen: 5595-A ^Tag: 19. März 1979

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Digitalcode-Detektor mit Verzögerungsleitung

PATENTANSPRÜCHE

r\y Digitalcode-Detektor mit Verzögerungsleitung mit einer digitalen Verzögerungsleitung, die ein Eingangstor aufweist, um ein Signal zu empfangen, das aus einer Serie von zu erfassenden Impulsen besteht, wobei dieses Signal ein solches Format aufweist, dass es erste und zweite Rahmenimpulse aufweist, die um eine bekannte Zeitdauer voneinander getrennt sind und eine vorbestimmte Anzahl von Informationsimpulsplätzen, die zwischen den Rahmenimpulsen in bekannten Abständen angeordnet sind, wobei die Anwesenheit oder Abwesenheit von Impulsen an den Informationsimpulsplätzen den Informationsinhalt des Signales anzeigt, wobei die digitale Verzögerungsleitung zusätzlich eine Vielzahl von Ausgangsabgriffen und eine Taktimpulsquelle 'aufweist, wobei die Taktimpulse an die digitale Verzögerungsleitung angelegt werden, damit an dem Eingangstor empfangene Signale durch die digitale Verzögerungsleitung

hindurchgeleitet werden, wobei die Impuls-Wiederhol-Frequenz der Taktimpulse in Beziehung zu dem Abstand der Rahmenimpulse, der Informationsimpulsplätze und der Vielzahl von Ausgangsabgriffen steht, wodurch die Informationsimpulse und die Rahmenimpulse periodisch mit den Ausgangsabgriffen ausgerichtet werden, dadurch gekennzeichnet, dass die digitale Verzögerungsleitung (50) ungefähr eine fünffache Länge der Länge des Abstandes zwischen den Rahmenimpulsen (F1, F2) eines Signales aufweist und einen Mittelabschnitt (-1-3...-I) enthält, der Abgriffe (-14-...O) aufweist, um die Rahmenimpulse (ίΊ, F2) und die Informationsimpulsplätze aufzunehmen, und vier zusätzliche Abschnitte, die aus zwei benachbarten Abschnitten (-27...-I5, I...I3) auf beiden Seiten des Mittelabschnittes (-I3...-I) gebildet sind urd aus zwei äusseren Abschnitten (-41...-29, 15...27), die entsprechend benachbart zu den Nachbarabschnitten (-27...-15* I...I3) liegen, wobei jeder dieser zusätzlichen Abschnitte allgemein Abgriffe aufweist, um die Rahmenimpulse (FI, F2) und die Informationsimpulsplätze (-42...O...27) aufzunehmen, und dass erste Torsteuereinrichtungen (132, 156...158, 160, 143, 150...152, 154, 180) vorgesehen sind, die die Anwesenheit von Impulsen an einem ersten Satz von Abgriffen an zwei benachbarten Abschnitten (-27...-15» 1...13)» erfassen, wobei die Anwesenheit von Impulsen an dem ersten Satz von Abgriffen eine Anzeige dafür ist, dass irgendwelche Impulse an den Abgriffen des Mittelabschnittes (-I3...-I) Verstümmelungen enthalten können, und dass zweite Torsteuereinrichtungen (132, 162...164, 166, 138, 140, 142, 144, 146) vorgesehen sind, die die Anwesenheit von Impulsen an dem zweiten Satz von Abgriffen an den äusseren Abschnitten (-41...29, 15··.27) erfassen, wobei die zweiten Torsteuereinrichtungen (132...146) zusätzlich Einrichtungen (136, 170, 134, 174) enthalten, die das gleichzeitige Auftreten von Impulsen an durch den Zeiiabstnncl zwischen den Rahmenimpulsen (FI, F2) getrennten Abgriffen erfassen, wobei die Erfassung dieses gleichzeitigen Auftretens eine Anzeige dafür ist, dass die genannte mögliche Verstümmelung generell keine Verstümmelung

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2. Digitalcode-Detektor mit Verzögerungsleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangsabgriffe (54-· · .86... 130) der digitalen Verzögerungsleitung längs der digitalen Verzögerungsleitung (50) generell in gleichem Abstand angeordnet sind.
3. Digitalcode-Detektor mit Verzögerungsleitung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die benachbarten Abschnitte (-27...-15, 1...13) einen ersten Abschnitt (-27...-15) aufweisen, der unmittelbar einem Ende des Mittelabschnittes (-13··.-1) benachbart liegt und einen zweiten Teil (I...I3), der dem anderen Ende des Mittelabschnittes (-13...-1) unmittelbar benachbart liegt, und dass eine dritte Torsteuereinrichtung (156...158, 160, 143, 150...152, 154, 180) vorgesehen ist, um das gleichzeitige Auftreten eines Impulses an irgendeinem Abgriff des ersten Abschnittes (-27...-15) und eines Impulses an einem Abgriff in dem Mittelabschnitt (-13·..-1) zu erfassen, die durch den Abstand zwischen den Rahmenimpulsen (I¹I, i"2) voneinander getrennt sind, wobei diese dritte Torsteuereinrichtung ein erstes Signal erzeugt und das gleichzeitige Auftreten eines Impulses an irgendeinem Abgriff in dem zweiten Abschnitt (1...13) und eines Impulses an einem Abgriff in dem Mittelabschnitt (-13·..-1) erfasst, die durch den Abstand zwischen den Rahmenimpulsen (F1, F2) getrennt sind, wodurch die dritte Steuereinrichtung ein zweites Signal erzeugt, wobei das gleichzeitige Auftreten der ersten und zweiten Signale eine Anzeige dafür ist, dass irgendein Impuls an den Abgriffen des Mittelabschnittes (-13...-1) eine Verstümmelung enthalten kann.
4-. Digitalcode-Detektor mit Verzögerungsleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vorderflanken-Detektor (125) vorgesehen ist, der zwischen das Eingangstor (50a) und die Signalquelle (128) geschaltet ist.

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5. Digitalcode-Detektor mit Verzögerungsleitung nach .Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal (SIg. 2) einen besonderen Identifikationsimpuls (SPI) enthält, der eine vorbestimmte Zeit nach dem zweiten Rahmenimpuls (I?2) auftritt, und dass auf der digitalen Verzögerungsleitung (50) .Ausgangsabgriffe (66) vorgesehen sind, die den besonderen Identifikationsimpuls (SPI) erfassen, wenn die Rahmenimpulse (S¹I₁ 1*2) an den Abgriffen (54, 62) vorhanden sind, die an den Abstand der Rahmenimpulse angepasst sind.
6. Digitalcode-Detektor mit Verzögerungsleitung nach An-

.spruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzliche Torsteuereinrichtungen (110, 92, 93) vorgesehen sind, die die ersten und zweiten Rahmenimpulse (S¹I, F2) zu einem Zeitpunkt erfassen, der auf den Zeitpunkt folgt, an dem die Rahmenimpulse (S¹I, S¹2) an den an den Abstand der Rahmenimpulse angepassten Abgriffen (5^, 62) vorhanden waren, wobei diese Zeit gleich dem zeitlichen Abstand zwischen dem besonderen Identifikationsimpuls (SPI) und dem zweiten Rahmenimpuls (F2) ist.
7. Digitalcode-Detektor mit Verzögerungsleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die digitale Verzögerungsleitung (50) eine Vielzahl von Flip-Flops (a, b...n) enthält.
8. Digitalcode-Detektor mit Verzögerungsleitung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangsabgriffe Einrichtungen (...130...) enthalten, die den Zustand vorbestimmter benachbarter Flip-Flops erfassen, wobei diese Erfassungseinrichtungen (...130...) über einen ODER-Schaltkreis (132) mit einem Ausgangsabgriff verbunden sind.
9. Digitalcode-Detektor mit Verzögerungsleitung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationsimpulsplätze (-42...0...27) in Intervallen von 1,45 Mikrosekunden auftreten, dass die Mittel-Flip-Flops der Ausgangsabgriffe in

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einem Abstand von 14- Flip-Flops angeordnet sind, und dass die Taktimpulse alle 103,5 Nanosekunden auftreten.

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