DE4138175C2 - Verfahren zum Übermitteln von codierten Befehlen und Schaltungsanordnung hierfür - Google Patents

Verfahren zum Übermitteln von codierten Befehlen und Schaltungsanordnung hierfür

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Übermitteln von codierten Befehlen von einem Sender zu einem Empfänger durch Aussenden von Schallsignalen in einen Wasserkanal und Aufnehmen der durch den Wasserkanal übertragenen Schallsignale am Empfängerort der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung (GB 21 39 788 A).
Solche Verfahren werden beispielsweise angewendet, um fernsteuerbare Unterwasserarmaturen von Öl- oder Gasfördereinrichtungen in ihrem momentanen Betriebszustand zu beeinflussen, beispielsweise im Störfall Ventile zu schließen oder zu öffnen.
Für die Übertragung solcher folgenschwerer Befehle steht hier nur der Wasserkanal zur Verfügung, der natürlichen Störungen, wie Umweltgeräusch oder Fading, unterworfen ist und in den zur Übertragung anderer Befehle, aber auch zu Manipulationszwecken, störende Signale eingespeist werden können. Für das Verfahren wird daher eine hohe Sicherheit gegen Fehlinterpretation der übermittelten Befehle verlangt.
Verfahren zur trägerfrequenten Übertragung binärcodierter Befehle von einem Sender zu einem Empfänger sind aus der Nachrichtentechnik bekannt (R. Rosenberg, "Modulationsverfahren", Nachrichtenelektronik 34 (1980) Heft 12, Seite 425 bis Seite 427). Bei einem solchen unter dem Namen Frequency Shift Keying (FSK) bekannten Verfahren wird die Frequenz einer sinusförmigen Trägerwelle mit wertdiskreten Signalen moduliert. Dieses Verfahren läßt sich jedoch nicht ohne weiteres auf den Nachrichtenübertragungskanal "Flachwasser" anwenden, da die Empfangssignale auch bei stationärem Sender und Empfänger erheblichen Störungen durch Fading infolge Mehrwegeausbreitung ausgesetzt sind und die Codeelemente nicht mit der notwendigen Sicherheit empfangsseitig detektiert werden können.
Da das Fading im Flachwasserkanal frequenzselektiv und instationär ist, sind Überlegungen angestellt worden, das bekannte FSK-Verfahren in Anwendung auf die Befehlsübertragung im Flachwasserkanal dahingehend zu modifizieren, daß eine Befehlswiederholung mit signifikant anderer Trägerfrequenz mit den gleichen wertdiskreten Signalen moduliert im Anschluß an die erste Aussendung erfolgt. Diese Überlegung geht von der Annahme aus, daß Trägerwellen stark unterschiedlicher Frequenz aufgrund der frequenzselektiven Eigenschaften des Flachwasserkanals von Störungen unterschiedlich beeinflußt werden. Wird also die eine Übertragung so stark gestört (geschwächt), daß die wertdiskreten Signale empfangsseitig nicht demoduliert werden können, so besteht eine gute Chance, daß die zweite Übertragung mit der gleichen Information weitgehend ungeschwächter zum Empfänger gelangt und dort die Information weitgehend sicher detektiert werden kann. Es hat sich jedoch gezeigt, daß diese Überlegungen nur teilweise zutreffen. Die Sicherheit der Codierung erfordert nämlich relativ lange Codes aus vielen Codeelementen und entsprechend langer Übertragungsdauer. Im Vergleich dazu verändern sich die Fadingeffekte aber schnell, und somit besteht für die Wiederholung der Befehlsübertragung keine bessere Chance ungestörter bzw. ungeschwächter zu erfolgen. Der Ausfall von Codeelementen verringert sich nicht wesentlich.
Bei einem bekannten Verfahren der eingangs genannten Art (GB 2 139 788 A) werden zur Übertragung von binären Codes mit den Wertigkeiten "1" und "0" vier unterschiedliche Frequenzen verwendet, die von getrennten Signalgeneratoren erzeugt werden, die mit dem jeweiligen Codeelement moduliert werden, so daß während der Elementdauer ein Puls mit der entsprechenden Frequenz gesendet wird. Die einem Binärcode zugehörigen Codeelemente werden dabei einem ersten Signalgenerator zugeführt, wenn ihre durch die Reihenfolge vorgesehene Ordnungszahl im Binärcode ungeradzahlig und ihre Wertigkeit "0" ist, einem zweiten Signalgenerator zugeführt, wenn ihre Ordnungszahl ungeradzahlig und ihre Wertigkeit "1" ist, einem dritten Signalgenerator zugeführt, wenn ihre Ordnungszahl geradzahlig und ihre Wertigkeit "0" ist und einem vierten Signalgenerator zugeführt, wenn ihre Ordnungszahl geradzahlig und ihre Wertigkeit "1" ist. Der Empfänger erkennt einen gestörten Empfang für den übertragenen Binärcode daran, daß zwei Empfangspulse mit gleicher Trägerfrequenz aufeinanderfolgen oder zwei Empfangspulse aufeinanderfolgen, deren Trägerfrequenzen einem geradzahligen oder einem ungeradzahligen Codeelement zugeordnet sind, und unterdrückt die Auswertung der gestörten Information, um Fehlauswertungen zu vermeiden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, das eine hohe Sicherheit gegen die empfängerseitige Fehlinterpretation von zufällig oder manipuliert gestörten Sendesignalen bietet und zudem noch durch geringen Schaltungsaufwand für den Einsatz von batteriegespeisten Empfängern einen möglichst geringen Energieverbrauch auf der Empfängerseite berücksichtigt.
Die Aufgabe ist bei einem Verfahren der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird jedes Codeelement durch ein Frequenzpaar mit großem Frequenzabstand repräsentiert, das in Sendeabschnitten unmittelbar aneinandergefügt ist. Für einen binären Code sind dabei zwei Frequenzpaare erforderlich. Durch das unmittelbar aufeinanderfolgende Senden der Frequenzen eines Frequenzpaars wird einerseits eine schlechte Senderleistungsausnutzung vermieden, die beim überlagerten, d. h. gleichzeitigen Senden beider Frequenzen entstehen würde, und andererseits Fadingeffekte des Flachwasserkanals überwunden, die langsam sind im Vergleich zur Codeelementdauer aber schnell im Vergleich zur Sendedauer des aus vielen Codeelementen zusammengesetzten Sendecodes. Die Aussendung des gleichen Codeelements mit zwei stark unterschiedlichen Frequenzen gibt eine erhöhte Empfangssicherheit, da aufgrund der frequenzselektiven Eigenschaften des Flachwasserkanals meist nicht beide ausgesendeten Frequenzen mit gleichem Informationsgehalt so geschwächt werden, daß sie für die Detektion des Informationsgehalts am Empfängerort nicht mehr brauchbar sind.
Empfängerseitig bringt das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil, daß die Signalverarbeitungskanäle für die vier empfangenen Frequenzen frühzeitig zu nur zwei Kanälen zusammengefaßt werden können, was eine zusätzliche Reduzierung der erforderlichen Stromversorgungsleistung bedeutet. Insgesamt kann dadurch die Lebensdauer der Empfängerbatterie gesteigert werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders geeignet für Flachwasserkanäle, wie sie z. B. durch die Nord- und Ostsee repräsentiert werden. Das erfindungsgemäße Verfahren wird bevorzugt dazu verwendet, in in einem Seegebiet ausgelegten fernsteuerbaren Seeminen eine Änderung des jeweiligen Betriebszustands herbeizuführen, beispielsweise um im Krisenfall die Seeminen scharfzuschalten und sie zu taktischen Zwecken vorübergehend oder zu Räumzwecken dauerhaft in ihren unscharfen Zustand zurückzuführen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen 2 bis 9.
Durch ausschließliche Verwendung der Codewertigkeiten "+1" und "-1" und Aussparung der Codewertigkeit "0" wird die Empfangssicherheit insofern erhöht, als eine Fehlinterpretation bei Ausbleiben eines Sendesignals vermieden wird. Zur Vereinfachung der empfängerseitigen Signalverarbeitung ist die Sendedauer der einzelnen Codeelemente konstant, die Reihenfolge der gesendeten Frequenzen eines Frequenzpaars unveränderlich und der Sendezeitabschnitt für jede Frequenz eines Frequenzpaars fest auf die halbe Sendedauer für ein Codeelement festgelegt.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Sendecode mit zufälliger Folge der beiden Wertigkeiten "+1" und "-1" generiert, um so die zu übertragenden Befehle weitgehend gegen Manipulation zu schützen. Zwischen den einzelnen ausgesendeten Codeelementen werden Sendepausen eingefügt. Wird die zeitliche Länge dieser Sendepausen ebenfalls mit Zufallsfolge generiert, so läßt sich die durch eine lange Zufallsfolge von gesendeten Codeelementen in einem Befehl (Sendecode) schon erreichte Sicherheit gegen unerlaubte Befehlsmanipulation drastisch steigern, da jetzt der Befehl mit der zusätzlichen Wertigkeit "0" ternär codiert ist. Diese Steigerung der Sicherheit ist ohne Erhöhung der Senderenergie erreichbar.
Die Detektion der Sendesignale erfolgt empfangsseitig dadurch, daß die Sendefrequenzen aus dem Empfangssignal herausgefiltert, die dadurch erhaltenen schmalbandigen Signale gleichgerichtet, deren Hüllkurven gebildet und die Hüllkurven der Signale mit der ersten und dritten Frequenz sowie die Hüllkurven der Signale mit der zweiten und vierten Frequenz, jeweils bezogen auf ihren Sendezeitpunkt, zeitgleich addiert werden. Die Differenz der beiden Additionsergebnisse wird mit zwei Schwellenwerten verglichen und bei Überschreiten der einen Schwelle die eine Codewertigkeit und bei Unterschreiten der anderen Schwelle die andere Codewertigkeit ausgegeben. Das Nichtüber- bzw. -unterschreiten der Schwellen wird als Codewertigkeit "0" interpretiert.
Durch die Addition der zeitlich verschobenen Hüllkurven jeweils zweier einem Codeelement zugehöriger Signale wird die nachfolgende Signalverarbeitung wesentlich vereinfacht, da damit nur zwei Hüllkurven vorhanden sind, die die beiden Wertigkeiten des Codes repräsentieren. Auch wenn sendeseitig ununterbrochen, also ohne Sendepausen im Sendecode, gesendet würde, sind zwischen den Hüllkurven-Impulsen Lücken vorhanden, so daß es nicht nötig ist, für das Abklingen von Nachhall in das Sendesignal sog. "Guard Times" einzufügen.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ergibt sich aus dem Anspruch 10 mit vorteilhaften Ausführungsformen gemäß den Ansprüchen 11 und 12.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist anhand einer in der Zeichnung dargestellten Schaltungsanordnung im folgenden näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ausschnittsweise eine schematische Darstellung eines Sendesignals (oben) in Zuordnung zu einem vorgegebenen Sendecode (unten),
Fig. 2 ein Blockschaltbild der Schaltungsanordnung des Senders,
Fig. 3 ein Blockschaltbild der Schaltungsanordnung des Empfängers.
Bei dem Verfahren zum Übermitteln von codierten Befehlen von einem Sender 11 an einen Empfänger 12 sind Sender 11 und Empfänger 12 in einem Flachwasserkanal, wie er beispielsweise von der Nord- oder Ostsee repräsentiert wird, angeordnet, der als Nachrichtenübertragungskanal fungiert. Das vom Sender 11 aufgrund eines vorgegebenen Sendecodes, der einen zu übermittelnden codierten Befehl darstellt, erzeugte und ins Wasser ausgesendete Schallsignal wird vom Empfänger als Empfangssignal aufgenommen, und der im Empfangssignal enthaltene Code als Empfangscode detektiert. Der Empfangscode wird mit allen im Empfänger abgespeicherten Referenzcodes, die den senderseitig zugelassenen Sendecodes entsprechen, verglichen und bei einem hohen Maß an Übereinstimmung mit einem der Referenzcodes der diesem Referenzcode zugehörige Befehl als empfangen akzeptiert. Dies führt zur Durchführung dieses Befehls am Empfängerort.
Im Übertragungskanal "Wasser" treten mannigfaltige Möglichkeiten der Störung des Schallsignals auf, so daß aus dem gestörten Empfangssignal der gesendete Code ohne weiteres nicht oder nicht ausreichend zuverlässig detektiert werden kann. Um eine hohe Sicherheit gegen Falschinterpretation des gesendeten Codes auf der Empfängerseite zu erzielen, wird das Verfahren wie folgt durchgeführt:
Der zu übermittelnde Befehl wird binär mit den Wertigkeiten "+1" und "-1" codiert (binäre Codierung). Zusätzlich kann zur Erhöhung der Sicherheit gegen Manipulation die Wertigkeit "0" einbezogen werden (ternäre Codierung). Die Länge des Sendecodes, d. h. die Vielzahl der Codeelemente mit den Wertigkeiten "+1" und "-1" ist groß. Der Sendecode wird mit zufälliger Folge der beiden Wertigkeiten "+1" und "-1" der Codeelemente generiert, wobei auch der Abstand der Codeelemente voneinander, der als Wertigkeit "0" definiert wird, bei der Zufallsfolge mit einbezogen wird. Ein Beispiel eines Sendecodes ist ausschnittsweise in Fig. 1 unten dargestellt.
Senderseitig wird für die eine Codewertigkeit "+1" der Codeelemente eine Frequenz f1 sowie eine Frequenz f3 und für die andere Codewertigkeit "-1" eine Frequenz f2 sowie eine Frequenz f4 generiert. Alle Frequenzen f1 bis f4 sind voneinander unterschiedlich, wobei vorzugsweise die Frequenzen f1 und f3 bzw. f2 und f4 innerhalb der Bandbreite des Senders einen großen Frequenzabstand und die Frequenzen f1 und f2 bzw. f3 und f4 jeweils einen kleineren Frequenzabstand entsprechend der Selektivität des Empfängers voneinander aufweisen. Das akustische Sendesignal wird nun derart generiert, daß für ein Codeelement bestimmter Codewertigkeit, also Wertigkeit "+1" bzw. Wertigkeit "-1", beide dieser Codewertigkeit zugeordneten Frequenzen f1 und f3 bzw. f2 und f4 zeitlich unmittelbar nacheinander während jeweils eines vorgegebenen Zeitabschnitts innerhalb der Sendedauer des Codeelements ausgesendet werden. Dieses Sendesignal ist in Fig. 1 oben schematisch dargestellt. Der Sendezeitabschnitt für jede der beiden einem Codeelement zugeordneten Frequenzen f1 und f3 bzw. f2 und f4 ist gleich der halben Codeelement-Sendedauer, entspricht also der in Fig. 1 eingetragenen Dauer τ. Die Sendedauer 2τ der einzelnen Codeelemente ist konstant, ebenso die Reihenfolge der pro Codeelement gesendeten Frequenzen, d. h. daß die Frequenz f3 immer unmittelbar nach der Frequenz f1 und die Frequenz f4 immer unmittelbar nach der Frequenz f2 gesendet wird. Zwischen den einzelnen gesendeten Codeelementen ist eine Sendepause eingefügt, der im Falle der gewünschten höheren Sicherheit des Sendecodes gegen Manipulation die Wertigkeit "0" zugeordnet ist. Wird auf die Verwendung des ternären Codes verzichtet, so kann die Sendepause entfallen. Bei der schematischen Darstellung des Sendesignals in Fig. 1 oben sind die Sendezeitabschnitte τ der einzelnen Frequenzen f1 bis f4 durch unterschiedliche Schraffuren gekennzeichnet, um die voneinander verschiedenen Frequenzen f1 bis f4 zu markieren. Das wie vorstehend beschriebene Sendesignal wird für die zulässigen Befehle generiert und in einem Sendesignalgenerator 13 mit entsprechend programmierten Sequenzen (Fig. 2) als elektrisches Signal erzeugt. Der Ausgang des Sendesignalgenerators 13 ist über einen Verstärker 14 an einem elektroakustischen Sendewandler 15 angeschlossen. Der Sendewandler 15 strahlt das elektrische Signal als Schallsignal ins Wasser ab.
Empfängerseitig werden aus dem vom Empfänger 12 aufgenommenen Empfangssignal die Sendefrequenzen f1 bis f4 herausgefiltert, die dadurch erhaltenen schmalbandigen Signale gleichgerichtet, deren Hüllkurven gebildet und die Hüllkurven der Signale mit der ersten und dritten Frequenz f1, f3 sowie die Hüllkurven der Signale mit der zweiten und vierten Frequenz f2, f4 jeweils bezogen auf ihren Sendezeitpunkt zeitgleich addiert, die Differenz der beiden Additionsergebnisse mit zwei Schwellwerten verglichen und bei Überschreiten des oberen Schwellwertes die eine Codewertigkeit "+1" und bei Unterschreiten des unteren Schwellwertes die andere Codewertigkeit "-1" ausgegeben. Bevorzugt werden dabei die Hüllkurven zur weiteren Verarbeitung digitalisiert. Die so gewonnenen Schwellwertentscheidungen werden seriell abgespeichert und der sich daraus zusammensetzende Empfangscode wird mit den als Referenzcodes abgespeicherten Sendecodes korreliert. Bei Überschreiten eines Vorgabewertes des Korrelationsfaktors wird der dem Referenzcode mit der Wertüberschreitung zugeordnete Befehl als empfangen akzeptiert.
Hierzu weist der Empfänger 12 einen elektroakustischen Empfangswandler oder ein Hydrophon 16, vier an dem Ausgang des Hydrophons angeschlossene Schmalbandfilter 17 bis 20, die jeweils für eine der Sendefrequenzen f1 bis f4 ausgelegt sind, und vier jeweils einem Schmalbandfilter 17 bis 20 nachgeschaltete Hüllkurvengleichrichter 21 bis 24 auf. Die Ausgänge der beiden Hüllkurvengleichrichter 21, 22, die den Schmalbandfiltern 17, 18 für die Frequenzen f1 und f3 nachgeschaltet sind, und die Ausgänge der Hüllkurvengleichrichter 23, 24, die den Schmalbandfiltern 19, 20 für die Frequenzen f2 und f4 nachgeschaltet sind, sind jeweils an einem Addierer 25 bzw. 26 angeschlossen. In der Verbindungsleitung zwischen dem Addierer 25 und dem Hüllkurvengleichrichter 21, der dem Schmalbandfilter 17 für die Frequenz f1 nachgeschaltet ist, und zwischen dem Addierer 26 und dem Hüllkurvengleichrichter 23, der dem Schmalbandfilter 19 für die Frequenz f2 nachgeschaltet ist, ist jeweils ein Verzögerungsglied 27 bzw. 28 mit der Verzögerungszeit τ eingeschaltet, so daß die nach Gleichrichtung der Schmalbandsignale gewonnenen Hüllkurven aus den Schmalbandkanälen 17, 18 bzw. 19, 20 um τ zeitlich verschoben miteinander addiert werden. Da die Verzögerungszeit τ der Verzögerungsglieder 27, 28 gleich der zeitlichen Verschiebung des Sendebeginns zwischen den Sendefrequenzen f1 und f3 bzw. den Sendefrequenzen f2 und f4 ist, erfolgt in jedem Addierer 25, 26 eine bezogen auf den jeweiligen Sendezeitpunkt zeitgleiche Addierung derjenigen Hüllkurven, die aus den einem Codeelement zugeordneten beiden Sendesignalfrequenzen f1 und f3 bzw. f2 und f4 gewonnen sind. Am Ausgang der Addierer 25, 26 stehen damit zwei Hüllkurven zur Verfügung, die die beiden Codewertigkeiten "+1" und "-1" repräsentieren. Der Ausgang des Addierers 25 und der Ausgang des Addierers 26 sind an einem Subtrahierer 30 angeschlossen, dessen Ausgang an dem Eingang eines Fensterkomparators 31 liegt. Am Ausgang des Subtrahierers 30 steht die Differenz der beiden Hüllkurven am Ausgang der beiden Addierer 25, 26 an, die im Fensterkomparator 31 mit zwei Schwellen verglichen wird. Übersteigt die Differenz die obere Schwelle, so wird am Ausgang des Fensterkomparators 31 die Codewertigkeit "+1" ausgegeben, unterschreitet die Differenz die untere Schwelle des Fensterkomparators 31, so steht am Ausgang des Fensterkomparators 31 die Codewertigkeit "-1" an. Die Codewertigkeit "0" wird ausgegeben, wenn die Differenz am Ausgang des Subtrahierers 30 kleiner als die obere und größer als die untere Schwelle des Fensterkomparators 31 ist. Die einzelnen Ausgangszustände des Fensterkomparators 31 werden seriell in einen Speicher 32 eingeschrieben. Außerdem ist im Empfänger 12 ein Referenzcode-Speicher 33 vorhanden, in welchem alle senderseitig zugelassenen Sendecodes als Referenzcodes abgelegt sind. Die Speicherausgänge von Speicher 32 und Referenzcode-Speicher 33 sind einem Korrelator 34 zugeführt, an dessen Ausgang ein Befehlssignal erscheint, wenn die Korrelation des aus den im Speicher 32 eingespeicherten Ausgangszuständen des Fensterkomparators 31 sich ergebenden Empfangscodes mit einem der abgespeicherten Referenzcodes einen vorgegebenen Korrelationsfaktor übersteigt.

Claims (12)

1. Verfahren zum Übermitteln von codierten Befehlen von einem Sender zu einem Empfänger durch Aussenden von Schallsignalen in einen Wasserkanal und Aufnehmen der durch den Wasserkanal übertragenen Schallsignale am Empfängerort, bei welchem senderseitig für eine erste Codewertigkeit ("+1") der Codeelemente eines Sendecodes eine erste und dritte Frequenz (f1, f3) und für eine zweite Codewertigkeit ("-1") der Codeelemente eine zweite und vierte Frequenz (f2, f4) erzeugt wird, wobei sich die Frequenzen (f1-f4) signifikant unterscheiden, und empfangsseitig aus dem Empfangssignal der Sendecode decodiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß für ein Codeelement bestimmter Codewertigkeit ("+1", "-1") beide dieser Codewertigkeit ("+1", "-1") zugeordnete Frequenzen (f1, f3) bzw. (f2, f4) einen großen Frequenzabstand aufweisen und zeitlich unmittelbar nacheinander während jeweils eines vorgegebenen Zeitabschnitts (τ) innerhalb der Sendedauer (2τ) des Codeelements ausgesendet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Codewertigkeiten der Codeelemente "+1" und "-1" verwendet werden und daß die Sendedauer (2τ) der Codeelemente konstant gehalten wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Codeelement der Sendezeitabschnitt (τ) für jede der beiden Frequenzen (f1, f3 bzw. f2, f4) gleich der halben Codeelement- Sendedauer (2τ) gewählt und die Sendereihenfolge der Frequenzen (f1, f3 bzw. f2, f4) unverändert beibehalten wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzabstand zwischen der ersten und zweiten bzw. zwischen der dritten und vierten Frequenz (f1, f2 bzw. f3, f4) so klein gewählt ist, wie es die Selektivität des Empfängers (12) erlaubt, und der Frequenzabstand zwischen der ersten und dritten bzw. zwischen der zweiten und vierten Frequenz (f1, f3 bzw. f2, f4) so groß gewählt ist, wie es die Bandbreite des Senders (11) gestattet.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Aussendung aufeinanderfolgender Codeelemente Sendepausen eingefügt werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils einem Befehl entsprechenden Sendecodes mit zufälliger Folge der beiden Wertigkeiten ("+1", "-1") und ggf. der Dauer der Sendepausen generiert werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß empfängerseitig die Sendefrequenzen (f1 bis f4) aus dem Empfangssignal herausgefiltert, die dadurch erhaltenen schmalbandigen Signale gleichgerichtet, deren Hüllkurven gebildet und die Hüllkurven der Signale mit der ersten und dritten Frequenz (f1, f3) sowie die Hüllkurven der Signale mit der zweiten und vierten Frequenz (f2, f4) bezogen auf ihren jeweiligen Sendezeitpunkt zeitgleich addiert werden, die Differenz der beiden Additionsergebnisse mit zwei Schwellenwerten verglichen wird und daß bei Überschreiten des einen Schwellenwerts die eine Codewertigkeit ("+1") und bei Unterschreiten des anderen Schwellenwertes die andere Codewertigkeit ("-1") ausgegeben wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hüllkurven zur weiteren Verarbeitung digitalisiert werden.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß zugelassene Sendecodes, denen jeweils ein Befehl zugeordnet ist, empfängerseitig als Referenzcodes abgespeichert werden, daß der detektierte Empfangscode mit jedem der Referenzcodes korreliert wird und daß bei Überschreiten eines Vorgabewertes des Korrelationsfaktors der dem Referenzcode mit der Wertüberschreitung zugeordnete Befehl als empfangen akzeptiert wird.
10. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Ausgang mindestens eines elektroakustischen Wandlers (Hydrophon 16) vier für jeweils eine der Sendefrequenzen (f1 bis f4) ausgelegte Schmalbandfilter (17 bis 20) mit daran angeschlossenen Hüllkurvengleichrichtern (21 bis 24) verbunden sind, daß die Ausgänge der mit den Schmalbandfiltern (21, 22) für die erste und dritte Frequenz (f1, f3) und die Ausgänge der mit den Schmalbandfiltern (19, 20) für die zweite und vierte Frequenz (f2, f4) verbundenen Hüllkurvengleichrichter (21, 22 bzw. 23, 24) jeweils mit einem Addierer (25, 26) verbunden sind, wobei in einer der jeweils zu den Addierern (25, 26) führenden Verbindungsleitungspaare jeweils ein Verzögerungsglied (27, 28) angeordnet ist, und daß die Ausgänge der beiden Addierer (25, 26) einem Differenzbildner (29, 30) zugeführt sind, dessen Ausgang an einem Fensterkomparator (31) angeschlossen ist.
11. Schaltungsanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungszeit (τ) der Verzögerungsglieder (27, 28) entsprechend der Zeitdifferenz zwischen dem Sendebeginn der zuerst gesendeten Frequenz (f1, f3) und dem Sendebeginn der nachfolgend gesendeten Frequenz (f3, f4) eines Codeelements eingestellt ist und das Verzögerungsglied (27, 28) jeweils in dem Signalverarbeitungszug (17, 21 bzw. 19, 23) der zuerst gesendeten Frequenz (f1, f3) liegt.
12. Schaltungsanordnung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß dem Fensterkomparator (31) ein Speicher (32) nachgeschaltet ist, in den fortlaufend der Ausgangszustand des Fensterkomparators (31) seriell eingeschrieben wird, und daß ein Korrelator (34) vorgesehen ist, der mit dem Speicher (32) und einem Referenzcode-Speicher verbunden (33) ist und den aus den eingeschriebenen Fensterkomparatorzuständen sich ergebenden Empfangscode fortlaufend mit den im Referenzcode-Speicher (33) abgelegten Referenzcodes vergleicht und bei Überschreiten eines vorgegebenen Korrelationsfaktors ein Ausgangssignal ausgibt.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10059988A1 (de) * 2000-12-02 2002-06-06 Dynamit Nobel Ag Verfahren zur zeitgleichen Auslösung eines Schaltvorgangs in mehreren Empfängern eines Funksystems

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19611576A1 (de) * 1996-03-23 1997-09-25 Bayerische Motoren Werke Ag Verfahren zum Übertragen eines Bitmusters als Binärcode mit Hilfe eines Funksignals
DE19630990A1 (de) * 1996-07-31 1998-02-19 Siemens Ag Informationsübertragungsanordnung
DE502006002774D1 (de) * 2006-04-10 2009-03-19 Abb Technology Ag Verfahren und Vorrichtung zur Übertragung von Befehlskombinationen mittels codierter Frequenzumtastung

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2139788A (en) * 1983-01-10 1984-11-14 Dollman Electronics Limited Underwater communication

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2139788A (en) * 1983-01-10 1984-11-14 Dollman Electronics Limited Underwater communication

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Rosenberg,R.: "Modulationsverfahren", in Nachrich-tenelektronik 34 (1980), H.12, S.425-427 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10059988A1 (de) * 2000-12-02 2002-06-06 Dynamit Nobel Ag Verfahren zur zeitgleichen Auslösung eines Schaltvorgangs in mehreren Empfängern eines Funksystems
DE10059988B4 (de) * 2000-12-02 2010-06-24 Dynamit Nobel Gmbh Explosivstoff- Und Systemtechnik Verfahren zur zeitgleichen Auslösung eines Schaltvorgangs in mehreren Empfängern eines Funksystems

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