FR2500170A1 - RECEIVER FOR NAVIGATION SIGNALS - Google Patents
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- G01S1/00—Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith
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- G01S1/306—Analogous systems in which frequency-related signals (harmonics) are compared in phase, e.g. DECCA systems
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Abstract
RECEPTEUR POUR UN SYSTEME DE NAVIGATION COMPORTANT UNE ANTENNE 1, UN FILTRE D'ANTENNE 2, UN AMPLIFICATEUR TAMPON 3 ET UN CERTAIN NOMBRE D'AMPLIFICATEURS ACCORDES 4, 5, 6 ET 7. DEUX DEMODULATEURS EQUILIBRES 8-1, 8-2 SONT CONNECTES A LA SORTIE DE CHAQUE AMPLIFICATEUR ET SONT CHACUN COMMANDES PAR DEUX SIGNAUX D'OSCILLATEUR LOCAL DE PHASE OPPOSEE. LES DEUX SIGNAUX 0, 180 QUI COMMANDENT LE PREMIER DEMODULATEUR 8-1 SONT DEPHASES DE 90 PAR RAPPORT AUX SIGNAUX 90, 270 QUI COMMANDENT L'AUTREDEMODULATEUR 8-2. CES SIGNAUX SONT DERIVES D'UN SYNTHETISEUR DE FREQUENCE 12 QUI EST CONNECTE A UNE SOURCE NON SYNCHRONISEE DE SIGNAUX D'OSCILLATEUR LOCAL 13. DES FILTRES PASSE-BAS 14, 15 SONT CONNECTES AUX SORTIES DES DEMODULATEURS. LEURS SORTIES SONT CONNECTEES A UN MULTIPLEXEUR DE SIGNAUX 16 DONT LA SORTIE EST CONNECTEE A UN CONVERTISSEUR ANALOGIQUE-NUMERIQUE 17. LA SORTIE DE CE CONVERTISSEUR EST CONNECTEE A UN PROCESSEUR 18. LE PROCESSEUR CONVERTIT LES INFORMATIONS DES SIGNAUX DE NAVIGATION EN INFORMATIONS DE COORDONNEES DE POSITION. DES MOYENS DE REPRODUCTION 19 DONNENT L'INFORMATION DE POSITION EN LONGITUDE ET EN LATITUDE. APPLICATION : NAVIGATION.RECEIVER FOR A NAVIGATION SYSTEM INCLUDING ANTENNA 1, AN ANTENNA FILTER 2, A BUFFER AMPLIFIER 3 AND A NUMBER OF TUNED AMPLIFIERS 4, 5, 6 AND 7. TWO BALANCED DEMODULATORS 8-1, 8-2 ARE CONNECTED AT THE OUTPUT OF EACH AMPLIFIER AND ARE EACH CONTROLLED BY TWO LOCAL OSCILLATOR SIGNALS OF OPPOSITE PHASE. THE TWO 0, 180 SIGNALS THAT COMMAND THE FIRST DEMODULATOR 8-1 ARE PHASE 90 COMPARED TO SIGNALS 90, 270 WHICH COMMAND THE OTHER 8-2 DEMODULATOR. THESE SIGNALS ARE DERIVED FROM A FREQUENCY SYNTHESIZER 12 WHICH IS CONNECTED TO A NON-SYNCHRONIZED SOURCE OF LOCAL OSCILLATOR SIGNALS 13. LOW PASS FILTERS 14, 15 ARE CONNECTED TO THE OUTPUTS OF THE DEMODULATORS. THEIR OUTPUTS ARE CONNECTED TO A SIGNAL MULTIPLEXER 16 THE OUTPUT OF WHICH IS CONNECTED TO AN ANALOG TO DIGITAL CONVERTER 17. THE OUTPUT OF THIS CONVERTER IS CONNECTED TO A PROCESSOR 18. THE PROCESSOR CONVERTS THE INFORMATION FROM THE NAVIGATION SIGNALS INTO THE POSITION INFORMATION . REPRODUCTIVE MEANS 19 GIVE POSITION INFORMATION IN LONGITUDE AND LATITUDE. APPLICATION: NAVIGATION.
Description
i "Récepteur pour signaux de navigation" La présente invention concerne un"Receiver for Navigation Signals" The present invention relates to a
récepteur destiné à un système de navigation comportant un certain nombre d'émetteurs répartis dans l'espace qui émettent des signaux de navigation synchronisés sur au moins une receiver for a navigation system having a number of spatially distributed transmitters which transmit synchronized navigation signals on at least one
fréquence de canal prédéterminée et dans un ordre de suc- predetermined channel frequency and in a sequence of suc-
cession dans le temps déterminé, ce récepteur comportant determined transfer, this receiver comprising
une source de signaux d'oscillateur local sur ladite fré- a source of local oscillator signals on said frequency
quence de canal prédéterminée et des moyens mélangeurs pour mélanger les signaux de navigation reçus avec les predetermined channel and mixer means for mixing the received navigation signals with the
signaux de l'oscillateur local servant à fournir des si- signals from the local oscillator used to provide
gnaux représentant les composantes en quadrature du signal de battement entre les signaux de navigation reçus et showing the quadrature components of the beat signal between the received navigation signals and
les signaux de l'oscillateur local.signals from the local oscillator.
Un tel récepteur est décrit dans le brevet Such a receiver is described in the patent
anglais nO 1.086.733. Ce récepteur est destiné à un systè- English No. 1,086,733. This receiver is intended for a
me de radio-navigation dans lequel un poste ma!tre et me of radio-navigation in which a post master and
un poste esclave rouge, vert et violet émettent successi- a slave station red, green and purple emit
vement et entre les émissions continues sur des fréquences de canal différentes par des impulsions dites multiples and between continuous emissions on different channel frequencies by so-called multiple pulses
qui comprennent une combinaison de signaux sur les fréquen- which include a combination of frequency signals
ces 6F, 8F, 9F et 5F o F est une fréquence dans la région de 14 kHz. Ce récepteur connu reçoit des signaux sur une fréquence, à savoir la fréquence de canal 6F. Ce récepteur comprend un oscillateur local synchronisé qui est synchronisé par le signal d'émission du poste mattre these 6F, 8F, 9F and 5F o F is a frequency in the region of 14 kHz. This known receiver receives signals on a frequency, namely the channel frequency 6F. This receiver comprises a synchronized local oscillator which is synchronized by the transmission signal of the master station
qui, sauf pendant les impulsions multiples, émet continuel- which, except during multiple pulses, continuously emits
lement sur la fréquence 6F un signal sur lequel l'oscilla- on the frequency 6F a signal on which the oscillator-
teur peut se synchroniser.can synchronize.
La synchronisation de l'oscillateur local com- The synchronization of the local oscillator com-
plique le récepteur. Cette complication prend de l'impor- plic the receiver. This complication takes on important
tance lorsque le récepteur est développé non seulement pour des signaux sur la fréquence 6F, mais aussi pour when the receiver is developed not only for signals on frequency 6F, but also for
la réception de signaux sur les fréquences 8F, 9F et 5F. the reception of signals on the frequencies 8F, 9F and 5F.
L'invention vise à procurer un récepteur qui n'ait pas besoin d'un oscillateur local synchronisé et qui The aim of the invention is to provide a receiver which does not need a synchronized local oscillator and which
puisse être réalisé d'une manière simple à l'aide de compo- can be done in a simple way with the help of
sants standards.standards.
Le récepteur conforme à l'invention est carac- The receiver according to the invention is
térisé à cet effet en ce que les moyens mélangeurs compren- for this purpose in that the mixing means comprise
nent deux démodulateurs équilibrés qui sont chacun pilotés par deux signaux d'oscillateur local de phase opposée qui sont dérivés d'un synthétiseur de fréquence connecté Two balanced demodulators are each driven by two opposite-phase local oscillator signals that are derived from a connected frequency synthesizer.
à une source non synchronisée de signaux d'oscillateur. to an unsynchronized source of oscillator signals.
local, et les deux signaux qui pilotent le premier démodu- local area, and the two signals that drive the first
lateur sont déphasés de 900 des deux signaux qui pilotent l'autre démodulateur et aux sorties des démodulateurs sont connectés des filtres passe-bas dont les sorties sont connectées aux entrées respectives d'un multiplexeur de signaux dont la sortie est connectée à un convertisseur analogique-numérique dont la sortie est elle-même connectée à un processeur de données programmable pour la conversion des informations des signaux de navigation en des signaux de sortie représentant les coordonnées de position du récepteur et des moyens de reproduction pour reproduire 900 of the two signals which drive the other demodulator and the outputs of the demodulators are connected low-pass filters whose outputs are connected to the respective inputs of a signal multiplexer whose output is connected to an analog converter. digital whose output is itself connected to a programmable data processor for converting the information of the navigation signals to output signals representing the position coordinates of the receiver and the reproducing means for reproducing
les coordonnées de positions sous la commande de ces si- position coordinates under the control of these
gnaux de sortie.output signals.
L'invention sera expliquée ci-après plus en détail avec référence à une forme d'exécution représentée The invention will be explained below in more detail with reference to a represented embodiment.
à la figure du dessin annexé.in the figure of the appended drawing.
Le récepteur comporte un filtre passe-bande d'antenne 2 connecté à l'antenne 1. L'antenne est en fait une partie du filtre qui présente quatre résonances The receiver has an antenna bandpass filter 2 connected to the antenna 1. The antenna is actually a part of the filter which has four resonances
pour les fréquences de canal 6F, 8F, 9F et 5F. A la fré- for channel frequencies 6F, 8F, 9F and 5F. Frequently
quence 7F se trouve un pôle d'atténuation servant à suppri- 7F is a mitigation pole used to suppress
mer des signaux de 100 kHz qui proviennent de cha!nes sea signals from 100 kHz
LORAN-C.LORAN-C.
Les amplificateurs 4, 5, 6 et 7 accordés sur les fréquences 6F, 8F, 9F et 5F sont pilotés à partir d'un amplificateur tampon 3 qui est connecté au filtre d'antenne 2. Les signaux reçus peuvent être coupés dans l'amplificateur tampon 3, pour fournir une référence zéro à la sortie du récepteur. Les amplificateurs raccordés contiennent des circuits LC qui sont accordés sur les fréquences de canal en question. Chaque amplificateur est pourvu d'une régulation d'intensité automatique rapide The amplifiers 4, 5, 6 and 7 tuned to the frequencies 6F, 8F, 9F and 5F are controlled from a buffer amplifier 3 which is connected to the antenna filter 2. The received signals can be cut in the amplifier buffer 3, to provide a zero reference to the output of the receiver. The connected amplifiers contain LC circuits which are tuned to the channel frequencies in question. Each amplifier is equipped with fast automatic intensity control
(CAG). La régulation CAG dans le canal 6F peut être inver- (CAG). The AGC control in channel 6F can be reversed.
sée d'un fonctionnement rapide vers un fonctionnement lent en vue de pouvoir mieux détecter dans le système de navigation les impulsions de synchronisation modulées en amplitude se présentant éventuellement sur la fréquence from a fast operation to a slow operation in order to better detect in the navigation system amplitude-modulated synchronization pulses possibly occurring on the frequency
du canal 6F.of channel 6F.
Les amplificateurs accordés 4, 5, 6 et 7 sont The amplifiers tuned 4, 5, 6 and 7 are
chacun connectés aux moyens mélangeurs (dispositifs mélan- each connected to the mixing means (mixing devices
geurs) 8, 9, 10 et 11 respectifs qui sont réalisés de 8, 9, 10 and 11 respectively which are made of
manière analogue, comme le dessin l'indique pour le disposi- analogy, as the drawing indicates for the
tif mélangeur 8. Ce dernier comprend deux démodulateurs équilibrés 8-1 et 8-2 qui sont chacun pilotés par deux 8. The latter comprises two balanced demodulators 8-1 and 8-2 which are each driven by two
signaux d'oscillateur local de phase opposée sur la fréquen- local oscillator signals of opposite phase on frequency
ce de canal 6F. Les signaux qui pilotent le démodulateur this channel 6F. The signals that drive the demodulator
8-1 sont déphasés de 900 par rapport aux signaux qui pilo- 8-1 are 900 out of phase with the signals
tent le démodulateur 8-2.try the 8-2 demodulator.
Les signaux qui pilotent les démodulateurs 8-1 et 8-2 sont produits par un compteur Johnson 8-3 qui The signals that drive the 8-1 and 8-2 demodulators are produced by a Johnson 8-3 meter which
est connecté à la sortie pour la fréquence 24F d'un synthé- is connected to the output for frequency 24F of a synthesizer
tiseur de fréquence 12 qui est piloté ou commandé par frequency converter 12 which is driven or controlled by
une source non synchronisée de signaux d'oscillateur lo- a non-synchronized source of local oscillator signals
cal 13. Le compteur Johnson 8-3 fournit sur les quatre sorties qui sont désignées par 0 , 90 , 1800 et 2700, quatre signaux de sortie binaires déphasés à forme d'onde 13. The Johnson 8-3 meter provides four out of the four outputs labeled 0, 90, 1800, and 2700, four waveform phase-shifted output signals.
rectangulaire qui pilotent directement les démodulateurs. rectangular which directly control the demodulators.
Les filtres actifs 14 et 15 connectés aux sorties des démodulateurs à fréquence limite d'environ 10 Hz éliminent The active filters 14 and 15 connected to the outputs of the demodulators with a limit frequency of approximately 10 Hz eliminate
des signaux de sortie les composantes de fréquence indési- output signals the unwanted frequency components
rables qui sont dues à la commande par des signaux de commande rectangulaires et ils réduisent simultanément la largeur de-bande du récepteur pour diminuer le bruit which are due to the control by rectangular control signals and they simultaneously reduce the bandwidth of the receiver to reduce noise
à.la sortie.to the output.
Les signaux de sortie des dispositifs mélangeurs 8, 9, 10 et 11 sont amenés au multiplexeur de signaux 16 The output signals of the mixer devices 8, 9, 10 and 11 are fed to the signal multiplexer 16
dont la sortie est connectée à un convertisseur analogique- whose output is connected to an analog converter
numérique 17. La sortie de ce convertisseur est connectée à un processeur de données programmable 18. Des moyens 17. The output of this converter is connected to a programmable data processor 18. Means
de reproduction 19 et un clavier de touches 20 sont connec- 19 and a keypad 20 are connected
tés au processeur 18.to the processor 18.
Le processeur commande, par l'intermédiaire du bus de commande 21, le multiplexeur de signaux 16, l'amplificateur tampon 3 et éventuellement l'amplificateur The processor controls, via the control bus 21, the signal multiplexer 16, the buffer amplifier 3 and possibly the amplifier
accordé 4. Cette commande éventuelle est appliquée lors- 4. This possible order is applied when
que des impulsions de synchronisation modulées en amplitu- that synchronization pulses modulated in ampli-
de doivent pouvoir être détectées sur la fréquence de must be able to be detected on the frequency of
canal 6F.channel 6F.
Le processus 18 sera programmé pour l'exécution de la synchronisation du récepteur qui peut se faire sur les émissions du poste maitre par détection des impulsions de synchronisation dans l'émission de ce poste maître, ces impulsions pouvant être des impulsions modulées en amplitude ou des impulsions modulées avec un déphasage The process 18 will be programmed for executing the synchronization of the receiver which can be done on the emissions of the master station by detecting the synchronization pulses in the transmission of this master station, these pulses being able to be amplitude modulated pulses or modulated pulses with phase shift
de 1800 sur la fréquence 6F.1800 on the frequency 6F.
Dès que la synchronisation est obtenue, le As soon as synchronization is obtained, the
récepteur sait quand il peut attendre des impulsions multi- receiver knows when he can expect multi-pulses
ples des divers postes, étant donné que celles-ci sont the various posts, since these are
émises selon un format fixe.issued in a fixed format.
Le récepteur peut en principe fonctionner avec The receiver can basically work with
un canal seulement, étant donné que tous les postes émet- only one channel, since all
tent les uns à la suite des autres un signal sur une fré- following each other a signal on a frequency
quence de canal déterminée, grâce à quoi toute l'informa- channel, thanks to which all the information
tion de navigation est en principe entièrement présente dans un canal. Les autres fréquences de canal peuvent navigation principle is in principle entirely present in a channel. Other channel frequencies can
être utilisées pour obtenir des résultats de mesure indépen- used to obtain independent measurement results
dants et pour rendre ainsi possible, par combinaison de tous les résultats de mesure, l'obtention d'un résultat to make it possible, by combining all the measurement results, to obtain a result
final plus précis.final more precise.
Au moyen du clavier 20, on peut introduire dans le processeur 18 une évaluation des coordonnées de position du récepteur. Le processeur 18 convertit les By means of the keyboard 20, it is possible to introduce into the processor 18 an evaluation of the position coordinates of the receiver. The processor 18 converts
informations qui sont fournies par le convertisseur analo- information that is provided by the analog converter
gique-numérique 17, en des signaux de sortie représentant les coordonnées de position réelles du récepteur. Sous Fig. 17, at output signals representing the actual positional coordinates of the receiver. Under
la commande de ces signaux de sortie, les moyens de repro- the control of these output signals, the means of reproduction
duction 19 donnent la position du récepteur en longitude duction 19 give the position of the receiver in longitude
et en latitude.and in latitude.
L'amplificateur tampon 3 peut être commandé par le processeur 18 pour fournir une référence zéro à Buffer amplifier 3 may be controlled by processor 18 to provide a zero reference to
la sortie du convertisseur analogique-numérique 17. the output of the analog-digital converter 17.
Claims (1)
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