JPH03211482A

JPH03211482A - Ｍｌｓ受信装置

Info

Publication number: JPH03211482A
Application number: JP792090A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhiro Mabuchi; 光浩馬渕; Hiroyuki Kida; 弘幸木田; Takeshi Otsuka; 健大塚
Original assignee: Japan Radio Co Ltd
Current assignee: Japan Radio Co Ltd
Priority date: 1990-01-17
Filing date: 1990-01-17
Publication date: 1991-09-17

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明はマイクロ波着陸システム（ＭＬＳ＋Ｍ＋ｃｒｏ
ｗａｖｅ　Ｌａｎｄｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ）において、
航空機等に搭載され、測角並びに覆域情報を得るための
ＭＬＳ受信装置に関する。

［従来の技術］近時、広範囲の覆域が形成されて航空機の多様な進入形
態並びに全天候着陸の支援に供されるＭＬＳは、基本構
成である方位角／仰角（高低）誘導、距離測定、情報発
報（送信）等の地上装置が滑走路に近接して配備され、
さらに航空機にＭＬＳ受信装置が搭載されている。

このようなＭＬＳ受信装置として、当出願人は特開昭６
３−２３８４８２号公報に記載されるＭＬＳ受信機を提
案している。

このＭＬＳ受信機は前記の地上装置から方位角、仰角、
基本データ等のファンクション（以下、夫々Ａｚ　、Ｅ
ｔ　ＳＢｅ　ファンクションで示す）等が所定の時分割
（Ｔ　Ｄ　Ｍ　：　Ｔｉｍｅ　ＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌ
ｔｉｐｌｅｘ）で形成される電波の受信を行う。この際
、可変増幅器を介して供給される受信信号から、先ず、
Ａｚ　、ＥＬ　ファンクションにおけるＴ　ＲＳ　Ｂ　
（Ｔｉｍｅ　Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　Ｓｃａｎｎｉｎｇ　
Ｂｅａｍ）のＴＯ（往路）、ＦＲＯ（復路）パルスのレ
ベルを検出し、さらに、基準レベルと比較して差に対応
するＡＧＣ信号が形成される。これ以後、可変増幅器に
供給される受信信号のＴＤＭに係るビーム信号（ＴＯ１
ＦＲＯパルス）を特定し、且つ前記のＡＧＣ信号をもっ
て、所謂、一定値に形成するＡＧＣ（閉ループ制御）が
行われている。これによりビーム信号のサチレーション
を阻止し、着陸進入時の方位角並びに仰角の測角値を正
確に得ている。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、前記のＭＬＳ受信機ではＡｚ並びにＥＬ
　ファンクションのブリアンブノペあるいは基本データ
等の２位相角変調波（ＤＰＳＫ　：　Ｄｉｆｆｅｒｅｎ
ｔｉａｌ　Ｐｈａｓｅ　５ｈｉｆｔ　Ｋｅｙｉｎｇ）信
号の部分は可変利得増幅器でのＡＧＣの信号処理が行わ
れておらず、最大利得をもってＤＰＳＫ復調回路に供給
され、その復調が行われている。

従って、滑走路の近接位置では強電界で所望波が受信さ
れ、さらに他の滑走路の地上装置から送信される隣接チ
ャネルの電波、Ｓ　Ｓ　Ｒ／ＰＳＲ等の強電界の電波が
ＭＬＳ受信機に混入して所望波に重畳し易い。この場合
、例えば、可変利得増幅器とＤＰＳＫ復調回路で飽和、
混変調等を生じＤＰＳＫ復調回路での復調誤りを生起す
ることが考えられる。

本発明は上記の課題に鑑みてなされ、その目的とすると
ころは、各ファンクションに形成されるＤＰＳＫ信号の
復調が行われる際の復調誤りが有効に低減され、より有
効な測角並びに覆域情報等を得ることが可能とされるＭ
ＬＳ受信装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］前記の課題を解決するために、本発明のＭＬＳ受信装置
は、第１図の請求項対応図に示されるように、方位角、
仰角のビーム信号と、ＤＰＳＫ信号とが配列される受信
信号（Ｓａ）が可変利得増幅器（Ａ）に供給されるとと
もに、制御信号（Ｓｇ）に基づいた値の増幅信号（Ｓｂ
）を送出する。

増幅信号（Ｓｂ）はＤＰＳＫ復調回路（Ｂ）と検波回路
（Ｃ）に供給されて復調信号（Ｓｃ）と包絡線に係る検
波信号（Ｓｄ）が導出される。

検波信号（Ｓｄ）が供給される差信号創出手段（Ｄ）か
らは検波信号（Ｓｄ）のいずれか、あるいは平均の値を
所定の値と比較して差信号（Ｓｅ）が導出される。

識別手段（Ｅ）は供給された復調信号（Ｓｃ）から差信
号（Ｓｅ）の創出の後の受信信号（Ｓａ）に形成される
ＤＰＳＫ信号を認識する識別信号（Ｓｆ）を送出する。

次に、差信号（Ｓｅ）と識別信号（Ｓｆ）が供給される
増幅制御手段（Ｆ）から受信信号（Ｓａ）のＤＰＳＫ信
号を差信号（Ｓｅ）の値に基づいた値に形成するための
制御信号（Ｓｇ）が可変利得増幅器（Ａ）に送出される
。

さらに、所定時間内にＡｚ　、Ｅｔ　ファンクションが
一つも受信できない場合において、受信信号（Ｓａ）を
最大レベルの増幅信号（Ｓｂ）に形成する制御信号（Ｓ
ｇ）を所定時間送出すべく制御せしめる制御手段（Ｇ）
を備える。

［作用］上記の構成においては、方位角、仰角のビーム信号のレ
ベル、すなわち、基準レベルと比較した差信号（Ｓｅ）
により、受信信号（Ｓａ）に時分割で形成されるＤＰＳ
Ｋ信号のレベルがコントロールされる。さらに受信信号
（Ｓａ）を所定時間最大レベルでＤＰＳＫ復調回路（Ｂ
）に供給し、受信信号（Ｓａ）の急激な低下に対応する
とともに、この後、上記のＤＰＳＫ信号のレベルがコン
トロールサレル。

［実施例］次に、本発明に係るＭＬＳ受信装置の一実施例を、添付
図面を参照しながら以下詳細に説明する。

第２図は実施例の構成を示すブロック図、第３図は実施
例における時間軸上の信号処理波形を示すタイミングチ
ャート、第４図並びに第５図は実施例の動作並びに制御
プログラムに対応するフローチャートである。

第２図に示される例は、アンテナからの信号が変換され
、さらに増幅された受信信号５１（ＩＦ倍信号が夫々供
給されて増幅信号Ｓ２を送出する可変利得増幅器１２と
、復調信号Ｓ３を送出するＤＰＳＫｔＩ調回路１４と、
さらに増幅信号Ｓ２の包路線の検波信号Ｓ、を導出する
検波回路１６とを有している。さらに、復調信号Ｓ、か
らバーカーコード信号を抽出するバーカーコード検出回
路２４と、バーカーコード信号が供給されるカウンタ２
８と、検波信号Ｓ。

が供給されるコンパレータ３２．３４．３６．３８と、
ここでの比較信号が供給されるＲＳＳフリップフロラ回
路（Ｒ３Ｆ／Ｆ）４０とを有している。なお、コンパレ
ータ３２．３４．３６．３８には＋３ｄＢ、＋１ｄＢ、
ＯｄＢ、−３ｄＢの比較を行うための分圧した電圧を印
加する抵抗器４２．４４．４６．４８．４９が接続され
ている。さらに、トリガ回路５０と、レジスタ５５．５
６と、さらに全体の制御に係るプログラムが記憶された
ＣＰＵＳＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉｌｏ、タイマ等の機能手段
を含み、測角信号Ｓ１゜を導出するマイクロプロセッサ
（ＭＰＵ）５２を有している。続いて、ＭＰＵ５２から
導出される制御信号Ｓ、が供給されるＤ／Ａコンバータ
５４と、ここから導出されるアナログ信号を駆動信号５
１２に形成して可変利得増幅器１２に供給せしめる駆動
回路５７を有している（差信号創出手段、識別手段、増
幅制御手段、制御手段に対応）。

なお、クロック信号を創出するタイミングゼネレータは
省略した。

以下、上記の構成における全体の動作をＭＰＵ５２のＲ
ＯＭに記憶される制御プログラムの遂行によるＡＧＣ（
閉ループ制御）とともに説明する。ここではＴＤＭでＡ
Ｚ、ＥＬ　ファンクションと全時間がＤＰＳＫ信号のＢ
ｅファンクションが地上装置から送信されており、その
うちＡ２　ファンクションが到来する例として説明する
（第２図乃至第５図参照）。

また、Ａ２とＥＬ　ファンクションが既に何回か受信さ
れ、それぞれのファンクションビームの利得制御値がＲ
ＡＭに記憶されているものとして説明する。

先ず、ステップ１０１において、ＭＰＵ５２からＲＡＭ
に既に記憶されているＡｚとＥＬファンクションのビー
ム利得制御値のうち可変利得増幅器１２の利得が大きい
方の制御値を制御信号Ｓ、として送出の指示が行われる
。

制御信号Ｓ、はＤ／Ａコンバータ５４、駆動回路５７を
介して駆動信号ＳＩ２に形成されて可変利得増幅器１２
に供給され、増幅利得が設定される。可変利得増幅器１
２の利得が大きい方の制御値でＡＧＣを行うのは、次に
どんなファンクションが到来しても受信を可能にするた
めであり、また、ビームレベルから得られた利得制御値
を用いるのはＡ２またはＥＬファンクションのＤＰＳＫ
変調されたプリアンプルと振幅変調されたビームのレベ
ル差が６ｄＢ程ＪｔＬかなく、ＤＰＳＫ信号のレベルを
用いて利得制御を行わなくても十分プリアンプルを検出
できるからである。このようにして次に到来するファン
クションを待ち受ける。

ステップ１０２Ａ（補助操作）において、受信信号Ｓ１
が可変利得増幅器１２に供給され、ここから導出される
増幅信号Ｓ２はＤＰＳＫ復調回路１４および検波回路１
６に供給される。

そして、増幅信号Ｓ２におけるＡ２ファンクションのプ
リアンプル信号がＤＰＳＫ復調回路１４で復調され、復
調信号Ｓ３が導出される。さらに復調信号Ｓ３がバーカ
ーコード検出回路２４に供給されて、時間基準となるプ
リアンプル信号中のバーカーコードが検出され、第３図
（ｂ）に示される時刻ｔ。の時間基準点で１になる信号
をカウンタ２８に供給し、カウンタ２８はこれを時間基
準とし計数（カウント）を行う。

ステップ１０３において、復調信号Ｓ３のファンクショ
ンＩＤ信号がＭＰＵ５２に供給される。ここで、全到来
している信号がＡ２ファンクションであり、次にＡ２フ
ァンクションのガイダンス信号部分が続いて到来するこ
とが識別されるので、Ａｚファンクションの利得制御値
を制御信号Ｓ、として送出し、ビームの利得制御を行う
。

ステップ１０４Ａ（補助操作）において、Ａ２ファンク
ションのガイダンス信号（ビーム＜Ｍ　号）の包路線の
検波が行われ、検波回路１６から第３図（ａ）に示すＴ
ＯパルスとＦＲＯパルスを含む検波信号Ｓ５が得られる
。先ず、Ｔｏパルスがコンパレータ３２．３４．３６．
３８の夫々の＋（プラス）入力端子に入力され、ここで
＋３ｄＢ、＋１ｄＢ、ＱａＥ３．−３ｄＢの設定レベル
と比較され、その差である比較信号が導出される。ここ
で設定レベルＯｄＢはＴｏとＦＲＯのパルスのピーク値
を一致せしめる基準レベルである。なお、設定レベル−
３ｄＢはパルスのピークから３ｄＢ低下したレベルであ
る。また、設定レベル＋１ｄＢ、＋３ｄＢは測角範囲外
を示すＯＣＩ信号やマルチパスによる反射波が正規のビ
ームのピークＯｄＢより超えた場合に警報を発するため
の基準である。

このようにしてコンパレータ３２乃至３８から導出され
る比較信号はＭＰＵ５２により、読み出しおよびリセッ
トが可能であるＲ　Ｓ　Ｆ／Ｆ４０に入力される。また
、コンパレータ３８の比較信号はカウンタ２８の値をレ
ジスタ５５．５６にラッチするためのトリガ信号を送出
ずべくトリガ回路５０に入力される。ここでＴｏノ々ル
スが一３ｄＢ点で第３図（Ｃ）に示すようにコンパレー
タ３６の出力が１となる。この出力はトリガ回路５０に
人力され、第３図（ｄ）に示されるトリガ信号によりレ
ジスタ５５はカウンタ２８の値をラッチ（記憶）する。

これはＴｏパルスの立ち上がりの時刻ｔ２であり、また
、同時に第３図（１）に示されるようにＲ３Ｆ／Ｆ４０
の出力が１となる。次に、ＴＯパルスの振幅が増大しピ
ークに達するとコンパレータ３６により基準レベルと比
較され、その結果はＲＳ　Ｆ／Ｆ　４０にラッチされる
。次いで、ＴＯパルスの振幅が減少し、設定レベル−３
ｄＢにおいてコンパレータ３８の出力は第３図（Ｃ）に
示されるように反転し、トリガ回路５０は第３図（ｅ）
に示すトリガ信号をレジスタ５６に供給してカウンタ２
８の値をレジスタ５６にラッチする。これはＴＯパルス
の立ち下がり時刻ｔ、である。

ステップ１０５において、前記のトリガ信号がレジスタ
５６に送出されると、ＭＰＵ５２に割り込みがかかり、
ＭＰＵ５２はＴＯパルスのレベルを読むためＲ３Ｆ／Ｆ
４０の出力信号ｆ。

ｇ、ｈＳ　ｉをＭＰＵ５２のＲＡＭに記憶する。

ステップ１０６において、ＭＰＵ５２はＲ３Ｆ／Ｆ　４
０のリセットの指示を行い、次のＦＲＯパルスの到来に
備える。この様子を第３図（５）、（ｉ）の時刻ｔ４に
示す。

ステップ１０７において、ビームの到来時間を知るため
、ＭＰＵ５２はＴＯパルスの立ち上がり時刻ｔ２、立ち
下がり時刻ｔ、をレジスタ５５．５６から夫々読み取る
。

ステップ１０８において、ＭＰＵ５２は時刻ｔ３　　ｔ
ａを計数して規定の範囲内であれば、次のステップに進
み、範囲外であれば終了に進む。

ステップ１０９において、ＭＰＵ５２でＴＯパルスの到
来時間ｔｃを（ｔｚ＋ｔ３）／２で求める。

ステップ１１０において、到来時間ｔｃが前回のＴＯパ
ルスの到来時間（ｔア。）と略一致すれば正規のＴＯパ
ルスと認識して、次のステップに進み、到来時間１ｃが
前回の到来時間ｔＴ。

と一致していない場合はマルチパスによる反射波と認識
し、さらに正規のビームよりも反射波のレベルの方が大
きい場合、つまり今回ＲＡＭに記憶したＲ５Ｆ／Ｆ４０
の値ｆまたはｇが１であれば条件により警報を発生して
、終了に進む。なお、ここでの前回とは閉ループ制御が
行われる場合の前回の値である。

ステップ１１１において、到来時間１ｃをＲＡＭに記憶
しＴＯパルスの到来時間ｔア。とじて記憶する。

ステップ１１２乃至１１８において、続いて到来するＦ
ＲＯパルスの計数を、前記のＴＯパルスの計数と同様に
行い、ＦＲＯパルスの到来時間ｔＦｌｌｏを求める。

ステップ１１９において、このようにして得られたＴｏ
パルスの到来時間ｔ、。とＦＲＯパルスの到来時間ｔ　
ＦＩＩＯをＭＰＵ５２はＲＡＭから読み出して、その時
間間隔である到来時間ｔＴ。

とＦＲＯパルスの到来時間ｔＦＩＩ［＋の差を計算し、
これを角度に換算することによりＡ２ファンクションの
測角が完了し、測角信号ＳＩＯを送出する。

ステップ１２０において、次回到来するＡ２ファンクシ
ョンの利得の制御にそなえ、ＴＯパルスおよびＦＲｏパ
ルスのレベルをＲＡＭから読み出し相加平均することに
より次回の可変利得増幅器１２の利得制御値を計算し、
ステップ１２１においてＭＰＵ５２のＲＡＭに記憶する
。

すなわち、ビーム信号到来時のＲ３Ｆ／Ｆ４０の出力（
５）が１であればＡ２ファンクションの利得を下げるよ
うに、逆に０であれば上げるような値をＲＡＭに記憶す
る。これを次回のＡｚファンクションの利得制御値とす
る。

このようにして、ビーム信号の部分が常にＯｄＢの基準
レベルと一致するようにＭＰＵ５２によるＡＧＣが行わ
れる。一方、一定時間、例えば０．２秒間に受信できる
Ａ２またはＥ、ファンクションのＤＰＳＫ信号の受信率
が設定レベル以下、例えば１以下の場合は、ＭＰＵ５２
から可変利得増幅器１２の利得を最大にするための制御
信号Ｓ、がＤ／Ａコンバータ５４に供給され、駆動回路
５７から駆動信号Ｓ、が可変利得増幅器１２に供給され
る。この最大利得の制御時間は、例えば、３秒間であり
、この間に得られたＴｏ、ＦＲＯパルスのレベル値によ
り、前記のＤＰＳＫ信号のＡＧＣを再開する。これによ
り、ＡＺ　ｓ　ＥＬ　ファンクションのレベルが急激に
低下した場合にも有効な制御が可能となる。

なお、上記実施例ではＴＤＭにおけるＡ２ファンクショ
ンが到来する例として説明しているが、ＴＤＭによる他
の、例えば、ＥＬ　ＳＢｃ　ｓ逆方向方位、フレア高低
ファンクションのプリアンプルのＤＰＳＫの信号部分の
ＡＧＣに適用可能である。また、上記実施例ではＴＯ１
ＦＲＯパルスの相加平均値を用いたが、そのレベルが小
なる値のいずれか一方の値を用いてＤＰＳＫの信号部分
のＡＧＣを行っても良い。また、ＴＯ１ＦＲＯパルスの
レベルｂ＜　ｘ　２１ルベルヨリ大なる値で説明したが
、この逆、すなわち、ＴＯ１ＦＲＯレベルが基準レベル
より小なる場合にも、このレベル差をもってＡＧＣが可
能なことは勿論である。

さらに上記の実施例ではカウンタ２８、コンパレータ３
２乃至３８、Ｒ３Ｆ／Ｆ４０、トリガ回路５０とＭＰ０
５２等とを用いて、その信号処理を行っているがこれに
限定されない。例えば、検波信号Ｓ５を量子化したデジ
タル化信号をＲＡＭ等に記憶し、さらにコンピュータ等
を用いて、前記の同一の制御／演算処理を行い同様の作
用効果を得ることも本発明に含まれる。

［発明の効果コ以上の説明から明らかなように、本発明のＭＬＳ受信装
置では、以下の効果乃至利点を有する。すなわち、到来
するビーム信号のレベルをもって、次に到来する各ファ
ンクションのＤＰＳＫ信号のＡＧＣを行うことにより、
信号処理における飽和、混変調等が有効に低減されて、
各ファンクションに形成されるＤＰＳＫ信号の復調が行
われる際の復調誤りが低減され、より有効な測角並びに
覆域情報等を得ることが可能となる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のＭＬＳ受信装置に係る請求項対応図、第２図は本発明に係るＭＬＳ受信装置の実施例の構成を
示すブロック図、第３図は第１図の実施例における時間軸上の信号処理波
形を示すタイミングチャート、第４図並びに第５図は第
１図の実施例の動作並びに制御プログラムに対応するフ
ローチャートである。２・・・可変利得増幅器４・・・ＤＰＳＫ復調回路６・・・検波回路４・・・バーカーコード検出回路８・・・カウンタ２．３４．３６．３８・・・コンパレータ０・・・ＲＳ
フリップフロップ回路０・・・トリガ回路２・・・ＭＰＵ４・・・Ｄ／Ａコンバータ５５．５６・・・レジスタ５７・・・駆動回路Ｓｌ・・・受信信号Ｓ２・・・増幅信号Ｓ３・・・復調信号Ｓ、・・・検波信号Ｓ、・・・制御信号Ｓｈｏ・・・測角信号Ｓ１□・・・駆動信号ＦＩＧ、１

Claims

【特許請求の範囲】

（１）少なくとも方位角並びに仰角に係るビーム信号と
ＤＰＳＫ信号とが配列される受信信号を、供給される制
御信号に基づいた増幅信号に形成して送出する可変利得
増幅器と、前記増幅信号が供給されて復調信号を導出するＤＰＳＫ
復調回路と、前記増幅信号が供給され、方位角並びに仰角の夫々のビ
ーム信号から包絡線検波信号を導出する検波回路と、前記方位角並びに仰角の包絡線検波信号のいずれか、あ
るいは平均の値を所定の値と比較して差信号を創出する
差信号創出手段と、前記復調信号が供給されて、差信号の創出の後の受信信
号に形成されるＤＰＳＫ信号を認識して識別信号を送出
する識別手段と、前記差信号並びに識別信号が供給されて受信信号のＤＰ
ＳＫ信号を前記差信号の値に基づいた値に形成するため
の制御信号を可変利得増幅器に送出する増幅制御手段と
、を備えることを特徴とするＭＬＳ受信装置。
（２）請求項１記載の装置において、ＤＰＳＫ信号の受
信率が設定レベル以下において、受信信号を最大レベル
の増幅信号に形成する制御信号を所定時間送出すべく制
御せしめる制御手段を備えることを特徴とするＭＬＳ受
信装置。
（３）請求項１記載の装置において、差信号創出手段並
びに増幅制御手段は少なくともコンパレータと、バーカ
ーコード信号検出回路と、カウンタと、レジスタと、マ
イクロプロセッサと、Ｄ／Ａコンバータを備えることを
特徴とするＭＬＳ受信装置。