JPS5836746B2 - 自動利得制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 正確な航行位置は、先行技術においてロランとして一般
的に公知の１種の遠距離航法装置を利用して得ることが
できる。

ロランの原理は、１対の同期送信機から発信されたパル
ス化無線信号がある点に達するのに要する経過時間の差
の測定及び解析に関するものである。

送信機は、既知の位置に設置されており、典型的には、
敦百あるいは数千キロの既知の距離を置いて離れて位置
されている。

主局と称される１つの送信機は、所定繰返し速度でパル
スを発する。

従局と称される第２送信機は、従局で受信した主局パル
スに応答して同じ搬送周波数を有する対応パルスを発す
る。

主局パルスを従局で受信するその瞬間は、もちろん両局
間の伝播時間だけ、送信時より遅れている。

応答パルスが従局送信機により発せられる前に従局には
、種々の付加的一定遅延量が電子的に導入される。

この付加的遅延量は、以下に記載する、あるあいまいさ
を解決するために利用されるものである。

未知位置にある受信装置は、主局および従局双方からの
パルスを受信する。

主局パルス受信時と対応する従局パルスの受信時との間
の経過時間を観測することによって、主局と従局とを焦
点とする一群の球面双曲線から特別な球面双曲線を定め
る点の軌跡位置として、受信点位置を求めることも可能
である。

従局送信機が受信した主局パルスを再送信する前に、適
正遅延量を導入することによって、適切な双曲線とその
鏡像とを区別することが可能となる。

加えて、適正遅延量は、主局従局対の主局パルスが常に
最初に受信されるように選択され、これにより受信点で
の時間差測定の係る仕事が簡素化される。

第２主局・従局対からの信号を判読することにより、第
２の主局と従局とを焦点として有する一群の曲面双曲線
から第２の特別な球面双曲線を定める点の軌跡位置とし
て未知位置が定められる。

２個の球面双曲線は、通常円筒双曲線として取扱わへ
２個の球面双曲線の交点が受信位置の２次元位置を定め
るように図表化されている。

さらに装置を簡単化するため、単一主局に１個所以上の
従局を対応させて、主局と第１従局、および主局と第２
従局間における２回の測定を行うこともある。

ロラン位置を算出する精度は、受信された主局パルスと
、若干遅れて受信された従局パルスとの間の時間経過を
測定する精度に依ることが当業者には理解されよう。

当業界に公知の１種の測定モードにおいては、オペレー
タは、表示装置上の従局パルスを移動する制御装置を適
切に操作してパルスを連続的に密に整列させ、かつ段階
的に表示の掃引速度を増加させる。

最終段階は、最高表示速度で、主局および従局パルスの
立上り（ ｌｅａ−ｄｉｎｇ ｅｄｇｅ ）を視覚的に
重ね合せることである。

オペレータは、十分に立上りを整列させると、受信時間
経過の表示を、種々の制御装置を設定して読みとる。

さらに最近では、各測定段階はそれらの種々の形態は当
業界で公知である複雑な装置により自動的に行なわれて
いる。

しかしながら、自動時間差測定技術を利用する際には、
十分補償されていなければ、測定精度に悪影響を及ぼす
可変因子に留意しなければならない。

主局および従局パルスは、さまざまの送信源からのもの
が受信されるので、送信距離と、受信点への２つの送信
路に沿った各伝播状態とによって、異った強さの信号が
受信されることになる。

送信されたときのパルスの形は、受信点での厳密な重ね
合せを可能にする同一のものである。

したがって、主局および従局パルスのパルス振幅を受信
点で監視し、振幅ひずみにより、立上りの一致あるいは
立上りの発生の誤った表示を生じないようにしなければ
ならない。

つまり、測定装置でのパルスの形は出来得る限り同等で
あるべきである。

さらに、ロランＣおよびロランＤのような一層洗練され
た装置においては、重要な情報は、パルス位相により搬
送される。

そのため、装置内に組込まれることもある信号レベル調
整（ ｌｅｖｅｌｉｎｇ）回路においては如何なるひず
みの生起も厳しく制限されている。

古い型の装置においては、受信点でのパルス振幅制御は
、オペレータによる簡単な観測および振幅平衡回路の適
切な調整によって、簡易に行なうことができた。

しかし、自動時間差測定技法を利用したロラン装置にお
いては、問題は一層厳しいものとなる。

直接自動利得制御技法は、受信機が２カ所の送信局に対
して同調されるので用いることはできない。

受信信号強度は、ランダムに異るので、各パルスの振幅
を別々に制御するのに簡易平衡自動利得制御信号を利用
することも不可能である。

以上の如く、従来技術は、時間測定機能が自動的に行わ
れるロラン受信機において使用される非常に複雑な自動
利得制御装置を利用することをその特徴としている。

与えられるパルスがそれ自体のための自動利得制御を引
起すこれら先行技術装置においては、複雑性以上に、結
果として生ずるパルス波形ひずみが、時間差測定が行な
われる精度に悪影響を及ぼす。

そして、上記の如く、パルス位相が重要な意味を有する
装置においては、パルスひずみは、容認し得ないもので
ある。

様々の信号源から受信されたロランパルスのレベルを調
整する（一様にする）必要性は、位置情報の再送信が行
われる装置においては、特に重要なものとなる。

このような再送信技術は、たとえば、墜落した航空機の
位置決定に利用される。

航空機により受信されたロランパルスは、取り出されて
、墜落航空機の位置を決定するのに、その情報を利用す
ることができる捜策本部に逐次再送信される。

しかしながら、再送信を効果的に行うために必要な信号
を処理する場合には、低レベル信号は、受信装置が対応
しなければならない強パルスより、パルス振幅が実質的
に低いと、雑音中に没してしまうことがあり得る。

したがって、当業者にとっては、主局および従局パルス
を、完全に、独立的に振幅制御し得る比較的簡単で、信
頼性を有する装置を得ることが非常に所望されているこ
とが理解されよう。

したがって、本発明の広い目的は、通信装置における改
良された自動利得制御方法を得ることにあり、この方法
を用いることにより改良された自動利得制御装置を得る
ことができる。

本発明のより特定された目的は、予め定められた繰返し
速度で生ずるパルスを受信するよう適合された受信機に
おける上記の如き改良された自動利得制御方法を得るこ
とにある。

更に一層特定された見地からみれば、本発明の目的は、
パルスが様々な位置に存る複数個の送信機から単一チャ
ンネルにより予め定められた繰返し速度で受信さへ各送
信源からのパルスは独立的に制御されて信号のレベル制
御を効果的に行う改良された自動利得制御方法を得るこ
とである。

他の観点からみれば、本発明の他の目的は、再送信に先
立ち、受信ロランパルスを調整し、再送信リンクの受信
端における情報の修正の信頼性を増加させることである
。

簡単に言えば、これらおよび他の目的は、本発明の好適
実施例によれば、各人カパルスの振幅の多重ビット・デ
ジタル表示を発生し、該表示の各ビットを個々の遅延装
置に導入し、遅延振幅情報を抽出し、これに従って、直
線信号路内の計数装置を適時に設定して、次に続く同様
なパルスの振幅に影響を及ぼさせることにより達成され
る。

本発明の主題は、特許請求の範囲において特に指摘さへ
明確に特許請求されている。

しかしながら、本発明はその構成と、操作方法双方に関
して、添附の図と併せて以下の記載を参照することによ
って最もよく理解されるであろう。

図は本発明に係る自動利得制御方法の一実施例に用いら
れる装置の構成を示し、図において、ロラン受信機１は
受信アンテナ２に接続されており、様々な送信位置から
のロランパルスを復調している。

パルスは、減衰器３と４と５、および６を具備したスケ
ーラ（ ｓｃａｌｅｒ ）を通過する。

これら３，４，５、および６の減衰器は、それらを通過
する信号を係数１６，８，４、および２だけそれぞれ選
択的に減衰させるものである。

減衰器３，４，５、および６の各々は、独立して作動さ
れて、減衰作用を行なったり、あるいは、作動されず、
これら減衰器に印加される信号を直通させることも可能
である。

したがって、２，４，８，１６，３２，６４，１２８あ
るいは２５６の減衰比を選択して、６，１２．１Ｂ，２
４，３０，３６，４２および４８ｄｂのそれぞれ減衰係
数を得ることも可能であることが理解されよう。

与えられたパルスの通過する前に、スケーラの組合せを
適切に設定することにより、総てのパルスは、±６ｄｂ
以内にレベル調整することが可能である。

各パルスは、また、帯域フィルタ７の入力と、帯域フィ
ルタ７の人力に電気的に共通な電気的な点とに印加さへ
減衰器３は自動利得制御装置に対する入力端子とも考え
ることができる。

帯域フィルタ７はパルスがアナログ・デジタル変換器８
に印加される前に、関心ある帯域以外の雑音を除去する
ため利用されている。

アナログ・デジタル変換器８はパルスをサンプルしてそ
の振幅領域を示す３ビット表示を発生し、この３ビット
を別々の出力から線路１９と２０と２１とに並列に送出
する。

３ビット・デジタル振幅表示の各ビットはそれぞれ対応
する遅延線路９と１０と１１とに導かれる。

遅延線路９，１０．１１の遅延長は、自動利得制御の制
御枝路の累積遅延量が調整されたパルスのフレーム（
ｆｒａｍｅ ）時間に等しくなるように予め定められて
いる。

パルス振幅の３ビット表示が遅延線路９と１０と１１か
ら発せられた後、その表示はワン・オブ・エイト（ ｏ
ｎｅ−ｏｆ−ｅｉｇｈｔ ）復号器１２の入力に印加さ
れる。

復号器は、いずれのビット・パターン（それぞれ減衰段
階６−４８ｄｂを表わす、０００−１１１に含まれる総
てのうちのもの）が存在するかを感知し、スケーラ設定
論理装置１４を制御する出力線１３の、対応して選択さ
れた１本に単一信号を発する。

ワン・オブ・エイト復号器１２は、プール代数技術、あ
るいは機能的に等価な技術により、最小化された直流ゲ
ート列が設けられていることもある。

スケーラ設定論理装置１４は、出力線路１３の選択され
た１つにより受信された信号に応答して、サンプル・パ
ルスの振幅領域により減衰器３，４，５および６を作動
させる。

しかしながら、遅延作用のため、スケーラ設定装置１４
により影響を受けるパルスは、同一発信源からの次に続
くパルスであり、与えられるパルスの減衰が、同じ発信
源からロラン受信器１によって受信された直前のパルス
の振幅に依存するようにされる。

スケーラ設定論理装置１４は、プール代数技術あるいは
機能的に等価な技術によって最小化された従来型の符号
化論理列を有することもある。

動作の例として、各フレームの間に、単一主局パルスと
単一従局パルスが受信される２つの連続するフレームを
考える。

また主局パルスは、スケーラの最後の減衰器６の出力端
で所望される基準レベルより、例えば６ｄｂ高い位の、
若干弱いものと仮定する。

この電気的な点（減衰器６の出力端）は自動利得制御装
置の出力端と考えられ得る。

さらに、従局パルスは著しく強く、基準レベル以上４
２ ｄｂであると仮定する。

第１主局パルスが自動利得制御装置に入ると、アナログ
・デジタル変換器８は、その振幅を測定し、ＯＯＯデジ
タル表示の振幅を発する。

この３ビットは、同時に遅延線路９と１０と１１とに供
給され、これらの遅延線路を通して伝播し始める。

次に、第１従局パルスが自動利得制御装置に入ると、ア
ナログ・デジタル変換器８は、１１０デジタル表示を発
し、この表示もまた、遅延線路に供給される。

第２主局パルスが装置に入る直前に、ＯＯＯデジタル表
示が遅延線路９と１０と１１とから発せら札ワン・オブ
・エイト復号器１２とスケーラ設定論理装置１４が応答
して、第２の主局パルスを６ｄｂ減衰させる減衰器６を
作動させる。

同様に、第２の従局パルスが装置に入る直前に、１１０
デジタル表示が遅延線路より発せらへ減衰器３と４とを
作動させ、そして、４２ｄｂの減衰路を設定する。

したがって、第２フレーム内のパルスは、Ｇｄｂ以内に
レベル調整されている。

そして、第３フレームのパルスも、第２フレームパルス
の振幅に従って調整さ札この過程は、フレームからフレ
ームに連続して行なわれ、常に所望のレベル調整し得る
その基盤をなすものである。

自動利得制御装置を通過した後には、パルスは、ローカ
ルな利用装置１５に印加されて、従来のロラン技術に従
ってローカルな位置を決定するように解析される。

あるいは、レベル調整されたパルスは、レトランスミツ
タ１６に印加さへ遠隔地で受信あるいは解析するため、
無線リンク上のアンテナ１７を介して送信されることも
ある。

ロランパルスが、綿密に制御された予め定められた繰返
し速度で受信される限りは、遅延線路９と１０と１１と
は、好ましくは、クロツク１８による適切な速度でシフ
トするシフト・レジスタの形態をとる。

例えば、シフトレジスタを各段から各段に通過した際の
ビットのシフトは、 「Ｌ」を、シフトレジスタの長さ
（段数）、およびｒＲＪはフレーム速度としてデジタル
クロック周波数Ｌ×Ｒによって制御される。

したがって、フレーム速匪がＲ＝１０フレーム／秒であ
り、１００ビット・シフト・レジスタのような典型的な
ロラン信号の場合には、クロツク周波数は，Ｆｃ＝ＬＸ
Ｒ＝１００Ｘ１０＝１０００パルス／秒と等しくなる。

安定性のために、クロツク１８は好ましくは、水晶制御
発振器で周波数分割されているものがよい。

そのようにした場合は、分周比を変化させるか、あるい
は、異った水晶を選ぶことによって、異った繰返し速度
を選択することが可能である。

任意の時点で、完全なフレーム内の全パルスに対する振
幅表示が、シフト・レジスタを介して伝播している。

その結果、装置は、１フレーム当り如何なる数の非重複
パルスに対しても適合し得るものである。

したがって、非重復強干渉パルスの影響を最小限にし、
一方弱い所望の信号パルスを比較的に強めることが可能
となる。

もちろん、均等化領域は、アナログ・デジタル変換過程
において、一層犬なる数のビットを利用することによっ
て増大させることができ、また、減衰量は、使用される
減衰器の数により増大する。

同様に、均等化の分解能も、アナログ・デジタル変換過
程におけるビット数が増大すれば増大させることも可能
である。

加えて、１個あるいはそれ以上の減衰器を予め定められ
た固定された利得を有する増幅器で置き換え、パルスを
規格化する基準レベルを上昇させることも可能である。

図示の実施例により、本発明の原理は明確になったと考
えるが、当業者にとっては、本発明のこれら原理を逸脱
することなく、特殊な環境あるいは操作上の必要性に対
して特に適合させた本発明の実施において使用される構
造上、配置上、および部品的な変更は容易に実施し得る
ことが、直に理解されよう。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明の好適実施例に用いられる装置のブロック
図である。 図中の符号の説明、１・・・ロラン受信機、２・・・ア
ンテナ、３，４，５，６・・・減衰器、７・・・帯域フ
ィルタ、８・・・アナログ・デジタル変換器、ｓ，ｉｏ
，１１・・・遅延装置、１２・・・ワン・オブ・エイト
復号器、１３・・・線路、１４・・・スケーラ設定論理
装置、１５・・・利用装置、１６・・・レストランスミ
ツタ、１７・・・アンテナ、１８・・・クロツク，１９
，２０，２１・・・線路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 予しめ定められた繰返し速度で受信されるパルスの
   振幅をレベル調整する自動利得制御方法であって、 Ａ）パルスのアナログ・デジタル変換を行い、パルスの
   振幅のデジタル表示を供給する段階と、Ｂ）共通発信源
   からの後続する各パルスの受信の間の時間間隔に等しい
   予め定められた期間だけ前記デジタル表示を遅延させる
   段階と、 Ｃ）遅延された前記デジタル表示を利用して、それから
   デジタル表示が生成されたパルスと共通の発信源からの
   後続パルスが通過する信号路の利得を制御する段階と、 を包含する自動利得制御方法。