JPS5916229B2 - ２局間のデ−タ転送方法及びその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は２局間の距離の測定方法および装置に関するも
のであり、この２局のうちの少なくとも１局は移動局で
あり、各１局は送信機、受信機およびトランシーバアン
テナから構成され、動作中両局のアンテナはインターロ
ックされてあり、両局間には搬送波結合が存在している
。

本発明の目的は、２局間の距離を２局間に存在する搬送
波結合によって決定し、希望ならば、その決定された距
離に関するデータを転送することにある。

本発明による距離測定は先行技術の測定方法と比較して
、単純な方法で所要確度、および妨害に対する不感応性
が得られ、しかもこの方法を適用するための方式はそれ
ぞれの先行技術方式よりも単純な方法で配置され、急速
に動作し、はとんとパワーを必要としないという利点を
有する。

本発明によれば、局間の距離を決定するには第１局から
送信される搬送波をこの局においである回数だけ中断し
、これら中断の各１つが検出されると、第２局において
同様な対応の中断をこの局から送信される搬送波の中へ
導入し、それぞれの関連した中断の送信から受信までの
時間を第１局において測定する。

第２局が、第１局において生成した中断ではない、たと
えば、妨害によって生じた中断に応答してしまうという
ことのないようにするために、本発明によれば、各中断
に先行して特徴信号を第１局から送信してもよい。

即ち、この特徴信号は、この特徴信号に続いて、距離測
定用の信号である中断が送信されることを表示する一種
の識別信号であり、第２局ではこの特徴信号と中断を連
続して受信したとき、その中断が妨害によって生じたも
のではなく、第１局から距離測定用信号として送信され
た中断であることを識別することができる。

上述の方法を適用したシステムにおいて、局部発振信号
のほかに送信信号を生成するのに１個の高周波（ＲＦ）
源を用い、また送信と受信に同一のアンテナを用いる場
合、次のような問題が生じる。

即ち、導波管内部の反射によりおよび近くの障害物から
の反射等によって生ずる漏話が信号中断の縁部に妨害信
号を発生させる。

そのような信号の影響を除去するために、本発明によれ
ば、第１局においてこの局内にある妨害信号が、特徴信
号の持続時間、中断の持続時間、最小限度の距離範囲に
対応する時間間隔、および伝送遅延時間を加算した時間
に等しい期間の間、第１禁止信号によって禁止される。

この問題はまた第２局においても生じうる。

この欠点を除去するために、本発明によれば、第２局に
おいてこの局での漏話による妨害信号が、各中断の持続
時間の一部の時間だけ、第２禁止信号によって禁止され
る。

この禁止信号によって中断の前線に発生する妨害信号は
除去される。

中断の後縁に発生する妨害信号は第２局の適正な動作に
対し実質的に有害な効果を与えるものではないが、この
妨害信号は第３禁止信号によって除去され得る。

上記方法を適用するために、本発明による方式では、１
局はＣＷ発生器を有し、この発生器の出力を一方では中
断発生用変調器とサーキュレータとを経てアンテナへ接
続し、他方ではミクサ手段へ接続し、このミクサを上記
サーキュレータとＩＰ増幅器とへ接続する。

このＩＦ増幅器は検出器に接続される。

特徴信号を発生するための発生器はさらに上記変調器と
カウンタ一手段へと接続され、このカウンターはタイム
ベース発生器へ接続される。

他の１局はＣＷ発生器を有し、この発生器の出力を一方
では中断発生用変調器とサーキュレータとを経てアンテ
ナへ接続し、他方ではミクサ手段へ接続し、このミクサ
を上記サーキュレータとＩＦ増幅器とへ接続する。

このＩＦ増幅器を検出器、特性信号デコード用手段およ
びゲートを経て上記変調器へ接続し、この検出器はまた
ゲートへ直接に接続されている。

本発明による距離測定では、中断の後縁を利用すること
が好ましいが、この測定では、中断の縁部は実際には若
干傾斜しているという事実があるため測定のスレシホル
ドレベルは、転送される信号の強度が変動したときに適
正な基準値を必ずしも有するものではないという問題が
生じうる。

この問題を解決するために、本発明によれば、コレクタ
ー抵抗の比１対２を有する２つのトランジスターから成
る検出器を備える。

第１図に見るように、この方式は２つの局から構成され
る。

図示の実施例では、左側に示す局は移動局、たとえば船
舶であり、右側に示す局は固定局、たとえば、地上局で
あると仮定しよう。

しかしながら、本発明はこの配置ｔこ限定されるもので
はなく、たとえば両局とも移動局でよいことは明らかで
あろう。

２局の間、そして特に、２局のそれぞれのアンテナ８と
１１との間には搬送波結合が存在する。

本実施例では、この搬送波結合は連続搬送波結合から成
り、これは周波数または位相について変調することがで
きる。

移動局はいわゆるＣＷ発生器４を有し、固定局はＣＷ発
生器１４を有して連続搬送波（ＣＷ）を発生する。

ＣＷ発生器４は変調器５とサーキュレータ６とを経てア
ンテナ８へ接続されるが、ＣＷ発生器１４は変調器１３
とサーキュレータ１２とを経てアンテナ１１へ接続され
る。

ＣＷ発生器４はさらにミクサ７へ接続され、ミクサ７は
一方ではサーキュレータ６へ、そして他方では中間周波
増幅器（ＩＦ増幅器）１へ接続される。

ＩＰ増幅器１は検出器およびスレシホールド回路２を経
ていわゆる特徴信号発生器およびタイミング回路３へ接
続されるが、この回路３についてはあとで詳細に述べる
ことにする。

その特徴信号発生器は変調器５へ結合される。

第１図の左側に結線２０で示された自動音量制御は、受
信された信号が非常に弱くなってそのときに信号対雑音
比が貧弱であるが故にもはや正確な距離測定を保証する
ことができないというときに距離測定を中断させるため
に使用することができる。

特徴信号発生器およびタイミング回路３はさらにカウン
タ９へ接続され、カウンタ９はタイムベース手段１０へ
接続される。

タイムベース手段１０はパルス列を生ずるが、そのサイ
クルは測定が行われるときの単位長と一致する。

カウンタ９はタイムベース手段１０とともにこの方式の
測定器を構成する。

ＣＷ発生器４はさらに端子２１を有し、この端子２１へ
はデータの転送の際に転送されるべきデータを印加する
ことができる。

なお、この端子２１は本発明の距離測定時には使用され
ない。

固定局では、ＣＷ発生器１４は上述のようにしてアンテ
ナ１１へ、そしてまた、ミクサ１８へ接続され、ミクサ
１８はサーキュレータ１２と増幅器１７との両者へ接続
され、増幅器１７は検出器１６を経て特徴信号デコーダ
１５へ接続される。

検出器１６および特徴信号デコーダ１５は両者ともゲー
ト手段１９へ接続され、ゲート手段１９の出力は変調器
１３へ結合される。

また固定局においてもＣＷ発生器１４は端子２２を有し
、この端子２２へはデータ転送時にデータを印加するこ
とができるが、本発明の距離測定時には使用されない。

特徴信号デコーダ１５と検出器１６にはさらに接続が行
われ、この接続を経て特定制御信号を検出器へ印加する
こともできることは、あとに説明するとおりである。

上述の方式を使用して２局間の距離の測定という本発明
の目的を行なうときには、この方式を次のように動作さ
せる。

アンテナ８によってアンテナ１１へ転送される連続搬送
波は移動局において変調器５によって周期的に中断され
、これらの中断はいずれも同じ形状を有する。

これは第２図の時間図の旦に示されている。

この測定は主として、この中断が固定局において受信さ
れるとアンテナ１１によって固定局から転送される搬送
波の同様な対応する中断を移動局のアンテナ８へ導入す
ることを結果として生ずるという事実に基づいている。

移動局では、中断の送信から対応中断の受信までの時間
が測定され、そのときに２局間に存在する距離の測定と
される１２局間の搬送波通信のさいに妨害、したがって
移動局の発信したものではない中断に基づいて中断が発
生したときは、固定局はそれに応動して中断を導入し、
これは移動局へ転送されてこの局における不正な測定を
結果として生ずることは明らかであろう。

本発明によれば、この欠点は、いわゆる特徴信号（ｃｈ
ａｒ）を各中断とともに送信することによって除去され
る。

第２図にｂに示されたこの特徴信号は、その最も単純な
形としては１つのパルス、または１つのパルス列から構
成されつる。

互に示された波形は主として変調器５の出力信号である
６固定局は、移動局からかような特徴信号に後続した中
断を受信したときのみ中断を導入することによって応動
するものである。

上記の欠点を除去するためにまた、固定局から伝送され
る各中断はかような特徴信号に後続しなければならない
ことは明らかであろう。

連続搬送波信号のかような中断を転送するときには、な
おもう１つの問題が生じうる。

この方式の前述の配置の故に、移動局および固定局の両
者において漏話に基づく中断の両縁の発生時に妨害信号
が発生する。

この妨害信号は第２図の９およびｇに示されている。

信号旦は移動局のものであり、信号ｇは固定局のもので
ある。

移動局におけるこれら妨害信号を抑圧するために、一定
期間だけこの移動局のアンテナによる信号受信を第１禁
止信号によって禁止する。

この第１禁止信号は第２図のすに示されている。

この禁止信号は特徴信号発生器およびタイミング回路３
によって作られる。

旦に見られるように、この禁止信号の長さは互に示され
た特徴信号の持続時間、旦に示された中断の持続時間、
およびτ１とτ２とを含む時間に等しい。

τ１は前述の最小距離測定範囲であり、τ２はこの方式
の構成部品の固有遅延によって決定されるものである。

上に述べたように、妨害漏話はまた、区に示すように固
定局においても発生する。

しかしながら、本発明の目的は移動局から送信される中
断を受信するとほとんど同時に中断を生じてこれを移動
局へ伝送することであるから、この妨害の抑圧には移動
局におけると同じ方策をとる、すなわち、移動局に対す
る第２図のｄに示すような比較的長い持続時間の発信停
止を使用することはほとんど不可能である。

したがって、固定局においては違った方策を取らなけれ
ばならない。

第２図の互に示すように、固定局において第２禁止信号
が特徴信号デコーダ１５によって作られる。

この信号は制限された持続時間を有し、中断の前縁によ
って生じた妨害信号を抑圧するのにちょうど十分である
。

この信号は検出器およびスレシホールド回路１６へ印加
される。

この禁止信号を特徴信号デコーダ１５から検出器１６へ
固定局においてこれら２構成部品の間の右端の接続を経
て転送することは第１図に線図で示されている。

第２図のｊに見られるように、中断の後縁によって生じ
た妨害信号はなお存在している。

この妨害信号はこの方式の適正動作にはなんら有害な効
果を有しない。

しかしながら、この妨害信号はゲート手段１９を使用し
て除去することもできる。

第２図の１に示すようなゲートパルスを特徴信号デコー
ダ１５からゲート手段１９へ印加する。

それに応動して、ゲート手段１９は第２図の木に示すよ
うな第３禁止信号を変調器１３へ印加する。

それの結果として、第２図の土に示すような信号が変調
器１３の出力に生ずるであろう。

最後に、移動局のＩＦ増幅器１へ印加される波形を第２
図の男に示す。

中断は第２図の右側の点線によってこの図の直線旦へ転
置され、その直線旦の１部はτ３によって示されている
が、これは、したがって、この方式における中断の実際
の伝送遅延時間を定義するものであり、この遅延時間は
両局間の距離の２倍を波の伝搬速度で割ったものに等し
い。

したがって、τ３は２局間の距離の測度である。

第２図においては中断は十分垂直な縁部を有するものと
して示されているとはいっても、実際にはそうではない
ことは明らかであろう。

縁部は実際には若干傾斜しているであろう。

このことは、距離測定のさいに転送される信号の強度が
変動したときに縁部の測定点はスレシホールドレベルが
一定の場合にはもはや適正な測定基準点とはならないと
いう意味である。

この方式では距離測定装置が適用されるがその自動音量
制御が一定基準レベルに対して信号を十分一定に保つこ
とができないときは、この欠点は、相対的基準値を残り
の信号変動に適応させるように検出器の配置を行なうこ
とによって除去することができる。

第３図は、第１図に示す検出器およびスレシホールド回
路２の詳細図を示す。

この回路の入力部は、連続波搬送波（ＣＷ）入力信号ｅ
ｉｏのための二重位相検波器およびローパスフィルタを
有している。

検波された信号はトランジスタＴ１．Ｔ２．Ｔ４および
Ｔ５を含む適応型のスレシホールド回路に供給される。

トランジスタＴ１およびＴ２は、連続波入力信号ｅｉｎ
のない場合に同じ値の電流がトランジスタＴ１．Ｔ２お
よび抵抗Ｒ３に流れるようにバイアスされている、トラ
ンジスタのベース電流は無視できるので、抵抗Ｒ２を流
れるバイアス電流は抵抗Ｒ１を流れるバイアス電流の２
倍になる。

本発明によれば抵抗Ｒ１は抵抗Ｒ２の２倍の抵抗値を持
つように設定され。

抵抗Ｒ１の両端の電圧ｅ１と抵抗Ｒ２の両端の電圧ｅ２
は入力信号ｅｉｎのないとき互いに等しくなる。

しかし、ＣＷ入力信号ｅｉｎが存在するときは、検波器
出力電流はトランジスタＴ１とＴ２に一様に分割され、
かつ抵抗Ｒ１は抵抗Ｒ２の２倍であるので、ＣＷ入力信
号により、抵抗Ｒ２の両端の電圧ｅ２の信号成分の２倍
の信号成分を持った電圧ｅ１が抵抗Ｒ１の両端に得られ
る。

その結果、トランジスタＴ５は導通状態となり、トラン
ジスタＴ４は遮断状態になる。

この第３図の回路の出力電圧ｅｏｕ１即チトクチトラン
ジスタコレクタ電圧はクランピングダイオードＤ４によ
ってアースヘクランプされている。

距離測定のために、ＣＷ入力信号ｅ・ は短い中断によ
って変調される。

しかし抵抗Ｒ２にはコンデンサＣ２に並列に接続され積
分器を形成しており、中断の期間にも抵抗Ｒ２の両端の
電圧ｅ２は中断の前後のレベルに等しいレベルに維持さ
れる。

言い換えれば、ＣＷ入力信号ｅｉｎにおける中断は電圧
ｅ２のレベルには影響を与えず、電圧ｅ０にのみ影響を
与える。

これは第４図の上半部に図示されており、同図において
一点鎖線はｅ２が維持されているレベルすなわちスレシ
ホールドレベルを表わし、上述したように、電圧ｅ１の
バイアス電圧成分は電圧ｅ２のバイアス電圧成分に等し
く、そして電圧ｅ１の信号電圧成分は電圧ｅ２の信号電
圧成分の２倍であるので、前述のスレシホールドレベル
は常に信号中断の前縁および後縁のそれぞれの中間点を
結んだレベルにある。

これはＣＷ入力信号ｅｉｎの強さの変動が生じた場合に
も上記と同様にスレシホールドレベルは上記中間的にな
る。

換言すれば中断との相対的なスレシホールドレベルの位
置はＣＷ入力信号の変動によって影響を受けない。

トランジスタＴ４およびＴ、の状態は、スレシホールド
レベル（前記前縁および後縁の中間点）に交叉する電圧
ｅ１に応答して変るので、パルス形の出力信号ｅ。

ｕｔが第４図の下半部に示されているように生ずる。

距離データの他にも、方位データを２局間の通信路によ
って転送することができるから、この方式は位置決定方
式としても使用できることは明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による方法を適用するための装置の構
成図を示し、第２図は、この装置に生ずる種々の信号波
の時間図を示し、第３図は、上記装置において測定スレ
シホールドを一定レベルに維持するために使用される検
出器の詳細図を示し第４図は、第３図に示された検出器
と関連した２つの時間図を示す。 １．１７・・・・・・ＩＦ増幅器、２，１６・・・・・
・検出器およびスレシホールド回路、３・・・・・・特
徴信号発生器およびタイミング回路、４，１４・・・・
・・ＣＷ発生器、５．１３・・・・・・変調器、６，１
２・・・・・・サーキュレータ、７．１８・・・・・・
ミクサ、８，１１・・・・・・アンテナ、９・・・・・
・カウンタ、１０・・・・・・タイムベース手段、１５
・・・・・・特徴信号デコーダ、１９・・・・・・ゲー
ト手段、ｃｈａｒ・・・・・・特徴信号、ｅｉｎ・・・
・・・入力信号、ｅｏｕｔ・・・・・・出力信号、Ｄ４
・・・・・・ダンピングダイオード、Ｔ１’ 、 Ｔ２
． Ｔ３． Ｔ、 、 Ｔ５・・・・・・ トランジス
タ、Ｄｌ、Ｄ２．Ｄ３・・・・・・ダイオード。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 第１局および第２局のうちの少なくとも一方の局は
   移動局であり、それぞれの局は送信機、受信機およびト
   ランシーバアンテナから構成され、動作中両局のアンテ
   ナはインターロックされており、両局間には搬送波結合
   が存在しているような２局間の距離の測定方法において
   、両局間の距離を決定するために第１局から送信される
   搬送波がこの第１局ζこおいである回数だけ中断され、
   第２局においてこれら中断の各１つが検出されると、そ
   れに対応する同様な中断がこの第２局から送信される搬
   送波の中へ導入され、それぞれの関連した中断の送信か
   ら受信までの時間を第１局において測定することを特徴
   とする２局間の距離の測定方法。 ２ 前記各中断に先行して、特徴信号を第」局から送信
   することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の２局
   間の距離の測定方法。 ３ 第１局においてこの局のアンテナによる信号受信を
   、特徴信号の持続時間、中断の持続時間、最小距離範囲
   に対応する時間および伝送遅延時間の加算に等しい時間
   だけ第１禁止信号によって禁止することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の２局間の距離の測定方法。 ４ 第２局においてこの局のアンテナによる漏話に基づ
   く妨害信号の受信を、各中断の持続時間の一部の時間だ
   け第２禁止信号によって禁止することを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の２局間の距離の測定方法。 ５ 第２局ｔこおいて、信号中断の前縁と後縁の間の期
   間に生ずる妨害信号および漏話による妨害信号が第３禁
   止信号によって禁止されることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の２局間の距離の測定方法。 ６ 第１局および第２局のうちの一方の局はＣＷ発生器
   ４を有し、このＣＷ発生器４の出力を一方では中断発生
   用変調器５とサーキュレータ６とを経てアンテナ８へ接
   続し、他方ではミクサ手段１へ接続し、このミクサ手段
   Ｉを上記サーキュレータ６とＩＦ増幅器１とへ接続し、
   このＩＦ増幅器１を検出器を経て特徴信号発生器３へ接
   続し、この特徴信号発生器はざらに上記中断発生用変調
   器５とカウンタ手段９へと接続され、このカウンタ手段
   ９はタイムベース発生器１０へ接続され、第１局および
   第２局のうちの他方の局はＣＷ発生器１４を有し、この
   Ｃ’Ｗ発生器１４の出力を一方では中断発生用変調器１
   ３とサーキュレータ１２とを経てアンテナ１１へ接続し
   、他方ではミクサ手段１８へ接続し、このミクサ手段１
   ８を上記サーキュレータ１２とＩＦ増幅器１２とへ接続
   し、このＩＦ増幅器１Ｔを検出器１６、特徴信号デコー
   ド用手段１５およびゲート手段１９を経て上記中断発生
   用変調器１３へ接続し、この検出器１６はまたゲート手
   段１９へ直接に接続されることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の方法を実施する２局間の距離の測定装
   置。 １ 第１局および第２局のうちの一方の局はＣＷ発生器
   を有し、このＣＷ発生器４の出力を一方では中断発生用
   変調器５とサーキュレータ６とを経てアンテナへ接続し
   、他方ではミクサ手段７へ接続し、このミクサ手段７を
   上記サーキュレータ６とＩＦ増幅器１とへ接続し、この
   ＩＦ増幅器１を検出器を経て特徴信号発生器へ接続し、
   この特徴信号発生器はさらに上記中断発生用変調器とカ
   ウンタ手段７へと接続され、このカウンタ手段７はタイ
   ムベース発生器１０へ接続され、第１局および第２局の
   うちの他方の局はＣＷ発生器１４を有し、このＣＷ発生
   器１４の出力を一方では中断発生用変調器１３とサーキ
   ュレータ１２とを経てアンテナ１１へ接続し、他方では
   ミクサ手段１８へ接続し、このミクサ手段１８を上記サ
   ーキュレータ１２とＩＦ増幅器１７とへ接続し、このＩ
   Ｆ増幅器１７を検出器１６、特徴信号デコード用手段１
   ５およびゲート手段１９を経て上記中断発生用変調器１
   ３へ接続し、この検出器１６はまたゲート手段１９へ直
   接に接続された特許請求の範囲第１項記載の方法を実施
   する２局間の距離の測定装置において、 前記検出器２がスレシホールドレベルを信号電圧の半分
   に比較的一定に維持するトランジスタ回路を有すること
   を特徴とする２局間の距離の測定装置。