JPS6051339A - 受信信号の到着時刻指示装置 - Google Patents
受信信号の到着時刻指示装置Info
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- JPS6051339A JPS6051339A JP59141566A JP14156684A JPS6051339A JP S6051339 A JPS6051339 A JP S6051339A JP 59141566 A JP59141566 A JP 59141566A JP 14156684 A JP14156684 A JP 14156684A JP S6051339 A JPS6051339 A JP S6051339A
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- JP
- Japan
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- signals
- coupled
- output signal
- circuit
- indication
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/69—Spread spectrum techniques
- H04B1/707—Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
- H04B1/709—Correlator structure
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S11/00—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation
- G01S11/02—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation using radio waves
- G01S11/08—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation using radio waves using synchronised clocks
-
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- H04B—TRANSMISSION
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- H04B1/69—Spread spectrum techniques
- H04B1/707—Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
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。
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〕
本発明は近代の通信、航空、航海およびまたはそれらに
類似するシステムの同期の前におかれるパルス群のごと
き複数の受信パルスに対して正確な到着時刻指示を提供
する装置に関するものである。
類似するシステムの同期の前におかれるパルス群のごと
き複数の受信パルスに対して正確な到着時刻指示を提供
する装置に関するものである。
近代通信、航行およびそれらに類似するシステムはしば
しば受信信号の正確な到着時刻( TOA )の測定ま
たは指示を必要とする。1つの可能な受信機の構成はイ
ンパルス応答が固有の遅延に対し時間的に反転した波形
でおる整合フィルタを使用することにある。この整合フ
ィルタは信号相関器として動作し、受信信号が記憶され
た有限期間の整合波形として最良に配置されるときは受
信信号を検出し時間的瞬間を評価することができる。
しば受信信号の正確な到着時刻( TOA )の測定ま
たは指示を必要とする。1つの可能な受信機の構成はイ
ンパルス応答が固有の遅延に対し時間的に反転した波形
でおる整合フィルタを使用することにある。この整合フ
ィルタは信号相関器として動作し、受信信号が記憶され
た有限期間の整合波形として最良に配置されるときは受
信信号を検出し時間的瞬間を評価することができる。
相関器の実現に可能な方法は表面音替波(SAW)のご
とき連続時間装置や、電荷結合装置( CCD )およ
びディジタル相関器(DC)のごとき離散時間装置を用
いることができる。離散時間的な実現はモジュールの寸
法、価格、弾力性ある構造および拡張性に関するかぎり
ある釉の応用分野においては非常に魅力あるものでおる
。かかる離散時間的なシステムに関連するサンプリング
損失はつぎの2つの領域に分類することができる。
とき連続時間装置や、電荷結合装置( CCD )およ
びディジタル相関器(DC)のごとき離散時間装置を用
いることができる。離散時間的な実現はモジュールの寸
法、価格、弾力性ある構造および拡張性に関するかぎり
ある釉の応用分野においては非常に魅力あるものでおる
。かかる離散時間的なシステムに関連するサンプリング
損失はつぎの2つの領域に分類することができる。
(イ)サンプリング信号損失−受信された信号は信号対
雑音比(l114間的な)が時間的に不確定な理由によ
り局部的に最大である時間にはサンプルすることができ
ない。
雑音比(l114間的な)が時間的に不確定な理由によ
り局部的に最大である時間にはサンプルすることができ
ない。
(口> TOA測定誤差−TOA測定の精度はサンプリ
ングレー} ( 1/’r )によって面接制限をうけ
る、すなわち、±T/2の最大TOA測定誤差は単一・
そルス操作の下に起る。ここにTはサンプリングクロッ
クタイムスペーシングである。
ングレー} ( 1/’r )によって面接制限をうけ
る、すなわち、±T/2の最大TOA測定誤差は単一・
そルス操作の下に起る。ここにTはサンプリングクロッ
クタイムスペーシングである。
これら2つの関連する損失は回路を複雑にして時分解能
をよくするためにサンプリングレートを増加することに
よって減少させることができる。
をよくするためにサンプリングレートを増加することに
よって減少させることができる。
事実、普通のシステムは同期の前におかれる・9ルス群
を設けてシステム検出性能および妨害対策性能を高めて
いる。
を設けてシステム検出性能および妨害対策性能を高めて
いる。
本発明の目的は複数の受信信号に対する改良された正確
な到着時刻指示全そなえた装1fを提供することにある
。
な到着時刻指示全そなえた装1fを提供することにある
。
(9) ^A「
本発明の他の目的は枚数の受信18号に対する改良され
た正確な到着時刻指示をそなえた装置を提供し2種類の
上記のサンプリング損を減少させることにある。
た正確な到着時刻指示をそなえた装置を提供し2種類の
上記のサンプリング損を減少させることにある。
本発明のさらに他の目的は複数の受信信号に則する改良
された正確な到着時刻指示をそなえた装置を提供し、シ
ステム検出性能および妨害対策性能の要求を満たすとと
もに回路の抜雑件を増すことなく上記サンプリング損を
減少させることにある。
された正確な到着時刻指示をそなえた装置を提供し、シ
ステム検出性能および妨害対策性能の要求を満たすとと
もに回路の抜雑件を増すことなく上記サンプリング損を
減少させることにある。
本発明の手段はN個の受信信号(ここにNは1よりも大
きい整数)に対する正確な到着時刻指示を行なう装置で
あって、前記N個の{=’号のそれぞれに応答するN信
号チャネルのおのおのが、前記N個の信号に関連するあ
らかじめ訣められたサンプルを提供するための第1の手
段と、前記あらかじめきめられたサンプルを基準信号と
相関させるために前記第1の手段に結合する第2の手段
と、前記第2の手段のおのおのに結合して前記第2の(
10) 手段のおの」、・のの相関111力侶号を集積して前記
N個の18号の011記タイムオフアライ・マルの指示
を提供する第3の手段とからなる受G+信号到着指示装
間によってなされる。
きい整数)に対する正確な到着時刻指示を行なう装置で
あって、前記N個の{=’号のそれぞれに応答するN信
号チャネルのおのおのが、前記N個の信号に関連するあ
らかじめ訣められたサンプルを提供するための第1の手
段と、前記あらかじめきめられたサンプルを基準信号と
相関させるために前記第1の手段に結合する第2の手段
と、前記第2の手段のおのおのに結合して前記第2の(
10) 手段のおの」、・のの相関111力侶号を集積して前記
N個の18号の011記タイムオフアライ・マルの指示
を提供する第3の手段とからなる受G+信号到着指示装
間によってなされる。
第1し1において、枚数の受(a信号に対する正確な到
漸時刻指示を提供するに用いられる多相サンプリング糸
を、信号の数Nが4の場合について示す。この多相サン
プリング糸は厳密にシステム信号フォーマット、検出、
妨害対策性I]l二およびTOAタイミング鞘IW費求
に基礎をおいている。説明のためにつぎのどときml1
例を考える。同期の前に、1つのも幼ノ!ルスが存在し
、士TAなるTOAタイミング梢+iが要求され、ノに
ルス間の時間間隔は既知とする。ここに851!明され
る米によれは、各信号ノ!ルスは適切に割当てられた位
相サンプリングクロックによって1/(8TA)ヘルツ
のザンゾリンダレ−1・で(正規に要求されるレートよ
りも4倍低い1/−トで)サンプルされる。サンプリン
グクロックパルスは第2図の曲線A−Dに示される。
漸時刻指示を提供するに用いられる多相サンプリング糸
を、信号の数Nが4の場合について示す。この多相サン
プリング糸は厳密にシステム信号フォーマット、検出、
妨害対策性I]l二およびTOAタイミング鞘IW費求
に基礎をおいている。説明のためにつぎのどときml1
例を考える。同期の前に、1つのも幼ノ!ルスが存在し
、士TAなるTOAタイミング梢+iが要求され、ノに
ルス間の時間間隔は既知とする。ここに851!明され
る米によれは、各信号ノ!ルスは適切に割当てられた位
相サンプリングクロックによって1/(8TA)ヘルツ
のザンゾリンダレ−1・で(正規に要求されるレートよ
りも4倍低い1/−トで)サンプルされる。サンプリン
グクロックパルスは第2図の曲線A−Dに示される。
受信信号パルスのおのおのはランプリング回路1〜4の
異なった1つにおいて指定されたサンプリングクロック
によってサンプルされ、したがって受信された信号はイ
ンターバル8TAにわたって一様に位置する相対的に異
なったタイミングにおいてサンプルされる。N=4なる
多相クロックは多相タロツク発生器5において発生され
る。それぞれのサンプリング回路1〜4のハ1力におけ
るサンプルされた毎号のおのおのはそれらに接続する遅
延線6〜9によってあたえられたA’ルス時間だけ適当
に遅延され、すべてのサンプルされた(1号パルスは関
連するサンプリングクロック位相に対応するだけシフト
される。相関器10〜13の出力は第2図の曲線E−H
に示すごとくであって、これら相関器10〜13からの
出力は加>+回し14に印加されて第2図のIに示すよ
うな累積された出力をうる。この累積された出力は十T
A秒のTOA測定分解能を有する。
異なった1つにおいて指定されたサンプリングクロック
によってサンプルされ、したがって受信された信号はイ
ンターバル8TAにわたって一様に位置する相対的に異
なったタイミングにおいてサンプルされる。N=4なる
多相クロックは多相タロツク発生器5において発生され
る。それぞれのサンプリング回路1〜4のハ1力におけ
るサンプルされた毎号のおのおのはそれらに接続する遅
延線6〜9によってあたえられたA’ルス時間だけ適当
に遅延され、すべてのサンプルされた(1号パルスは関
連するサンプリングクロック位相に対応するだけシフト
される。相関器10〜13の出力は第2図の曲線E−H
に示すごとくであって、これら相関器10〜13からの
出力は加>+回し14に印加されて第2図のIに示すよ
うな累積された出力をうる。この累積された出力は十T
A秒のTOA測定分解能を有する。
相関器10〜13のおのおのは基準16号シフトレジス
タ15および信号シフトレジスタ16から構成すること
ができ、これらのレジスタに遅延線6〜9の関連する1
つの出力が関連する多相クロック信号によってクロック
される。シフトレジスタ16の段における信号の各ビッ
トはシフトレジスタ15の関連するシフトレジスタ段に
おける対応ビットと排他的論理和ゲート17によって比
較される。比較の結果は加算回路18の入力を決定する
。加算回路18の入力に対する典型的な規則はつき゛の
ごとくである。
タ15および信号シフトレジスタ16から構成すること
ができ、これらのレジスタに遅延線6〜9の関連する1
つの出力が関連する多相クロック信号によってクロック
される。シフトレジスタ16の段における信号の各ビッ
トはシフトレジスタ15の関連するシフトレジスタ段に
おける対応ビットと排他的論理和ゲート17によって比
較される。比較の結果は加算回路18の入力を決定する
。加算回路18の入力に対する典型的な規則はつき゛の
ごとくである。
信 号 基 準 加算回路18の入力
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 0
以上は排他的論理和ダートに対する真理表である。
もし、論理回路の都合によって、信号と基準ビットが同
じときに論理出力″1′を有し、信号と基準ビットが異
なるときに論理出力″′O”を有するように希むならば
、排他的論理和ダートのつぎにインバータもしくは舌足
ゲートをおくことによって達せられる。
じときに論理出力″1′を有し、信号と基準ビットが異
なるときに論理出力″′O”を有するように希むならば
、排他的論理和ダートのつぎにインバータもしくは舌足
ゲートをおくことによって達せられる。
相関器10〜13のおのおのは同一に構成され、その結
果、おのおのが加算回路18と同様な加算回路を有する
ので、加算回路14に3つの同様な回路をもたせること
によって相関器のおのおのに設けられる別々の加算回路
を省略することができる。この場合各相関器の出力は加
嘗されその加算結果はさらに加算されて第2図の出力I
′([−得る。
果、おのおのが加算回路18と同様な加算回路を有する
ので、加算回路14に3つの同様な回路をもたせること
によって相関器のおのおのに設けられる別々の加算回路
を省略することができる。この場合各相関器の出力は加
嘗されその加算結果はさらに加算されて第2図の出力I
′([−得る。
多相サンプリングを用いた第1図に示す回路配列は回路
の機雑さを増すことカしにすでにのべた離散時間システ
ムにおけるサンプリング損失を減少するに用いることが
できる。
の機雑さを増すことカしにすでにのべた離散時間システ
ムにおけるサンプリング損失を減少するに用いることが
できる。
さらに低速の相関器回路はクロックレートのN倍の性能
を連取できる(ここにNは用いられるクロック相の数で
あり、笛1図の回路において操作される入力信号の数に
等しい)。
を連取できる(ここにNは用いられるクロック相の数で
あり、笛1図の回路において操作される入力信号の数に
等しい)。
以上本発明の原理を特殊の装置に関連して説明したが、
この説明はその1夾施例を示すにすぎず、本発明はその
目的および特許請求の範囲に述べられた範囲において他
の実施例が考えられることは勿論である。
この説明はその1夾施例を示すにすぎず、本発明はその
目的および特許請求の範囲に述べられた範囲において他
の実施例が考えられることは勿論である。
第1図は本発明の原理によって複数の受信信号の正確な
釧庸時刻指示を提供する装置のブロック図、第2図は第
1図の回路の要部の波形図である。 〔符号の説明〕 1〜4・・・ザン/リング回路、5・・・多相タロツク
発生器、6〜9・・・遅蝋回路、10〜13・・相関器
、14・・・加算回路、15・・基準信号シフトレノス
タ、16・・・伯月シフトレノスタ、17・・・排他的
論理第1ゲート、18・・・加算回路。 1!1.’F余内 (15) 247−
釧庸時刻指示を提供する装置のブロック図、第2図は第
1図の回路の要部の波形図である。 〔符号の説明〕 1〜4・・・ザン/リング回路、5・・・多相タロツク
発生器、6〜9・・・遅蝋回路、10〜13・・相関器
、14・・・加算回路、15・・基準信号シフトレノス
タ、16・・・伯月シフトレノスタ、17・・・排他的
論理第1ゲート、18・・・加算回路。 1!1.’F余内 (15) 247−
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、N個の受信信号(ここにNは1よりも大きい整数)
に対する正確な到着時刻指示を行なう装置であって、 前記N個の信号のそれぞれに応答するN信号チャネルの
おのおのが、 前記N個の信号に関連するあらかじめ決められたサンプ
ルを提供するだめの第1の手段と、前記あらかじめきめ
られたサンプルを基準信号と相関させるために前記第1
の手段に結合する第2の手段と、 前記第2の手段のおのおのに結合して前記第2の手段の
おのおのの相関出力信号を集積して前記N個の信号の前
記到着時刻の指示を提供する第3の手段と からなることを特徴とする受信信号の到着時刻指示装置 2、前記第1の手段のおのおのが 前記N個の記号の関連する1つとN位相クロックのあた
えられた1つを受信し、前記N位相クロックのおのおの
があたえられた時間間隔にわたって一様に分布されあら
かじめ定められた異なる時間において前記N個の信号の
ことなる1つをサンプリングするサンプリング回路と、 前記サンプリング回路に結合され前記サンプリング回路
の出力のおのおのを時間配列する遅延手段と を含むことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の装
置 3゜前記第2の手段のおのおのが前記N位相クロックの
前記あたえられた1つによってクロックされる前記遅延
手段の関連する1つに結合するディジタル相関器を含む
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の装置 4、前記相関器のおのおのが 前記基準信号を含む第1のシフトレジスタと、前記遅延
手段の前記関連する1つに結合し、前記遅延手段の関連
する1つの出力信号が前記N位相クロックのあたえられ
た1つによってクロックされる第2のシフトレジスタと
、 前記第1および第2のシフトレジスタのおのおのの各ス
テージに結合し、前記第1および第2のシフトレジスタ
の内容を比較して合成出力信号を発生する比較手段と を含むことを特徴とする特許請求の範囲第3項記載の装
置 5、前記比較手段が前記第1および第2のシフトレジス
タの前記関連するステージに等しい数の複数の排他的論
理ダートを有しそれらの内容を比較し、前記ダートのお
のおのが前記合成出力信号の少くとも一部を発生するこ
とを特徴とする特許請求の範8第4項記載の装置 6、前記比較手段がさらに前記複数の排他的論理ダート
に結合して前記合成田力信号を提供する第1の加算回路
を含むことを特徴とする特許請求の範囲第5項記載の装
置 7、前記比較手段がさらに前記複数の排他的論理ダート
に結合する前記第3の手段の少くとも第1の部分が前記
合成出力信号の前記部分を加算して合成出力信号を提供
することを特徴とする特許請求の範囲第5項記載の装置 8、前記第3の手段が前記第1の部分のおのおのに結合
して前記N個の信号の前記到着時刻の前記指示を提供す
る第2の部分を含むことを特徴とする特許請求の範囲第
7項記載の装置 9、前記第3の手段の第1の部分と前記第3の手段の第
2の部分のおのおのが加算回路であることをIVf9と
する特許請求の範囲第8項記載の装置10、前記第3の
手段が前記第1の加算回路のおのおのに結合され前記N
個の信号の前記到着時刻の前記指示を提供する第2の加
算回路を含むことを特徴とする特許請求の範囲第6項記
載の装置11、前記第3の手段が前記比較手段のおのお
のに結合され前記合成信号のおのおのを加算し前記N個
の信号の前記到着時刻の前記指示を提供する加算回路を
含むことを特徴とする特許請求の範囲第4項記載の装置 (3) 12、前記第3の手段が前記ディジタル相関器のおのお
のに結合され前記N個の信号の前記到着時刻の前記指示
を提供する加算回路を含むことを特徴とする特許請求の
範囲第3項記載の装置13、前記第3の手段が前記第2
の手段のおのおのに結合され前記N個の信号の前記到着
時刻の前記指示を提供する加算回路を含むことを特徴と
する特許請求の範囲第2項記載の装置 14、前記WI3の手段が前記第2の手段のおのおのに
結合され前記N個の4M号の前記到着時刻の前記指示を
提供する加算回路を富むことを特徴とする特許請求の範
囲第15記載の装置 15、前記第2の手段のおのおのが前記N相りロ、りの
前記あたえられた1つによってクロックされる前記第1
の手段の関連する1つに結合されるディジタル相関器を
含むことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の装置 16、前記相関器のおのおのが 前記基準信号を會むMlのシフトレジスタと、前記第1
の手段の前記関連する1つに結合し、(4) 前記第1の手段の関連する1つの出力信号が前記N位相
クロックのあたえられた1つによってクロックされる第
2のシフトレジスタと、 前記第1および第2のシフトレジスタのおのおのの各ス
テージに結合し、前記第1および第2のシフトレジスタ
の内容を比較して合成出力信号を発生する比較手段と を含むことを特徴とする特許請求の範囲第15項記載の
装置 17、前記比較手段が前記第1および第2のシフトレジ
スタの前記関連するステージに等しい数の複数の排他的
論理ダートを有しそれらの内容を比較し、前記ダートの
おのおのが前記合成出力信号の少くとも一部を発生する
ことを特徴とする特許請求の範囲第16項記載の装置 18、前記比較手段がさらに前記複数の排他的論理ゲー
トに結合して前記合成田力信号を提供する第1の加算回
路を含むことを特徴とする特許請求の範囲第17項記載
の装置 19、前記比較手段がさらに前記複数の排他的論理ケ0
−トに結合する前記第3の手段の少くとも第1の部分が
前記合成出力信号の前記部分を加算して合成出力信号を
提供することを特徴とする特許請求の範囲第17頌記載
の装置 加、前記第3の手段゛が前記第1の部分のおのおのに結
合して前記N個の信号の前記到着時刻の前記指示を提供
する第2の部分を営むことを特徴とする請求 21、前記第3の手段の第1の部分と前記第3の手段の
第2の部分のおのおのが加算回路でおることを特徴とす
る特許請求の範囲第20項記載の装置 22、前記第3の手段が前記第1の加算回路のおのおの
に結合され前Hr1個の信号の前記到着時刻の前記指示
を提供する第2の加算回路を含むことを特徴とする特許
請求の範囲第18項記載の装置
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/512,810 US4559607A (en) | 1983-07-11 | 1983-07-11 | Arrangement to provide an accurate time-of-arrival indication for a plurality of received signals |
US512810 | 1983-07-11 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6051339A true JPS6051339A (ja) | 1985-03-22 |
JPH0577990B2 JPH0577990B2 (ja) | 1993-10-27 |
Family
ID=24040674
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59141566A Granted JPS6051339A (ja) | 1983-07-11 | 1984-07-10 | 受信信号の到着時刻指示装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4559607A (ja) |
EP (1) | EP0131262B1 (ja) |
JP (1) | JPS6051339A (ja) |
DE (1) | DE3484327D1 (ja) |
ES (1) | ES8601599A1 (ja) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4660164A (en) * | 1983-12-05 | 1987-04-21 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Multiplexed digital correlator |
GB8628397D0 (en) * | 1986-11-27 | 1986-12-31 | Secr Defence | Digital correlator/structurator |
FR2636758B1 (fr) * | 1988-09-16 | 1994-09-09 | Platon Jean Pierre | Procede et systeme de transmission par voie hertzienne de signaux permettant notamment a un vehicule de connaitre la distance le separant d'un obstacle potentiel |
US5218562A (en) * | 1991-09-30 | 1993-06-08 | American Neuralogix, Inc. | Hamming data correlator having selectable word-length |
US6175848B1 (en) * | 1996-11-21 | 2001-01-16 | Trimble Navigation Limited | Variable accumulation correlators |
US6182237B1 (en) | 1998-08-31 | 2001-01-30 | International Business Machines Corporation | System and method for detecting phase errors in asics with multiple clock frequencies |
EP1282258A1 (en) * | 2001-08-02 | 2003-02-05 | Mitsubishi Electric Information Technology Centre Europe B.V. | Method and apparatus for synchronising receivers |
EP1496085A1 (en) * | 2003-07-07 | 2005-01-12 | Total Petrochemicals Research Feluy | Heat-sealable and peelable polyethylene films |
SG137726A1 (en) * | 2006-06-06 | 2007-12-28 | Sony Corp | A method and apparatus for measuring distance between a target and a receiver in a ranging system |
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FR2999298B1 (fr) * | 2012-12-10 | 2015-01-09 | Sagem Defense Securite | Procede et dispositif de determination du temps de propagation d'un filtre a ondes acoustiques de surface |
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Citations (1)
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US4559607A (en) | 1985-12-17 |
EP0131262B1 (en) | 1991-03-27 |
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