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DE1278891B - Arrangement for locating a sound source - Google Patents

Arrangement for locating a sound source

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Publication number
DE1278891B
DE1278891B DE1964C0033710 DEC0033710A DE1278891B DE 1278891 B DE1278891 B DE 1278891B DE 1964C0033710 DE1964C0033710 DE 1964C0033710 DE C0033710 A DEC0033710 A DE C0033710A DE 1278891 B DE1278891 B DE 1278891B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
signal
signals
pulse
state
matrix
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE1964C0033710
Other languages
German (de)
Inventor
Francois Orieux
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Thales SA
Original Assignee
CSF Compagnie Generale de Telegraphie sans Fil SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CSF Compagnie Generale de Telegraphie sans Fil SA filed Critical CSF Compagnie Generale de Telegraphie sans Fil SA
Publication of DE1278891B publication Critical patent/DE1278891B/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. α.:Int. α .:

GOIsGOIs

Deutsche Kl.: 74 d-6/12 German class: 74 d- 6/12

Nummer: 1278 891Number: 1278 891

Aktenzeichen: P 12 78 891.9-35 (C 33710)File number: P 12 78 891.9-35 (C 33710)

Anmeldetag: 25. August 1964Filing date: August 25, 1964

Auslegetag: 26. September 1968Opening day: September 26, 1968

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Ortung einer Schallquelle, insbesondere für die Unterwasser-Schallortung, mit einer Gruppe von Empfängern, welche im wesentlichen in einer die Schallquelle enthaltenden Ebene angeordnet sind und in dieser Ebene richtwirkungsfrei sind, mit Abtasteinrichtungen zum zeitlichen Abtasten der von der Schallquelle ausgesendeten Signale, mit Einrichtungen zum Ausgleich der unterschiedlichen Laufzeiten zwischen der Schallquelle und den verschiedenen Empfängern, wenn die Schallquelle in einer von mehreren vorgegebenen Bezugsrichtungen liegt, und mit einem Register mit in Kaskade geschalteten Kippschaltungen.The invention relates to an arrangement for locating a sound source, in particular for the Underwater sound location, with a group of receivers, which are essentially in a die Sound source containing plane are arranged and are directional in this plane, with Sampling devices for the temporal sampling of the signals emitted by the sound source, with devices to compensate for the different transit times between the sound source and the various Receivers when the sound source is in one of several predetermined reference directions and with a register with flip-flops connected in cascade.

Bei bekannten Anordnungen dieser Art enthält der Speicher für jeden Empfänger ein Kippschaltungsregister. Die zuvor begrenzten und verstärkten Signale werden periodisch abgetastet und in das entsprechende Register eingegeben. Sie gehen in der gleichen periodischen Folge in jedem Register von einer Kippschaltung zur nächsten. Jede Bezugsrichtung ist dann durch eine elektrische Verbindung zwischen den Ausgängen derjenigen Kippschaltungen definiert, an denen die Signale gleichzeitig ankommen, welche von der gleichen in dieser Richtung liegenden Quelle stammen. Diese elektrische Verbindung ermöglicht es, periodisch die Summe der von jedem der Empfänger abgegebenen Signale so zu bilden, als ob diese Empfänger in der gleichen Entfernung von der Quelle lägen, also so, als ob alle Signale gleichphasig an allen Empfängern ankämen.In known arrangements of this type, the memory contains a flip-flop register for each receiver. The previously limited and reinforced Signals are periodically sampled and entered into the appropriate register. You go in the same periodic sequence in each register from one flip-flop to the next. Each reference direction is then through an electrical connection defined between the outputs of those trigger circuits at which the signals arrive simultaneously, which come from the same source lying in this direction. This electrical connection allows periodically the sum of the signals emitted by each of the receivers so to form as if these receivers were at the same distance from the source, so as if all signals would arrive in phase at all receivers.

Der Nachteil dieser Anlagen besteht darin, daß es nicht möglich ist, die von den einzelnen Empfängern stammenden Signale zu trennen, weil die Ausgangssignale der verschiedenen Empfänger für eine in einer bestimmten Richtung liegende Schallquelle gleichzeitig am Ende der dieser Richtung entsprechenden elektrischen Verbindung erscheinen, so daß man nur die Summe dieser Ausgangssignale erhalten kann. Es ist daher nicht möglich, die Ausgangssignale der verschiedenen Empfänger getrennt auszuwerten, beispielsweise mit Hilfe von Korrelationsanordnungen, bei deren Verwendung der Störabstand der Ortung verbessert werden kann.The disadvantage of these systems is that it is not possible to receive data from the individual recipients to separate originating signals because the output signals of the different receivers for one Sound source lying in a certain direction at the same time at the end of the one corresponding to this direction electrical connection appear so that one can only get the sum of these output signals can get. It is therefore not possible to separate the output signals of the different receivers evaluate, for example with the help of correlation arrangements, when using the signal-to-noise ratio the location can be improved.

Das Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Anordnung der eingangs angegebenen Art, bei der eine getrennte Auswertung der der gleichen Schallquelle entsprechenden Ausgangssignale der verschiedenen Empfänger möglich ist.The aim of the invention is to create an arrangement of the type specified in the opening paragraph, in which a separate evaluation of the output signals of the different corresponding to the same sound source Recipient is possible.

Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß wenigstens eine Matrix aus magnetischen Ring-Anordnung zur Ortung einer SchallquelleAccording to the invention this is achieved in that at least one matrix of magnetic ring arrangement for locating a sound source

Anmelder:Applicant:

CSF-Compagnie Generale de TelegrapbieCSF-Compagnie Generale de Telegrapbie

sans FiI, Parissans FiI, Paris

Vertreter:Representative:

ίο Dipl.-Ing. E. Prinz, Dr. rer. nat. G. Hauser
und Dipl.-Ing. G. Leiser, Patentanwälte,
8000 München-Pasing, Ernsbergerstr. 19
ίο Dipl.-Ing. E. Prince, Dr. rer. nat. G. Hauser
and Dipl.-Ing. G. Leiser, patent attorneys,
8000 Munich-Pasing, Ernsbergerstr. 19th

J5 Als Erfinder benannt:
Francois Orieux, Paris
J 5 Named inventor:
Francois Orieux, Paris

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 26. August 1963 (945 645)
Claimed priority:
France of August 26, 1963 (945 645)

kernen vorgesehen ist, deren Zeilen jeweils einem der Empfänger und deren Spalten jeweils einer der Kippschaltungen zugeordnet sind, daß ein Signalgenerator zu jeder Matrixzeile Signale liefert, welche für alle Zeilen die gleiche Periode haben und gegeneinander um die gleiche feste Zeit verschoben sind, daß jede Matrixzeile außerdem über logische Schaltungen, welche an den Ausgang von Anordnungen angeschlossen sind, die zur Verstärkung und Begrenzung der Ausgangssignale jedes Empfängers auf wenigstens zwei Amplitudenwerte 0 und 1 dienen, mit der ersten Kippschaltung des Registers verbunden ist, daß der Eingang jeder weiteren Kippschaltung einerseits mit einer Matrixspalte und andererseits mit der unmittelbar vorangehenden Kippschaltung verbunden ist und daß die Laufzeitunterschiede durch ebenso viele Verbindungen zwischen den Ringkernen verschiedener Zeilen kompensiert werden, wie vorgegebene Richtungen bestehen.cores is provided, the rows of which are each one of the receivers and the columns of which are each one of the Flip-flops are assigned that a signal generator supplies signals to each matrix line, which have the same period for all lines and are shifted against each other by the same fixed time, that each matrix row also has logic circuits which are connected to the output of arrangements are connected to amplify and limit the output signals of each receiver at least two amplitude values 0 and 1 are used, connected to the first flip-flop of the register is that the input of each further flip-flop circuit on the one hand with a matrix column and on the other hand with the immediately preceding flip-flop is connected and that the running time differences by as many connections between the toroidal cores of different rows are compensated as specified Directions exist.

Bei der nach der Erfindung ausgeführten Anordnung erscheint am Ausgang einer einer bestimmten Ortungsrichtung zugeordneten Verbindung zwischen den Ringkernen, die praktisch ein Lesedraht ist, nicht mehr eine einzige Summe aller entsprechenden Signale, sondern eine Folge von zeitlich gestaffelten Signalen, die den einzelnen Empfängern entsprechen. Diese einzelnen Signale können dann in jeder gewünschten Weise ausgewertet werden. EinerseitsIn the arrangement carried out according to the invention, a specific one appears at the exit Direction of location associated connection between the toroidal cores, which is practically a reading wire, no longer a single sum of all corresponding signals, but a sequence of chronologically staggered ones Signals that correspond to the individual receivers. These individual signals can then be used in any desired Way to be evaluated. On the one hand

809 618/164809 618/164

3 43 4

kann daraus die Summe gebildet werden, andererseits Kippschaltung B1+1 und andererseits mit den η in kann aber auch mit Hilfe einer Korrelationsanord- Serie geschalteten Wicklungen der Spalte mit der nung der Störabstand verbessert werden. Ordnungszahl / in der Ringkernmatrix M verbunden.the sum can be formed therefrom, on the other hand flip-flop B 1 + 1 and on the other hand with the η in but also with the help of a correlation arrangement series connected windings of the column with the voltage the signal-to-noise ratio can be improved. Ordinal number / connected in the toroidal core matrix M.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Jeder magnetische Ringkern k.j (wobei der IndexThe invention is described below with reference to the Each magnetic toroidal core kj (where the index

Zeichnung beispielshalber erläutert. Darin zeigt 5 zunächst die Ordnungszahl der Zeile und dann dieDrawing explained by way of example. 5 shows first the ordinal number of the line and then the

F ig. 1 das Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Ordnungszahl der Spalte angibt) trägt ferner eine Anordnung, Zeilenwicklung. Die Zeilenwicklungen der Ring-Fig. 1 indicates the block diagram of the ordinal number of the column according to the invention) also carries a Arrangement, line winding. The line windings of the ring

F i g. 2 die Hysteresisschleife eines magnetischen kerne der gleichen Zeile liegen in Serie in einer Ringkerns, Steuerleitung, die zu einer gemeinsamen Steuer-F i g. 2 the hysteresis loop of a magnetic core of the same row lie in series in one Toroidal core, control line that leads to a common control

F i g. 3 zeitliche Diagramme der Amplituden des io schaltung gehört. Die Steuerleitung der Ordnungs-Steuersignals und der von ihm ausgelösten Signale, zahl k verbindet einen Ausgang sk eines Signal-Fig. 4 eine andere Ausführungsform der erfin- generators G, der von einem Taktgeber O gespeist dungsgemäßen Anordnung mit zwei Ringkern- wird, mit dem zweiten Eingang der Und-Schaltung mastrizen, die gleichzeitig abgetastet werden, mit der gleichen Ordnungszahl (ETk). F i g. Heard 3 timing diagrams of the amplitudes of the io circuit. The control line of the order control signal and the signals triggered by it, number k connects an output s k of a signal fig. 4 another embodiment of the invention generator G, which is fed by a clock O according to the arrangement with two toroidal core, mastrizen with the second input of the AND circuit, which are sampled simultaneously, with the same ordinal number (ET k ).

F i g. 5 eine weitere Ausführungsform der Erfin- 15 Für jede feste Bezugsrichtung verbindet eine Lesedung mit mehreren Ringkernzeilen für jedes Hydro- leitung Ringkerne, von denen jeweils einer in jeder phon, Zeile liegt, während ihre Spalten so bestimmt sind, F i g. 5 a further embodiment of the invention.

F i g. 6 ein Diagramm zur Erläuterung der Wir- daß die entsprechenden Eingabezeiten, weiche den kungsweise und Ordnungszahlen der Spalten proportional sind, imF i g. 6 a diagram to explain the effect that the corresponding input times, soft the wise and ordinal numbers of the columns are proportional, im

Fig. 7 ein Einzelteil der Anordnung von Fig. 1. 20 wesentlichen die Unterschiede der Laufzeiten kom-Zum besseren Verständnis sind nachstehend Aus- pensieren, welche von einer in der betreffenden führungsbeispiele Tjeschrieben, welche sich auf den Richtung liegenden entfernten Quelle bis zu den in der Praxis sehr wichtigen Sonderfall beziehen, verschiedenen Empfängern bestehen, daß die Codierung der von den Empfängern abge- Es gibt beispielsweise hundert Leseleitungen V1 7 shows an individual part of the arrangement from FIG. 1. 20 the differences in the transit times are essential. For a better understanding, the following are pens, which are described in the relevant exemplary embodiment Tj, which is located in the direction distant source to the in In practice, very important special case, there are different receivers that the coding of the received by the receivers There are, for example, a hundred read lines V 1

gebenen Signale in einer einfachen Begrenzung 25 bis F100, welche jeweils einer von hundert festen besteht, also in einer binären Codierung, bei welcher Richtungen zugeordnet sind, die in gleichen Abständie Ziffer 0 der negativen Halbwelle des Signals und den liegen, so daß eine Seitenwinkelortung der die Ziffer 1 der positiven Halbwelle entsprechen. aufgefaßten Quelle bis auf +1,8° möglich istgiven signals in a simple limitation 25 to F 100 , each of which consists of one of a hundred fixed, i.e. in a binary coding, in which directions are assigned that are at the same distance between the digit 0 of the negative half-wave of the signal and the, so that a lateral angle location to which the number 1 corresponds to the positive half-wave. perceived source is possible up to + 1.8 °

In Fig. 1 sind η Empfänger dargestellt; dies sind /360 _ 1 „\ beispielsweise Hydrophone H1, H2 ... Hk ... Hn. 30 \ 200 ~~ ' j' In Fig. 1, η receivers are shown; these are / 360 _ 1 "\ for example hydrophones H 1 , H 2 ... H k ... H n . 30 \ 200 ~~ 'j'

Diese Empfänger werden als punktförmig ange- Es soll nun gezeigt werden, wie die schrittweiseThese receivers are shown as punctiform. It will now be shown how to do this step by step

nommen. Dies bedeutet, daß ihre Abmessungen gegen Eingabe und das zeilenweise Ablesen des zuvor die Wellenlänge der zu analysierenden Signale ver- beschriebenen Ringkernspeichers erfolgen, nachlässigbar sind. Sie sind einander gleich und Wenn bei den Empfängern H1 ... Hn eine vontook. This means that their dimensions are negligible in relation to input and line-by-line reading of the toroidal core memory previously written to the wavelength of the signals to be analyzed. They are equal to each other and if at the recipients H 1 ... H n one of

jeweils in der gleichen Ebene, die Bezugsebene 35 einer gleichen Quelle stammende ebene Welle eingenannt wird, richtwirkungsfrei. Diese Ebene liegt trifft, empfangen sie Signale/^ ... hn (Fig. la) von horizontal, wenn die Quelle dem Seitenwinkel nach gleicher Frequenz, die in zeitlicher Korrelation zugeortet werden soll. einander stehen. Diese Signale werden von den Ver-Diese Empfänger sind in einer geeigneten Grup- stärkern Ah (Jc = 1... n) verstärkt und durch die pierung in der Nähe dieser Bezugsebene verteilt; 4° Begrenzer Ek begrenzt. Am Ausgang der Begrenbeispielsweise bildet um den Rumpf eines Schiffes zer Ek erhält man Signale ek. Diese Signale sind eine lineare Gruppierung von Hydrophonen mit Rechtecksignale mit zwei Amplitudenwerten, von vertikaler Achse einen im wesentlichen horizontalen denen der eine dem Zustand 0 und der andere dem Gürtel. Zustand 1 zugeordnet sind.in each case in the same plane, the reference plane 35 of a same source originating plane wave is called, without directional effects. If this plane is located, they receive signals / ^ ... h n (Fig. La) from the horizontal when the source of the azimuth angle is the same frequency that is to be assigned in a temporal correlation. stand each other. These signals are amplified by the ver These receivers are amplified in a suitable group of amplifiers A h (Jc = 1 ... n) and distributed by the pation in the vicinity of this reference plane; 4 ° limiter E k limited. At the output of Begrenbeispielsweise a ship forms around the torso zer E k is obtained signals e k. These signals are a linear grouping of hydrophones with square wave signals with two amplitude values, one of the vertical axis one being substantially horizontal one being in the 0 state and the other being the belt. State 1 are assigned.

Der Ausgang jedes Empfängers ist mit dem Ein- 45 Die magnetischen Ringkerne haben die in F i g. 2 gang der ersten Kippschaltung B1 eines Registers R dargestellte Hysteresisschleife, welche die Induktion B mit ρ KippschaltungenB1.. .Bj.. .B„ jeweils über als Funktion des angelegten FeldesH zeigt. Diese einen Verstärker A1, A2 ... Ak ... An, einen diesem Kurve ist annähernd rechteckig und weist ein oberes Verstärker nachgeschalteten Begrenzer E1, E2.. .Ek Niveau auf, das dem Wert 0 zugeordnet ist, und ein .. . En und erne Und-Schaltung ET1, ET2 ... ETn 5° unteres Niveau, das dem Wert 1 zugeordnet ist. verbunden. Jede Und-Schaltung hat einen Ausgang, Wenn sich der Ringkern auf dem Niveau 0 befindet, der mit dem Eingang der Kippschaltung JS1 verbun- kann er durch einen Stromimpuls I, der einer FeIdden ist, und zwei Eingänge, von denen einer an den stärke — HT entspricht, auf das' Niveau 1 gebracht Ausgang des entsprechenden Begrenzers angeschlos- werden. Dagegen bleibt er beim Anlegen eines sen ist. 55 Stromimpulses mit dem Wert —7/2 auf dem Niveau 0.The output of each receiver is connected to the input 45 The magnetic toroidal cores have the ones shown in FIG. 2 output of the first flip-flop B 1 of a register R shown hysteresis loop, which shows the induction B with ρ flip-flops B 1 .. .Bj .. .B " each over as a function of the applied field H. These n an amplifier A 1, A 2 ... A k ... A, a curve that is approximately rectangular and has an upper limiter amplifier connected downstream of E 1, E 2 .E .. k level to that associated with the value of 0 is, and a ... E n and erne AND circuit ET 1 , ET 2 ... ET n 5 ° lower level that is assigned to the value 1. tied together. Every AND circuit has an output, if the toroidal core is at level 0, which can be connected to the input of the flip-flop circuit JS 1 through a current pulse I, which is one of the fields, and two inputs, one of which is at the strength - H T corresponds to the output of the corresponding limiter brought to level 1. On the other hand, he stays when putting on a sen is. 55 current impulse with the value -7/2 at level 0.

Das Registers R ist beispielsweise mit in Kaskade Befindet sich dagegen der Kern auf dem Niveau 1, geschalteten Transistorschaltungen ausgestattet, wie werden entsprechende Ergebnisse mit Stromimpuldie Register, die insbesondere in dem DIMUS- sen +7 erhalten, welche ihn auf das Niveau 0 System verwendet werden, das in der Zeitschrift bringen, und mit Stromimpulsen +1/2, welche ihn »Journal of the Acoustical Society of America«, 60 auf dem Niveau 1 lassen. Die Impulse ±7 sollen Juli 1960, S. 867 ff., beschrieben ist. nachstehend als »Ummagnetisierungsstrom« und dieThe register R is, for example, equipped with transistor circuits switched in cascade. If the core is at level 1, however, corresponding results are obtained with current impulses in the registers, which are obtained in particular in the DIMUS +7, which are used on the level 0 system , that put in the magazine, and with current pulses +1/2, which leave him "Journal of the Acoustical Society of America", 60 at level 1. The impulses ± 7 should July 1960, p. 867 ff., Is described. hereinafter referred to as "magnetic reversal" and the

Der Ausgang der Kippschaltung Ti1 ist einerseits Stromimpulse +7/2 als »halber Ummagnetisierungsmit dem Eingang der Kippschaltung Ti2 und anderer- strom« bezeichnet werden.The output of the flip-flop Ti 1 is, on the one hand, current pulses +7/2 which can be referred to as "half remagnetization with the input of the flip-flop Ti 2 and other current".

seits mit den η in Serie geschalteten Wicklungen Der Generator G gibt an seinen Ausgängen S1... sn on the other hand with the η series-connected windings The generator G gives at its outputs S 1 ... s n

der ersten Spalte einer Magnetkernmatrix M mit 65 Signale av a2 ... an ab (F i g. 3 e). Diese Signale sind η Zeilen und ρ Spalten aus Ringkernen verbunden. positive Impulse mit der Amplitude 7, auf die jeweils In gleicher Weise ist der Ausgang einer beliebigen ein negativer Impuls mit dem halben Ummagnetisie-Kippschaltung Bj einerseits mit dem Eingang der rungsstrom 7/2 folgt (F i g. 3 a). Diese Impulse kehrenthe first column of a magnetic core matrix M with 65 signals a v a 2 ... a n ab (FIG. 3 e). These signals are connected to η rows and ρ columns from toroidal cores. positive pulses with the amplitude 7, which in the same way is the output of any one negative pulse with half the Ummagnetisie flip-flop Bj on the one hand with the input of the approximate current 7/2 follows (Fig. 3a). These impulses return

Claims (1)

5 65 6 alle mit der gleichen Periode T wieder; die Verzöge- auf die zweite Zeile ein usw., bis schließlich das rung der Impulse ak gegenüber den Impulsen ak_x Signal an in gleicher Weise auf die letzte Zeile ein-all with the same period T again; the delay on the second line, etc., until finally the generation of the impulses a k compared to the impulses a k _ x signal a n in the same way on the last line I wen» N die Zahl der Zeilen is, «<£ E%JZZ$Z StZ 5ΪΪ I if " N is the number of lines,"<£ E% JZZ $ Z StZ 5ΪΪ Der Impuls / des an der ersten Zeile der Ring- 5 in F i g. 3 d dargestellte Impuls, wenn einer der Ringkernmatrix ankommenden Signals ax hat zwei Wir- kerne der betreffenden Gruppe seinen ZustandThe pulse / that on the first line of the ring 5 in FIG. Pulse d 3 shown when one of the ring core matrix incoming signal a x WIR has two cores of the group in question its state kungen: ändert.kungen: changes. ν „,. , Λ ,. TT , _ , . „„ Die größte Zahl von Impulsen erscheint auf der-ν ",. , Λ,. TT , _,. "" The largest number of impulses appears on the a) Wirkung auf die Und-Schaltung ET1 jenigen Leseleitun& welche der RichtUng zugeord-a) effect on the AND circuit ET 1 jenigen & Leseleitun which the TU ng assigned Wenn der Impuls am Eingang der Und-Schaltung io net ist, aus der die aufgefangene SchallstrahlungWhen the pulse at the input of the AND circuit is io net, from which the captured sound radiation UT1 gleichzeitig mit einer positiven Halbwelle des kommt. Die Zählanordnung von F i g. 7 enthält eineUT 1 comes simultaneously with a positive half-wave of the. The counting arrangement of FIG. 7 contains a Signals et eintrifft (weiche dem Wert 1 entspricht), Anordnung 10 zur Rückstellung auf 0, auf die einSignal e t arrives (which corresponds to the value 1), arrangement 10 for resetting to 0, to which a erscheint am Ausgang der Und-Schaltung ET1 der in Integrator 11 folgt. Anordnungen dieser Art sind anappears at the output of the AND circuit ET 1 which follows in integrator 11. Arrangements of this type are on F i g. 3 b dargestellte positive Impuls. Dieser Impuls sich allgemein bekannt. Jeder Leseleitung ist eineF i g. 3 b shown positive pulse. This impulse is well known. Every reading line is one läßt die Kippschaltung B1 umkippen. Diese gibt dann 15 solche Anordnung zugeordnet. Sie zählt die Anzahllets the flip-flop B 1 tip over. These are then assigned 15 such arrangements. She counts the number den in Fig. 3c dargestellten negativen Impuls —1/2 der Impulse, weiche auf der betreffenden Leseleitungthe negative pulse shown in Fig. 3c - 1/2 of the pulses soft on the relevant read line ab. Die Schaltungen sind so bemessen, daß der während einer Leseperiode erscheint.away. The circuits are sized so that the appears during a reading period. Impuls von Fig. 3c gleichzeitig mit dem negativen Fig. 4 zeigt eine andere Ausführungsform derPulse of Fig. 3c simultaneously with the negative Fig. 4 shows another embodiment of the Impuls des in F i g. 3 a gezeigten Signals auftritt, der Erfindung mit zwei Anordnungen der in F i g. 1 ge-Momentum of the in FIG. 3 a occurs, the invention with two arrangements of the in F i g. 1 ge gleichfalls die Amplitude —112 hat. Diese beiden 20 zeigten Art. Die Hydrophone H1 bis H10 sind einemalso has the amplitude -112 . These two 20 showed Art. The hydrophones H 1 to H 10 are one Impulse bringen zusammen den Ringkern 1.1 in den ersten Register R1 und einer Matrix M1 zugeordnet.Pulses bring together the toroidal core 1.1 in the first register R 1 and assigned to a matrix M 1 . Zustand 1, wenn er diesen nicht bereits hatte. Die Hydrophone Ji11 bis H20 sind einem zweitenState 1, if he did not already have it. The hydrophones Ji 11 to H 20 are a second Wenn das Signal von Fig. 3a gleichzeitig mit Register R2 und einer Matrix M2 zugeordnet. DieWhen the signal of Fig. 3a is simultaneously assigned to register R 2 and a matrix M 2 . the einem Wert 0 des Signals et eintrifft, erscheint kein Leseleitungen verbinden die Ringkerne der erstena value 0 of the signal e t arrives, no read lines appear connecting the toroidal cores of the first Ausgangssignal am Ausgang der Und-Schaltung ET1. 25 Matrix und die Ringkerne der zweiten Matrix inOutput signal at the output of the AND circuit ET 1 . 25 matrix and the toroidal cores of the second matrix in Da der Ringkern 1.1 durch den positiven Teil des Serie.Since the toroid 1.1 by the positive part of the series. in F i g. 3 a dargestellten Impulses in den Zustand 0 Diese Anordnung ergibt den Vorteil, daß die Zahlin Fig. 3 a pulse shown in the state 0 This arrangement has the advantage that the number gebracht worden ist, bleibt er in diesem Zustand. der Hydrophone vervielfacht werden kann, ohne daßhas been brought, it remains in this state. the hydrophone can be multiplied without Somit nimmt der Ringkern 1.1 den Zustand 1 an, die Leseperiode Γ vergrößert wird. Diese LeseperiodeThus, the toroidal core 1.1 assumes the state 1, the reading period Γ is increased. This reading period wenn das Eingangssignal den Wert 1 hat, und den 30 ist nämlich durch die Ummagnetisierangszeitkonstanteif the input signal has the value 1, and the 30 is namely due to the magnetic reversal time constant Zustand 0, wenn das Eingangssignal den Wert 0 hat. der Ringkerne begrenzt. Die UmmagnetisierungszeitState 0 if the input signal has the value 0. the toroidal cores limited. The magnetization reversal time ,>.„,., . j „. , ^ · /τ μ 1 c 1* λ eines Kleinstringkerns beträgt beispielsweise 3 μβ.,>. ",.,. j ". , ^ · / Τ μ 1 c 1 * λ of a small string core is, for example, 3 μβ. b) Wirkung auf den Ringkern 1./ (Zeile 1, Spalte j) Hn Taktgeber mit der Frequenz 33 kHz, also derb) Effect on the toroidal core 1. / (line 1, column j) Hn clock with the Freque nz 33 kHz, so the Dieser Ringkern hatte vor dem Impuls entweder Periode 30 μβ, kann nur zehn Ringkernzeilen aus-This toroidal core had either a period of 30 μβ before the pulse and can only have ten rows of toroidal cores. den Zustand 0 oder den Zustand 1. Wenn er den 35 lösen.the state 0 or the state 1. If he solve the 35. Zustand 1 hatte, wird er durch den Impuls +/ des Fig. 5 zeigt eine allgemeinere Ausführungsform, Signals von F i g. 3 a in den Zustand 0 ummagneti- bei welcher das von jedem Hydrophon abgegebene siert. Die dadurch hervorgerufene plötzliche Induk- Signal mit Hilfe von mehreren Impulsen in binärer tionsänderung läßt in der Spalte/ auf der Spalten- Zahlendarstellung verschlüsselt wird. Die Ausgänge leitung einen positiven Impuls der in F i g. 3 b gezeig- 40 des Verschlüßlers Nk, weiche den verschiedenen ten Art erscheinen, der die Kippschaltung B1 um- Codeimpulsen oder Binärziffern entsprechen, sind kippen läßt. Man kommt dadurch wieder zum vor- mit den Zeilenleitungen des Ringkernspeichers in hergehenden Fall zurück. Der Ringkern 1./+1 emp- gleicher Weise wie die Ausgänge der Begrenzer E11 fängt einen Impuls, welcher der Summe des Impulses von F i g. 1 über Und-Schaltungen ET verbunden, von Fig. 3c und des negativen Teils des Signals 45 In diesem Fall kann die Folge des Ausgangssignals von Fig. 3a entspricht, d. h. einen Impuls —/. jedes Kanals in ebenso viele Elementarsignale zerWenn er sich im Zustand 0 befand, geht er in den legt werden, wie Hydrophone vorhanden sind, wobei Zustand 1. War er dagegen im Zustand 1, so bleibt jedes dieser Elementarsignale ebenso viele Binärer in diesem Zustand. ziffern enthält, wie Ausgänge am Verschlüßler N vorWenn dagegen der Ringkern I.; den Zustand 0 50 handen sind.Had state 1, it is indicated by the pulse +/- of Fig. 5 shows a more general embodiment, signal of F i g. 3 a in the state 0 ummagneti- in which the output from each hydrophone siert. The resulting sudden induction signal with the help of several impulses in a binary change in position can be encoded in the column / on the column number representation. The outputs lead a positive pulse of the one shown in FIG. 3 b shown- 40 of the encryptor N k , soft appear the different th type, which correspond to the flip-flop B 1 to code pulses or binary digits, can be flipped. This brings you back to the previous case with the row lines of the toroidal core memory. The toroidal core 1./+1 receives a pulse in the same way as the outputs of the limiters E 11 , which is the sum of the pulse from F i g. 1 connected via AND circuits ET , of Fig. 3c and the negative part of the signal 45. In this case, the sequence of the output signal of Fig. 3a corresponds to, ie a pulse - /. Each channel is divided into as many elementary signals If it was in state 0, it goes into the position as there are hydrophones, with state 1. If, on the other hand, it was in state 1, each of these elementary signals remains in this state as many binary signals. contains digits, such as outputs on the encryptor N before If, on the other hand, the toroidal core I .; the state 0 50 are present. hatte, tritt nichts ein; der Ringkern 1./+1 würde Es ist zu bemerken, daß bei der erfindungsgemäßen durch den positiven Impuls +/ des Signals von Anordnung ein einziges Register R dazu dient, in F i g. 3 a in den Zustand 0 gebracht. die Spalten einer Matrix aus magnetischen Ring-Für sämtliche Zeilen gilt also folgendes: Bei jeder kernen die Angaben einzuschreiben, weiche den EinAbgabe eines Signals von F i g. 3 a nimmt der Ring- 55 gangen der η Zeilen dieser Matrix zugeführt werden, kern k.l den Wert des Signals am Eingang des Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Systems besteht Empfängers H1 auf, und jeder Ringkern der betreffen- jedoch darin, daß die bei jedem Steuersignal in jedem den Zeile überträgt seinen Zustand auf den unmittel- Lesekanal erhaltenen Signale γΔ nacheinander erbar folgenden Ringkern in der gleichen Zeile. scheinen, so daß es möglich ist, sie getrennt derart F i g. 6 zeigt ein Beispiel der verschiedenen Zu- 60 zu verwerten, daß der Rauschabstand bei der Ortung stände, weiche die Ringkerne beim Anlegen der vergrößert wird.
Signale % ... an annehmen können Patentansprüche:
nothing happens; the toroidal core 1./+1 would It should be noted that in the inventive device by the positive pulse + / of the signal from the arrangement, a single register R is used in FIG. 3 a brought to state 0. the columns of a matrix of magnetic ring-So the following applies to all rows: Write the information in each core, which means the input and output of a signal from F i g. 3 a takes the ring gears of the η lines of this matrix, kern kl the value of the signal at the input of the receiver H 1 , and each ring core is an advantage of the system according to the invention, but the fact that the with each control signal in each of the lines transmits its state to the immediate read channel received signals γ Δ successively following toroidal core in the same line. seem so that it is possible to separate them like this F i g. 6 shows an example of the various factors to be used that the signal-to-noise ratio would stand during the location, which the toroidal cores are enlarged when the is applied.
Signals % ... a n can accept claims:
In dieser Darstellung ist zu erkennen, daß dieIn this representation it can be seen that the Folge der vom Generator G kommenden Signale die 1. Anordnung zur Ortung einer Schallquelle,The 1st arrangement for locating a sound source follows the signals coming from the generator G, Zustände 1 bzw. 0 der Ringkerne nacheinander nach 65 insbesondere für die Unterwasser-Schallortung,States 1 or 0 of the toroidal cores one after the other after 65, especially for underwater sound location, rechts verschiebt. mit einer Gruppe von Empfängern, weiche imshifts right. with a group of recipients, soft im Das Signal Ci1 wirkt in dieser Weise auf die erste wesentlichen in einer die Schallquelle enthalten-The signal Ci 1 acts in this way on the first essential in a sound source contained- Zeile ein, dann wirkt das Signal a2 in gleicher Weise den Ebene angeordnet sind und in dieser EbeneLine a, then the signal a 2 acts in the same way as the plane is arranged and in this plane iichtwirkungsfrei sind, mit Abtasteinrichtungen zum zeitlichen Abtasten der von der Schallquelle ausgesendeten Signale, mit Einrichtungen zum Ausgleich der unterschiedlichen Laufzeiten zwischen der Schallquelle und den verschiedenen Empfängern, wenn die Schallquelle in einer von mehreren vorgegebenen Bezugsrichtungen liegt, und mit einem Register mit in Kaskade geschalteten Kippschaltungen, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Matrix aus ma- ίο gnetischen Ringkernen vorgesehen ist, deren Zeilen jeweils einem der Empfänger und deren Spalten jeweils einer der Kippschaltungen zugeordnet sind, daß ein Signalgenerator zu jeder Matrixzeile Signale liefert, welche für alle Zeilen die gleiche Periode haben und gegeneinander um die gleiche feste Zeit verschoben sind, daß jede Matrixzeile außerdem über logische Schaltungen, welche an den Ausgang von Anordnungen angeschlossen sind, die zur Verstärkung und Begrenzung der Ausgangssignale jedes Empfängers auf wenigstens zwei Amplitudenwerte 0 und 1 dienen, mit der ersten Kippschaltung des Registers verbunden ist, daß der Eingang jeder weiteren Kippschaltung einerseits mit einer Matrixspalte und andererseits mit der unmittelbar vorangehenden Kippschaltung verbunden ist und daß die Laufzeitunterschiede durch ebenso viele Verbindungen zwischen den Ringkernen verschiedener Zeilen kompensiert werden, wie vorgegebene Richtungen bestehen.are free of light effects, with scanning devices for temporal sampling of the signals emitted by the sound source, with devices for Compensation of the different transit times between the sound source and the various Receivers, if the sound source is in one of several predetermined reference directions, and with a register with flip-flops connected in cascade, characterized in that that at least one matrix of magnetic toroidal cores is provided, whose Lines are each assigned to one of the receivers and their columns are each assigned to one of the flip-flops are that a signal generator supplies signals for each matrix line, which signals for all lines have the same period and are shifted against each other by the same fixed time that each Matrix lines also have logic circuits connected to the output of arrangements are used to amplify and limit the output signals of each receiver to at least two amplitude values 0 and 1 serve, is connected to the first flip-flop of the register that the input of each further Toggle circuit on the one hand with a matrix column and on the other hand with the immediately preceding one Flip-flop is connected and that the delay time differences by just as many connections between the toroidal cores of different lines are compensated as specified Directions exist. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für den Empfang von Schallwellen, welche sich horizontal im Wasser ausbreiten, die Empfänger Hydrophone sind, die in einer im wesentlichen horizontalen Ebene angeordnet sind.2. Arrangement according to claim 1, characterized in that for the reception of sound waves, which propagate horizontally in the water, the receivers are hydrophones that move in are arranged in a substantially horizontal plane. 3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von den verschiedenen Empfängern kommenden Signale verstärkt und auf zwei Spannungswerte begrenzt werden, von denen der eine dem Signalwert 0 und der andere dem Signalwert 1 zugeordnet sind, und daß der Signalgenerator mit der Periode T Signale liefert,, von denen jedes einen Impuls enthält, der im wesentlichen gleich einem positiven Ummagnetisierungsstrom für die Ringkerne ist, und auf den mit einer vorgegebenen Verzögerung ein Impuls folgt, welcher einem negativ gerichteten halben Ummagnetisierungsstrom entspricht, wobei die Verzögerung gleich der Summe der Ummagnetisierungszeit eines Ringkerns und der Umschaltzeit einer Kippschaltung des Registers ist.3. Arrangement according to claim 1, characterized in that the signals coming from the different receivers are amplified and limited to two voltage values, one of which is assigned to the signal value 0 and the other to the signal value 1, and that the signal generator with the period T Provides signals, each of which contains a pulse which is essentially equal to a positive magnetic reversal current for the toroidal cores, and which is followed with a predetermined delay by a pulse which corresponds to a negatively directed half magnetic reversal current, the delay being equal to the sum of the magnetic reversal time of a toroidal core and the switching time of a flip-flop circuit of the register. 4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Kippschaltung des Registers mit den Ausgängen von ebenso vielen Und-Schaltungen verbunden ist, wie Zeilen vorhanden sind, daß ein Eingang jeder dieser Und-Schaltungen mit der entsprechenden Zeilenleitung der Matrix verbunden ist und daß der andere Ausgang jeder Und-Schaltung mit dem Ausgang der zu dem entsprechenden Empfänger gehörenden Begrenzungsanordnung verbunden ist.4. Arrangement according to claim 3, characterized in that that the first toggle switch of the register with the outputs of as many AND circuits are connected as there are rows to an input of each of these AND circuits is connected to the corresponding row line of the matrix and that the other Output of each AND circuit with the output of the corresponding receiver Limiting arrangement is connected. 5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zeitliche Verschiebung der Signale einer Zeile gegenüber den Signalen der5. Arrangement according to claim 4, characterized in that that the time shift of the signals of a line compared to the signals of the folgenden Zeile den Wert -^- hat, wobei N die Zahl der Zeilen und T die gemeinsame Periode der Signale sind.The following line has the value - ^ -, where N is the number of lines and T is the common period of the signals. 6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kompensationsverbmdung eine Zähl- und Integrationsanordnung zugeordnet ist.6. Arrangement according to claim 5, characterized in that each Kompensationsverbmdung a counting and integration arrangement is assigned. 7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfänger in Untergruppen von gleicher Anzahl zusammengefaßt sind, daß jeder dieser Untergruppen eine eigene Matrix zugeordnet ist und daß'die~ Kompensationsverbindungen Ringkerne verschiedener Leitungen der verschiedenen Matrizen miteinander in Serie verbinden.7. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the Recipients are grouped into subgroups of equal numbers that each of these subgroups its own matrix is assigned and that the compensation connections are toroidal cores connect different lines of the different matrices with each other in series. Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings 809 618/164 9.68 © Bundesdruckerei Berlin809 618/164 9.68 © Bundesdruckerei Berlin
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