DE3608121A1

DE3608121A1 - Empfangsgeraet fuer nachrichten, die durch positionsmodulation von impulsen ppm uebertragen werden

Info

Publication number: DE3608121A1
Application number: DE19863608121
Authority: DE
Inventors: Félix La Courneuve Seine St. Denis Mizzi; Paul Jean-Marc Paris Sejourne
Original assignee: Societe Anonyme de Telecommunications SAT
Current assignee: Societe Anonyme de Telecommunications SAT
Priority date: 1985-03-15
Filing date: 1986-03-12
Publication date: 1986-09-18
Also published as: GB2174223B; GB8605833D0; FR2579038B1; FR2579038A1; GB2174223A; US4768207A

Description

S.A. de Telecommunications

41, rue Cantagrel

75631 Paris Cedex 13 - Frankreich

Empfangsgerät für Nachrichten, die durch Positionsmodulation von Impulsen PPM übertragen werden

Die Erfindung bezieht sich auf Nachrichtenübertragungssysteme, beispielsweise für bewegliche Maschinen oder Flugkörper, und zwar insbesondere auf ein Nachrichtenempfangsgerät, das in bzw. an der Maschine bzw. dem Flugkörper anbringbar ist.

Derartige System haben gewöhnlich eine Funktion, beispielsweise zur Teleneutralisation oder zur Flugbahnaufzeichnung. Von einer Bodenstation werden beispielsweise Fernsteuerungsbefehle zur Maschine bzw. dem Flugkörper gesendet. Ein in bzw. an der Maschine

bzw. dem Flugkörper angebrachter Befehlsempfänger gestattet es, diese Nachrichten zu empfangen und zu dekodieren. Diese Nachrichten können beispielsweise eine Fernsteuerungsfunktian oder

eine Aufrechterhaltungsfunktion (M) oder eine "Toter Mann"-Funktion (HH) oder auch eine Antistörfunktion bewirken. Diese verschiedenen numerischen oder analogen Nachrichten sind dem Fachmann bekannt und werden daher irn folgenden nicht weiter beschrieben.

Im Fall von Nachrichten, die beispielsweise durch kodierte Impulse übertragen werden ist eine Sequenz S. eine Gruppe von mehreren Impulsen, beispielsweise zwei Impulsen, von denen der erste Impuls ein Referenzimpüls ist, während der zweite Impuls nach einer Zeit Δ t. später gesendet wird, wobei /\t. abhängig ist vom Rang der Sequenz.

Ein Wort besteht aus einer Einheit von mehreren Sequenzen, beispielsweise sieben Sequenzen.

Ein Befehl ist aus einer Einheit von identischen Worten gebildet; damit ein Befehl ausgeführt wird, ist es erforderlich, daß eine im voraus bestimmte Anzahl von Worten korrekt empfangen worden ist.

Ein Code ist eine Einheit von mehreren Worten, beispielsweise sieben Worten, wodurch es beispielsweise möglich wird, sieben Maschinen bzw. Flugkörper getrennt zu zerstören.

Die Erfindung bezieht sich auf ein System, diese verschiedenen Worte des Codes zu empfangen und sie zu erkennen.

\W Die bekannten Einrichtungen enthalten gewöhnlich ^J einen Zeitzähler, dessen Initialisierung durch den

Empfang eines ersten Impulses einer Sequenz hervorgerufen wird. Derartige bekannte Systeme sind jedoch nur wenig zuverlässig. Sobald der Zeitzähler initialisiert worden ist, kann er nicht mehr andere Zeitintervalle zählen. Diese bekannten Systeme sind aus diesem Grund sehr empfindlich für Störungen bzw. Störgeräusche, da, wenn-der Zeitzähler durch einen falschen Impuls initialisiert worden ist, das Empfangssystem nicht mehr in der Lage ist, andere Impulsgruppen zu erkennen.

/ Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde diese den bekannten Systemen anhaftenden Nachteile zu beseitigen, wozu ein Nachrichtenempfangssystem auf der Basis einer Impulskorrelation vorgeschlagen wird, welches eine digitale Verzögerungsstrecke verwendet.

Das erfindungsgemäße Empfangsgerät für Nachrichten, die durch Positionsmodulation von Impulsen übertragen werden, was soviel bedeutet, daß die Position der diversen Impulse die Modulationinformation bildet, enthält eine Einrichtung zum Empfang dieser Nachrichten, die aus Binäriuorten gebildet sind, von denen jedes Wort aus P Sequenzen mit P als einer bestimmten ganzzahligen Ziffer gebildet ist, wobei jede Sequenz aus mindestens zwei Impulsen besteht, von denen der erste Impuls der Referenzimpuls ist, während der zweite Impuls nach einer Zeit ^ t. später gesendet wird, wobei ^ t. abhängig ist vom Rang der Sequenz, und ist dadurch gekennzeichnet, daß es Einrichtungen, um jeden empfangenen Impuls um eine Zeit zu verschieben, die jeder der jeweiligen charakteristischen Zeiten ^ t^ gleich ist, eine Einrichtung, um diese Impulse mit dem ersten Referenzimpuls zu Korrelieren, Einrichtungen, um daraus die Sequenz S. abzuleiten, und Einrichtungen enthält, um daraus die jeweilige Nachricht abzuleiten.

Vorzugsweise sind weitere Einrichtungen vorgesehen, um das Erkennen einer Sequenz 0 durch das Erkennen einer Sequenz 1 zu bestätigen.

Die Einrichtungen zum Erkennen einer Sequenz 0 sind vorzugsweise geeignet und in der Lage, ein Fehlen eines Impulses bezogen auf einen Referenzimpulses zu bestätigen, der durch das Vorhandensein eines zweiten Impulses einer Sequenz 1 authentifiziert ist.

Das erfindungsgemäße Gerät enthält vorzugsweise zum Korrelieren der empfangenen Impulse Einrichtungen, die ein Schieberegister umfassen.

Gemäß weiterer Erfindung bestehen die Einrichtungen zum Erkennen der Sequenzen 1 oder 0 aus mehreren UND-Gattern, die die um die Zeiten Δ t. verzögerten und von den Ausgängen des Schieberegisters gelieferten Impulse empfangen.

Insbesondere im Fall eines Radarempfängers ist der erste als Referenzimpuls bezeichnete Impuls der Radarwiederholungsimpuls.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, und zwar in Verbindung mit der Zeichnung, die eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Befehlsempfängers wiedergibt.

Die folgende Beschreibung bezieht sich auf einen Befehlsempfänger, der in einem Radarantwortgerät integriert ist. Der beschriebene erfindungsgemäße Befehlsdekodierer ist jedoch auch in Verbindung mit anderen Übertragungssytemen anwendbar (Übertragung über Kabel, optische Fasern usw.). Im Rahmen dieser

Beschreibung bezeichnet Sequenz eine Gruppe uon zuiei Impulsen, von denen der erste Impuls der normale Radar-Impuls ist, während der zweite codierende Impuls nach dem ersten Impuls und an einer dem Rang der Sequenz entsprechenden Zeit gesendet wird, uielche Zeit innerhalb einer Zeitspanne ist, die kleiner als die Periode der normalen Radar-Impulse ist und in its ausgedrückt ist. Eine Sequenz entspricht weiterhin einem Bit 1, wenn die beiden Impulse effektiv gesendet werden und einen bit 0, uienn der zweite Impuls fehlt. Aus diesem Grund sind die Sequenzen D fiktive Sequenzen : Um dekodiert zu werden, muss jeder der Sequenzen ein Bit 1 (Sequenz 1) zugeordnet sein.

Ein Wort besteht beispielsweise aus einer Einheit von sieben Sequenzen, vier Sequenzen 1 und drei Sequenzen 0, wobei jedes Uort charakteristisch für eine Maschine bzw. einen Flugkörper ist.

Ein Befehl wird durch eine Einheit von identischen Worten gebildet. Damit dieser Befehl ausgeführt wird, ist es erforderlich, dass eine im voraus definierte Anzahl von Worten korrekt empfangen wird.

In der in der Zeichnung dargestellten Einrichtung 1 werden die empfangenen und freigegebenen Impulse empfagen und aufbereitet. Die von der Schaltung 1 freigegebenen und herkommenden Impulse werden an den Eingang einer Kippstufe 2 angelegt, die den Letzten während einer in geeigneter Weise ausgewählten Zeit At_Q empfangenen Impuls einspeichert. Diese Zeit At« definiert, wie es weiter unten noch erläutert wird, die Breite des Fensters für die Impulsempfang.

Der Ausgang der Kippstufe 2 ist angeschlossen an eine

Verzögerungsstrecke, die ein Schieberegister 3 enthält, das von einem Taktimpuls H_Q gesteuert wird. Die Verzögerungsstrecke 3 hat eine Länge, die dem maximalen Zeitintervall zwischen dem Wiederholungsinipuls und dem Sequenzimpuls entspricht.

Das Auflösungsvermögen dieser Verzögerungsstrecke muß außerdem in geeigneter Weise ausgewählten Normen entsprechen. Um eine Sequenz 0 zu erkennen, ist es jedoch notwendig, sie einer Sequenz 1 zuzuordnen. Diese Überprüfung der Abwesenheit eines Impulses muß während eines genauen Zeitintervalls At₁ erfolgen, das nicht bezüglich irgendeines Impulses, der irgendein Störirnpuls sein könnte, sondern bezüglich eines kliederholungsimpulses festgelegt ist, der durch das Vorhandensein des zweiten Impulses einer Folge 1 authentifiziert ist. Um die Dekodierung eines Wortes zu illustrieren, welches beispielsweise aus sieben Sequenzen gebildet ist, muß eine bestimmte Behandlung durchgeführt werden, die für das folgende Wort beispielsweise wie folgt abläuft:

Sequenzen

Nr.

1

Nr.

2

■

Nr.

3

Nr.

1

4 :

Nr

• 5 i

Nr.

. 0

6 '

Nr.

'ß

1

Verzögerg.

A

t

Δ

t₂

At

3

Δ

Η:

Δ

t₅ :

Δ

*ß ^:

Δ

t₇

Wort

0

1

*

Man empfängt zuerst die Frequenz Nr. 1. Man verifiziert Δ ti nach dem Auftreten des Wiederholungsimpulses die Gegenwart eines Impulses. Dieser Sequenz Nr. 1 ordnet man die Sequenz Nr. 6 zu, die eine 0 ist, und man muß überprüfen, ob man (Atg-At^) nach dem Empfang, der Sequenz Nr. 1 genau das Fehlen eines Impulses hat, der für eine 0 repräsentativ ist.

In der gleichen Weise kann der Sequenz Nr. 2 (1) die Sequenz Nr. 3 (0) zugeordnet werden, die (Δΐ^-^Μ^) später

bestätigt werden kann.

Der Sequenz Nr. 4 (1) kann man die Sequenz Nr. 7 (O) zuordnen, die ( At₇- At, ) später eintrifft.

Die Sequenz Nr. 5 (1) wird nicht einer anderen Sequenz zugeordnet, da alle Werte 0 schon durch die Werte 1 bestätigt sein können.

ilan hat demzufolge sieben Sequenzen wiederzuerkennen, von denen drei fiktiv sind.

Man überprüft eine Sequenz 1, sobald der zweite Impuls am Eingang des Registers 3 erscheint, um das Zittern bei der Antwort zu verhindern. Man überprüft die Worte 0, sobald der normale Impuls am Ende

des Registers erscheint, wodurch es

möglich wird, eine Koinzidenz zwischen den beiden Impulsen der Sequenz 1 herzustellen und im gleichen Augenblick das Fehlen des Impulses der Sequenz ü zu kontrollieren.

In dem Fall des Empfanges der Sequenz Nr. 1, die der Sequenz Nr. 6 zugeordnet ist, ist die Funktionsweise der Verzögerungsstrecke 3 wie folgt: Der von der Kippstufe 2 gelieferte normale Impuls fliesst in dem Register 3, und ωεπη er die der Verzögerung Δ/Μ entsprechen de Position erreicht öffnet er ein Fenster von Dauer Δίο bias es dem am Eingang des Registers 3 präsenten zueiten Impuls der Sequenz IMr. 1 ermöglicht, in den Kippstufenspeicher eingespeichert zu uerden und durch das Radar eine Rücklaufantwort zu bewirken.

Der Sequenzimpuls fließt seinerseits mit einer Verzögerung von At₁ auf den normalen Impuls in dem Register 3.

Ue η η das NichtVorhandensein des impulses der zugeordneten Sequenz (0) am Eingang des Registers 3 eintrifft, findet nichts statt; wenn aber der normale Impuls bei dsr Position At7 erscheint, öffnet er ein Fenster von Atg ; der Impuls der zugeordneten Sequenz 1 erscheint dann an der Position (At7-Ati> und öffnet auch ein Fenster ; der Impuls D befindet sich dann in der Position ( Atj-

Um die Dekodierung zu vollenden, sind sieben UND-Gatter vorgesehen, da man bei dem vorliegenden Beispiel sieben Sequenzen dekodieren muß. Das Gatter P. empfängt dann das von der Position At^ des Registers 3 stammende Signal, ebenso wie das nicht verzögerte Eingangssignal S. Der Ausgang dieses Gatters P, ist an den Eingang eines Speichers 4 angeschlossen, der damit die Sequenz Nr. 1 des Wortes empfängt, das man zu dekodieren beabsichtigt. Man hat gesehen, daß es im Beispiel des gewählten Wortes um eine Sequenz 1 handelt. Das Gatter P„ empfängt in der gleichen Weise das von dem Ausgang Ate des Registers 3 stammende Signal sowie das nicht verzögerte Eingangssignal S, und es liefert die Sequenz Nr. 5 an den Eingang des Speichers 4. Die Sequenz Nr. 2 wird ebenso durch das Gatter P, dekodiert, indem es das Signal empfängt, welches der Verzögerung At^ entspricht. Die Sequenz Nr. 4, bei der es'sich ebenso um eine 1 handelt, wird mittels des Signals dekodiert, das von dem Ausgang des Registers 3 stammt und der Verzögerung At, entspricht.

Die Gatter P₅, P, und P₇ haben im wesentlichen .die Funktion, die Werte 0 zu bestätigen, d.h. das Fehlen von Impulsen. Das Gatter P₅, welches die Sequenz Nr. 7 überprüfen soll, die der Sequenz Nr. 4 zugeordnet ist, soll das Fehlen des Impulses nach dem Eintreffen des normalen Impulses

überprüfen. Diese Verifizierung wird stattfinden, wenn der normale Impuls die Position Δ ty des Registers 3> erreicht haben wird. Der Impuls der Sequenz Nr. 4 wird dann in der Position ( At„- At, ) des Registers 3 sein, und man i-jird im gleichen Augenblick das Fehlen des Impulses arn Eingang des Registers feststellen. Das drei Eingänge aufweisende Gatter Pr wird daher dieses nicht verzögerte, das heisst der Position (At₇-At₇) entsprechende, Signal S empfangen müssen, das Signal des Ausganges (At₇-At₁) des Registers und das Ausgangssignal Δt_ des Registers

Das Gatter P, wird ebenso die von den Positionen At„. ο /

-At₂) und (At₇-At^) des Registers 3 stammenden Impulse empfangen, und das Gatter P₇ uird die von den Ausgägen At₇, (At₇-At^) und (At₇-At₅) des Registers stammenden Impulse empfangen.

Der Speicher 4 speichert die verschiedenen von den Gattern P, bis P₇ stammenden Informationen ein, bis das Signal C ρ das Lesen dieses Speichers 4 steuert, dessen Inhalt dann in die Dekodierungsmatrix 5 übertragen wird, die daraus beispielsweise die Nachricht DC ableitet. Einer der Ausgänge dieser Matrix 5 steuert für jede empfangene Sequenz 1 die Abgabe einer Antwort RR, und zwar mittels des Senders des Radarantwortgerätes, um die Flugbahnaufzeichnungsfunktion zu sichern. Diese Antwort RR gewährleistet gleichzeitig mittels einer monostabilen Kippschaltung 6 die Reinitialisierung des Auslesesteuersignales Cp . Man erkennt, daß die Einstellung der Breite /\ t„ des Empfangsfensters beispielsweise durch Senden eines Nullrückstellungsignales RAZ erhalten werden kann, das von der Position ^ t„ des Registers 3 stammt und dem Eingang der Kippschaltung 2 zugeführt wird, oder die Breite des Fensters kann auch durch jedes andere dem Fachmann geläufige Mittel

BAD ORiGlNAL

eingestellt werden, beispielsweise unter Verwendung einer monostabilen Kippschaltung.

Die erfindungsge-,:äÖe Einrichtung kann durch verschiedene Vorrichtungen zu Bestätigung der Dekodierung des in dem Register 5 enthaltenen Wortes vervollständigt werden. So kann es insbesondere vorteilhaft sein, den Ausgangsbefehl DC erst nach Erkennung von Ν' identischen dekodierten Worten anzugeben, wobei N in geeigneter IJeise festlegbar ist. Eine weitergenende Beschreibung dieses Merkmals erübrigt sich, da es zum Stand der Technik gehört.

Im Fall der Anwendung auf einen Flugbahnschreiber könnte man sich damit zufriedengeben, mittels des Antwortgerätes nur eine einzige Sequenz 1 zu berücksichtigen; jede Sequenz 1 könnte dann mittels des Ant/jortgerätes die Antwort einer anderen Maschine bewirken.

Die Erfindung ist in gleicher Weise auch auf Sequenzen anwendbar, die aus mehreren Impulsen gebildet sind. Es genügt dann, ein charakteristisches Intervall Ät. zu benutzen, daß die Impulse k und k + 1 voneinander trennt.

BAD ORIGINAL

Claims

Patentansorüche

1. Empfangsgerät für Nachrichten, die durch Positionsmodulation von Impulsen übertragen werden, mit einer Einrichtung zum Empfang dieser Nachrichten, die aus Binärworten gebildet sind, von denen jedes Wort aus P Sequenzen mit P als einer bestimmten ganzzahligen Ziffer gebildet ist, wobei jede Sequenz B^ aus mindestens zwei Impulsen besteht, von denen der erste Impuls der Referenzinipuls ist, während der zweite Impuls nach einer Zeit Δ t. später gesendet wird, wobei At. abhängig ist vom Rang der Sequenz, dadadurch gekennzeichnet, daß es Einrichtungen (2, 3), um jeden empfangenen Impuls um eine Zeit zu verschieben, die jeder der jeweiligen charakteristischen Zeiten Δ t. gleich ist, eine Einrichtung (3), um diese Impulse mit dem ersten Referenzimpuls zu korrelieren, Einrichtungen (P, - P₇) um daraus die Sequenz S. abzuleiten, und Einrichtungen (4, 5) enthält, um daraus die jeweilige Nachricht abzuleiten .

2. Empfangsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (3, P, - P₇) vorgesehen und geeignet sind, um das Erkennen einer Sequenz 0 durch das Erkennen einer Sequenz 1 zu bestätigen .

3. Empfangsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (3, P, - P₇) zum Erkennen einer Sequenz 0 geeignet und in der Lage sind, das Fehlen eines Impulses bezogen auf einen Referenzimpuls zu bestätigen, der durch das Vorhandensein des zweiten Impulses einer Sequenz (1) authentifiziert ist.

4. Empfangsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Korrelieren der empfangenen Impulse ein Schieberegister (3) umfaßt.

5. Empfangsgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zum Erkennen der Sequenzen 1 oder 0 mehrere UND-Gatter (P, P₇) enthalten, die die um die Zeit Δ t. verzögerten und von den Ausgängen des Schieberegisters (3) gelieferten Impulse empfangen.

6. Empfangsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste als Referenzimpuls bezeichnete Impuls ein normaler Radar-Impuls ist.