CH686746A5 - Data transfer system between interrogator and responder stations - Google Patents

Abstract

The data transfer system is used between an interrogation station and a response station (R1) having at least one delay line, e.g. a surface wave device (OFW1), provided by a substrate having an interdigitated transducer (IDW) and reflectors (RFT).The interrogation pulses from the interrogation station are modulated at the response station, and the interrogation pulses are themselves modulated at the interrogation station, to allow transfer of variable data, extracted by demodulation.

Description

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Beschreibung description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. The present invention relates to a method according to the preamble of patent claim 1.

Aus John Gösch, SAW TECHNOLOGY DRIVES AUTO ID, ROAD-TOLL SYSTEM, ELECTRONIC DESIGN vom 26. April 1990, Seite 29 ist der Einsatz von OFW bzw. SAW (Oberflächenwellen bzw. surface acoustic waves)-Bauteilen zur Identifikation von Automobilen bekannt, die eine Kontrollstation passieren. Das OFW-Bauteil ist dabei in der Lage, ein eintreffendes Signal in eine Oberflächenwelle umzuwandeln, die sich über die Oberfläche des OFW-Bauteils ausbreitet. Auf der Oberfläche des OFW-Bauteils sind elektroakustische Wandler und Reflektoren vorgesehen, die in der Lage sind, einen Teil der an ihnen vorbeilaufenden Oberflächenwellen wieder in elektromagnetische Signale umzuwandeln. Jedes zu identifizierende Automobil weist dabei ein OFW-Bauteil auf, bei dem eine bestimmte Anzahl Reflektoren in bestimmten Abständen zueinander derart auf der Oberfläche des OFW-Bauteils aufgebracht sind, dass sich dieses OFW-Bauteil von allen weiteren in anderen Automobilen verwendeten OFW-Bauteilen deutlich unterscheidet. Diese bestimmte geometrisch einmalige Anordnung der Reflektoren führt auch zu einem elektrischen Verhalten, das für jedes OFW-Bauteil typisch ist. D.h. jedes OFW-Bauteil, das mit einem festgelegten Abfragesignal beaufschlagt wird, sendet von den einzelnen Reflektoren Signale an die Abfragestation zurück. Durch die für jedes OFW-Bauteil typische Anordnung der Reflektoren werden die einzelnen Antwortsignale ebenfalls mit entsprechend typischen Verzögerungen an die Abfragestation zurückgesandt. Die von einem OFW-Bauteil nach Erhalt des Abfragesignals abgegebene Antwort, die in Form von mehreren zeitlich gegeneinander verschobenen Signalen erfolgt, unterscheidet sich daher ebenfalls deutlich von Antworten, die von anderen OFW-Bauteilen abgegeben werden. Fig. 1 zeigt einen möglichen Verlauf der Antwortsignale, die vom Bauteil OFW einer Station ST+ als Antwort auf einen Abfragepuls einer Abfragestation ST abgegeben werden. Als Antwort auf einen einzelnen Abfragepuls retourniert das OFW-Bauteil nach einer zeitlichen Verzögerung demgemäss eine Folge von zeitlich gegeneinander verschobenen Impulsen, die als Kodewort zur Abfragestation ST gelangen. From John Gösch, SAW TECHNOLOGY DRIVES AUTO ID, ROAD-TOLL SYSTEM, ELECTRONIC DESIGN from April 26, 1990, page 29, the use of OFW or SAW (surface acoustic waves) components for the identification of automobiles is known to pass a control station. The SAW component is able to convert an incoming signal into a surface wave that spreads over the surface of the SAW component. Electroacoustic transducers and reflectors are provided on the surface of the SAW component, which are able to convert part of the surface waves passing them back into electromagnetic signals. Each automobile to be identified has an SAW component in which a certain number of reflectors are attached to the surface of the SAW component at certain distances from one another in such a way that this SAW component differs clearly from all other SAW components used in other automobiles differs. This specific, geometrically unique arrangement of the reflectors also leads to an electrical behavior that is typical for each SAW component. I.e. Each SAW component that receives a fixed interrogation signal sends signals from the individual reflectors back to the interrogation station. Due to the arrangement of the reflectors typical for each SAW component, the individual response signals are also sent back to the interrogation station with correspondingly typical delays. The response given by an SAW component after receipt of the interrogation signal, which is in the form of a plurality of signals shifted in time, therefore also differs significantly from responses which are given by other SAW components. 1 shows a possible course of the response signals which are emitted by the component SAW of a station ST + in response to an interrogation pulse of an interrogation station ST. In response to a single query pulse, the SAW component returns after a time delay accordingly a sequence of temporally shifted pulses that arrive as a code word to the query station ST.

Durch Massnahmen, die in den Erläuterungen zu Fig. 2 beschrieben sind, kann ferner vorgesehen werden, dass vom Bauteil OFW als Antwort auf einen Abfragepuls nicht nur feste, sondern auch variable Daten abgegeben werden können. By means of measures which are described in the explanations for FIG. 2, it can further be provided that not only fixed but also variable data can be delivered by the component SA in response to a query pulse.

Diese Abfragetechnik kann bei der Kontrolle, Überwachung und Leitung von weiteren Verkehrsmitteln (Bus, Bahn, Schiff oder im Bereich der Bodenkontrolle für Flugzeuge) verwendet werden. Z.B. können Flugzeuge vor oder nach dem Andocken automatisch identifiziert werden. Ferner besteht die Möglichkeit, durch verschiedene Abfragestellen die Position des Flugzeuges auf dem Flughafengelände festzustellen sowie den Status (z.B. Betriebsdaten, technische Daten) des Flugzeuges automatisch abzufragen und in einem für die Logistik vorgesehenen Computer zu speichern. Besonders vorteilhaft kann diese Abfragetechnik auch bei der Bahn eingesetzt werden. Entlang den Geleisen können z.B. mit einem OFW-Bauteil versehene Stationen ST+ vorgesehen werden, die von einer in einer stehenden oder bewegten Zugskomposition vorgesehenen Abfragestation ST abgefragt werden können. This query technique can be used for the control, monitoring and management of other means of transport (bus, train, ship or in the field of ground control for aircraft). E.g. aircraft can be identified automatically before or after docking. It is also possible to determine the position of the aircraft on the airport site through various query points and to automatically query the status (e.g. operating data, technical data) of the aircraft and save it in a computer provided for logistics. This query technique can also be used particularly advantageously on the railways. Along the tracks e.g. Stations provided with an SAW component are provided, which can be queried by an interrogation station ST provided in a standing or moving train composition.

Probleme können dabei entstehen, falls mehrere nicht zentral gesteuerte Abfragestationen nahe beieinander betrieben werden. Wenn z.B. eine erste Station ST, die einen Abfrageimpuls ausgesendet hat, während einem Zeitintervall Tr auf Empfang geschaltet wird und eine zweite Station ST während diesem Zeitintervall Tr einen Abfrageimpuls aussendet, so besteht die Gefahr, dass die Station ST anstatt eines Antwortsignals von einer zugehörigen Station ST+ ein Abfragesignal der fremden Station ST aufnimmt. Derartige Verhältnisse können z.B. in grösseren Bahnhöfen beim gleichzeitigen Eintreffen mehrerer Züge oder auf dem Flughafengelände bei der Verwendung nahe zueinander gelegener Abfragestationen ST auftreten. Problems can arise if several polling stations that are not centrally controlled are operated close to each other. If e.g. a first station ST, which has emitted an interrogation pulse, is switched to reception during a time interval Tr and a second station ST emits an interrogation pulse during this time interval Tr, there is a risk that the station ST will switch on instead of a response signal from an associated station ST + Interrogation signal of the foreign station ST records. Such conditions can e.g. occur in larger train stations when several trains arrive at the same time or on the airport site when using nearby ST interrogation stations.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren für den Betrieb der Abfragestationen sowie eine entsprechende Schaltungsanordnung anzugeben, durch die erreicht wird, dass gegenseitige Störungen aller Abfragestationen vermieden werden. The present invention is therefore based on the object of specifying a method for operating the interrogation stations and a corresponding circuit arrangement by means of which mutual interferences of all interrogation stations are avoided.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil der im Patentanspruch 1 bzw. 11 angegebenen Massnahmen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in weiteren Ansprüchen angegeben. This object is achieved by the measures specified in the characterizing part of claim 1 and 11. Advantageous embodiments of the invention are specified in further claims.

Das erfindungsgemässe Verfahren erlaubt den Betrieb mehrerer Stationen ST, die Abfrageimpulse aussenden, ohne dass gegenseitige Störungen auftreten. Das Verfahren ermöglicht daher eine hohe Betriebssicherheit des aus allen Abfrage- und Antwortstationen bestehenden Kommunikationssystems. The method according to the invention permits the operation of a plurality of stations ST which emit interrogation pulses without mutual interference occurring. The method therefore enables a high level of operational reliability of the communication system consisting of all interrogation and response stations.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Dabei zeigt: The invention is explained in more detail below with reference to a drawing, for example. It shows:

Fig. 1 einen möglichen Signalverlauf von Abfrage- und Antwortsignalen Fig. 1 shows a possible waveform of query and response signals

Fig. 2 ein zur Abgabe variabler Daten geeignetes OFW-Bauteil 2 shows an SAW component suitable for delivering variable data

Fig. 3 die Schaltungsanordnungen von zwei Sende- und Empfangsstationen Fig. 3 shows the circuit arrangements of two transmitting and receiving stations

Fig. 4 den Verlauf einer Sequenz von Sendepulsen, deren zeitliche Abgabe durch das erfindungsgemässe Verfahren bestimmt wird. 4 shows the course of a sequence of transmission pulses, the timing of which is determined by the method according to the invention.

Fig. 1 zeigt den Verlauf der Signale, die zwischen zwei Sende- und Empfangsstationen ST und ST+ ausgetauscht werden, von denen die letztgenannte mit einem OFW-Bauteil versehen ist. Nebst den einleitend beschriebenen OFW-Bauteilen können in der Station ST+ auch herkömmliche Leitungen verwendet werden, in denen Reflexionsstellen vorgesehen sind, die z.B. durch die lokale Änderung der Impedanz bzw. durch den gezielten Einbau von Störstellen in verschiedenen Abschnitten Fig. 1 shows the course of the signals that are exchanged between two transmitting and receiving stations ST and ST +, the latter of which is provided with an SAW component. In addition to the SAW components described in the introduction, conventional lines can also be used in the ST + station, in which reflection points are provided, e.g. by changing the impedance locally or by installing fault points in different sections

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der Leitung realisiert werden. Vorzugsweise werden kurze Verzögerungsleitungen vorgesehen, die eine geringe Wellenausbreitungsgeschwindigkeit aufweisen. Beispielsweise werden Koaxialleitungen eingesetzt, die ein eine hohe Dielektrizitätszahl aufweisendes Dielektrikum enthalten. Von der Station ST+ wird demgemäss ein Abfragepuls an die Station ST+ übertragen, der in der Station ST+ beim Durchlaufen der Verzögerungsleitung an sechs Stellen reflektiert und als Pulssequenz zurück zur Station ST übertragen wird. the line can be realized. Short delay lines are preferably provided which have a low wave propagation speed. For example, coaxial lines are used which contain a dielectric with a high dielectric constant. Accordingly, an interrogation pulse is transmitted from station ST + to station ST +, which is reflected at six points in station ST + when passing through the delay line and is transmitted back to station ST as a pulse sequence.

In Fig. 2 ist ein Oberflächenwellen-Bauteil P-OFW mit einer Antenne ANT, einem Interdigital-wandler IDW und mehreren Reflektoren RFT gezeigt, durch das die Übertragung von Daten von der Station ST+ zur Station ST ermöglicht wird. Die auf dem programmierbaren Oberflächenwellen-Bauteil P-OFW vorgesehenen n Reflektoren RFT können mittels Schaltern SW1, ..., SWn derart kurzgeschlossen werden, dass sie die Oberflächenwellen wahlweise reflektieren bzw. nicht reflektieren. Dadurch kann einerseits ein festgelegtes Kodewort oder ein n-Bit Datenwort an die Station ST übertragen werden. Die Schalter SW sind zu diesem Zweck mit einer entsprechenden Steuereinheit verbunden, die z.B. einen Speicherbaustein enthält, in dem das Kodewort permanent abgespeichert ist. Möglich ist ferner, nur einen Teil der Reflektoren RFT mit Schaltern SW zu versehen. Weitere Reflektoren RFT können zusätzlich entsprechend einem zu übertragenden Kodewort angeordnet sein. Übertragen wird in diesem Fall eine Kombination von festen und variablen Daten. 2 shows a surface wave component P-SAW with an antenna ANT, an interdigital transducer IDW and a plurality of reflectors RFT, by means of which the transmission of data from station ST + to station ST is made possible. The n reflectors RFT provided on the programmable surface wave component P-OFW can be short-circuited by means of switches SW1, ..., SWn in such a way that they either reflect or do not reflect the surface waves. As a result, a fixed code word or an n-bit data word can be transmitted to the station ST. For this purpose, the switches SW are connected to a corresponding control unit, which e.g. contains a memory module in which the code word is permanently stored. It is also possible to provide only a part of the reflectors RFT with switches SW. Additional reflectors RFT can additionally be arranged in accordance with a code word to be transmitted. In this case, a combination of fixed and variable data is transmitted.

Fig. 3 zeigt prinzipielle Schaltungsanordnungen der Station ST und der Station ST+, bei denen in Richtung zur Station ST+ nach dem FSK-Verfahren (frequency-shift-keying) und in Richtung zur Station ST nach dem PSK-Verfahren (phase-shift-keying) modulierte Signale übertragen werden. 3 shows basic circuit arrangements of the station ST and the station ST +, in which towards the station ST + according to the FSK method (frequency shift keying) and towards the station ST according to the PSK method (phase shift keying) ) modulated signals are transmitted.

Ein in der Station ST vorgesehener Prozessor PROC ist dabei mit einem Enkoder ENC sowie über einen FSK-Modulator FSK-M, einen Pulsmodulator IPM und einen Zirkulator C mit einer Antenne A verbunden. Der Zirkulator C ist ferner über einen Detektor DET mit einem Dekoder DEC verbunden. Der Ausgang des Modulators FSK-M ist ferner mit dem Referenzfrequenzeingängen des Dekoders DEC und des Detektors DET verbunden (nicht dargestellt). Der Enkoder ENC ist mit Steuereingängen des Modulators FSK-M und des Pulsmodulators IPM verbunden. A processor PROC provided in the station ST is connected to an encoder A and an FSK modulator FSK-M, a pulse modulator IPM and a circulator C to an antenna A. The circulator C is also connected to a decoder DEC via a detector DET. The output of the modulator FSK-M is also connected to the reference frequency inputs of the decoder DEC and the detector DET (not shown). The ENC encoder is connected to control inputs of the FSK-M modulator and the IPM pulse modulator.

Die Station ST+ enthält ein Bauteil OFW, das zum Empfang FSK-modulierter und zur Abgabe PSK-modulierter Signale geeignet ist. Das Bauteil OFW besteht aus einem vorzugsweise piezoelektrischen Substrat, auf dessen Oberfläche sich Transversalwellen ausbreiten können. Auf diesem Substrat sind ein Phasenmodulator PM, ein Interdigital-wandler IDW, mehrere Reflektoren RFT, zwei Bandpassfilter BP1, BP2 und ein Dämpfungsmaterial ABS vorgesehen. Eine Antenne ANT ist dabei über den Phasenmodulator PM mit dem Interdigital-wandler IDW verbunden, der die über die Antenne ANT empfangenen Signale in Oberflächenwellen umwandelt, die sich gegen die Reflektoren RFT hin ausbreiten. Jeweils beim Erreichen eines Reflektors RFT wird ein Teil der sich ausbreitenden Transversalwellen zurück zum Interdigitalwandler IDW reflektiert, umgewandelt und über die Antenne ANT abgestrahlt. Nachdem die Transversalwellen die Reflektoren RFT passiert haben, gelangen sie zu den Bandpässen BP1 und BP2 und werden anschliessend im Dämpfungsmaterial ABS absorbiert. Durch diese Absorption der Oberflächenwellen werden unerwünschte Reflexionen verhindert. Die Station ST+ weist ferner einen Detektor und ein Register auf die z.B. über zusätzliche Datenpuffer mit einer Schnittstelle verbunden sind. Vom Register werden dem Phasenmodulator PM Daten vd-b zugeführt und vom Detektor werden die Ausgangssignale der Bandpassfilter BP1, BP2 entnommen. The station ST + contains a component SAW which is suitable for receiving FSK-modulated and for delivering PSK-modulated signals. The component SAW consists of a preferably piezoelectric substrate, on the surface of which transverse waves can propagate. A phase modulator PM, an interdigital converter IDW, several reflectors RFT, two bandpass filters BP1, BP2 and a damping material ABS are provided on this substrate. An antenna ANT is connected via the phase modulator PM to the interdigital transducer IDW, which converts the signals received via the antenna ANT into surface waves that propagate towards the reflectors RFT. Each time a reflector RFT is reached, some of the transverse waves that are propagating are reflected back to the interdigital transducer IDW, converted and radiated via the antenna ANT. After the transverse waves have passed the reflectors RFT, they reach the bandpasses BP1 and BP2 and are then absorbed in the ABS damping material. This absorption of the surface waves prevents unwanted reflections. The station ST + also has a detector and a register which e.g. are connected to an interface via additional data buffers. Data vd-b are fed from the register to the phase modulator PM and the output signals of the bandpass filters BP1, BP2 are taken from the detector.

Zur Übertragung von Daten von der Station ST+ zur Station ST werden die reflektierten Signale im Phasenmodulator PM in Abhängigkeit der zu übertragenden binären Daten z.B. zwischen zwei Phasenlagen (z.B. +/-450 oder +/-90°) umgetastet. (Phasen- und Frequenz-Modulatoren bzw. Demodu-latoren werden z.B. in Herter/Röcker, Nachrichtentechnik-Übertragung und Verarbeitung, München 1976, Seiten 181-218 beschrieben. Als Phasenmodulator PM kann z.B. der auf Seite 202, Bild 2.4-27 gezeigte 10 Ringmodulator verwendet werden. Weitere Phasen- und Frequenzmodulationsverfahren sind ferner in R. Mäusl, Digitale Modulationsverfahren, Heidelberg 1991, Kapitel 3 beschrieben.) Wie bereits eingangs erläutert, wird durch das Oberflächenwellen-Bauteil OFW als Antwort auf den Abfragepuls eine Sequenz von mehreren Pulsen reflektiert. Die maximale Datenübertragungsrate wird daher erzielt, indem jeder einzelne Puls der reflektierten Pulssequenz entsprechend einem zu übertragenden Datenbit moduliert wird. Für die Démodulation dieser phasenmodulierten Signale ist in der Station ST ein Referenzsignal vorzusehen, das jeweils für die Modulation des Abfragesignals und die Démodulation des Antwortsignals verwendet wird. Möglich ist ferner die Venwendung eines Pulses aus der Sequenz der Antwortpulse als Referenzsignal. Z.B. wird die Phasenlage des ersten Pulses der Sequenz nicht verändert. Die Phasenlage der nachfolgenden Pulse der Sequenz kann daher jeweils mit bezug auf den ersten Puls der Sequenz detek-tiert werden. For the transmission of data from the ST + station to the ST station, the reflected signals in the phase modulator PM are, depending on the binary data to be transmitted, e.g. shifted between two phase positions (e.g. +/- 450 or +/- 90 °). (Phase and frequency modulators or demodulators are described, for example, in Herter / Röcker, Telecommunications Transmission and Processing, Munich 1976, pages 181-218. As phase modulator PM, for example, the 10 shown on page 202, Figure 2.4-27 Further phase and frequency modulation methods are also described in R. Mäusl, Digitale Modulationsverfahren, Heidelberg 1991, Chapter 3.) As already explained at the beginning, a sequence of several pulses is reflected by the surface wave component SAW in response to the query pulse . The maximum data transmission rate is therefore achieved by modulating each individual pulse of the reflected pulse sequence in accordance with a data bit to be transmitted. For the demodulation of these phase-modulated signals, a reference signal is to be provided in the station ST, which is used in each case for the modulation of the interrogation signal and the demodulation of the response signal. It is also possible to use a pulse from the sequence of the response pulses as a reference signal. E.g. the phase position of the first pulse of the sequence is not changed. The phase position of the subsequent pulses of the sequence can therefore be detected with reference to the first pulse of the sequence.

Die von der Station ST+ reflektierten und phasenmodulierten Signale können in der Station ST wiederum nur korrekt detektiert werden, falls ein Referenzsignal zur Verfügung steht. Da die Abfragepulse zwischen z.B. zwei Frequenzen frequenz-umgetastet sind, wird daher das Ausgangssignal des Modulators FSK-M im Detektor DET als Referenz verwendet. Vorzugsweise können z.B. auch mindestens zwei Referenzoszillatoren (oder mindestens zwei von einem Oszillator abgeleitete Signale) verwendet werden. Durch einen vom Enkoder gesteuerten Umschalter würde dabei jeweils der Ausgang eines Oszillators mit den Eingängen des Pulsmodulators IPM, des Detektors Di T und des Dekoders DEC verbunden. The signals reflected and phase-modulated by the ST + station can in turn only be correctly detected in the ST station if a reference signal is available. Since the query pulses between e.g. If two frequencies are frequency-shift keyed, the output signal of the modulator FSK-M is used in the detector DET as a reference. Preferably, e.g. at least two reference oscillators (or at least two signals derived from an oscillator) can also be used. A switch controlled by the encoder would connect the output of an oscillator to the inputs of the pulse modulator IPM, the detector Di T and the decoder DEC.

In Fig. 3 ist ferner ein Integrator INT gezeigt, der An integrator INT is also shown in FIG

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mit einem Signalausgang des Detektors DET sowie einem Steuerausgang und einem Dateneingang des Prozessors PROC verbunden ist. is connected to a signal output of the detector DET and a control output and a data input of the processor PROC.

Das erfindungsgemässe Verfahren wird anhand der in Fig. 4 dargestellten Signalverläufe erläutert. In Fig. 4a ist eine Sequenz von Impulsen il, i3 dargestellt, die von einer ersten Station ST abgegeben wird. Anschliessend an die Impulse il, i3 ist je ein Antwortsignal ant1 bzw. ant3 aufgezeigt, das von der Station ST+ abgegeben wird (s. auch Fig. 1). In Fig. 4c ist eine Sequenz von Impulsen p (n), p (n+ The method according to the invention is explained on the basis of the signal profiles shown in FIG. 4. 4a shows a sequence of pulses i1, i3 which is emitted by a first station ST. Following the pulses il, i3, a response signal ant1 or ant3 is shown, which is emitted by the station ST + (see also FIG. 1). In Fig. 4c is a sequence of pulses p (n), p (n +

1), p (n+2) dargestellt, die von einer zweiten Station ST abgegeben wird. Die von beiden Station ST erzeugten Sendepulse i bzw. p werden im Normalbetrieb periodisch in zeitlichen Abständen Tp abgegeben. Falls beide Stationen ST nahe beieinander angeordnet sind oder sich aufeinander zu bewegen, besteht die Gefahr, dass die erste Station ST nicht nur die Antwortsignale ant der ihr zugehörigen Station ST+, sondern auch die Sendesignale p der benachbarten Station ST empfängt (Die Antwortsignale benachbarter Stationen sind vernachlässigbar klein). Nebst dem Antwortsignal ant 1 empfängt die erste Station ST daher gleichzeitig den von der zweiten Station ST abgegebenen Impuls p (n), wodurch das von der Station ST+ abgegebene Antwortsignal ant1 verfälscht wird. 1), p (n + 2), which is emitted by a second station ST. The transmission pulses i and p generated by both station ST are emitted periodically at time intervals Tp in normal operation. If both stations ST are arranged close to one another or move towards one another, there is a risk that the first station ST not only receives the response signals ant from its associated station ST +, but also the transmission signals p from the neighboring station ST (the response signals are from neighboring stations) negligible small). In addition to the response signal ant 1, the first station ST therefore simultaneously receives the pulse p (n) emitted by the second station ST, as a result of which the response signal ant1 emitted by the station ST + is falsified.

Erfindungsgemäss lassen die Stationen ST daher jeweils nach einer vorzugsweise pseudozufällig gewählten Sequenz von Sendepulsen, beispielsweise zu einem Zeitpunkt tx einen Impuls (i2f) ausfallen. Symmetrisch um diesen Zeitpunkt tx werden zwei Zeitfenster F1, F2 bzw. Intervalle vorgesehen, die vorzugsweise je eine halbe Sendeperiode Tp/2 lang sind (s. in Fig. 4b). Innerhalb des ersten Zeitintervalls ](tx - Tp/2), tx[, d.h. während der Zeit tx -Tp/2 wird die Empfangsstufe der ersten Station ST sowie der damit verbundene Integrator INT aktiviert, so dass alle innerhalb dieser Zeit auftretenden Signale aufintegriert werden. Ebenso werden alle innerhalb des zweiten Zeitintervalls ]tx, (tx + Tp/2)[ auftretenden Signale aufintegriert. Vom Integrator INT wird daher für das erste Zeitintervall ](tx - Tp/ According to the invention, the stations ST therefore fail according to a preferably pseudorandomly selected sequence of transmission pulses, for example a pulse (i2f) at a time tx. Symmetrically around this time tx, two time windows F1, F2 or intervals are provided, each of which is preferably half a transmission period Tp / 2 long (see FIG. 4b). Within the first time interval] (tx - Tp / 2), tx [i.e. During the time tx -Tp / 2, the reception stage of the first station ST and the integrator INT connected to it are activated, so that all signals occurring within this time are integrated. Likewise, all signals occurring within the second time interval] tx, (tx + Tp / 2) [are integrated. The integrator INT therefore for the first time interval] (tx - Tp /

2), tx[ ein Signal int1 und für das zweite Zeitintervall ]tx, (tx + Tp/2)[ ein Signal int2 an den Prozessor PROC abgegeben. Im Prozessor PROC werden die Signale int1, int2 miteinander verglichen. Sind die beiden Signale int1, int2 unterschiedlich, so besteht eine Abweichung des Sendezeitpunktes der ersten Station ST gegenüber dem Schwerpunkt der Sendezeiten aller weiteren Stationen ST. Im vorliegenden Fall fällt der Sendepuls p (n+i) der zweiten Station ST in das zweite Zeitintervall jtx, (tx + Tp/ 2)[. Der Prozessor PROC stellt daher fest, dass das innerhalb des zweiten Zeitfensters aufintegrierte Signal int2 grösser als das erste Signal int1 ist. Durch eine zeitliche Verschiebung Td des Sendezeitpunktes der Sendesignale der ersten Station ST in Richtung auf den Schwerpunkt der Sendezeiten aller weiteren Stationen ST wird erreicht, dass sich die Sendesignale der Stationen ST überdecken und nicht mehr mit Antwortsignalen der Stationen ST+ zusammenfallen. Da der beschriebene Korrekturvorgang in allen Stationen ST abläuft, werden die Sendezeitpunkte aller in Kontakt zueinander stehender 2), tx [a signal int1 and for the second time interval] tx, (tx + Tp / 2) [a signal int2 sent to the processor PROC. The signals int1, int2 are compared with one another in the processor PROC. If the two signals int1, int2 are different, the transmission time of the first station ST differs from the focus of the transmission times of all further stations ST. In the present case, the transmission pulse p (n + i) of the second station ST falls in the second time interval jtx, (tx + Tp / 2) [. The processor PROC therefore determines that the signal int2 integrated within the second time window is greater than the first signal int1. A time shift Td of the transmission time of the transmission signals of the first station ST in the direction of the center of gravity of the transmission times of all further stations ST ensures that the transmission signals of the stations ST overlap and no longer coincide with response signals from the stations ST +. Since the correction process described takes place in all stations ST, the transmission times of all are in contact with each other

Stationen ST, unabhängig von den Anfangsbedingungen, rasch aufeinander eingestellt bzw. synchronisiert. Stations ST, regardless of the initial conditions, quickly adjusted to one another or synchronized.

Die Anzahl Sendeimpulse, nach der jede Station (ST) wenigstens einen Sendeimpuls ausfallen lässt, wird zufällig gewählt, damit gleichzeitige Synchronisationsversuche der Stationen ST möglichst vermieden werden. The number of transmission pulses, after which each station (ST) fails at least one transmission pulse, is chosen at random so that simultaneous attempts at synchronization of the stations ST are avoided as far as possible.

Die Anzahl Sendeimpulse, nach der jede Station (ST) wenigstens einen Sendeimpuls ausfallen lässt, wird vorzugsweise grösser a und kleiner b gewählt. Die Werte von a und b werden dabei derart gewählt, dass unnötige Synchronisationsversuche weitgehend vermieden, notwendige Synchronisationsversuche jedoch immer durchgeführt werden. Der Wert von a wird beispielsweise klein gewählt, falls die Stationen ST in schnell bewegten Verkehrsmitteln vorgesehen sind. The number of transmission pulses, after which each station (ST) cancels at least one transmission pulse, is preferably chosen to be greater than a and less than b. The values of a and b are chosen in such a way that unnecessary synchronization attempts are largely avoided, but necessary synchronization attempts are always carried out. The value of a is chosen to be small, for example, if the stations ST are provided in rapidly moving means of transport.

Die zeitliche Verschiebung Td wird derart gewählt, dass die Sendezeitpunkte der Stationen ST stetig konvergieren und rasch synchronisiert sind. Vorzugsweise wird die zeitliche Verschiebung Td im Bereich Tp/8 bis Tp/4 gewählt. The time shift Td is selected such that the transmission times of the stations ST converge continuously and are quickly synchronized. The time shift Td is preferably selected in the range Tp / 8 to Tp / 4.

Vorzugsweise wird eine Verschiebung des Sendezeitpunktes jedoch nur vorgenommen, falls die Differenz der Signale int1, int2 einen vorgesehenen Schwellwert überschreitet. Falls genauere Angaben über den Schwerpunkt der Sendesignale benachbarter Stationen ST ermittelt werden sollen, können an Stelle von nur zwei Intervallen vor und nach dem Zeitpunkt tx auch mehrere Intervalle vorgesehen werden. Das Mass der Verschiebung der Sendeimpulse wird dabei entsprechend der zum Zeitpunkt tx relativen Lage des Intervalls bestimmt, in dem das grösste Signal ermittelt wird. Dabei wird die Verschiebung der Sendeimpulse vorzugsweise nur dann anhand des Intervalls bestimmt, in dem das grösste Signal ermittelt wurde, wenn dieses Intervall auf der Seite des Zeitpunktes tx liegt, auf der die Summe aller Signale grösser ist, als die Summe der auf der anderen Seite des Zeitpunktes tx ermittelten Signale. However, the transmission time is preferably only shifted if the difference between the signals int1, int2 exceeds a predetermined threshold value. If more precise information about the center of gravity of the transmission signals from neighboring stations ST is to be determined, instead of only two intervals before and after time tx, several intervals can also be provided. The extent of the shift in the transmission pulses is determined in accordance with the position of the interval which is relative at time tx and in which the largest signal is determined. The shift in the transmission pulses is preferably only determined on the basis of the interval in which the largest signal was determined if this interval is on the side of the instant tx at which the sum of all signals is greater than the sum of those on the other side signals determined at time tx.

Das Mass der Verschiebung der Sendeimpulse kann auch entsprechend der zum Zeitpunkt tx relativen Lage des Schwerpunktes der in einem Fenster F1, F2 auftretenden Signale ermittelt werden. Dazu werden vorzugsweise für jedes Zeitfenster F1, F2 die Momente aus den empfangenen Signalen und deren zum Zeitpunkt tx relativen Empfangszeitpunkten temPf_rei = tempi - tx gebildet und aufintegriert. The extent of the shift of the transmission pulses can also be determined in accordance with the position of the center of gravity of the signals occurring in a window F1, F2 at time tx. For this purpose, the moments are preferably formed and integrated for each time window F1, F2 from the received signals and their reception times temPf_rei = tempi-tx at time tx.

Um zu vermeiden, dass Antwortsignale zu vorangehenden Sendeimpulsen in den Bereich des Fensters F1 gelangen und die Messung verfälschen, wird vorzugsweise bereits vor dem Zeitpunkt tx (z.B. zu den Zeitpunkten tx - TP; tx - 2Tp) mindestens ein weiterer Sendeimpuls nicht ausgesendet. In order to prevent response signals from preceding transmission pulses from reaching the area of window F1 and falsifying the measurement, at least one further transmission pulse is preferably not emitted before time tx (e.g. at times tx - TP; tx - 2Tp).

Claims (11)

PatentansprücheClaims 1. Verfahren zur Vermeidung gegenseitiger Störungen von zwei oder mehreren Sende- und Empfangsstationen (ST), von denen jede mit zeitlichen Abständen Tp periodisch Abfrageimpulse an eine weitere jeder Station (ST) zugeordnete Sende- und1. A method for avoiding mutual interference from two or more transmitting and receiving stations (ST), each of which periodically interrogates pulses at intervals Tp to a further transmitting and assigned to each station (ST) 55 1010th 1515 2020th 2525th 3030th 3535 4040 4545 5050 5555 6060 6565 44th 77 CH 686 746 A5CH 686 746 A5 88th Empfangsstation (ST+) aussendet, dadurch gekennzeichnet, dass jede Station (ST) nach einer Anzahl Sendeimpulsen wenigstens einen für einen Zeitpunkt tx vorgesehenen Sendeimpuls ausfallen lässt, in mindestens einem ersten vor dem Zeitpunkt tx gelegenen Zeitfenster (F1) und in mindestens einem zweiten nach dem Zeitpunkt tx gelegenen Zeitfenster (F2) alle empfangenen Signale aufintegriert, miteinander vergleicht und die Abgabe der weiteren für die Zeitpunkte tx + n x Tp vorgesehenen Sendeimpulse in die Richtung zeitlich verschiebt, die von dem Intervall bestimmt wird, in dem das grössere Signal ermittelt wurde.Receiving station (ST +), characterized in that each station (ST) fails after a number of transmission pulses at least one transmission pulse intended for a time tx, in at least a first time window (F1) before the time tx and in at least a second time after Time window (F2) located at time tx integrates all received signals, compares them with one another and shifts the delivery of the further transmission pulses provided for times tx + nx Tp in the direction determined by the interval in which the larger signal was determined. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mass der zeitlichen Verschiebung entsprechend der Ablage vom Zeitpunkt tx des Schwerpunktes der in einem Zeitfenster (F1, F2) auftretenden Signale gewählt wird, welche Ablage vorzugsweise durch Aufintegration der aus den empfangenen Signalen und deren relativen Empfangszeitpunkten tempf_rei = tempf - tx gebildeten Momenten ermittelt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the measure of the time shift corresponding to the storage from the time tx of the center of gravity of the signals occurring in a time window (F1, F2) is selected, which storage is preferably by integrating the received signals and their relative times of reception tempf_rei = tempf - tx formed moments is determined. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass für das erste Zeitfenster (F1) das Zeitintervall ](tx - Tp/2), tx[ und für das zweite Zeitfenster (F2) das Zeitintervall ]tx, (tx + Tp/2)[ gewählt wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that for the first time window (F1) the time interval] (tx - Tp / 2), tx [and for the second time window (F2) the time interval] tx, (tx + Tp / 2) [is selected. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass neben dem Sendeimpuls zum Zeitpunkt tx mindestens auch der vorangehende, für den Zeitpunkt (tx-Tp) vorgesehene Sendeimpuls ausgelassen wird.4. The method according to any one of claims 1-3, characterized in that in addition to the transmission pulse at the time tx at least the preceding transmission pulse provided for the time (tx-Tp) is omitted. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgabe der weiteren für die Zeitpunkte (tx + n x Tp) vorgesehenen Sendeimpulse jeweils schrittweise im Bereich Tp/8 bis Tp/4 verschoben wird.5. The method according to any one of claims 1-4, characterized in that the delivery of the further transmission pulses provided for the times (tx + n x Tp) is shifted step by step in the range Tp / 8 to Tp / 4. 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verschiebung der Sendeimpulse nur erfolgt, falls die Differenz der in den Intervallen ermittelten Signale einen festgelegten Schwellwert überschreitet.6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the transmission pulses are only shifted if the difference between the signals determined in the intervals exceeds a predetermined threshold value. 7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Signale innerhalb mehrerer Zeitintervalle aufintegriert werden und die Verschiebung der Sendeimpulse entsprechend der zum Zeitpunkt tx relativen Lage des Intervalls bestimmt wird, in dem das grösste Signal ermittelt wird.7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the signals are integrated within a plurality of time intervals and the shift of the transmission pulses is determined in accordance with the position of the interval at time tx in which the largest signal is determined. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschiebung der Sendeimpulse nur anhand des Intervalls bestimmt wird, in dem das grösste Signal ermittelt wird, wenn dieses Intervall auf der Seite des Zeitpunktes tx liegt, auf der die Summe aller Signale grösser ist, als die Summe der auf der anderen Seite des Zeitpunktes tx ermittelten Signale.8. The method according to claim 7, characterized in that the shift of the transmission pulses is determined only on the basis of the interval in which the largest signal is determined if this interval is on the side of the point in time tx at which the sum of all signals is greater. as the sum of the signals determined on the other side of the time tx. 9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl Sendeimpulse, nach der jede Station (ST) wenigstens einen Sendeimpuls ausfallen lässt, durch zufällige Auswahl bestimmt wird.9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the number of transmission pulses, after which each station (ST) fails at least one transmission pulse, is determined by random selection. 10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl Sendeimpulse, nach der jede Station (ST) wenigstens einen Sendeimpuls ausfallen lässt, grösser a und kleiner b gewählt wird.10. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the number of transmission pulses, after which each station (ST) fails at least one transmission pulse, is chosen to be greater than a and less than b. 11. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder Sende- und Empfangsstation (ST) ein Integrator (INT) vorgesehen ist, dessen Signaleingang mit dem Ausgang der Empfangsstufe und dessen Steuereingang sowie Signalausgang mit einem Prozessor (PROC) verbunden ist, der zur Steuerung der Abgabe der Sendeimpulse mit der Sendestufe verbunden ist.11. Circuit arrangement for performing the method according to claim 1, characterized in that in each transmitting and receiving station (ST) an integrator (INT) is provided, the signal input with the output of the receiving stage and the control input and signal output with a processor (PROC) is connected, which is connected to control the delivery of the transmission pulses to the transmission stage. 55 1010th 1515 2020th 2525th 3030th 3535 4040 4545 5050 5555 6060 6565 55