DE2315347A1 - Verfahren und vorrichtung zur fortlaufenden decodierung von gruppen bildenden signalen - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur fortlaufenden decodierung von gruppen bildenden signalenInfo
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Description
■».nriielaerin: Stuttgart, den 12. März 1973
Hughes Aircraft Company P 2678 S/kg Centinela Avenue and
Teale Street
Culver City, Calif·, V.St.A.
Verfahren und "Vorrichtung zur fortlaufenden Decodierung von Gruppen bildenden Signalen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur fortlaufenden
Decodierung von nacheinander zugeführten Sig-
p
nalen, die Gruppen von N Signalen mit N verschiedenen
nalen, die Gruppen von N Signalen mit N verschiedenen
Phasenzuständen bildene . ·
.Bei der Entfernungsmessung oder der Kartenaufzeichnung
nach dem liückstrahlprinzip ist es theoretisch möglich,
jede gewünschte Entfernungsauflösung zu erzielen, indem ausreichend schmale Energieimpulse ausgesendet und dann
die empfangene Energie in einem Empfänger ausreichender
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Bandbreite verarbeitet wird» Allerdings muß die Impulsleistung des ausgesendeten Signales in dem Maß erhöht
werden, wie die Breite des Impulses abnimmt, wenn ein gewisser Entfernungsiaeßbereich beibehalten werden soll.
Bei manchen Anwendungen würden dann die Forderungen nach dem Meßbereich und der Entfernungsauflösung einen schmalen
Impuls solcher Leistung erfordern, der bei dem gegenwärtigen Stand der IIP-Impulstechnik nicht zur Verfügung gestellt
werden kann.
Das vorstehend behandelte Problem hatte die Entwicklung der Pulskompressionstechnik zur Folge, bei der ein zeitlich
ziemlich langer codierter Impuls mit verhältnismäßig geringer Leistung ausgesendet und das empfangene
Signal decodiert und dabei zeitlich komprimiert wird. Es sind zahlreiche· Techniken für die Pulskompression
entwickelt worden, beispielsweise unter Verwendung von angezapften Verzögerungsleitungen oder einen Frequenzgang
aufweisenden Verzögerungsgliedern. Alia diese Analogsysteme haben ungeachtet ihrer Wirksamkeit alle
die Nachteile, die auf eine analoge Signalverarbeitung zurückzuführen sind und in einer mangelnden Stabilität,
großem Umfang und Gewicht, großem Leistungsbedarf und hohen Kosten bestehen und die bei digitalen Geräten
weitgehend vermieden sind.
Die Entwicklung digitaler Decodiersysteme für mehrphasig codierte Signale wurde bisher vernachlässigt, weil für
einen auf N Phasenzuständen aufgebauten Gode der Länge N eine Anzahl von N komplexen Multiplikationen (vektorielle
Phasenverschiebungen) und N komplexe Additionen,
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bei denen sowohl die Signalphase als auch die Amplitude
verarbeitet wird, erforderlich ist, um jede Codefolge zu verarbeiten. Bei Anwendungen wie der Entfernungsmessung
und der Kartenaufzeichnung nach dem Rückstrahlprinzip,
bei dem während jeder Sendeperiode tausende
von Entfernungsintervallen geprüft und für jedes Entfernungsintervall IT komplexe Additionen ausgeführt
werden müssen, ist eine digitale Decodiereinrichtung wirtschaftlich uninteressant.
Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein
"Verfahren.zur fortlaufenden Decodierung einer Vielzahl
mehrphasig codierter Signalgruppen anzugeben, das eine vereinfachte digitale Verarbeitung der Signale ermöglicht
und insbesondere für Mehrphasen—Pulskompressionssysteme geeignet ist; Insbesondere soll das erfindungsgemäße
Verfahren die Anzahl der notwendigen arithmetischen Operationen vermindern und demgemäß zu einer Vereinfachung
und Verminderung der Bauteile einer zur Durchführung des Verfahrens ausgebildeten Einrichtung vermindern.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren N modifizierte
Teilgruppensignale gespeichert v/erden und dann die Phase der Ii modifizierten Teilgruppensignale so eingestellt
wird, daß N Teilgruppensignale gebildet werden, deren Summe den decodierten Wert einer bestimmten Gruppe
codierter Signale annähert, daß dann die jeder Gruppe zugeordneten N Teilgruppensignale summiert und dadurch
Signale gebildet werden, die im wesentlichen dem decodierten Wert der entsprechenden Gruppe codierter Signale
09843/107?
gleich sind, daß die N Teilgruppensignale als Punktion
der Differenz zwischen der bestimmten Gruppe codierter
Signale und der nächsten Gruppe modifiziert werden und der so gewonnene neue Satz von modifizierten Teilgruppensignalen
anstelle des vorherigen gespeichert und wieder in der beschriebenen V/eise verarbeitet wird»
Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrenso
Diese Vorrichtung weist N Verzögerungsglieder und eine Subtraktionseinrichtung auf und es werden die nacheinander
zugeführten Signale sowohl dem minuenden Eingang der Subtraktionseinrichtung und einem ersten der N Verzögerungsglieder
zugeführt, dessen Ausgang mit dem subtrahenten Eingang der Subtraktionseinrichtung verbunden
ist. Der Ausgang der Subtraktionseinrichtung ist mit einen zweiten der N Verzögerungsglieder verbunden, von
denen das zweite bis Ute in Serie geschaltet sind. Endlich ist eine Summier einrichtung vorhanden, w,elche die
Summe aus den N Teilgruppensignalen und dem Ausgangssignal der Subtraktionseinrichtung bzw. den Ausgangssignalen
der zweiten bis Nten Verzögerungsglieder bildet.
Kurz gesagt umfaßt demnach die Erfindung ein Verfahren
und eine Vorrichtung zur digitalen Decodierung von Signalgruppen, die gemäß einem aus N Phasenzuständen
gebildeten Code codiert ist und von denen jede codierte
ο
Gruppe IT Signale umfaßt. Die Decodiervorrichtung besteht aus N Einheiten, von denen jede ein Teilgruppensignal genanntes Ausgangssignal liefert, das für die Summe von N in der Phase gedrehten codierten Signalen charakteristisch
Gruppe IT Signale umfaßt. Die Decodiervorrichtung besteht aus N Einheiten, von denen jede ein Teilgruppensignal genanntes Ausgangssignal liefert, das für die Summe von N in der Phase gedrehten codierten Signalen charakteristisch
■·./. 409843/1072
ist. Die Summe der N Teilgruppensignale, die während einer bestimmten Verarbeitungsperiode gebildet wird,
ist dem decodierten Wert der zugeordneten Signalgruppe angenähert. Die Ausgangssignale der gleichen Einheit
stehen in einem funktioneilen Zusammenhang mit folgenden codierten Signalgruppen und es kann daher eine
iterative Rechennethode angewendet werden. Demgemäß findet bei dem erfindungsgemäßen Decodierer nicht
eine Phasenverschiebung und dann eine Summierung jedes
Signales jeder Codegruppe statt, sondern es werden die N Teilgruppensignale, die der letzten verarbeiteten
Codegruppe zugeordnet sind, modifiziert, um die Änderung zwischen codierten Signalgruppen zu berücksichtigen,
und es wird dann diesen modifizierten und dadurch berichtigten Ausgangssignalen individuell eine Phasenverschiebung
erteilt, um IT Teilgruppensignale zu bilden, die der nächsten Codegruppe zugeordnet sind. Durch diese
vorstehend beschriebene rekursive Arbeitsweise wird die erforderliche Anzahl der arithmetischen Operationen und ·
damit der Umfang der erforderlichen Einrichtungen wesentlich vermindert.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform einer Vorrichtung
zur Durchführung des erfindungsgeraäßen Verfahrens enthält
jede der N Einheiten digitale Schaltungsanordnungen zur Addition eines neuen Signales und Subtraktion eines
vorher eingegebenen Signales von jedem der N Teilgruppensignale, die der zuletzt decodierten Signalgruppe zugeordnet
sind. Die Addition und die Subtraktion erfolgen vektofciell, d.h., daß sowohl die reellen als auch imaginären
Komponenten der Signale verarbeitet werden. Es sind
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signale zu speichern. Weiterhin enthält jede Einheit
eine MuItiplikationseinrichtung für komplexe Zahlen,
die das Vektorprodukt des entsprechenden modifizierten Teilgruppensignales mit einem vorgegebenen vektöriellen
Faktor "bildet, v/as bedeutet, daß" jedem der modifizierten Ausgangssignale des vorhergehenden Zyklus eine inkrementale
Phasenverschiebung erteilt wird. Zwischen die Einheiten sind N-stufige Schieberegister geschaltet, welche
die korrekte Fortpflanzung der Daten innerhalb der Decodiervorrichtung bewirken·
Bei der Anwendung der Erfindung bei Radargeräten zur Entfernungsmessung und Kartenaufzeichnung können die
nachteiligen Wirkungen auf das decodierte Empfangs signal', die auf Interferenzen mit Signalen von angrenzenden Entfernungsinterva^len
zurückzuführen sind, durch ein digitales Gewichtungs-Netzwerk reduziert werden, das, an den
Ausgang der Decodiervorrichtung angeschlossen· ist. Das Gewichtungs-Netzwerk modifiziert das decodierte Signal
eines jeden Entfernungsintervalles als Funktion'des
Wertes der Signale für die Entfernungsintervalle, die
dem gerade verarbeiteten Entfernungsintervall vorausgehen
und nachfolgen! , '
Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der in der
Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele. Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmenden Merkmale
können bei anderen Ausführungsformen der Erfindung
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einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination Anwendung finden. Es zeigt'
Fig. 1 eine Gruppe von diskreten, dicht benachbarten
Reflektoren innerhalb der Strahlungskeule einer Sendeeinrichtung zur Erläuterung des erfindungsgemäßen
Verfahrens,
Fig. 2 ein Diagramm des Sendeimpulses und empfangener Echosignale,
Fig. $ die relative Phasenlage innerhalb eines Sendeimpulses
für einen, vereinfachten Code mit vier verschiedenen Zuständen und 16 Elementen,
Fig. 4- ein Vektordiagramm zur Erläuterung der in der
Beschreibung verwendeten Symbole,
Beschreibung verwendeten Symbole,
Fig. 5aj 5"b und 5c eine vereinfachte Decodierfolge
für Signale, die von den in Fig. 1 dargestellten Reflektoren stammen, zur Veranschaulichung der
erzielten Pulskompression,
Fig. 6 das Blockschaltbild einer Vorrichtung ztua Aussenden
mehrphasig codierter Signale, //
Fig. 7 das Blockschaltbild eines Empfängers zur Verarbeitung
empfangener Echosignale nach dem erfindungsgemäßen Verfahren,
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Fig. 8 ein Zc'itdiagramm von Signalen zur Erläuterung der Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 9 das Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführung
sform einer in dem Empfänger nach Fig-, 7
enthaltenen Decodiervorrichtung nach der Erfindung,
Fig. 10 ein detaillierteres Blockschaltbild eines Teiles der Vorrichtung nach Fig. 9? /
Fig. 11 und 12 Blockschaltbilder von Vektor-Multiplikationseinrichtungen, die in der Decodiervorrichtung
nach Fig. 9 enthalten sind t
Fig. 13 das Blockschaltbild eines Gewichtungs-lietzwerkes
zur Reduzierung von "spektralen Nebenzipfein"
des decodierten Signales und
Fig. 14- das Blockschaltbild einer zweiten Ausführungsform
einer Decodiervorrichtung nach der Erfindung.
Un das Verständnis der Erfindung zu erleichtern, erscheint
es zweckmäßig, zunächst die Technik der Mehrphasen-Codierung und ihre Anwendung bei der Pulskompression zu behandeln,,
die das Decodieren aufeinanderfolgender Gruppen codierter' Signale erfordert.
Fig. 1 zeigt in starker Vereinfachung eine solche Anwendung, bei der ein Gelände 20 dicht benachbarter Reflektorelemente
a, b und c innerhalb der Strahlungskeule 22 einer
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Antenne 24 auf v/eist. Wenn ein von der Antenne ausgesendeter Energieimpuls durch die Kurve 26 in Fig. 2
veranschaulicht wird, stellen die Kurven 28a, 28b und 28c in Fig· 2 die von den mit den gleichen Buchstaben
bezeichneten Reflektoren stammenden Echosignale dar, während die Kurve 28 das zusammengesetzte empfangene
Videosignal wiedergibt. Die gestrichelte Linie JO zeigt
die Form des Signales 28 nach der Verarbeitung in einem Empfänger begrenzter Bandbreite. Die gestrichelte Linie
läßt erkennen, daß die Entfernung der einzelnen Keflektoren nicht anhand der Amplitude des zusammengesetzten
üignales 28 bestimmt werden kann.
Die Entfernungsauflösung könnte bedeutend verbessert
werden, wenn der ausgesendete Impuls 26 in geeigneter Weise durch Phasenmodulation codiert worden wäre. Als
Beispiel ist der Impuls 26 in Fig. 3'mit gedehntem Zeitmaßstab
und einem "Frank"-Code versehen, der von vier
Phasenzuständen und 16 Codeelementen Gebrauch macht. Der Frank-Code ist bekannt und wird später noch mehr
im einzelnen behandelt werden. Die Phasencodierung jedes der Elemente des Impulses 26 ist in Fig. 3 angegeben und
kann der Matrix in Tabelle 1 entnommen werden, wenn die Matrix von links nach rechts und zeilenweise von oben
nach unten gelesen wird.
0 | Tabelle 1 | 0 | |
0 | 90 | 0 | 270 |
0 | 180 | 180 | 180 |
0 | 270 | 0 | 90 |
0 | 180 | ||
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- ίο -
Bevor die Erläuterung der Pulskompression fortgesetzt wird, sollen zunächst anhand Fig. 4- die Symbole erläutert
Averden, die im folgenden zur Beschreibung der vektoriellen Großen verwendet werden. Die relative
Phasenlage der im Impuls 26 enthaltenen, ausgesendeten Energie kann durch einen Vektor 32 einer Länge A dargestellt
werden, der auf ein X, Y-Koordinatensystem bezogen
ist. Es wird angenommen, daß das Koordinatensystem
X, Y mit einer Kreisfrequenz f umläuft, die der Grundfrequenz des Sendeimpulses gleich ist.
Eine Phasenverschiebung Δ 0 im ausgesendeten Signal
gegenüber der Grundfrequenz f wird durch einen Winkel zwischen der X-Achse und dem Vektor 32 angezeigt. Der
Vektor kann dann durch die Größe der reellen Komponente längs der X-Achse, nämlich A cos Λ0 und der imaginären
Komponente längs der X-Achse, nämlich A sinA0
definiert werden« Im folgenden wird ein solcher Vektor gelegentlich durch den komplexen Ausdruck A cos h0 + j A sin&JZ
bezeichnet. Wie in Fig. 4 angegeben, wurde willkürlich einerPhasendrehung im Uhrzeigersinn ein positiver Y/ert
zugeordnet, während einer Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn, also einer Phasenverzögerung, das negative Vorzeichen
zugeordnet wurde. Eine positive Phasenverschiebung um den Y/inkel θ kann durch eine Phasenverzögerung um 2"7T- Q
bewirkt werden.
Um einen solchen Impuls, wie er in Fig. 3 als Impmls
dargestellt ist, richtig decodieren zu können, muß dem Empfangssignal eine Phasendrehung erteilt werden,, die
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gleich, jedoch entgegengesetzt zu der Phasencouierung
des ausgesendeten Impulses ist, was einer !.Multiplikation
mit der konjugiert komplexen Zahl dea codierten Wertes
ist. V/enn das empfangene Signal 28 einera »Schieberegister zugeführt würde, in dem alle Signalelemente des von einem
■Reflektor, beispielsweise dem Reflektor b, stammenden Echosignales
enthalten wären, könnte das Entfernungsintervall, in dessen Bereich der Reflektor b liegt, untersucht v/erden,
in dem die zur Decodierung erforderliche Phasenverschiebung bewirkt wird.
Dieser Decodierungsvorgang wird durch die I0Ig. 5&j 5"° und
5c veranschaulicht, in denen die Echosignale 28a, 28b und 28c
so decodiert werden, als ob sie getrennt verarbeitet würden. Wenn angenommen wird, daß die Signale vor der Decodierung
linear verarbeitet werden, ist eine getrennte Analyse jedes ßignales und eine Kombination der Resultate für das Ergebnis
der gleichzeitigen "Verarbeitung der Signale charakteristisch (Überlagerungs-Theorem). Es sei angenommen,
daß die Signalelemente des Echosignales 28 in 16-stufige Register 34a, 34b und 34c eingegeben werden, so daß die
jedem Reflektor zugeordneten Signalelemente innerhalb des entsprechend bezeichneten Registers enthalten sind. Es sei
ferner angenommen, daß im Zeitpunkt einer speziellen Beobachtung
das letzte Echoelement vom Reflektor b gerade empfangen worden ist. Es kann gezeigt werden, daß durch richtige
Decodierung die vom Reflektor b empfangene Energie verstärkt
wird, während die Energie von den Reflektoren a und c gedämpft wird. Nach der Darstellung in den Pig. 5a bis 5c
werden die empfangenen Signalkomponente getrennt in Registern $4a bis 34c, Multiplikationseinheiten 38a bis 38c
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und Suiniaiereinheiten 42a "bis 42c verarbeitet, wobei
der Buchstabe jeweiln den Reflektor angibt, von dem
das verarbeitete Signal stammte Es versteht sich,'daß
tatsächlich eine einzige Einheit [gleichzeitig das zusammengesetzte
Signal 28 verarbeitet»
Gemäß Pig. 5"b sind die dem Reflektor b zugeordneten Signalelemente
S. bis S^ im Register 34b gespeichert. Die relative
Phasenlage jedes empfangenen Signalelementes ist durch Vektorpfeile angegeben, v/ie den Pfeil 36b„ Zum Decodieren
der im Register 34b enthaltenen Signalgruppe ist eine
Phasendrehung notwendig, die den gleichen Betrag, aber der entgegengesetzten Richtung der dem Sendesignal aufgeprägten
Phasendrehung hat. Diese Phasendrehung kann in einer komplexen Multiplikationseinheit 38b erfolgen,
welche die angegebenen Phasendrehungen bewirkt, welche zu den im Sendesignal 26 aufgeprägten Phasendrehungen
entgegengesetzt sind. Komplexe Multiplxkationseinheiten werden bei der Erläuterung des Decodierers anhand Fig.
noch im einzelnen beschrieben.
Das Aus gangs signal der Multiplikationseinheit 38b, dessen Phase wiederum durch Pfeile, wie der Pfeil 40b? angegeben
ist, wird einer komplexen Summiereinheit 42b zugeführt. Die von dieser Sumxaiereinheit gebildete Summe ist ein
Vektor, dessen Amplitude das 16-fache der Amplitude des Signales 28b und dessen Phasenlage 0° beträgt. (16^°).
Aus den Pig, 5a, 5^ und 5c ist ersichtlich, daß jedem .
Element der gleichen Stufe der Schieberegister 34-a, 34b
und 34c von der zugeordneten' Multiplikationseinheit 38a, 38b und 38c die gleiche Phasendrehung erteilt wird. Die
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den Reflektoren a und c zugeordneten Signale haben jedoch in den Registern eine andere Relativsteilung,
"bei der eine Korrelation nicht vorliegt, während die dem Heflektor b zugeordneten Signale im Register zentriert
sind und daher korreliert \verden. In dieser Hinsicht ist zu bemerken, daß das Signal S , also das
erste Echoelement vom Reflektor a zur Zeit t » o, das Register bereits verlassen hat und der gesarate Code
gegenüber den entsprechenden Elementen im Register 34b
nach rechts verschoben ist, so daß in der Stellung S.g
im Register 34a kein Signal enthalten ist. Entsprechend
sind die Codeelemente im Register 3^-c gegenüber den
Elementen im Register 34b um eine Stelle nach links verschobene Wie durch die Summenwerte an den Ausgängen
der Summiereinheiten 42a, 42b und 42c angegeben ist, wird die reflektierte Energie aus dem zugeordneten Entfernungsintervall
bedeutend verstärkt, während die Energie von benachbarten Entfernungsintervallen, nämlich
den Reflektoren a und c, wesentlich gedämpft wird.
Eine wichtige Eigenschaft eines Decodierungssystems für
Pulskompression ist das -Verhältnis der von Reflektoren innerhalb eines speziellen, untersuchten Entfernungsintervalles
stammenden Energie zu der aus benachbarten Entfeniungsintervallen empfangenen Energie. Es ist festzustellen,
daß ein Anteil der Energie in dem decodierten Ausgangssignal für ein bestimmtes Entfernungsintervall
ihren Ursprung nicht nur in benachbarten Entfernungsintervallen hat, sondern ein Seil der Energie auch aus
anderen Entfernungsintervallen empfangen wird, die in
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clou jJiitfernungübereich des ausgesendeten Impulses
liegen» Der in folgenden gebrauchte Ausdruck "IFebenzipfelene.rgie"
soll die Summe der Energie bezeichnen, die in deia Aus gangs signal für ein bestimmtes Entfemungsintervall
vorhanden ist, aber von Reflektoren stamiat, die sich in anderen Entfernungsintervallen befinden»
Es kann gezeigt werden, daß eine erhebliche
Kebenzipfolenergie von Signalen erzeugt wird, die von den Rändern des 3ntfernungsbereich.es des Sendeimpulses
stammen. Der Grund dafür liegt darin, daß von in den Randbereichen liegenden Reflektoren stammende Energie
iia Empfangssignal weniger codierte Elemente erzeugen
und daher ihre Unterdrückung durch mangelnde Korrelation oder Phasenauslöschung reduziert ist. Wie später
noch erläutert wird, ermöglicht die Erfindung eine "Amplituden-Gewichtung" des decodierten Ausgangssignales,
un die Wirkungen von Reflektoren an den Enden des durch die Pulslänge gegebenen Entfernungsbereiches zu reduzieren.
Bei der Auswahl eines Codes für Pulskonpression wird
eine maximale Entfernungsauflösung, also ein großes Verhältnis von Signal- zu Nebenzipfelenergie, bei
geringen Kosten für die zur Signalverarbeitung benötigten Einrichtungen angestrebt. Ein Code, der dem
Sendesignal leicht aufgeprägt werden kann und auch eine angemessene Entfernungsauflösung liefert, umfaßt
N diskrete Phasenzustände, die auf den Winkelbereich von 560° gleichmäßig verteilt sind, bei einer Code-
p
länge von N . Ein solcher Code wird im folgenden auch als Frank-Code bezeichnet. Das erfindungsgemäße Verfahren
länge von N . Ein solcher Code wird im folgenden auch als Frank-Code bezeichnet. Das erfindungsgemäße Verfahren
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macht es möglich, die empfangenen Signale mit hoher
Genauigkeit, Zuverlässigkeit und Wirtschaftlichkeit digital zu decodieren. Obwohl das erfindungsgemäße
Verfahren anhand eines solchen Frank-Code erläutert wird und die als Ausführungsbeispiel dargestellte
'Vorrichtung zur Decodierung eines Frank-Code eingerichtet ist, versteht es sich, daß die Erfindung auch
auf andere Mehrphasen-Code anwendbar ist.
Der Frank-Code ist in der Literatur eingehend behandelt,
beispielsweise in einem Aufsatz von H.C. Heimiller: "Information theory" in IRE transactions, Oktober 1961,
Seiten 25^- "bis 257 "und in einem Aufsatz von H.L. Frank:
"Polyphase Codes With Good IIon-Periodic Correlation
Properties" in Professional Group On Information Theory,Januai
Ein solcher Code mit N diskreten Zuständen und der Länge/1963, N ist durch die Glieder der in Tabella 2 wiedergegebenen
quadratischen Matrix bestimmt, wenn die Glieder zeilenweise von links nach rechts gelesen werden.
Tabelle 2
π0.1
π0.1
v/0.0 π0.1 w0.2
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In der tabelle 2 ist Jeweils V/ » exp(j2jf/N)
und es ist das Element in der lcten Zeile und der pten üpalte mit \l ^ bezeichnet. Die Bezeichnung exp(j2fi/N)
besagt, daß die Zahl e in die(ä2TfZK)te Potenz erhoben
ist, wobei ο = ^. Demgemäß ist V/kp = e^2ir/Di)kP,
was wiederum dem Ausdruck cos (2t^/H)kp + j sin (2il*A0kp
gleich ist und die Phasendrehung eines Vektors um den V/inkel (2ir/N)kp angibt.
.Ohne dabei das allgemeine Prinzip aufzugebens ist es
vielleicht klarer, die Codematrix durch ein Beispiel für IT = 8 anzugeben, das in Tabelle 3 wiedergegeben
ist.
0 | 0 | Tabelle | 0 | 3 | 0 | 0 | 0 | |
O | 90 | 0 | 180 | 225 | 270 | 315 | ||
O | 90 | 180 | 135 | 0 | 90 | 180 | 270 | |
0 | 135 | 270 | 270 | 180 | 315 | 90 | 225 | |
0 | 180 | 0 | 45 | .0 | 180 | 0 | 180 | |
0 | 225 | 90 | 180 | 180 | 4-5 | 27O | 135 | |
O | 270 | 180 | 315 | 0 | 270 | 180 | 90 | |
O | 90 | |||||||
315 270 225 180 135 90 45
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Yon links nach rechts und von oben nach unten gelesen
gibt die tabelle 3 die relativen Phasenverschiebungen
an, die deia Sendesignal als Code aufgeprägt werden müssen. Um die Signalfolgen oder -gruppen zu decodieren,
die vorher durch die Mehrphasen-Funktion codiert worden sind, ist es erforderlich, die Phasen der empfangenen
Signalelemente nach der gleichen Phasenfunktion zurück,
also in entgegengesetzter Richtung zu drehen, wie die
für den Codiervorgang benutzt worden ist. Beispielsweise kann in komplexer Schreibweise eine Phasenverschiebung
von 45° durch eine Multiplikation mit der komplexen
Größe (1 + ö)/'/2 erreicht werden..
Um ein Signalelement zu decodieren, das durch die gerade erwähnte Phasenverschiebung von 4-5 codiert worden ist,
ist eine Multiplikation mit der konjugiert komplexen Zahl der Codierungsfunktion erforderlich, also mit
(1 -.d)//5.
Ss sei nun ein Signal S betrachtet, das aus einer Grupüe
ρ
von N zur Bezugszeit t empfangenen Signalelementen S, +t besteht. Die Korrelationsfunktion für eine Gruppe von Signalelementen, die gemäß der Matrix nach tabelle 2 codiert worden sind, kann durch den Ausdruck
von N zur Bezugszeit t empfangenen Signalelementen S, +t besteht. Die Korrelationsfunktion für eine Gruppe von Signalelementen, die gemäß der Matrix nach tabelle 2 codiert worden sind, kann durch den Ausdruck
K-1
u. = Z tu . (1)
u. = Z tu . (1)
wiedergegeben werden, indem
«fc.t " Jo ^ ^+p+t . (2)
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Für den Fall K = 8 ist die Codematrix für die codierten
Phasenverschiebungen durch die Tabelle 5 gegeben. Die entsprechende Signalmatrix für die erste Gruppe der
empfangenen Signalelemente zu einem willkürlich mit
t = 0 bezeichneten Zeitpunkt gibt die folgende Tabelle 4·
wieder. ---~
S1 | Tabelle 4 | • · s„ | |
so | S9 | • · S15 | |
S8 | S17 | S10 . . | . . S25 |
S16 | S18 . . | ||
S56 S57 S58 * * * * S63
Die Signalelemente für die j nächste Gruppe empfangener und
zu decodierender Signale im Zeitpunkt t = 1 gibt die folgende Tabelle 5 wieder.
S2 | Tabelle 5 | • · S1 | |
S1 | S10 | 7, * * | |
S9 | S18 | 11 * * | |
S17 | S19 . . | ||
S57 S58 S59 . .
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Den Tabellen 4- und 5 ist zu entnehmen, daß der Unterschied
zwischen den Gruppen aufeinanderfolgender codierter Signalelemente zu den Zeiten t « 0·und t « 1 der Fortfall
des mit Sq bezeichneten Signales und die Addition eines
neuen, mit Sg^ bezeichneten Signalelementes ist.
Die durch Gl. (1) angegebene Decodierungsfunktion kann
mittels Recheneinrichtungen verwirklicht v/erden, indem zunächst jedes Signalelement einer bestimmten Gruppe
mit der angegebenen Phasendrehung multipliziert wird und dann die in der Phase gedrehten Signale addiert
werden. Bei einer digitalen Datenverarbeitung müssten
2 2
dann N komplexe Multiplikationen und N komplexe Additionen
ausgeführt werden· Indem zunächst die Signal— elemente jeder Gruppe summiert v/erden, welche die gleiche
Phasendrehung erfordern, kann die Anzahl der komplexen Multiplikationen auf N reduziert werden, jedoch werden
ρ
noch immer IT komplexe Additionen benötigt. Da jede Gruppe empfangener Signalelemente nur einem Entfernungsintervall entspricht und bei typischen Anwendungen in der
noch immer IT komplexe Additionen benötigt. Da jede Gruppe empfangener Signalelemente nur einem Entfernungsintervall entspricht und bei typischen Anwendungen in der
10
Radartechnik 2 Entfernungsintervalle benutzt werden, müssten bei einem relativ einfachen Code von nur II = 8
Radartechnik 2 Entfernungsintervalle benutzt werden, müssten bei einem relativ einfachen Code von nur II = 8
18 diskreten Phasenzuständen beispielsweise 2 pder 262 komplexe Additionen während jeder Sendeperiode ausgeführt
werden. Y/eiterhin wurden bei der Anwendung der oben
erwähnten Technik Schieberegister mit II Ausgängen benötigt,
Bei Mikrominiatur-Schaltungen ist die Anzahl der benötigten Ausgangsleitungen ein bedeutender Faktor für die Größe
und Wirtschaftlichkeit der Baueinheiten, so daß ein Konzept, das zu einer erheblichen Reduzierung der Anzahl
der Ausgänge führt, bereits schon aus diesem Grunde einen bedeutenden wirtschaftlichen Vorteil hätte.
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Wie nun erläutert wird, kann durch die Erfindung die notwendige Anzahl der komplexen Additionen "bedeutend
reduziert werden. Aus der Tabelle 2 ist ersichtlich, daß in der kten Zeile der Phasensprung zwischen auf-
k
einanderf olgenden Matrixelementen Vi beträgt, u, . und uk t+1 un"berscaei<ieii sich durch die ersten und letzten Elemente in einer Zeile und einer Phasenverschiebung um W für die übrigen Elemente« Diese Tatsache kann
durch die Fortsetzung des numerischen Beispieles für den Code mit N = 8 verdeutlicht Werdens
einanderf olgenden Matrixelementen Vi beträgt, u, . und uk t+1 un"berscaei<ieii sich durch die ersten und letzten Elemente in einer Zeile und einer Phasenverschiebung um W für die übrigen Elemente« Diese Tatsache kann
durch die Fortsetzung des numerischen Beispieles für den Code mit N = 8 verdeutlicht Werdens
uo | ,t+1 s | iuo,t | - S0) Vl0 + S | 8W° |
U1 | ,t+1 " | (U1st | - V ^ + | S16 ' |
U2 | ,t+1 " | (u2,t | -S16)W82 + | S24 |
6 . O 1!?2
-S56) W 7 + flc|| W1
Da Wk der Größe Wk*"N gleich ist, wird
-S8 +
- S16 +
uo | ,t+1 |
U1 | ,t+1 |
U2 | ,t+1 |
Γ?
- 409843/1072
Die Gl. (4) macht deutlich, daß die Zahl der erforderlichen komplexen Additionen auf 3N reduziert wird.
Bei der oben erwähnten Anwendung mit 1024 Kntfernungs- ι
Intervallen würde die Anzahl der komplexen Additionen von 262 144 auf 49 152 reduziert. Es ist ebenfalls ersichtlich,
daß dieses Prinzip bei Mehrphasen-Codes anwendbar ist, die durch eine NxN- Matrix mit beliebigem
N dargestellt werden können, und nicht auf Potenzen von 2 beschränkt ist.
Bevor eine bevorzugte Ausführungsform eines Decodierers
nach der Erfindung im einzelnen beschrieben wird, soll zunächst ein liadarsystem beschrieben werden, das für
das Aussenden mehrphasig codierter Signale sowie zum Empfang und zur Verarbeitung der reflektierten Echosignale
geeignet ist.
V/ie aus Fig. 6 ersichtlich, die den Sende- und Synchronisationsteil
eines solchen Radargerätes zeigt, liefert ein Haupto3zillator 50 ein HP-Signal mit einer Frequenz
f,j an einen Taktgenerator 52. Der Taktgenerator 52, der
übliche Differenzier- und Impulsformerkreise enthalten kann, liefert eine üeihe von Taktimpulsen, die in Fig. 8
durch die Kurve 54 dargestellt sind, an einen Zähler 56.
Der Zähler 56 ist mit einer Logik 58 über ein mehradriges
.Kabel 60 verbunden. Die Logik 58 enthält geeignete Logikkreise,
die bewirken, daß auf ausgewählten Ausgangsleitungen bei vorbestimmten Zählerständen des Zählers 56
vorbereitungasignale erscheinen.
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Sofern nichts anderes angegeben ist, werden alle im folgenden erwähnten Flipflops dadurch gestellt, daß
ein Signal mit dem Pegel einer logischen 1 an den J-Eingang angelegt wird, während zum Rückstellen ein
Signal mit dem Pegel einer logischen 1 an den K~Eingang
angelegt werden muß. Für die logische 1, die auch als Vorbereitungssignal dient, kann willkürlich ein positives
Potential gewählt werden· Wenn ein Flipflop gestellt istj
hat sein Q-Ausgang das Potential einer logischen 1, während im rückgestellten Zustand der Q-Ausgang auf dem
Niveau einer logischen 0 liegt, das willkürlich als Masse- oder Bezugspotential gewählt sein kann.
Wenn der Zähler 56 seinen Höchststand erreicht hat, beispielsweise 2048, geht er automatisch auf 0 zurück. ·
Die Logik 58 stellt den Zählerstand Null fest und führt
der J-Klemme eines Steuerflipflop 62 ein Vorbereitungssignal
(Signal mit dem Pegel einer logischen 1) zu. Der Q-Ausgang des Flipflop 62 ist mit einem Treiber oder
Leistungsverstärker 64 verbunden. Der Treiber 64 kann
von jeder beliebigen Art eines steuerbaren HF-Verstärkers
bestehen und einen Verstärker mit gekreuzten Feldern (GFA) oder eine Wanderfeldröhre (TWT) umfassen. Der
Treiber 64 ist so ausgebildet, daß er vorbereitet ist, also einen HF-Ausgangsimpuls liefert, während sich das
Flipflop 62 im gestellten Zustand befindet.
Ein Code mit N = 8 Phasenzuständen umfaßt 64 Elemente,
deren Phasenlage in der Tabelle 3 angegeben ist. Die Logik 48 liefert an den K-Eingang des Flipflop 62 ein
Signal mit dem 1-Pegel, wenn der Zähler 56 den Stand
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erreicht. Daher schaltet der Q-Ausgang des Flipflop nach 64 Zählschritten auf den O-Pegel um und es wird
der Treiber 64 gesperrt, d.h., daß. er kein Ausgahgssignal
mehr erzeugt.
Diis Eingangssignal mit einer Frequenz fQ wird dem Treiber
von einein Frequenzvervielfacher 66 zugeführt, der die ihm vom Hauptoszillator 50 zugeführte Frequenz f,. heraufsetzt,
beispielsweise durch die Erzeugung von Harmonischen an einem nichtlinearen Glied und anschließender Filterung.
Das geatstete Ausgangssignal mit der Frequenz fQ, das
in Fig. 8 durch die Kurve 72 v/ieder gegeben ist, v/ird auf einer Leitung 68 einer Phasenschieberanordnung 70
zugeführt. Diese Phasenschieberanordnung wird von der Logik 58 so gesteuert, daß die HF-Impulse 72 genäß dem
Mehrphasencode nach Tabelle 3 codiert werden. Die Logik enthält übliche Verknüpfungsglieder, zum Erkennen der
Zählerstände von 0 bis 63 und zum Einschalten der jedem Zählerstand zugeordneten Kombination von Phasenschiebern.
Für den Code nach Tabelle 3 können die erforderlichen Phasenverschiebungen -mit Hilfe von drei Phasenschiebern
74, 76 iind 78 erzielt werden. Diese Phasenschieber können
aus Hohlleiter-Abschnitten mit daran angeordneten Dioden oder Varactoren bestehen, so daß die angegebene Phasenverschiebung
eingeführt wird, wenn den entsprechenden Phasenschiebern das Vorbereitungssignal zugeführt wird.
Beispielsweise "bewirkt der Phasenschieber 72I- eine Phasenverschiebung
von 450, wenn er vorbereitet ist, und keine
Phasenverschiebung, wenn ihm kein Vorbereitungssignal zugeführt v/ird. Es ist zu bemerken, daß die für den Code
nach Tabelle 3 erforderlichen Phasenverschiebungen durch
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die richtige Kombination von nur drei Phasenschiebern erzielbar sind. Beispielsweise kann eine Phasenverschiebung
von 315° durch das Einschalten aller drei
Phasenschieber erzielt werden, während eine Phasenverschiebung
von 225° von den Phasenschiebern 74 und 78
und eine Phasenverschiebung von 135° von den Phasenschiebern
74 und 76 bewirkt wird,
Das phasenmodulierte Ausgangssignal der Phasenschieberanordnung
70 wird in einem 1IF-Leistungsverstärker 80,
bei dem es sich wiederum um einen CFA oder eine TUT
handeln kann, auf die endgültige leistung verstärkt und dann über eine Sende-Empfangs-Weiche 82 (Duplexer)
der Sende- und Empfangsantenne 20 zugeführt.
Die von sich innerhalb der Strahlungskeule 22 der Antenne 20 befindenden Reflektoren (Fig. Ό empfangene HF-Energie
wird von der Antenne 20 über die Sende-Empfangs-Y/eiche
dem Mischer 84 der in Fig. 7 dargestellten Empfangseinrichtung zugeführt. Dem Mischer 84 wird außerdem von
einem stabilen Lokaloszillator 86 ein solches HF-Signal zugeführt, daß der Mischer das empfangene HF-Signal in
einen ZF-Bereich transformiert· Das Ausgangssignal des
Mischers 84 wird einem ZF-Verstärker 88 zugeführt. Das verstärkte Ausgangssignal des ZF-Verstärker 88 wird mit
Hilfe eines Phasendetektors 92 phasendemoduliert, dem ·
von einem Bezugsoszillator 90 ein ZF-Signal zugeführt
wird. Wenn das von dem Phasendetektor 92 empfangene Eingangssignal durch einen Vektor der Länge A iait einer
Phase B relativ zur Phase des von dem Bezugsoszillator zugeführten Signales, dessen Phase willkürlich als Bezugsphase gewählt wird, betrachtet wird, dann kann das Aus-
409843/1072 m/m
gangssignal ca.es Detektors 92 durch die Größe A cos B
wiedergegeben werden. Dieses Signal wird auch manchmal im folgenden rait "I" "bezeichnet, weil dieses Signal
"in Phase" ist. Bei komplexer Behandlung der Vektoren handelt es sich auch um die reelle Komponente·
Das Ausgangssignal des ZF-Verstärkers 88 wird außerdem
einem zv/eiten Phasendetektor 94- zugeführt, dem das
Signal des Bezugsoszillators 90 nach einer Phasenverschiebung
von 90° im Phasenschieber 96 zugeführt
v/ird. Demgemäß ist das Aus gangs signal des Phasendetektors 94- gegenüber dem Ausgangs signal des Phasendetektors
92 um 90° verschoben und kann demnach durch die Größe A sin B wiedergegeben werden. Diese Größe wird manchmal
auch mit "Q" bezeichnet, weil dieses Signal zu der Bezugsphase "in Quadratur" steht. Bei komplexer Betrachtungsweise
handelt es sich um die imaginäre Komponente.
!Für die Länge des Entfernungsbereiches, der von dem
Bearbeitungsteil des Empfängers zu untersuchen ist, sind viele Gesichtspunkte maßgebend. Beispielsweise bestimmen
die Höhe, das Strahlungsdiagramm und der nach unten, gerichtete Neigungswinkel der Antenne, welcher Entfernungsbereich
von der ausgesendeten Energie beleuchtet wird. Hier sei willkürlich angenommen, daß die Periode 1S
der Sendeimpulse (Fig. 8) in 2048 Entfernungsintervalle geteilt ist und daß der von dem Verarbeitungsteil des
Systems zu untersuchende Entfernungsabschnitt der 512 Entfernungsintervalle
umfassende mittlere Bereich jeder Sendeperiode ist.
./■ 409843/1072
Von einem Flipflop 98 (Fig. 6) wird in Abhängigkeit
von VorbereitungsSignalen, die ihm von der Logik 58
zugeführt werden, ein Torsignal 99 (Fig. 8) erzeugt, das im Bereich zwischen dem nächsten und dem weitesten
interessierenden Entfernungsintervall den 1-Pegel hat.
Beispielsweise wird die J-Klemrne des Flipflop 98 vorbereitet,
wenn der Zähler 56 den Stand 768 erreicht,
und es wird dann die K-Klemme beim Zählerstand 1280
vorbereitet, so daß dann 512 Entfernungsintervalle
in dem interessierenden Entfernungsbereich enthalten
Während der Dauer des den interessierenden Entfernungsbereich kennzeichnenden Torsignales oder des Ileßintervalles
tasten durch die Zufuhr von Taktsignalen gesteuerte Analog-Digital-Umsetzer 100 und 102 die
reellen und imaginären Videosignale ab, die ihnen vom' Phasendetektor 92 bzw. 94- zugeführt werden. Die Digital-Analog-Umsetzer
bilden aus den Videosignalen digitale V/örter mit der gewünschten Genauigkeit· Beispielsweise
kann jedes Wärt 8 Bits, einschließlich eines Vorzeichenbits, enthalten. Das Torsignal wird mit den-Taktimpulsen
54- (Fig. 8) in einem UND-Glied 104 (Fig. 6) kombiniert.
Es ist das Ausgangssignal dieses UND-Gliedes, das den
Analog-Digital-Umsetzern 100 und'102 zur Synchronisation zugeführt wird.
Die digitalen Wörter, die für den Amplitudenwert der
reellen und imaginären Videosignale charakteristisch sind, werden von den Analog-Digital-Umsetzern über mehradrige
Kabel 105 und 106 je. einem Pufferspeicher 108 bzw.
110 zugeführt. Die reellen und imaginären Binärwörter
409843/1072 m/'
werden aus den Pufferspeichern über mehradrige Kabel
114- und 116 in einen Decodierer 112 eingegeben. Die übertragung der Binärwörter erfolgt in Abhängigkeit
von Steuersignalen, die den Pufferspeichern von den Decodierer 112 zugeführt werden. Bei dem dargestellten
Beispiel ermöglicht das Einschalten von Pufferspeichern, daß der Decodierer 112 mit reduzierter Geschwindigkeit
arbeitet. Es versteht sich jedoch, daß bei Anwendungen, bei denen die Verarbeitungszeit keine wesentliche Eolle
spielt, solche Pufferspeicher nicht benötigt werden und der Decodierer mit der Geschwindigkeit arbeiten kann,
mit der die Daten von den Umsetzern zugeführt werden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel werden die
Daten in den Pufferspeicher in Abhängigkeit von den von dem UND-Glied 104- gelieferten !Paktimpulsen während
der Dauer des Meßiaitervalles gespeichert, während das
Auslesen der Daten unter der Steuerung des Decodieres während des außerhalb des Meßintervalles liegenden Seiles
der Impulsperiode erfolgt.
Eine bevorzugte Ausführungsform des Decodierers 112, der
die oben erwähnten Torteile der hohen Zuverlässigkeit und der Heduktion der Anzahl der erf O3?derlichen arithmetischen
Operationen aufweist, ist in Fig. 9 in Form eines Blockschaltbildes dargestellt. Y/ie ersichtlich, weist
der Decodierer 112 einen Eingangs-Subtrahierer 134· und
acht Verarbeitungs-Baugruppen 122 bis 129 auf. Die Baugruppen 126 bis 129, die in Blockform dargestellt sind,
sind in ihrem Aufbau mit den Baugruppen 122 bis 125 identisch. Alle in Fig. 9 dargestellten Einheiten weisen
zwei parallele Kanäle für die separate Verarbeitung der
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reellen und imaginären üignalkomponenten auf und es
sind alle Verbindungsleitungen mehradrige Kabel, beispielsweise 16~adrige Kabel mit acht Adern für
jedes reelle und jedes imaginäre Wort.
Der Subtrahierer 13^· und die erste Verarbeitungs-Baugruppe
122 sind in Fig« 10 mehr im einzelnen dargestellt. Wegen der Übereinstimmung zwischen den Verarbeitungs-Baugruppen
ist es leicht erkennbar9 daß die übrigen Baugruppen des Decodierers nach Fig. 9
in gleicher Weise aufgebaut sein können. In Fig. 10 sind die Einheiten in jedem der beiden Kanäle mit den
gleichen Bezugsziffern versehen wie in Fig9 % jedoch
sind die Bauteile für den reellen Kanal durch ein I und die Einheiten für den imaginären Kanal durch Q
ergänzt.
Wie in Fig. 10 dargestellt, erzeugt eine Uhr .130 Uhrimpulse in einem solchen Abstand, daß die Daten aus einer
gewünschten Anzahl von Entfernungsintervallen, beispielsweise 512 Entfernungsintervallen pro Impulsperiode9
während jeder Verarbeitungsperiode,PI, die in Fig» 8
durch die Kurve 133 wiedergegeben ist, verarbeitet werden können. Die Impulse der Uhr 130 werden in einem UND-Glied
135 mit dem Q-Ausgangssignal des Flipflop 98 in Fig0
kombiniert, um allen Einheiten des Decodierer^ nach den
Fig. 9 und 10 im Verarbeitungsintervall Uhrimpulse buzuführen^
ausgenommen den. festen Registern.« Hie die
Kurve 133 i& Fig. 8 zeigt^ ist" die V-erarböitmngsperiode
das Komplement zu der M©Bper£ode9 die dusch das too. der
/ ·■■■■ -· [
Off 6 .
4Ü84-3/1Q72
nächsten "bis zur weitesten interessierenden Entfernung
reichenden Entfernungstor bestimmt ist
(siehe Kurve 99 in Fig. 8).
Die Ausgangssignale der Uhr 130 werden auch den Pufferspeichern
108 und 110 (Fig. 7) zugeführt ,'· um das Verschieben
des nächsten Worzes aus diesen Pufferspeichern in die reellen und imaginären Schieberegister 1321 und
132Q sowie die Subtrahierer 134-1 und 134Q zu bewirken. ·
Die Ausgangs signale der Schieberegister 1321 und 1-32Q
werden den Subtrahenten-Eingängen der Subtrahierer 1J54I ·
bzw. 134Q zugeführt. Die Auögangssignale der Subtrahierer
werden Volladdierern 1381 und 138Q zugeführt. In diesen
Addierern werden die Ausgangssignale der Subtrahierer zu den Ausgangssignalen von Multiplizierern 1401 und
140Q addiert. Die Multiplizierer 140 bilden das/Vektorprodukt
einer vektoriellen Größe, die in-einem Register
1421 bzw. 142Q gespeichert ist, mit dem Vektor,/der von
dem festen Register 144 zugeführt wird.
Zur Erläuterung der Operation der komplexen Multiplizierer sei daran erinnert, "daß das Produkt zweier komplexer
Zahlen S1441 + ^jS144Q und S1421 + Z
"* S144Q S142Q + ^S144Q S142I
ist, wenn S144-J- und S144Q die reelle bzw. imaginäre Komponente
des vom Register 144 zugeführten Vektors, S142T
und S142W äie reelle bzw. imaginäre Komponente der im
Register 142 gespeicherten vektoriellen Größe und (ö Wi S 142I - S144Q S142Q) sowie (S144Q S142I + S144I Ö
die reellen bzw, imaginären Glieder des komplexen Produktes
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sind, die,den Ausgangsleitungen 1461 bzw. 146Q zugeführt
werden. Die Multiplizierer 1401 und 140Q. können in der in den Fig, 11 und 12 angegebenen Weise ausgebildet
sein. Wie in Fig, 11 dargestellt, bilden Multiplizierer
146 und 148, bei denen es sich um digitale Multiplizierer herkömmlicher Bauart handeln kann, die
Glieder S1441 S1421 und S144^ S143^ und es wird das
letzte Glied von dem ersten in einem Subtrahierer I50.
subtrahiert, um das reelle Glied des komplexen Produktes zu bilden. Ebenso bilden, wie in Fig.12, dargestellt,
Multiplizierer 152 und 154 die Glieder S144Q S1421 und
S1441 S142Q und es werden diese Glieder im Addierer
kombiniert, um das imaginäre Glied des komplexen Produktes zu bilden.
Wie aus Fig. 10 weiter ersichtlich, werden die vjön den
Multiplizierern 1401 und 14OQ gelieferten reellen und
imaginären Glieder des Produktes . Addierern 1p8I und 138Q
und einem komplexen Addierer 158 in Fig. 9 zugeführt, Das
Ausgangssignal des komplexen Addierers 138 wirdzur Verwendung
im folgenden yerarbeitungszyklus im Register gespeichert. Die Register 142 und die entsprechenden Begister
in den Baugruppen 123 bis 129 werden durch ein Signal R zurückgestellt, das von der Logik 58 in Fig.
beim Zählerstand 1024 zugeführt wird. Es werden also alle Register vor Beginn eines neuen Verarbeitungszyklus gelöscht.
Die N, im vorliegenden Fall also acht Baugruppen 122 bis 129 sind durch zweikanalige Schieberegister 160 bis 166 f
getrennt· Das Ausgangssignal des Schieberegisters 160 * ■
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speist die Verarbeitungs-Baugruppe 125 und es sind
die Einheiten der Baugruppe 125 mit den gleichen Be-"zugszif£ern
versehen wie die entsprechenden Einheiten der Baugruppe 122, jedoch folgt den Bezugsziffern der
Buchstabe a. Das Ausgangssignal (Produkt) des Multiplizierers
140a wird als eines der Eingangssignale dem komplexen Addierer 158 zugeführt. Der komplexe Addierer
158 umfaßt zwei Kanäle mit üblichen Volladdierern, von denen der eine Kanal das reelle Glied und der andere
Kanal das imaginäre Glied verarbeitet.
In gleicher Weise speist das Schieberegister 161 die Verarbeitungs-Baugruppe 124 und es sind die Einheiten,
welche die Baugruppe 124 bilden, mit den gleichen Be-' zugsziffern bezeichnet wie die entsprechenden Einheiten
in der Baugruppe 121, jedoch sind die Bezugsziffern durch den Buchstaben b ergänzt. Das Aus gangs signal des
Multiplizierers 140b wird als Eingangssignal einem komplexen Addierer 167 zugeführt.
Das Ausgangssignal des Schieberegisters 162 wird der Baugruppe 125 zugeführt, deren Einheiten durch den zu_
sätzlichen Buchstaben c gekennzeichnet sind. Das von dem Multiplizierer 140c gelieferte Ausgangssignal wird in
dem komplexen Addierer 167 mit dem Ausgangssignal der
Baugruppe 124 kombiniert·
In gleicher Vfeise werden die Baugruppen 126 und 127 von
den AusgangsSignalen der Schieberegister 165 bzw. 164
gespeist und enthalten Einheiten, die zu denjenigen der anderen Baugruppen identisch sind und durch zusätzliche
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Buchstaben d "bzw. e gekennzeichnet werden«, Die von den
nicht mehr dargestellten Llultiplizierern dieser Baugruppen gebildeten Produktglieder \verden in einem komplexen
Addierer 171 kombiniert. Die Baugruppen 128 und
129 haben den gleichen Aufbau wie die anderen Baugruppen und es sind ihre Einheiten durch' den zusätzlichen Buchstaben
f bzw. g kenntlich gemacht» Die Baugruppen 128 und 129 sind an die Ausgänge der! Schieberegister 165
bzw. 166 angeschlossen und es werden die Ausgangssignale dieser Baugruppen im Addierer 173 kombinierte
Die Ausgangssignale der Addierer 158 und 167 werden in
einem weiteren Addierer 169 kombiniert. Ebenso werden die Ausgangssignale der Addierer 171 und 173 in einem
weiteren Addierer 175 kombiniert und es wird dann die Summe der Ausgangssignale der Addierer 169 und 175 in
einem Addierer 177 gebildet. Die. zuletzt erwähnten Addierer sind alle zweikanalige Einrichtungen, in denen
der eine Kanal zur Verarbeitung der reellen und der andere Kanal zur Verarbeitung der imaginären Signal—
komponenten dient.
Der Addierer 177 bildet fortlaufend den decodierten Wert
für jedes Entfernungslntervall innerhalb des Entfernungstores und es werden diese Signale einem dreistufigen
Schieberegister 172 zugeführt, das in Fig. 13 dargestellt
ist. \i±e aus Fig. 13 ersichtlich, ist mit dem Register
eine Subtrahiereinrichtung, die zwei Subtrahierer 1?6
und 178 umfaßt, mit dem Register 172 derart verbunden3
daß die beiden äußeren Stufen des Registers mit einer
Verschiebung um ein Bit.saoh rechts mit der Subtrahier«=
Α09843/1Θ72
anordnung verbunden sind, was einer Seilung durch. 2
in binärer Arithmetik entspricht. Diese gerade beschriebene Verschiebung der voreilenden und nacheilenden
decodierten Signalwerte, also der dem gerade verarbeiteten Entfernungsintervall vorausgehenden und
folgenden Entfernungsintervalle, ist einem Gewichtungsfaktor
von 0,5 äquivalent und hat die Wirkung einer Unterdrückung von ITebenzipfelänergie, also der relativen
Unterdrückung von Energie, die auf reflektierende Quellen in anderen als dem decodierten Entfernungsintervall zurückzuführen
ist. Die beschriebene Art der Gewichtung wurde wegen ihrer einfachen Verwirklichung und im Hinblick
auf die Tatsache gewählt, daß eine Gewichtungsfunktion von 0,5 bei dem dargestellten Ausführungsbei—
spiel eine annehmbare Verbesserung des Verhältnisses von Signal- zu Nebenzipfelenergie ergibt. Es versteht
sich jedoch, daß auch andere Gewichtungsfunktionen bei der Erfindung verwendet werden können. Beispielsweise
können zwischen die erste und die letzte Stufe des Schieberegisters einerseits und die zugeordneten Subtrahierer
andererseits Divisionseinrichtungen eingeschaltet werden. Auch kann zwischen die zentrale Stufe
des Registers 172 und den Subtrahiefcer 176 ein Multiplizierer
angeordnet sein.
Wie bei der Beschreibung der Wirkungsweise der erfin— dungsgemäßen Vorrichtung noch deutlicher erkennbar
wird, werden K Arbeitszyklen benötigt, um das Ausgangssignal
zu erzeugen, das für den decodierten Viert des ersten Entfernungsintervalles charakteristisch ist·
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Bei der Anwendung der in Pigο 13 dargestellten Schaltungsanordnung
wird das gewichtete Ausgangssignal einen nicht näher dargestellten Verbraucher erst drei Arbeitszyklen
nach der Decodierung des ersten Entfemungsintervalles zugeführt. Zu diesen Zweck wird das Aus gangs signal
des Subtrahierers 178, bei den es sich um das codierte und gewichtete Ausgangssignal handelt, durch
ein Ausgangstor 180 geleitet, das von einem Torsignal 181 in Fig. 8 gesteuert wird» Das Torsignal v/ird von dem
Q-Ausgang eines Flipflop 182 geliefert, das bei einen vorbestimmten Zählerstand gestellt wird, beispielsweise
nach dem 67ten Zählschritt (N + 3) nach dem Rückstellimpuls.
Ein Logikkreis 184 stellt fest, wenn ein Zähler
186 den zuletzt genannten Stand erreicht hat, und führt dann dem J-Eingang des Flipflop 182 ein Stellsignal zu.
Sowohl der Zähler 186 als auch das Flipflop 182 werden von dem R-Signal zurückgestellt, das die Logik 58 nach
Fig. 6 vor dem Start jedes Verarbeitungszyklus liefert.
Demgemäß läßt das Ausgangstor 180 die Ausgangssignale
vom Subtrahierer 178 erst dann passieren, wenn sich die Arbeitsweise des Gerätes stabilisiert hat.
Beim Betrieb des beschriebenen Ausführungsbeispieles emittiert der in Fig. 6 dargestellte Sender eine Folge
von HF-Impulsen mit einer Pulsfolgefrequenz 1/2 (Kurve
72 in Fig. 8)e Jeder ausgesendete Impuls ist durch N
verschiedene Phasenzustände codiert und umfaßt Ii"" Codeelemente
(siehe Fig. 3)o Das Codieren des Sendeimpulses
erfolgt mit Hilfe der Phasenschiebereinheit 70, die von der Logik 58 gesteuert wird« Bei einem Code mit acht
Phasenzuständen spricht die Logik 58 auf die Zählschritte
0 bis 63 des Zählers 5δ an und aktiviert die richtige
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Kombination der Phasenschieber, so daß die in· der Tabelle 3 angegebenen Phasenverschiebungen dem/Sendeimpuls
aufgeprägt werden.
Während der Seit zwischen den Sendeimpulsen v/erden von der in Fig. 7 dargestellten Empfangseinheit die Echosignale
von Objekten empfangen, di$ sich innerhalb der
Strahlungskeule der Antenne 20 befinden. Es sei bemerkt, daß jeder angestrahlte Reflektor ein mehrphasig codiertes
ο
Signal der Länge N reflektiert. Wenn der Abstand zwischen reflektierenden Quellen kleiner ist als die Länge des ausgesendeten Impulses, so fallen die Echosignale von benachbarten Reflektoren zeitlich zusammen·
Signal der Länge N reflektiert. Wenn der Abstand zwischen reflektierenden Quellen kleiner ist als die Länge des ausgesendeten Impulses, so fallen die Echosignale von benachbarten Reflektoren zeitlich zusammen·
Das Torsignal 99 in Fig· 8 wird mit den Taktimpulsen 54-'
in dem UND-Glied 104 kombiniert, um Abtastimpulse zu bilden, welche die Operation der Analog-Digital-Umsetzer/
100 und 102 für die reellen und imaginären Signalkomponenten und die Speicherung der Daten in den Pufferspeichern
108 und 110 steuern. Wenn beispielsweise in den Pufferspeichern 512 Werte während jeder Impulsperiode '
gespeichert werden, wie es bei dem behandelten Aus— führungsbeispiel vorgesehen ist, dann können diese
Datenelemente mit SJ, S^, Sp, ..., Sr^ bezeichnet !
werden. Die Signalelemente Sq bis S^-, stellen die erste
empfangene und codierte Signalgruppe, die Signalelenente
S,. bis Sg^, die zweite empfangene codierte Signalgruppe,
die Signalelemente Sp bis Sg,- die dritte Gruppe usw. dar,
so daß die Signalelemente Snna bis S,.,,,, die letzte Gruppe
der Signalelemente bildet, die während einer Impulsperiode au decodieren sind.
409843/1072
Die in den Pufferspeichern während des Meßintervalles
gespeicherten Daten werden während des Verarbeitungsintervalles (Kurve 133 in Pig« 8) in Abhängigkeit von
Uhrimpulsen, die von dem UND-Glied 135 in 3?ig· 10 ge~
liefert werden, wortweise in den Decodierer 112 einge-«-"
taktet. ' ι ■ "
In dem Decodierer 112 v/erden zur einer Zeit t9 die während
jedes Verarbeitungsintervalles dem vom UND'-Glied
135 gelieferten 64ten iaktimpuls folgt die Signalelemente Sq bis Sg^ der ersten Gruppe verarbeitet, um
Teilgruppensignale uQ ^ bis Un ^ am Ausgang der entsprechenden
Multiplizierer 140 und 140a bis 140g zu bilden. Die Summe dieser Signale Un . bis Un . ist dem
decodierten Wert der Signalgruppe Sq bis Sg,, (erstes
Entfernungsintervall) gleich. Es sei erwähnt, daß zu
Beginn jedes Verarbeitungsintervalles IT , also im vorliegenden
Fall 64 Verarbeitungszyklen, die durch die
Uhrimpulse vom UHD-Glied 135 bestimmt sind, benötigt
werden, um das Ausgangssignal zu erzeugen, das für den
decodierten Wert des ersten Entfernungsintervalles charakteristisch ist. Die Ausgangssignale, die für die
decodierten Werte der folgenden EntfernungsIntervalle
charakteristisch sind, werden jedoch danach bei jedem folgenden "Verarbeitungs int ervall gelieferte
Gl. (3) gibt das grundlegende Schema für die rekursive
2 Arbeitsweise wieder, bei der die vollständigen N Signal«
elemente einer Gruppe codierter Signalelemente in N Seil« gruppen unterteilt werden· Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
mit HaS gibt ©s acht Teilgruppen und
/10 7 2
es ist die Gesamtheit der Teilgruppensignale u auf der linken Seite der Gl. (3) gleich dem decodieren
V/ert der Gruppe der Signalelemente, die während der
Periode t + Ί verarbeitet wird, und zwar ausgedrückt als !Punktion der Teilgruppensignale u, die während
der vorhergehenden Periode t gebildet worden sind. Anstatt daß in dem Decodierer 112 jedem einzelnen
Datenelement in Jedem Zeitintervall die erforderliche Phasenverschiebung individuell aufgeprägt wird, wird
die erforderliche Phasenverschiebung den von Jeder Baugruppe gelieferten modifizierten Teilgruppenaignalen
aufgeprägt. Die Modifikation der Teilgruppensignale der zuletzt verarbeiteten Gruppe kompensiert das Hinzutreten
eines neuen codierten £3ignalelementes am einen Ende und
das Abgehen des ältesten Signalelementes am anderen Ende
Jeder Teilgruppe. Auf diese Weise kann der Aufbau des Decodierers erheblich vereinfacht und die für den Decodierer
aufzuwendenden Kosten erheblich vermindert werden.
Die Eingangsstufen des Decodierers 112, die von dem Schieberegister 132 und dem Subtrahierer 134 gebildet
werden, vereinfachen die erforderliche Verarbeitung, inden sie die Differenz zwischen den um N Zeitschritten
verschobenen Signalen S. und S. „ bilden. Beispielsweise sind zur Zeit t + 1 die Signalpaare der Gl.
nämlich S8 - S0, S16 - Sq, S34 - S^, ....,S^ - S
^ 5
in den Eingangsstufen gebildet und in den Stufen der
Schieberegister 160 bis 166 gespeichert worden. Obwohl die Schieberegister 132 und 160 bis 166 in Fig. 9 um der
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Klarheit willen als getrennte' Einheiten bezeichnet worden sind, versteht es sich, daß sie von einem einzigen
ρ
Schieberegister mit N Stufen gebildet werden können, das N Abgriffe aufweist. Die folgende Tabelle 6 gibt für die Glieder der Gl. (4) die Signalwerte an, die an den Ausgängen der wichtigsten Einheiten der Schaltungsanordnung nach Fig. 9 auftreten, während die.Tabelle 7 die eine Phasenverschiebung bewirkenden Faktoren angibt, die in den festen Registern 144 bis 144g gespeichert sind.
Schieberegister mit N Stufen gebildet werden können, das N Abgriffe aufweist. Die folgende Tabelle 6 gibt für die Glieder der Gl. (4) die Signalwerte an, die an den Ausgängen der wichtigsten Einheiten der Schaltungsanordnung nach Fig. 9 auftreten, während die.Tabelle 7 die eine Phasenverschiebung bewirkenden Faktoren angibt, die in den festen Registern 144 bis 144g gespeichert sind.
Signal Bezugsziffer der Einheit
des Decodierers
134 160 161 162
S64 | -S56 |
S56 | ~ S48 |
S48 | ~ S40 |
S46 | -ί |
S32 | ~ S24 |
S16 | - S8 |
S8 | -so |
U6,t | |
U4,t |
j 164
! 165
; ■ 1O6
140 140a '140b 140c U3 t ■ ■' . 140d
U2 t ' ' 14Oe
u. ,. 14Of
Signal
6,t
" S
40
" S
24
o.t
54
+ S56
316 3S
Bezug3ziffer der Einheit
des Decodierers 1.12
138
138a 138b 138c 138d 138e . 138f 138g
138a 138b 138c 138d 138e . 138f 138g
Tabelle 7 | gespeicherter Faktor | Ψ2. | |
Bezugsziffer des festen Registers |
i | exp-3p15 · | * 0+01 |
JL w Kf KfS^ii **Vfp\i*>*J Vv* ·■■* 144 |
! | exp-a270 . | |
144a | β,φ-0225 . | ||
144b | exp-j180 * | ||
144c | |||
144d 144e 144f 144g
exp-o90 β 0-01
409843/1072
'. „ 40 -
Wie die vorstehenden Tabellen zeigen^ bildet beispiels«
weise der Subtrahierer 134 die Größe S^JL - S,-g und das
Ausgangssignal des Multiplizierers 140 ist u„ ,· Infolgedessen
bildet der Addierer 138 das Glied u„ ^ - Sg-g * S64?
bei dem es sich um ein modifiziertes Teilgruppensignal handelt und das dem in Klammern eingeschlossenen Glied
der letzten Zeile der Gl0 (4) entspricht«, Die Addierer
138a bis 138g bilden gleichartige Glieder» Diese modifizierten Teilgruppensigriale werden in den Registern-14-2
bis 142g während einer Uhrperiode gehalten« Es sei erwähnt
daß die Multiplizierer 140 bis 140g die Vektorprodukte der· in den entsprechenden Registern enthaltenen Werte mit den
Phasenverschiebungs-Faktoren in den zugeordneten festen Registern bilden. Beim nächsten Zeitschritt, also dem
nächsten Uhrimpuls, wird die Gl0 (4) vervollständigt9
und es liefert der Multiplizierer 140 das Glied Mn . „,
bei dem es sich um ein neues Teilgruppensignal handelt. Entsprechend liefern die Multiplizierer 140a bia 140g
an.ihren Ausgängen die Glieder Ug .+/,, tu ..,..,,,
Uq .j.+*j · Die Signale u. ^ werden mit Hilfe der vektoriellen
Addierer 158, 167, 169» 171» 173, 175 und 177 kombiniert,
um den decodierten Signalwert für das Entfernungsintervall
zu bilden, das während der mit t + 1 bezeichneten Verarbeitungsperiode untersucht wurde» Außerdem werden die
Signale u, ,. in den zugeordneten Registern 142 bis 142g
gespeichert, d.h., daß diese Register durch einen neuen Satz modifizierter Teilgruppensignale auf den neuesten
Stand gebracht werden.
Das Ausgangssignal für das VerarbeitungsIntervall t + 1
ist im Register 172 (Klgs 13) gespeichert und ©s werden
40S843/,1©?2 7
während des nächsten Verarbeitungszyklus Jeweils die Hälfte der decodierten Signale aus der Verarbeitungsperiode
t und t + 2 subtrahiert. Da?s decodierte und gewichtete Ausgangssignal wird dann dem Ausgangstor
180 zugeführt und, wenn das Ausgangstor geöffnet ist,
einem nicht näher dargestellten Verbraucher zugeführt, beispielsweise einer Darstellungseinheit·
Pig. 14 veranschaulicht eine weitere Ausführungsform der
Erfindung, bei der die Differenzsignale zwischen den codierten Signalelementen, die einen Abstand von N Ver- '
arbeitungsschritten haben, nämlich S. - S. »j, siehe Gl. CjJ-)
in jeder der Baugruppen gebildet werden anstatt in einem/ einzigen Subtrahierer 134- wie bei der Ausführungsform
nach Fig. 9· Wie aus Fig. 14 ersichtlich, macht diese
Ausführungsform der Erfindung von einem Schieberegister
200 mit N Stufen Gebrauch, das nach Jeweils Ii Stufen '■-mit
einem Ausgang versehen ist. Die verschiedenen £eilgruppensignale
werden in einzelnen Verarbeitungs-Baugruppen 202 bis 209 erzeugt und, wie es für das Ausführungsbeispiel
nach Fig. 9 beschrieben wurde, mit Hilfe von Addierern 158, 167, -171, 173, 169, 175 und 177 kombiniert,
um das decodierte Ausgangssignal zu bilden.
Die Verarbeitungs-Baugruppen 202 bis 209 sind in ihrem Aufbau und in ihrer Funktion identisch, so daß nur eine
Baugruppe 202 im einzelnen dargestellt und beschrieben zu werden braucht. Für den Fall II » 8 bildet die Baugruppe
202 die letzte Zeile der Gl. (4) und es kann die Ausführungsform nach Fig. 14 am besten anhand dieser
Seile beschrieben werden. Es sei angenommen, daß das
409843/1072
Teilgruppensignal \xn +. während eines vorhergehenden
Arbeitszyklus t gebildet worden und iia Register 212
gespeichert ist. Während des nächsten Verarbeitungszyklus t + 1 wird 'das codierte Signalelement Sj-,- im
Subtrahierer 214· von u„ ^ während eines Verarbeitungs—
Teilintervalles subtrahiert. Zu dem Rest wird während
eines nächsten Verarbeitungs^-Teilintervalles das Glied
Q^j, im Addierer 216 addiert und es prägt der Multiplizierer
218 dem modifizierten Teilgruppensignal die
—7
Phasenverschiebung V/ ' auf, so daß das neue Seilgruppensignal
un . y. gebildet wird. In gleicher Weise bilden
die Verarbeitungs-Baugruppen 205 bis 209 dio Glieder
ur . Λ bis Un .*. Alle in Fig. 14 dargestellten Einheiten
weisen zwei parallele Kanäle zur getrennten Verarbeitung der von den Pufferspeichern in Fig. 7
gelieferten reellen und imaginären Signalkomponenten auf und es sind alle Verbindungsleitungen mehradrige
Kabel, die beispielsweise 16 Adern mit jeweils 8 Adern für jedes reelle und imaginäre Wort aufweisen,, Weiterhin
sind alle Einheiten durch Uhrimpulse synchronisiert, ähnlich wie es für die Ausführungsform nach Fig. 9
beschrieben worden ist. c
Es versteht sich, daß die beschriebenen Ausführungsbeispiele
in mancher Hinsicht geändert und abgewandelt werden können, ohne den Rahmen der Erfindung jzA verlassen.
Beispielsweise können für gewisse Werte7 der Phasenverschiebung, wie beispielsweise 0°, + 90°« 180°
und 360° die festen Register wie 144a in Fig. 9 und die
komplexen Multiplizierer wie 140a eliminiert werden und
409843/1072
und äie Ausgänge der Register wie des Registers 142a
unmittelbar mit den zugeordneten Einheiten verbunden -werden, wie den Addierern 138a "und 150a. Weiterhin
sind bei den dargestellten Ausführungsbeispielen Multiplizierer in allen Verarbeitungs-Baugruppen dargestellt
worden, um den allgemeinen Pail für einen Code mit K
Phasenzuständen zu beschreiben. Beim Fall IT » 8 kann jedoch die Multiplikation, die durch manche der Koeffizienten
der tabelle 7 gegeben ist, ohne die Anwendung von itultiijlizierern ausgeführt v/erden. Beispielsweise
kann die in der Baugruppe 123 erforderliche Phasendrehung ausgeführt werden, indem die reellen und imaginären
Ausgangssignale des Registers 142 nach einer Umkehrung
des Vorzeichenbits des imaginären Signales ausgetauscht werden. Die Phasenverschiebung in der Baugruppe
125 kann durch einfaches Umkehren der Vorzeichenbits der reellen und imaginären Signale des Registers
142c bewerkstelligt werden. In der Baugruppe 127 kann die angegebene Multiplikation dadurch erfolgen, daß die
reellen und imaginären Ausgangssignale des Registers 142e vertauscht werden, nachdem das Vorzeichenbit des reellen
Gliedes geändert wurde. Endlich kann der Ausgang des Registers 142g unmittelbar mit den zugeordneten Addierern
verbunden v/erden.
./r
409843/107?
Claims (1)
- PatentansprücheVerfahren zur fortlaufenden Decodierung von nach-2 einander zugeführten Signalen, die Gruppen von N Signalen mit N verschiedenen Phasenzuständen bilden, dadurch gekennzeichnet, daß N modifizierte Teilgruppensignale gespeichert werden und dann die Phase der N modifizierten Teilgruppensignale so eingestellt wird, daß IT Teilgrujrpensignale gebildet werden, deren Summe den decodierten Wert einer "bestimmten Gruppe codierter Signale annähert, daß dann die jeder Gruppe zugeordneten IT Teilgruppensignale summiert und dadurch Signale gebildet v/erden, die im wesentlichen dem decodierten V/ert der entsprechenden Gruppe codierter Signale gleich sind, daß die N Teilgruppensignale als Funktion der Differenz zwischen der bestimmten Gruppe codierter Signale und der nächsten Gruppe modifiziert werden und der so gewonnene neue Satz von modifizierten Teilgruppensignalen anstelle des vorherigen gespeichert und wieder in der beschriebenen V/eise verarbeitet wird.Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die N Teilgruppensignale modifiziert werden, indem zu bzw. von jedem der Teilgruppensignale ausgewählte codierte Signale addiert und andere ausgewählte codierte Signale subtrahiert werden, so daß jedes Teilgruppensignal durch ein anderes Paar ausgewählter Signale modifiziert xvird.408843/10723. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zu "bzw. von den N Teilgruppensignalen zu addierenden und Subtrahierenden codierten Signale ■ so gewählt sind, daß sie um N SignalStellungen in der Folge der codierten Signale verschoben sind.4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die N modifizierten Teilgruppensignale zum Einstellen ihrer Phase mit N vorgewählten Werten vektoriell multipliziert werden.5· Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der decodierte Wert einer Anzahl nacheinander decodierter. Signalgruppen gespeichert und der decodierte Wert einiger der gespeicherten Gruppen durch vorbestimmte konstante Werte modifiziert und von einem der anderen, nicht modifizierten decodierten Werte subtrahiert wird.6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gruppe t + 1 der codierten Signale sich von einer vorhergehenden Gruppe t durch das Fehlen eines Signales Sq an einem Ende der Gruppe fr und ein zusätzliches Signal S^2 am anderen Ende der Gruppe t unterscheidet, die N Teilgruppensignale der Gruppe t mit uQ ^, u,. , , Up , , ... UjJ-,.,. "und die Signale, welche die codierte Gruppe zur Zeit t + 1 "bilden, mit S^, Sp, S^, ..., SU2 bezeichnet sind und zur Modifikation der N Teilgruppensignale zu Uq t der Wert (-Sq + Sjj), zuu. . der Wert (S^ + Sp11), zu U2 t der Wert (-Q2S + S3N^» ···» zu der Wert ^(N-I)N + V* addiert; wird.uN-1,t409843/1072- 4-6 - 77· Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Drehung der Phase der modifizierten Teil— gruppensignale
U0 t - S0 + Sn mit expO(a2ft/lO U1 t ~ SN + S21T.U2 t ~ S2K + S3N mituN-1,t ~ S(N_1)N + SN2 mit
multipliziert wird.8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach, einem der vorhergehenden Ansprüche, .dadurch gekennzeichnet, daß sie N Verzögerungsglieder (1J2, 160 bis 166) und einen Subtrahierer (134·) aufweist und · die nacheinander zugeführten Signale sowohl dem minuenden Eingang des Subtrahierers (134·) als auch einem ersten der N Verzögerungsglieder zugeführt werden, dessen Ausgang mit dem subtrahenten- Eingang des Subtrahierers (13^O verbunden ist, daß der Ausgang des Subtrahierers (134·) Hit einem zweiten der N Verzögerungsglieder verbunden ist, von denen das zweite bis Ute in Serie geschaltet sind, und daß eine Summiereinrichtung (138 bis 138g) vorhanden ist, welche die Summe aus den N Teilgruppensignalen und den Ausgangs signal des Subtrahierers (i3/f-) "bzw· den Ausgangssignalen der zweiten bis Kten Verzögerungsglieder (160 bis 166) bildet.409843/10729. "Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,daß jedes der Verzögerungsglieder ein IT-stufiges - Schieberegister (132, 160 bis -166) umfaßt.10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ή Verzögerungsglieder ein Schieberegister (200) mit N Stufen umfassen, das nach jeder Nten Stufe einen Ausgang aufweist.11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die nacheinander zugeführten codierten Signale eine reelle und eine imaginäre Komponente aufweisen und jedes Verzögerungsglied ein eigenes N-stufiges Schieberegister (z.B. 1321 und 132Q) für die reale und die imaginäre Komponente der Signale umfaßt.12· Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Subtrahier er (134-) und die Sumniereinrichtung getrennte Kanäle für die reelle und die imaginäre Komponente der Signale umfassen.13. Vorrichtung'nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung der Phase der Ii modifizierten Seilgruppensignale eine·Multiplikationseinrichtung vorhanden ist, die getrennte Kanäle für die reelle und die imaginäre Komponente der Signale aufweist, denen je ein fester Faktor zugeordnet ist. -409843/1072
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