DE3701636C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Empfangskreis für Wellennachrichtenblock- Kommunikationssysteme mit einer Empfangsantenne und mehreren Empfängern, Korrelatoren, Verzögerungselementen nebst nachgeschaltetem Schwellendetektor sowie Datendetektoren.

Abgesicherte Kommunikationssysteme zur blockweisen Datenübertragung sind bekannt. Bei Frequenzspring-Direktsequenz-Wellennachrichtenblock-Kommunika­ tionssystemen ändern sich die Frequenzen, unter denen die Impulse gesendet werden, um Signalstörungen entgegenzuwirken. Sie erfordern eine Vielzahl von Empfängern, um den Synchronisationskopf eines Wellennachrichtenblocks zu erfassen und benötigen also je Empfangskanal eine außerordentlich große Anzahl sehr teurer Komponenten, beispielsweise an Frequenzspringempfängern und Direktsequenzkorrelatoren.

Weiterhin kann bei den konventionellen Systemen dann, wenn zwei Wellennach­ richtenblöcke fast gleichzeitig beim Empfangskreis eintreffen, eine solche gegenseitige Beeinflussung an den Empfängern erfolgen, daß die Synchronisa­ tionsköpfe der beiden Wellennachrichtenblöcke kombiniert synchronisiert, also erfaßt werden, was häufig zum Verlust beider Datenblöcke führt. Auch besteht bei Zeitmultiplexbetrieb die große Gefahr, daß zwei von zwei nahe beieinander befindlichen Sendern gesendete Wellennachrichtenblöcke miteinander in Konflikt geraten, da sie in demselben Zeitschlitz übertragen werden. Für den Empfangs­ kreis sind nämlich die Startzeitpunkte und die Fortpflanzungsverzögerungen beider Wellennachrichtenblöcke gleich. Schließlich benötigen übliche Wellen­ nachrichtenblock-Kommunikationssysteme zur Unterscheidung von Wellennach­ richtenblöcken mit Synchronisationsimpulsen unterschiedlicher Frequenzen, welche von zwei an verschiedenen Stellen befindlichen Sendern gleichzeitig gesendet werden, und zur Bestimmung der Entfernung der Sender vom Emp­ fangskreis zwei Empfänger/Korrelator-Sätze.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Empfangskreis für Wellennachrichtenblock-Kommunikationssysteme der eingangs angegebenen Art zu schaffen, welche bei vergleichsweise einfachem und billigem Aufbau aus relativ wenigen Komponenten Wellennachrichtenblöcke mit unteschiedlichen Synchronisationsköpfen empfangen und verarbeiten kann und auch beim gleichzeitigen Eintreffen mehrerer Wellennachrichtenblöcke störungsfrei funktioniert.

Diese Aufgabe ist durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Empfangskreises für Wellennachrichtenblock-Kommunika­ tionssysteme sind in den restlichen Patentansprüchen angegeben.

Beim erfindungsgemäßen Empfangskreis für Wellennachrichtenblock-Kommunika­ tionssysteme sind die geschilderten Nachteile ohne Verwendung irgendwelcher zusätzlicher Empfänger oder Korrelatoren zur Erfassung von mehr als einem Satz von Signalen, welche von mehr als einem Sender kommen, vermieden. Dazu wird eine besondere Reihe von Synchronisationsköpfen benutzt, welche sich mit Hilfe eines modularen arithmetischen Algorithmus ermitteln lassen, und kommt eine bestimmte Schaltung von Verzögerungselementen in Verbin­ dung mit mehreren Schwellendetektoren zum Einsatz, um die Synchronisations­ impulse der Synchronisationsköpfe zu erfassen.

Nachstehend ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Empfangskreises für Wellennachrichtenblock-Kommunikationssysteme anhand von Zeichnungen beispielsweise beschrieben. Darin zeigt

Fig. 1A ein Diagramm zur Veranschaulichung eines Wellennachrichten­ blocks;

Fig. 1B ein Diagramm zur Veranschaulichung des zeitlichen Zusammen­ hangs beim Senden des Wellennachrichtenblocks gemäß Fig. 1A;

Fig. 1C ein Diagramm zur Veranschaulichung des zeitlichen Zusammen­ hangs beim Empfang des Wellennachrichtenblocks gemäß Fig. 1A;

Fig. 2 ein Blockschaltbild desjenigen Teils eines üblichen Empfangskrei­ ses für den Wellennachrichtenblock gemäß Fig. 1A, welcher zur Erfassung von dessen Synchronisationsimpulsen dient;

Fig. 3 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Empfangskreises;

Fig. 4 ein Diagramm zur Veranschaulichung der verschiedenen Synchro­ nisationsimpulsreihenfolgen, welche für den Wellennachrichten­ block gemäß Fig. 1A möglich sind, um im Empfangskreis gemäß Fig. 3 verarbeitet werden zu können;

Fig. 5A ein Diagramm zur Veranschaulichung der Wirkungsweise des Empfangskreises gemäß Fig. 3;

Fig. 5B ein weiteres Diagramm zur Veranschaulichung der Wirkungsweise des Empfangskreises gemäß Fig. 3;

Fig. 6 ein Diagramm zur Veranschaulichung der für einen Wellennach­ richtenblock mit 16 Synchronisationsimpulsen möglichen Synchro­ nisationsimpulsreihenfolgen, um in einem erfindungsgemäßen Empfangskreis verarbeitet werden zu können; und

Fig. 7 den Ablaufplan eines den Empfangskreis gemäß Fig. 3 steuernden Zentralrechners zur Veranschaulichung des Betriebes des Emp­ fangskreises.

Der Wellennachrichtenblock 2 gemäß Fig. 1A weist vier Synchronisationsimpulse 4 auf, denen Datenimpulse 6 folgen. Jeder Synchronisationsimpuls 4 und jeder Datenimpuls 6 beinhaltet fünf Informationsbits und kann also 32 unterschied­ liche 0/1-Kombinationen darstellen, welche durch 32 Übergangszustände, näm­ lich Wechsel der Frequenzcharakteristika, repräsentiert werden. Der Wellen­ nachrichtenblock 2 hat eine Dauer t von etwa drei bis fünf Millisekunden und jeder Synchronisationsimpuls 4 sowie jeder Datenimpuls 6 eine Dauer von 6,4 Mikrosekunden, wobei die Impulspausen jeweils bei 6,6 Mikrosekunden liegen.

Der Einfachheit halber sei angenommen, daß die Synchronisationsimpulse 4 und die Datenimpulse 6 des Wellennachrichtenblocks 2 unterschiedliche Fre­ quenzen f ₁ bis f _n haben, ihnen jedoch nur acht vorgegebene Frequenzen zuge­ wiesen sind, obwohl für den Wellennachrichtenblock 2 tatsächlich beispiels­ weise 51 Frequenzen zur Verfügung stehen können, wie bei dem vom US-Heer verwendeten Wellennachrichtenblock-Kommunikationssystem "JTIDS" (Joint Information Distribution System) der Fall, so daß die Frequenzen f ₁ bis f _n also nur acht unterschiedliche Werte haben können. Weiterhin ist jedem Syn­ chronisationsimpuls 4 und jedem Datenimpuls 6 ein vorgegebener Kode C ₁ bzw. C ₂ bzw. . . . bzw. C _n zugeordnet. Eine Liste der Kodes C ₁ bis C _n ist gespei­ chert.

Gemäß Fig. 1B beginnt ein Sender T _x zum Zeitpunkt t ₀ mit dem Senden des Nachrichtenblocks 2 gemäß Fig. 1A, welcher aus dem Synchronisationskopf 10 und dem Datenabschnitt 12 besteht, was zum Zeitpunkt t ₁ abgeschlossen ist. Gemäß Fig. 1C erreicht der Wellennachrichtenblock 2 nach einer gewissen Zeitspanne einen Empfänger R _x , um zum Zeitpunkt t ₂ vollständig empfangen worden zu sein. Die Zeitspanne t ₂-t ₁ braucht der Wellennachrichtenblock 2, um vom Sender T _x zum Empfänger R _x zu gelangen. Wenn mehrere Sender Wellennachrichtenblöcke 2 gemäß Fig. 1A senden, dann kann der Empfänger R _x ohne zusätzliche redundante Hardware nicht immer feststellen, welcher Wellennachrichtenblock 2 von welchem Sender stammt, da die Zeitspannen t ₂-t ₁ für die verschiedenen Wellennachrichtenblöcke 2, also deren Fortpflan­ zungsverzögerungen, unterschiedlich sein können.

Die Schaltung gemäß Fig. 2 weist vier jeweils eingangsseitig an eine Empfangs­ antenne 14 angeschlossene Empfänger 16, 18, 20, 22 mit der Frequenz F ₁ bzw. F ₂ bzw. F ₃ bzw. F ₄, vier jeweils dem ersten bzw. dem zweiten bzw. dritten bzw. vierten Empfänger 16 bzw. 18 bzw. 20 bzw. 22 nachgeschaltete Korrelatoren 24, 26, 28, 30 mit dem Kode C ₁ bzw. C ₂ bzw. C ₃ bzw. C ₄, drei in Reihe geschaltete Verzögerungselemente 32, 34, 36, deren jeweiliger Ein­ gang mit dem Ausgang des ersten bzw. zweiten bzw. dritten Korrelators 24 bzw. 26 bzw. 28 verbunden ist, und einen Schwellendetektor 38 auf, welcher eingangsseitig mit den beiden Ausgängen des vierten Korrelators 30 bzw. des dritten Verzögerungselementes 36 und ausgangsseitig mit dem ersten Eingang eines einem Datendetektor 52 vorgeschalteten UND-Gatters 58 verbunden ist, dessen zweiter Eingang ebenfalls an den Ausgang des ersten Korrelators 24 angeschlossen ist. Da erwähntermaßen die Frequenzen f ₁ bis f _n , unter denen die Synchronisationsimpulse 4 und die Datenimpulse 6 des Wellennachrichten­ blocks 2 gemäß Fig. 1A vom Sender T _x des Kommunikationssystems gemäß Fig. 1B gesendet werden, und auch die Kodes C ₁ bis C _n bekannt sind, welche zur Frequenzmodulation verwendet werden, braucht die Schaltung gemäß Fig. 2 zur Bestimmung des Synchronisationskopfes 10 des gemäß Fig. 1C empfangenen Wellennachrichtenblocks 2 nur so viele Empfänger 16, 18, . . . und Korrelatoren 24, 26, . . . aufzuweisen, wie der Anzahl von Synchronisationsimpulsen 4 des Wellennachrichtenblocks 2 entspricht, nämlich jeweils vier.

Beim Empfang des Wellennachrichtenblocks 2 gemäß Fig. 1A durch die Antenne 14 der Schaltung gemäß Fig. 2 gehen dessen vier aufeinanderfolgende Synchro­ nisationsimpulse 4 mit der Frequenz f ₁ bzw. f ₂ bzw. f ₃ bzw. f ₄ jeweils dem ersten bzw. zweiten bzw. dritten bzw. vierten Empfänger 16 bzw. 18 bzw. 20 bzw. 22 mit der entsprechenden Frequenz F ₁ bzw. F ₂ bzw. F ₃ bzw. F ₄ zu, um im ersten bzw. zweiten, bzw. dritten bzw. vierten Korrelator 24 bzw. 26 bzw. 28 bzw. 30 korreliert zu werden, deren Ausgangsimpulse ihrer­ seits jeweils über das erste Verzögerungselement 32, das zweite Verzögerungs­ element 34 und das dritte Verzögerungselement 36 bzw. das zweite Verzöge­ rungselement 34 und das dritte Verzögerungselement 36 bzw. das dritte Ver­ zögerungselement 36 entsprechend verzögert bzw. unmittelbar dem Schwellen­ detektor 38 zugehen, welcher die Energien der vier Ausgangsimpulse addiert und dann das UND-Gatter 58 aktiviert, so daß die nunmehr nacheinander ein­ gehenden Datenimpulse 6 des Wellennachrichtenblocks 2 zum Daten­ detektor 52 durchgelassen werden, um dort entschlüsselt zu werden.

Die Schaltung gemäß Fig. 2 benötigt also für die Verarbeitung einer einzigen Nachricht eine beträchtliche Anzahl von Empfängern 16, 18, . . . und Korrelatoren 24, 26, . . . und arbeitet nur in Verbindung mit Wellennachrichtenblöcken gemäß Fig. 1A, bei denen zuerst der Synchronisationsimpuls 4 der Frequenz f ₁, dann der Synchronisationsimpuls 4 der Frequenz f ₂, anschließend der Synchronisa­ tionsimpuls 4 der Frequenz f ₃ und schließlich der Synchronisationsimpuls 4 der Frequenz f ₄ eingeht, nicht aber bei anderen Synchronisationsimpulsreihen­ folgen, da die Verzögerungselemente 32, 34, 36 dann bewirken, daß die Ausgangs­ impulse der Korrelatoren 24, 26, 28, 30 zu verschiedenen Zeitpunkten den Schwellendetektor 38 erreichen, so daß letzterer nicht wirksam werden kann. Demgemäß kann die Schaltung gemäß Fig. 2 von verschiedenen, in unterschied­ lichen Entfernungen vom entsprechenden Empfangskreis befindlichen Sendern gesendeten Wellennachrichtenblöcke nicht erfassen.

Der Empfangskreis gemäß Fig. 3 ist sehr viel einfacher und kann von verschie­ denen Sendern stammende Wellennachrichtenblöcke erfassen und trennen. Er weist vier jeweils eingangsseitig an eine Empfangsantenne 62 angeschlossene Frequenzspringempfänger 64, 66, 68, 70 mit der Frequenz F ₁ bzw. F ₂ bzw. F ₃ bzw. F ₄, welche jedoch jeweils schnell von einer Frequenz zu einer anderen springen können, vier jeweils dem ersten bzw. zweiten bzw. dritten bzw. vier­ ten Frequenzspringempfänger 64 bzw. 66 bzw. 68 bzw. 70 nachgeschaltete Korrelatoren 72, 74, 76, 78 mit dem Kode C ₁ bzw. C ₂ bzw. C ₃ bzw. C ₄, vier Sätze von je drei in Reihe geschalteten Verzögerungselementen 80 A, 82 A, 84 A bzw. 80 B, 82 B, 84 B bzw. 80 C, 82 C, 84 C bzw. 80 D, 82 D, 84 D sowie vier Schwellendetektoren 86 A, 86 B, 86 C, 86 D auf, welche jeweils dem ersten bzw. zweiten bzw. dritten bzw. vierten Verzögerungselementsatz nachgeschaltet sind und deren vier Ausgänge allesamt über eine gemeinsame Leitung 96 einer­ seits mit den vier ersten Eingängen von vier jeweils einen Datendetektor 88 bzw. 90 bzw. 92 bzw. 94 vorgeschalteten UND-Gattern 98, 100, 102, 104 und andererseits mit den vier zweiten Eingängen der Frequenzspringempfänger 64, 66, 68, 70 verbunden sind, deren vier erste Eingänge an die Empfangsantenne 62 angeschlossen sind.

Die Ausgänge der Korrelatoren 72, 74, 76, 78 sind in unterschiedlicher Weise entsprechend einem modularen arithmetischen Algorithmus mit den Verzögerungs­ elementsätzen verbunden. So ist der Ausgang des ersten Korrelators 72 über eine Leitung 79 L an den Stellen 79 A, 79 B, 79 C, 79 D jeweils an den ersten Verzögerungselementsatz vor dessen erstem Verzögerungselement 80 A bzw. an den zweiten Verzögerungselementsatz hinter dessen drittem Verzögerungs­ element 84 B bzw. an den dritten Verzögerungselementsatz vor dessen drittem Verzögerungselement 84 C bzw. an den vierten Verzögerungselementsatz vor dessen zweitem Verzögerungselement 82 D angeschlossen, der Ausgang des zweiten Korrelators 74 über eine Leitung 81 L an den Stellen 81 A, 81 B, 81 C, 81 D jeweils an den ersten Verzögerungselementsatz vor dessen zweitem Ver­ zögerungselement 82 A bzw. an den zweiten Verzögerungselementsatz vor dessen drittem Verzögerungselement 84 B bzw. an den dritten Verzögerungselement­ satz vor dessen erstem Verzögerungselement 80 C bzw. an den vierten Verzöge­ rungselementsatz hinter dessen drittem Verzögerungselement 84 D, der Ausgang des dritten Korrelators 76 über eine Leitung 83 L an den Stellen 83 A, 83 B, 83 C, 83 D jeweils an den ersten Verzögerungselementsatz vor dessen drittem Verzögerungselement 84 A bzw. an den zweiten Verzögerungselementsatz vor dessen zweitem Verzögerungselement 82 B bzw. an den dritten Verzögerungs­ elementsatz hinter dessen drittem Verzögerungselement 84 C bzw. an den vierten Verzögerungselementsatz vor dessen erstem Verzögerungselement 80 D und der Ausgang des vierten Korrelators 78 über eine Leitung 85 L an den Stellen 85 A, 85 B, 85 C, 85 D jeweils an den ersten Verzögerungselementsatz hinter dessen drittem Verzögerungselement 84 A bzw. an den zweiten Verzögerungs­ elementsatz vor dessen erstem Verzögerungselement 80 B bzw. an den dritten Verzögerungselementsatz vor dessen zweitem Verzögerungselement 82 C bzw. an den vierten Verzögerungselementsatz vor dessen drittem Verzögerungsele­ ment 84 D. Die vier Leitungen 79 L, 81 L, 83 L, 85 L verbinden ferner jeweils den Ausgang des ersten bzw. zweiten bzw. dritten bzw. vierten Korrelators 72 bzw. 74 bzw. 76 bzw. 78 unmittelbar mit dem zweiten Eingang des zweiten bzw. vierten bzw. ersten bzw. dritten UND-Gatters 100 bzw. 104 bzw. 98 bzw. 102.

Bei Wellennachrichtenblöcken mit m Synchronisationsimpulsen, denen jeweils eine von m Frequenzen f ₁ bis f _m zugeordnet ist, kann man m verschiedene Synchronisationsköpfe mit m unterschiedlichen Reihenfolgen des Synchronisa­ tionsimpulses der Frequenz f ₁, des Synchronisationsimpulses der Frequenz f ₂, . . . und des Synchronisationsimpulses der Frequenz f _m bilden, welche sich mit Hilfe des modularen arithmetischen Algorithmus a _ÿ = i · j · mod(p) ermitteln lassen (i = Anzahl von Synchronisationsimpulsen in einer Zeile; j = Anzahl von Synchronisationsimpulsen in einer Spalte; p = Primzahl). In Fig. 4 sind die vier Reihenfolgen P ₁, P ₂, P ₃, P ₄ bzw. P ₂, P ₄, P ₁, P ₃ bzw. P ₃, P ₁, P ₄, P ₂ bzw. P ₄, P ₃, P ₂, P ₁ (P ₁ = Synchronisationsimpuls der Frequenz f ₁; P ₂ = Syn­ chronisationsimpuls der Frequenz f ₂; P ₃ = Synchronisationsimpuls der Frequenz f ₃; P ₄ = Synchronisationsimpuls der Frequenz f ₄) veranschaulicht, welche der Algorithmus für den Wellennachrichtenblock 2 mit den vier Synchronisations­ impulsen 4 gemäß Fig. 1A liefert (mit i = 4; j = 4; p = 5).

Die in den vier Zeilen der Matrix gemäß Fig. 4 angegebenen Synchronisations­ impulsreihenfolgen ergeben sich daraus, daß der erste Synchronisationsimpuls jeweils der Nummer der betreffenden Zeile entspricht und die jeweils folgenden drei Synchronisationsimpulse jeweils durch Addition der Nummer der betreffen­ den Zeile zum vorherigen Synchronisationsimpuls unter Verwendung nur des Überschusses über die Primzahl 5 erzielt werden.

Der Empfangskreis gemäß Fig. 3 funktioniert folgendermaßen.

Wenn die Empfangsantenne 62 den Wellennachrichtenblock 2 empfängt Fig. 1A mit der Synchronisationsimpulsreihenfolge P ₁, P ₂, P ₃, P ₄ empfängt, dann geht der erste Synchronisationsimpuls 4 der Frequenz f ₁ dem ersten Frequenzspring­ empfänger 64, der zweite Synchronisationsimpuls 4 der Frequenz f ₂ dem zweiten Frequenzspringempfänger 66, der dritte Synchronisationsimpuls 4 der Frequenz f ₃ dem dritten Frequenzspringempfänger 68 und der vierte Synchronsations­ impuls 4 der Frequenz f ₄ dem vierten Frequenzspringempfänger 70 zu, da die Frequenz F ₁ bzw. F ₂ bzw. F ₃ bzw. F ₄ des ersten bzw. zweiten bzw. dritten bzw. vierten Frequenzspringempfängers 64 bzw. 66 bzw. 68 bzw. 70 nur der Frequenz f ₁ bzw. f ₂ bzw. f ₃ bzw. f ₄ des ersten bzw. zweiten bzw. dritten bzw. vierten Synchronisationsimpulses 4 (= P ₁ bzw. P ₂ bzw. P ₃ bzw. P ₃) ent­ spricht. Im anschließenden ersten bzw. zweiten bzw. dritten bzw. vierten Korre­ lator 72 bzw. 74 bzw. 76 bzw. 78 wird der erste bzw. zweite bzw. dritte bzw. vierte Synchronisationsimpuls 4 entsprechend seiner Frequenz f ₁ bzw. f ₂ bzw. f ₃ bzw. f ₄ mittels des im ersten bzw. zweiten bzw. dritten bzw. vierten Korrelator 72 bzw. 74 bzw. 76 bzw. 78 vorhandenen Kodes C ₁ bzw. C ₂ bzw. C ₃ bzw. C ₄ korreliert.

Die entsprechenden Ausgangsimpulse der Korrelatoren 72, 74, 76, 78 gehen den Verzögerungselementsätzen zu. Deren Verzögerungselemente 80 A, . . ., 84 D bewirken jeweils eine Verzögerung von 13 Mikrosekunden. Wenn die Syn­ chronisationsimpulse 4 mit einem Impulsabstand von 13 Mikrosekunden gesendet werden und ihre Fortpflanzungsverzögerung bei 100 Mikrosekunden liegt, sie also jeweils 100 Mikrosekunden brauchen, um vom Sender zur Empfangsantenne 62 zu gelangen, dann wird der Ausgangsimpuls des ersten bzw. zweiten bzw. dritten bzw. vierten Korrelators 72 bzw. 74 bzw. 78 100 Mikrosekunden bzw. 113 Mikrosekunden bzw. 126 Mikrosekunden bzw. 139 Mikrosekunden nach dem Senden des ersten Synchronisationsimpulses 4 der Frequenz f ₁ in die erste bzw. zweite bzw. dritte bzw. vierte Leitung 79 L bzw. 81 L bzw. 83 L bzw. 85 L abgegeben, um also im ersten Satz von Verzögerungselementen 80 A, 82 A, 84 A um 39 Mikrosekunden bzw. 26 Mikrosekunden bzw. 13 Mikro­ sekunden bzw. überhaupt nicht, im zweiten Satz von Verzögerungselementen 80 B, 82 B, 84 B überhaupt nicht bzw. um 13 Mikrosekunden bzw. 26 Mikrosekun­ den bzw. 39 Mikrosekunden, im dritten Satz von Verzögerungselementen 80 C, 82 C, 84 C um 13 Mikrosekunden bzw. 39 Mikrosekunden bzw. überhaupt nicht bzw. um 26 Mikrosekunden und im vierten Satz von Verzögerungselementen 80 D, 82 D, 84 D um 26 Mikrosekunden bzw. überhaupt nicht bzw. um 39 Mikro­ sekunden bzw. 13 Mikrosekunden verzögert zu werden, so daß alle vier Ausgangs­ impulse der Korrelatoren 72, 74, 76, 78 den ersten Schwellendetektor 86 A jeweils 139 Mikrosekunden nach dem Senden des ersten Synchronisationsimpulses 4 der Frequenz f ₁, also gleichzeitig erreichen, während sie an den drei übrigen Schwellendetektoren 86 B, 86 C, 86 D zu unterschiedlichen Zeitpunkten eintreffen.

Da die somit am ersten Schwellendetektor 86 A anliegende Summe der Energien aller vier Ausgangsimpulse der Korrelatoren 72, 74, 76, 78 die Energieschwelle überschreitet, auf welche der Schwellendetektor 86 A anspricht, gibt er einen Einschaltimpuls an einen der Frequenzspringempfänger 64, 66, 68, 70 ab, wel­ che erwähntermaßen jeweils in schneller Folge auf unterschiedliche Frequenzen eingestellt werden können, damit dieser die vom Sender T _x gemäß Fig. 1B nacheinander gesendeten Datenimpulse 6 des Wellennachrichtenblocks 2 gemäß Fig. 1A aufnimmt, auf deren jeweilige Frequenz f ₅ bzw. f ₆ bzw. f ₇ bzw. f ₈ bzw. . . . bzw. f _n er dabei eingestellt wird, welche nicht nur der Sender T _x , sondern auch der Empfangskreis des Wellennachrichtenblock-Kommunikations­ systems "kennt". Wenn beispielsweise der erste Frequenzspringerempfänger 64 ausgewählt und durch den ersten Schwellendetektor 86 A aktiviert wird, dann werden die durch die Antenne 62 empfangenen Datenimpulse 6 im ersten Korre­ lator 72 mit einer gespeicherten Datenliste korreliert. Die Ausgangsimpulse des ersten Korrelators 72 werden über die erste Leitung 79 L im dargestellten Fall dem zweiten Datendetektor 90 über das zweite UND- Gatter 100, welches vom Einschaltimpuls des ersten Schwellendetektors 86 A so angesteuert wird, daß es die Ausgangsimpulse durchläßt, zugeführt, um vom Datendetektor 90 entschlüsselt und in eine kohärente Nachricht umgewan­ delt zu werden, und zwar mit Hilfe üblicher Schiebeverfahren, wie beispiels­ weise zyklischer Verschiebung.

Der Empfangskreis gemäß Fig. 3 wird von einem üblichen Zentralrechner, welcher den Betrieb der einzelnen Komponenten des Empfangskreises koordi­ niert, entsprechend dem Ablaufplan gemäß Fig. 7 gesteuert.

Beim Empfangskreis gemäß Fig. 3 kann also irgendeiner der vorher zum Er­ fassen der Synchronisationsimpulse 4 des Wellennachrichtenblocks 2 gemäß Fig. 1A verwendeten Frequenzspringempfänger 64, 66, 68, 70 nebst nachgeschaltetem Korrelator 72 bzw. 74 bzw. 76 bzw. 78 auch dazu benutzt werden, die Daten­ impulse 6 des Wellennachrichtenblocks 2 zu erfassen.

Weiterhin ermöglicht der Empfangskreis gemäß Fig. 3 das Erfassen und Ent­ schlüsseln von Wellennachrichtenblöcken 2 mit den vier Synchronisationsimpulsen 4 gemäß Fig. 1A, welche von verschiedenen Sendern Tx ₁, Tx _2′ . . . mit einem dem jeweiligen Sender Tx ₁ bzw. Tx ₂ bzw. . . . zugeordneten Synchronisations­ kopf 12 gesendet werden, also nicht nur der Wellennachrichtenblöcke 2 gemäß Fig. 1A mit der dort und in der ersten Zeile der Matrix gemäß Fig. 4 wieder­ gegebenen Synchronisationsimpulsreihenfolge, sondern auch von Wellennachrich­ tenblöcken 2 mit anderer Synchronisationsimpulsreihenfolge, nämlich derjenigen gemäß der zweiten oder dritten oder vierten Zeile der Matrix gemäß Fig. 4.

In Fig. 5A und 5B ist veranschaulicht, wie der Empfangskreis gemäß Fig. 3 in Verbindung mit drei der Einfachheit halber als gleichweit von der Empfangs­ antenne 62 entfernt angenommenen Sendern Tx ₁, Tx ₂, Tx ₃ funktioniert, welche jeweils Wellennachrichtenblöcke 2 gemäß Fig. 1A mit der Synchronisations, impulsreihenfolge P ₁, P ₂, P ₃, P ₄ bzw. Wellennachrichtenblöcke 2 mit der Synchronisationsimpulsreihenfolge P′ ₄, P′ ₃, P′ ₂, P′ ₁ bzw. Wellennachrichten­ blöcke 2 mit der Synchronisationsimpulsreihenfolge P′′ ₂, P′′ ₄, P′′ ₁, P′′ ₃ senden, wobei jeder Wellennachrichtenblock 2 100 Mikrosekunden braucht, um vom zugehörigen Sender Tx ₁ bzw. Tx ₂ bzw. Tx ₃ zur Empfangsantenne 62 zu gelan­ gen. Gemäß Fig. 5A erreichen der erste Synchronisationsimpuls P ₁ bzw. P′ ₄ bzw. P′′ ₂, der zweite Synchronisationsimpuls P ₂ bzw. P′ ₃ bzw. P′′ ₄, der dritte Synchronisationsimpuls P ₃ bzw. P′ ₂ bzw. P′′ ₁ und der vierte Synchronisations­ impuls P ₄ bzw. P′ ₁ bzw. P′′ ₃ jedes vom ersten bzw. zweiten bzw. dritten Sender Tx ₁ bzw. Tx ₂ bzw. Tx ₃ gesendeten Wellennachrichtenblocks 2 bzw. der entsprechende Ausgangsimpuls des ersten Korrelators 72, der entsprechende Ausgangsimpuls des zweiten Korrelators 74, der entsprechende Ausgangsimpuls des dritten Korrelators 76 und der entsprechende Ausgangsimpuls des vierten Korrelators 78 nur den ersten bzw. zweiten bzw. dritten Schwellendetektor 86 A bzw. 86 B bzw. 86 C gleichzeitig, und zwar 139 Mikrosekunden nach dem Senden des ersten Synchronisationsimpulses P ₁ bzw. P′ ₄ bzw. P′′ ₂ durch den esten bzw. zweiten bzw. dritten Sender Tx ₁ bzw. Tx ₂ bzw. Tx ₃, die übrigen beiden Schwellendektektoren 86 B, 86 C bzw. 86 A, 86 C bzw. 86 A, 86 B dagegen zu unterschiedlichen Zeitpunkten. Fig. 5B zeigt die entsprechende Energiebeauf­ schlagung der Schwellendetektoren 86 A, 86 B, 86 C und läßt erkennen, daß beim Empfang eines vom ersten oder zweiten oder dritten Sender Tx ₁ bzw. Tx ₂ bzw. Tx ₃ gesendeten Wellennachrichtenblocks 2 durch die Empfangsantenne 62 immer nur 139 Mikrosekunden nach dem Senden des ersten Synchronisations­ impulses P ₁ bzw. P′ ₄ bzw. P′′ ₂ des Wellennachrichtenblocks 2 durch den ersten bzw. zweiten bzw. dritten Sender Tx ₁ bzw. Tx ₂ bzw. Tx ₃ immer nur an einem der drei Schwellendetektoren 86 A, 86 B, 86 C, nämlich am ersten bzw. zweiten bzw. dritten Schwellendetektor 86 A bzw. 86 B bzw. 86 C, das Energieniveau so groß ist, daß er getriggert wird.

Mit Hilfe des vierten Satzes von Verzögerungselementen 80 D, 82 D, 84 D und des vierten Schwellendetektors 86 D kann der Empfangskreis gemäß Fig. 3 erforderlichenfalls auch die Wellennachrichtenblöcke 2 mit der Synchronisations­ impulsreihenfolge P′′′ ₃, P′′′ ₁, P′′′ ₄, P′′′ ₂ eines vierten Senders verarbei ten.

Die Erfindung ist durchaus nicht auf die Ausführungsform gemäß Fig. 3 bis 5B beschränkt, sondern kann auch bei Kommunikationssystemen zur Übertragung von Wellennachrichtenblöcken mit weniger oder mehr als vier Synchronisations­ impulsen unter entsprechender Verringerung bzw. Vergrößerung der Anzahl von Frequenzspringempfänger/Korrelator-Paaren 64/72, 66/74, . . . verwirklicht werden, beispielsweise bei Wellennachrichtenblock-Kommunikationssystemen zur Übertragung von Wellennachrichtenblöcken mit 16 Synchronisationsimpulsen, für welche die in Fig. 6 veranschaulichten Reihenfolgen möglich sind, so daß ein solches System 16 Sender aufweisen kann, wobei der Empfangskreis nicht mehr als 16 Empfänger aufzuweisen braucht, da jeder derselben von einem frequenzvariablen Empfänger für die Datenimpulse der verschiedenen Wellen­ nachrichtenblöcke gebildet werden kann. Auch ermöglicht die Erfindung nicht nur die Erlangung paralleler Informationen von verschiedenen Sendern, sondern auch die Erlangung priorisierter Informationen von einem Sender, wozu es bereits genügt, nur ein Empfänger/Korrelator-Paar in Betrieb zu setzen.

Claims (7)

1. Empfangskreis für Wellennachrichtenblock-Kommunikationssysteme mit einer Empfangsantenne und mehreren Empfängern, Korrelatoren, Ver­ zögerungselementen nebst nachgeschaltetem Schwellendetektor sowie Daten­ detektoren, gekennzeichnet durch

• a) Empfänger (64, 66, 68, 70) für die aufeinanderfolgenden Synchronisations­ impulse (4) unterschiedlicher Frequenzen (f ₁, f ₂, f ₃, f ₄) jedes von der Empfangsantenne (62) empfangenen Wellennachrichtenblocks (2), welche jeweils dem Empfänger (64 bzw. 66 bzw. 68 bzw. 70) mit der entspre­ chenden Frequenz (F ₁ bzw. F ₂ bzw. F ₃ bzw. F ₄) zugehen,
• b) Korrelatoren (72, 74, 76, 78), welche jeweils einem Empfänger (64 bzw. 66 bzw. 68 bzw. 70) zur Korrelation des zugehörigen Synchronisationsimpulses (4) mit einem Kode (C ₁ bzw. C ₂ bzw. C ₃ bzw. C ₄) nachgeschaltet sind,
• c) Sätze von je n-1 (n = Korrelatoranzahl) in Reihe geschalteten Verzö­ gerungselementen (80 A, 82 A, 84 A; 80 B, 82 B; 84 B, 80 C, 82 C, 84 C; 80 D, 82 D, 84 D), welche den Korrelatoren (72, 74, 76, 78) derart parallel nachgeschaltet sind, daß deren Ausgangsimpulse beim Empfang eines Wellennachrichtenblocks (2) mit einer bestimmten Reihenfolge der Syn­ chronisationsimpulse (4) durch die Empfangsantenne (62) gleichzeitig am Ausgang eines zugeordneten Verzögerungselementsatzes und am Ausgang eines zugeordneten Korrelators (78 bzw. 72 bzw. 76 bzw. 74) erscheinen, und
• d) Schwellendetektoren (86 A, 86 B, 86 C, 86 D), welche jeweils einem Satz von Verzögerungselementen (80 A, 82 A, 84 A bzw. 80 B, 82 B, 84 B bzw. 80 C, 82 C, 84 C bzw. 80 D, 82 D, 84 D) und dem entsprechenden Korrelator (78 bzw. 72 bzw. 76 bzw. 74) zur Abgabe eines Ausgangssignals bei der gleichzeitigen Beaufschlagung mit den Ausgangsimpulsen der Korrelatoren (72, 74, 76, 78) nachgeschaltet sind.

2. Empfangskreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Empfänger (64, 66, 68, 70) entsprechend der Gleichung a _ÿ = i · j · mod(p) (i = Anzahl von Synchronisationsimpulsen in einer Zeile; j = Anzahl von Synchronisationsimpulsen in einer Spalte; p = Primzahl) ge­ wählt ist.

3. Empfangskreis nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Anzahl der Sätze von Verzögerungselementen (80 A, 82 A, 84 A; 80 B, 82 B, 84 B; 80 C, 82 C, 84 C; 80 D, 82 D, 84 D), der Anzahl von Syn­ chronisationsimpulsen (4) der Wellennachrichtenblöcke (2) entspricht und jeder Verzögerungselementsatz ein Verzögerungselement weniger aufweist als die Wellennachrichtenblöcke (2) Synchronisationsimpulse (4) enthalten.

4. Empfangskreis nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch

• a) einen frequenzveränderlichen Empfänger für die aufeinanderfolgenden Datenimpulse (6) unterschiedlicher Frequenzen (f ₅, f ₆, f ₇, f ₈, . . ., f _n ) jedes von der Empfangsantenne (62) empfangenen Wellennachrichten­ blocks (2), welcher durch die Ausgangssignale der Schwellendetektoren (86 A, 86 B, 86 C, 86 D) einschaltbar ist,
• b) einen Korrelator, welcher dem Empfänger zur Korrelation der Daten­ impulpse (6) mit einer gespeicherten Datenliste nachgeschaltet ist, und
• c) einen Datendetektor (88 bzw. 90 bzw. 92 bzw. 94), welcher zur Fest­ stellung der von den Datenimpulsen (6) repräsentierten Nachricht mit dem Korrelator zusammenwirkt.

5. Empfangskreis nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch

• a) frequenzveränderliche Empfänger jeweils für die aufeinanderfolgenden Datenimpulse (6) unterschiedlicher Frequenzen (f ₅, f ₆, f ₇, f ₈, . . ., f _n ) jedes von der Empfangsantenne (62) empfangenen Wellennachrichten­ blocks (2) mit der zugehörigen Reihenfolge der Synchronisationsimpulse (4), welche jeweils durch das Ausgangssignal des dieser Synchronisations­ impulsreihenfolge zugeordneten Schwellendetektors (86 A bzw. 86 B bzw. 86 C bzw. 86 D) einschaltbar sind,
• b) Korrelatoren, welche jeweils einem Empfänger zur Korrelation der zugehörigen Datenimpulse (6) mit einer gespeicherten Datenliste nachgeschaltet sind, und
• c) Datendetektoren (88, 90, 92, 94), welche jeweils zur Feststellung der von den betreffenden Datenimpulsen (6) repräsentierten Nachricht mit einem Korrelator zusammenwirken.

6. Empfangskreis nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeich­ net, daß der bzw. jeder frequenzveränderliche Empfänger von einem Synchronisationsimpulsempfänger (64 bzw. 66 bzw. 68 bzw. 70) gebildet ist.

7. Empfangskreis nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeich­ net, daß der bzw. jeder Datenimpulskorrelator von einem Synchronisa­ tionsimpulskorrelator (72 bzw. 74 bzw. 76 bzw. 78) gebildet ist.