DE3716329C2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- DE3716329C2 DE3716329C2 DE19873716329 DE3716329A DE3716329C2 DE 3716329 C2 DE3716329 C2 DE 3716329C2 DE 19873716329 DE19873716329 DE 19873716329 DE 3716329 A DE3716329 A DE 3716329A DE 3716329 C2 DE3716329 C2 DE 3716329C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- signal
- window
- frequency
- channel
- channels
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
- G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
- G01S19/13—Receivers
- G01S19/24—Acquisition or tracking or demodulation of signals transmitted by the system
- G01S19/29—Acquisition or tracking or demodulation of signals transmitted by the system carrier including Doppler, related
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R23/00—Arrangements for measuring frequencies; Arrangements for analysing frequency spectra
- G01R23/02—Arrangements for measuring frequency, e.g. pulse repetition rate; Arrangements for measuring period of current or voltage
- G01R23/06—Arrangements for measuring frequency, e.g. pulse repetition rate; Arrangements for measuring period of current or voltage by converting frequency into an amplitude of current or voltage
- G01R23/07—Arrangements for measuring frequency, e.g. pulse repetition rate; Arrangements for measuring period of current or voltage by converting frequency into an amplitude of current or voltage using response of circuits tuned on resonance, e.g. grid-drip meter
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Akquisition von
extrem schwachen Signalen mit einer Filterbank, die den zu empfangenden
Frequenzbereich in Kanäle aufteilt, und mit einer Auswerteeinheit.
Unter "Akquisition"
wird hier die Erfassung von elektrischen Signalen, die eine
Botschaft enthalten, verstanden.
In der Nachrichtentechnik und Telemetrie gibt es Übertra
gungsprobleme, bei denen aus verschiedenen Gründen (wie zu
große Entfernung, unzureichende Sendeleistung, Antenne ohne
Gewinn, ungünstige Frequenzwahl, schlechte Ausbreitungsbe
dingungen, hohe Signalstörungen und zeitweise Signalunter
brechung) am Empfangsort ein Signal entsteht, welches mit
herkömmlichen Mitteln weder zu einer Identifikation noch zu
einer Decodierung der zu übertragenden Nachricht ausreicht.
Für eine fehlerfreie Nachrichtenübertragung im Echtzeit
betrieb ist ein Empfangspegel erforderlich, der ständig
oberhalb der Empfangsschwelle des benutzten Systems liegt.
Außerdem ist für jede Art von Datenübertragung eine Akqui
sitionszeit erforderlich, in der festgestellt wird, ob Da
tenübertragungssignale vorhanden sind. Bei extrem schwachen
Funksignalen muß aber das System unter Bedingungen arbeiten,
bei denen kein kontinuierlicher Empfangspegel oberhalb der
vorgegebenen Schwelle vorliegt. Wenn die Signale nur bruch
stückhaft ankommen, verursacht die Inanspruchnahme einer
Akquisitionszeit eine weitere zeitliche Verkürzung der nutz
baren Übertragungszeit, was bei kurzen Signalperioden zum
Zusammenbruch des Systems führt. Aus diesen Gründen lassen
sich mit konventioneller Technik auch unter Benutzung einer
Filterbank, Signalbruchstücke nicht vollständig empfangen
und fehlerfrei auswerten.
Aus der DE-PS 25 34 696 ist eine Auswerteeinheit zur Aus
wertung extrem schwacher Funksignale am Empfangsort mittels
Filterbank und Korrelationslogik bekannt. Hierbei weist die
Filterbank extrem schmale Filter auf, wobei jeder Ausgang
der einzelnen Filter an eine als Spitzengleichrichterschal
tung mit hoher Zeitkonstante ausgebildete Kanalsucheinrich
tung sowie an zwei Multiplexer angeschlossen ist. Ein mit
der Kanalsucheinrichtung verbundener Prozessor verbindet
über die Multiplexer die zwei die höchste Spannung führenden
Filter mit einer Gleichrichterschaltung. Die beiden Signale
werden einem Differenzbildner zugeführt, wobei das Diffe
renzsignal über den Prozessor digitalisiert und in einem
nachfolgenden Addierer so lange aufaddiert wird, bis eine
vorgegebene Dekodierungsschwelle überschritten wird.
Üblicherweise wird zum Empfang von Signalen, deren Frequenz
nur annähernd bekannt ist, eine Filterbank verwendet. Die
Filterbandbreite entspricht dabei der Signalbandbreite, und
die Anzahl der Filter ist dem Frequenzbereich, in welchem
das Signal vermutet wird, angepaßt. Hinsichtlich ihrer
Empfangsenergie werden alle Filterausgänge überprüft. Über
steigt diese Energie einen Erwartungswert, so wird der oder
die Filterausgänge einem oder mehreren Datendetektoren zuge
führt.
Nachteilig ist, daß die zur Energiemessung zur Verfügung
stehende Zeit begrenzt ist, da infolge der Frequenzdrift
des Eingangssignals, beispielsweise aufgrund von Doppler
verschiebung durch den Seegang, dieses Eingangssignal den
gemessenen Kanal verläßt. Außerdem wird die Güte der Kanal
auswahl durch die Anzahl der Kanäle limitiert.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, mit
welchem die Akquisition von Signalen möglich ist, deren
aktuelle Position auf der Frequenzachse sich infolge äu
ßerer Einflüsse, z. B. durch Seegangsdopplereffekt, Abwei
chungen der Oszillatoren bei Umsetzern auf der Übertragungs
strecke, ändert. Es soll damit insbesondere die Übertragung eines Not
rufsignals von einer Boje, die im Seenotfall aktiviert wird,
über Satellit zu einer Bodenstation ohne Beeinträchtigung
ermöglicht werden.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe sind die kennzeichnenden
Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen.
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unter
ansprüchen.
Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Güte der
Akquisition auch beim Nachführen von Signalen erhalten
bleibt, wobei die Signale mit sich schnell ändernder Lage
auf der Frequenzachse nachgeführt werden können; beispiels
weise infolge Seegangsdopplereffekt. Für die Energiemessung
in der Nachführphase ist nur eine kleine Integrationszeit
erforderlich. Bei langsam sich ändernder Lage auf der
Frequenzachse erfolgt eine Nachführung des Frequenzfensters
und somit bleibt die Nachführung der überlagerten schnellen
Änderungen (z. B. Seegangsdopplereffekt) unbeeinflußt.
Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt einen geringen Stör
abstand des Eingangssignals.
Bei der Kanalakquisition von Signalen wird zwischen Such-
und Nachführphase unterschieden, wobei in der Suchphase be
nachbarte Kanäle zu einem "Frequenzfenster" zusammengefaßt
werden. Die Fensterbreite wird dabei so gewählt, daß auch
bei langen Integrationszeiten und großer Frequenzdrift in
folge Dopplereffekt das Signal sich innerhalb des Frequenz
fensters befindet. Die Frequenzfenster können überlappend
angeordnet sein. Die Energiemessung zur Suche des Frequenz
fensters, in welchem das Signal sich befindet, erfolgt mit
großer Zeitkonstante, da aufgrund der gewählten Fenster
breite und der entsprechend angepaßten Zeitkonstante sich
das Signal im Frequenzfenster befindet. Wird in einem
Frequenzfenster ein Signal vermutet, was einer maximalen
Energie im Vergleich zu signallosen Frequenzfenstern ent
spricht, so werden die im Frequenzfenster befindlichen
Kanäle einzeln weiter überprüft. Diese weitere Überprüfung
erfolgt in der Nachführphase, wobei aus der geringen Anzahl
der Kanäle der stärkste Kanal ausgesucht wird. Wegen der
geringen Anzahl von Kanälen im Frequenzfenster kann bei
gleicher Akquisitionsqualität die Zeitkonstante stark redu
ziert werden. Diese geringe Zeitkonstante erlaubt ein
Nachführen z. B. auf den Seegangsdopplereffekt.
Das Verfahren ist anwendbar für experimentelle Empfangs-
und Auswerteanlagen und in ebensolchen operationellen, wie
Seenotrufsystemen. Ebenfalls ist eine Anwendung für alle
Empfangssysteme möglich, bei welchen Signale akquiriert
werden müssen, deren aktuelle Position auf der Frequenz
achse sich infolge äußerer Einflüsse ändert.
Zum Beispiel wird in Seenotrufsystemen eine Boje ausgesetzt,
welche im Notfall ihre Position und sonstige Daten sendet.
Diese Signale (Notrufe) werden über Transpondersatelliten
von Bodenstationen empfangen und detektiert. Diese empfan
genen Signale sind beispielsweise dadurch beeinträchtigt,
daß das Sendesignal zu schwach ist, durch die Eigenbewegung
der Boje (Seegang) die Sendekeule den Satelliten nicht immer
trifft oder durch die Wellenbewegung stark schwankende
Dopplereffekte entstehen. Oder es sind durch Temperatur
schwankungen langsame Dopplerverschiebungen zu erwarten
und wegen Frequenzabweichungen des Sendeoszillators ist
die Empfangsfrequenz nur ungefähr bekannt.
Der Frequenzbereich, in welchem Notrufe möglich sind, wird
mittels einer Filterbank in Kanäle aufgeteilt, deren Band
breite an die Signalbandbreite angepaßt ist. Die Energien
der Kanäle werden laufend beobachtet und das Ergebnis jedes
Kanals wird über einen kurzen Zeitraum (ca. 2 sec) gemit
telt. Dabei werden benachbarte Kanäle zu einem Frequenz
fenster zusammengefaßt. Die Fensterbreite wird so gewählt,
daß sich der Notruf während einer längeren Mittelungszeit
im Frequenzfenster befindet.
Ein Ausführungsbeispiel ist folgend beschrieben und durch
Skizzen erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 einen typischen Frequenzverlauf eines ge
störten Notsignals,
Fig. 2 eine Einstellung der Frequenzachse in sich
überlappende Frequenzfenster,
Fig. 3 eine Anordnung der Kanäle im Frequenzfenster,
Fig. 4 eine Schaltungsanordnung zur Kanalakquisition.
Aus Fig. 1 ist ein typischer Frequenzverlauf eines von
einer nicht näher gezeigten Boje ausgehenden und auf dem
Übertragungsweg gestörten Notsignals ersichtlich. Einer über
die Zeitachse t langsam verlaufende Frequenzdrift ist eine
rasche durch den Seegang verursachte und innerhalb einer
Fensterbreite benachbarter Kanäle liegende mittelwertfreie
Dopplerverschiebung überlagert. Um sicherzustellen, daß
ein Notsignal am Rande eines Frequenzfensters dieses inner
halb der Mitteilungs-(Empfangs)-zeit nicht verläßt, sind,
wie Fig. 2 zeigt, die Frequenzfenster überlappend t, t + 1,
t + 2, t + 3 . . . angeordnet. Das Frequenzfenster, welches das
Notsignal während der Meßzeit komplett beinhaltet, liefert
den größten Energiewert und wird der Auswerteeinheit zuge
führt. Die überlappende Anordnung der Frequenzfenster ge
stattet eine Fensternachführung zur Kompensation der lang
samen Drift.
Fig. 3 zeigt die Anordnung der Kanäle innerhalb eines Fre
quenzfensters, wobei innerhalb der Auswertephase die Energie
der in diesem Frequenzfenster sich befindenden Kanäle beob
achtet wird. Wegen der geringen Anzahl der Kanäle kann die
Meßdauer stark reduziert werden, was ein Nachführen des
signalführenden Kanals an den Seegangsdopplereffekt ermög
licht. Wird beobachtet, daß sich die Frequenz des Notsignals
im Mittel nicht mehr in der Mitte des Frequenzfensters be
findet, wird das nächstliegende überlappende Frequenzfenster
durch die Fensterauswahl ausgewählt.
Aus Fig. 4 ist eine Schaltungsanordnung zur Kanalakquisition ersicht
lich. Eine Filterbank trennt das Frequenzband in Signal
kanäle. Dabei wird die Energie eines jeden Kanals mit einer
kurzen, an die Frequenzdrift des Notsignals angepaßten Zeit
konstante T 1 gemessen. Aus den Kanalenergien werden Fenster
energie mit großer Zeitkonstante T 2 gebildet. Mit Hilfe der
Ergebnisse der Fensterenergien werden Langzeitdriften kom
pensiert. Mittels der Kanalenergien werden die Kanäle inner
halb der Frequenzfenster nachgeführt. Die Kanalnachführung
führt den aktuellen signalführenden Kanal mit Hilfe eines
Demultiplexers der Signalauswerteeinheit zur Detektion zu.
Claims (5)
1. Verfahren zur Akquisition von extrem schwachen Signalen
mit einer Filterbank, die den zu empfangenden Frequenz
bereich in Kanäle aufteilt, und mit einer Auswerteein
heit, gekennzeichnet durch die Ver
fahrensschritte
- - Zusammenfassung von mehreren Kanälen zu Fenstern
- - Messung der Energien in den einzelnen Fenstern und Auswertung des Fensters mit der höchsten Energie als das Fenster, das den signalführenden Kanal enthält
- - Messung der Energien in den einzelnen Kanälen innerhalb dieses Fensters und Auswertung des Kanals mit der höchsten Energie als signalführen den Kanal
- - Nachführung des signalführenden Kanals auf Frequenzänderungen des empfangenen Signals
- - Zuführung des signalführenden Kanals zur Detektion in der Auswerteeinheit.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
mehrere Fenster überlappend angeordnet sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß das Fenster, das den signalführenden Kanal
enthält, auf Frequenzänderungen dieses Kanals nachge
führt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Messung der Energien in den
einzelnen Kanälen mit einer kleinen Zeitkonstanten
durchgeführt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Messung der Energien in den
einzelnen Fenstern mit einer großen Zeitkonstanten
durchgeführt wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873716329 DE3716329A1 (de) | 1987-05-15 | 1987-05-15 | Verfahren zur akquisition von signalen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873716329 DE3716329A1 (de) | 1987-05-15 | 1987-05-15 | Verfahren zur akquisition von signalen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3716329A1 DE3716329A1 (de) | 1988-12-01 |
DE3716329C2 true DE3716329C2 (de) | 1990-07-05 |
Family
ID=6327656
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873716329 Granted DE3716329A1 (de) | 1987-05-15 | 1987-05-15 | Verfahren zur akquisition von signalen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3716329A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8195188B2 (en) | 1997-08-04 | 2012-06-05 | Enovsys Llc | Location reporting satellite paging system with optional blocking of location reporting |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0748076B2 (ja) * | 1989-11-30 | 1995-05-24 | パイオニア株式会社 | Gps受信機の衛星電波捕捉方法 |
US5177490A (en) * | 1989-12-12 | 1993-01-05 | Pioneer Electronic Corporation | Gps satellite signal tracking system for gps receivers |
JPH03235079A (ja) * | 1990-02-13 | 1991-10-21 | Pioneer Electron Corp | Gps受信機 |
US6097824A (en) * | 1997-06-06 | 2000-08-01 | Audiologic, Incorporated | Continuous frequency dynamic range audio compressor |
US10627481B2 (en) * | 2017-08-28 | 2020-04-21 | Gm Global Technology Operation Llc | Multi-resolution doppler processing |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3215934A (en) * | 1960-10-21 | 1965-11-02 | Sylvania Electric Prod | System for quantizing intelligence according to ratio of outputs of adjacent band-pass filters |
CH511441A (de) * | 1970-07-02 | 1971-08-15 | Siemens Ag Albis | Schaltungsanordnung in einem Puls-Doppler-Radargerät zur Feststellung von Echos bewegter Flugkörper |
DE2534696C3 (de) * | 1975-08-02 | 1979-03-22 | Deutsche Forschungs- Und Versuchsanstalt Fuer Luft- Und Raumfahrt E.V., 5000 Koeln | Auswerteinheit für ein Datenübertragungssystem zur Auswertung extrem schwacher Funksignale |
GB2069281B (en) * | 1979-07-31 | 1983-08-10 | Marconi Co Ltd | Doppler radar system |
-
1987
- 1987-05-15 DE DE19873716329 patent/DE3716329A1/de active Granted
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8195188B2 (en) | 1997-08-04 | 2012-06-05 | Enovsys Llc | Location reporting satellite paging system with optional blocking of location reporting |
US8559942B2 (en) | 1997-08-04 | 2013-10-15 | Mundi Fomukong | Updating a mobile device's location |
US8706078B2 (en) | 1997-08-04 | 2014-04-22 | Enovsys Llc | Location reporting satellite paging system with privacy feature |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3716329A1 (de) | 1988-12-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0448665B1 (de) | Digitaler empfänger für bandspreizsignale | |
EP0169520B1 (de) | Empfänger für bandgespreizte Signale | |
DE2340187A1 (de) | Verfahren und anlage zum erkennen einer elektromagnetische schwingungen erzeugenden quelle | |
DE3343188A1 (de) | Hochfrequenzhandhabungssystem | |
DE2410500A1 (de) | Radarsystem mit hohem entfernungsaufloesungsvermoegen | |
EP0243885B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Verbindungsaufbau bei Kurzwellenfunknetzen | |
DE3784694T2 (de) | Funkdatenuebertragungssystem. | |
DE60034220T2 (de) | Vielseitige radarabtastschaltung | |
DE2325134A1 (de) | Digitaler korrelator, insbesondere fuer ein system zur verhinderung von kollisionen | |
DE2654785A1 (de) | Schaltungsanordnung zum abtasten eines zeitlich begrenzten eingangssignales | |
DE3716329C2 (de) | ||
DE69827057T2 (de) | Geräuschreduzierungsvorrichtung für Radarempfänger | |
EP0257110A1 (de) | Digitales Zellenfunksystem | |
DE3414929C2 (de) | Funküberwachungssystem | |
DE4441015A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Richtungsbestimmung | |
DE2155074C3 (de) | Schaltungsanordnung zur Unterdrückung länger als die Nutzimpulse dauernder, insbesondere gewobbelter, Störsignale für einen Puls-Radarempfänger | |
DE69909632T2 (de) | Verfahren zur gleichzeitigen messung der impulsantworten von mehreren funkkanälen | |
DE102020127244A1 (de) | Peilsystem sowie Verfahren zur Peilung eines Störsignals in einem Hochfrequenzsignal | |
EP0447874B2 (de) | Signalverarbeitungsverfahren und Signalverarbeitunsanordnung für eine Pulsradaranlage | |
DE2741847A1 (de) | Einrichtung zum feststellen des vorhandenseins von radarechos und damit ausgeruestetes impulsradarsystem | |
DE3430751C2 (de) | ||
DE2209571C1 (de) | Pulsdopplerradarempfänger mit Entfernungskanälen und mit einer Störungsunterdrückungsschaltung | |
DE3222489A1 (de) | Puls-doppler-radargeraet mit einem pulslaengen-diskriminator | |
DE3139408C2 (de) | ||
DE3227259C2 (de) | Richtfunkstation |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: DORNIER GMBH, 7990 FRIEDRICHSHAFEN, DE |
|
8181 | Inventor (new situation) |
Free format text: FRITSCH, BRUNO, ING.(GRAD.), 7775 BERMATINGEN, DE KESENHEIMER, HANS, DIPL.-ING. BILLICH, FRANZ, DIPL.-ING., 7997 IMMENSTAAD, DE |
|
D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8365 | Fully valid after opposition proceedings | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |