DE2331591C3 - Verfahren zur Übertragung von Unterwasser-Signalen - Google Patents
Verfahren zur Übertragung von Unterwasser-SignalenInfo
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B11/00—Transmission systems employing sonic, ultrasonic or infrasonic waves
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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- H04B7/12—Frequency diversity
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Description
F i g. 3 ein Schema darstellt, das mehrere Ausbreitungsstreeken
unter Wasser und zwischen einem Sender einerseits in Nähe der Oberfläche und einem
Empfänger andererseits am Grunde des Meeres zeigt.
F i g. 4 die zeitabhängigen Änderungen der Trägerfrequenz
bei Sendung und bei Empfang aufzeigt.
F i g. 5 einen Spannungs/Frcquenz-Umsetzer zeigt,
der in dem in F i g. 1 gezeigten Sender verwendet wird und
F i g. 6 in detaillierterer Form den in Fig. I dargestellten
Empfänger zeigt.
F i g. 1 stellt einen Sender 1 dar, der die zu übertragenden
Informa:ionssignale auf einer Klemme 2 empfangt und der Ultraschall-Frequenzsignale auf einen
Wandler 3 überträgt, dessen Aufgabe darin liegt, Ultraschallwellen in ein flüssiges Medium zu übertragen,
das durch den Pfeil 4 dargestellt wird; ferner einen Empfänger 5, der mit einem UltraschaJlwellen-Wandler
6 ausgerüstet ist, um die durch 3 abgestrahlten Ultraschallwellen zu empfangen, wonach die gleichgerichteten
Signale einer Ausgangsklemme 7 für Informationssignale übertragen werden.
Entsprechend dem erfindungsgemäßen System umfaßt der Sender 1 einen Oszillator 8, dessen Frequenz
sich nach einem linear verlaufenden Gesetz ändert und dem ein Modulator 9 und ein Leistungsverstärker 10
nachgeschaltet ist, dessen Ausgang mit dem Wandler 3 verbunden ist. Die auf die Klemme 2 übertragenen
Informationssignale werden in einer Schaltung 11 verarbeitet, bei der es sich beispielsweise um einen
Analog/Digital-Umsetzer handeln kann, der die auf die Klemme 2 übertragenen Analog-Informal ion in
eine kodierte Impulsfolge umwandelt, die anschließend dem Modulator 9 übertragen wird. Darüber hinaus
ist ein Taktgeber 12 mit dem Zweck vorgesehen, die Synchronisierung des Oszillators 8 und den Betrieb des
Umsetzers 11 zu gewährleisten.
Der Empfänger 5 umfaßt einen Analog-Vervielfacher 13, von dem ein Eingang mit dem Wandler 6
verbunden ist und dem ein Bandpaßfilter folgt (Filter 14), dem wiederum ein Demodulator/Glcichrichter 15
nachgeschaltet ist. Der zweite Eingang des Vervielfachers 13 ist mit dem Ausgang eines Ortsoszillators 16
verbunden, dessen Frequenz sich nach der gleichen linearen Beziehung wie der des Oszillators 8 ändert.
Im Sender 1 überträgt ein Synchronisierungssignalgenerator 17 dem Verstärker 10 Synchronisicrungssignale,
die im Empfänger 5 in einem Filter 18 ausgesiebt werden, dem eine logische Schaltung 19 nachgeschaltet
ist, die die Synchronisierungssignale dem Oi Isoszillator
16 in der Form überträgt, daß seine Frequenzänderung mit der des Oszillators 8 synchronisiert
wird. Der Generator 17 ist darüber hinaus mit dem Taktgeber 12 verbunden. Bevor die Betriebsweise
der Schaltungen der Sender 1 und des Empfängers 5 im einzelnen beschrieben wird, soll entsprechend der
Darstellung der F i g. 5 der Fall einer übertragung beschrieben werden, die zwischen dem Sender 1 und
dem Empfänger 5 in einer bestimmten Morizonlalcntfcrnung
r und einer Tiefe /i stattfindet, wobei der Wert für »r« wesentlich größer ist als der Wcrl für »/1«
(der Sender I wird hierbei an der Oberfläche des Meeres befindlich angenommen, der Empfänger 5 am
Grund). Unter diesen Voraussetzungen sind /wischen 1 und 5 mehrere übertragungs- bzw. Ausbrcitungsstrecken
möglich.
Beim Empfang durch den Empfänger 5 ergibt sich der Winkel Ho der direkten Ausbreitunusstrecke
durch die Beziehung:
(-to = arc tu
/1 '
Somit ergibt sich gleichfalls für den Einfallswinkel (-to des η-ten Stör-Ausbreitungsweges (in F i g. 3 η = 2):
Η = arc Ig
{In + Dh '
Die Länge des optischen Weges der direkten Ausbreitungsstrecke wird durch folgende Beziehung gegeben
:
ζ ο
.
cos (-to
Somit ergibt sich gleichfalls für den »i-ten Stör-Ausbreitungsweg:
- I2ZLtUi'
cos (-In
Der Energieverlust (chne Berücksichtigung der Absorption) ergibt sich aus der ausreichend bekannten
Beziehung:
H = 20 log zn + η R ,
wobei H in dB, zn in Metern und R als Koeffizient ausgedrückt
werden, der vom Einfallswinkel und von der Art der Bestandteile abhängt, aus denen sich der
Grund des Meeres zusammensetzt.
Somit ergibt sich beispielsweise für r = 2000 m und h = 80 m die folgende Wcrtetabellc:
Verzögerung i
0
8,1
8,1
25
49,8
49,8
82,352
Diese Tabelle zeigt auf. daß unter der Voraussetzung, Strecken vernachlässigen zu können, deren Pegel um
zumindest 3 dB abgeschwächt sind, darüber hinaus noch drei Ausbreitungsstrecken verbleiben, die berücksichtigt
werden müssen. Außerdem ist festzustellen, daß die dritte Ausbreitungsstrecke gegenüber
der ersten eine Verzögerung von 25 ms aufweist.
Es ließe sich ohne weiteres nachweisen, daß eine einfache Amplitudenmodulation zu einem Empfang
führen würde, der durch Rekombinationen von Signalen unterschiedlicher Ausbrcitungsstrcckcn gestört
wäre oder zumindest die Modulation erschweren würde, die durch eine ausreichend redundante Impulskodicrung
von der Art eines Kode mit Fehlerkorrektur übertragen wird. Außerdem wäre ohne weiteres zu
erkennen, daß die Kohärenz einer herkömmlichen Frequenzmodulation durch die Rekombinationen zerstört
würde.
Die Darstellung der F i g. 4 läßt in einfacher Weise die Belriebsform des erfindungsgemiißen Ubcrtragungssystems
erkennen.
Slrck- | 87-71 | R | 0 | Länge | Ver | Liuifzeil |
ke | 83Ί5 | 0 | in in | luste | in ms | |
0 | 78'69 | 0,46 | 2002.1 | 66 | 1334.75 | |
1 | 74°35 | 1,3 | 2014,34 | 66 | 1342.89 | |
2 | 70 20 | 1.5 | 2039,6 | 67,2 | 1359.73 | |
3 | 2076,9 | 69,9 | 1384,61 | |||
4 | 2125,56 | 72 | 1417,10 | |||
Die in F i g. 4 gezeigte Kurve 20 stellt in Abhängigkeit
von der Zeit r die Änderung der Frequenz des Trägers am Ausgang der Schaltung Ii des Senders I dar.
Diese Änderung weist Sügezahnform der Periode 7
auf. d. h., daß bei jedem Frequenzzyklus die Frequenz
linear von FO auf FS ansteigt; anschließend wird diese sehr schnell auf die Frequenz FO geführt und
bleibt während eines kurzen Zeilintervalls konstant und »leich dem Wert FO. Im Anschluß daran wird der
Frequenzänderungszyklus wieder aufgenommen.
Die in F i g. 4 gezeigte Kurve 21 zeigt in Abhängigkeit von der Zeit ( die Änderung der Frequenz. Fr des
aus dem Ortsoszillator 16 des Empfängers 5 austretenden Signals. Die Änderungen dieser Frequenz
weisen ebenfalls Sägezahnform auf, und /.war bei einer :s
Frequenz, die von FRO auf FRS ansteigt (wobei das Ansteigen linear verläuft), wonach eine schnelle Rückkehr
zur Frequenz FRO und anschließend ein kurzes Zeitintervall folgt, während dem die Frequenz konstant
und gleich dem Wert von FRO bleibt. Die Periode der Änderungen der Frequenz FR ist gleich
der Periode T der Änderung der Frequenz F. Andererseits
ist die Frequenzablage zwischen FRS u..d FRO gleich der, die zwischen FS und FO besieht.
Auf der Kurve 2 wurde ein Punkt 22 angegeben, dereinen Empfangszcitpunkl im Empfänger 5darstellt.
Zu diesem Zeitpunkt empfängt der Wandler 6 von 5 die Signale, die vom Wandler 3 her über mehrere
Ausbreitungsstrecken eintreffen. Da diese Ausbreitungsstrecken unterschiedliche Längen aufweisen.
wurden die einzelnen bzw. unterschiedlichen und zum Zeitpunkt 22 empfangenen Signale durch 3 zu verschiedenen
Zeitpunkten ausgesendet, so z. B. zum Zeitpunkt 23. was das Signal anlangt, das auf 6 über
die Direktausbrcitungsstrecke eintrifft oder zum Zeitpunkt 24. was das Signal betrifft, das bei 6 nach zwei
Reflexionen ankommt bzw. zum Zeitpunkt 25. was ein Signal betriff!, das bei 6 nach mehr als zwei Reflexionen
ankommt. Zum Zeitpunkt 23 hatte der von 8 ausgehende Träger die Frequenz Fl. zum Zeitpunkt 24
die Frequenz F2 und zum Zeitpunkt 25 die Frequenz F3. Wenn die durch 6 empfangenen Signale den
Analog-Vervielfacher bzw. den Mischer 13 durchlaufen,
lassen diese Frequenzschwebungen mit der Frequenz des Ortsoszillators 16 zum Zeitpunkt 22.
d. h. FR. auftreten. Demnach ergibt sich am Ausgang 13 ein Frequenzschwebungs-Signal von Fl FR,
ein zweites Frequenzschwebungssignal F2 —FR und ein drittes bei der Frequenz F3 FR. Das Filter 14
i:.i beispielsweise auf die Schwebungsfrequenz F1 FR
zentriert. Somit ergibt sich am Ausgang lediglich die Komponente des Signals, das dem Direktübertragungsweg
bzw. -strecke entspricht. Auf diese Weise wurde innerhalb des erfindungsgemäß aufgebauten
Systems eine Trennung von Signalen vorgenommen, die sich auf unterschiedlichen Ausbreitungsstrecken
fortgepflanzt haben.
Der kurze Zeitraum, während dem die Frequenz gleich FO bleibt, dient dazu, ein Synchronisierungssignal
über den Generator 17 und den Verstärker 10
auszusenden, wobei dieses Synchronisierungssignal in 5 empfangen wird und eine Auslösung der linearen
Änderung des Ortsoszillators 16 ermöglicht.
Der Oszillator 8 des Senders 1 kann durch einen »Spannungsstufen-Generator« gebildet werden, dem
ein Spannungs/Frequenz-Umsetzer nachgeschaltet ist. F i g. 2 zeigt einen solchen Generator, der als erste
Schaltung des Oszillators 8 verwendet werden kann.
Die Signale des Taktgebers 12 werden auf die Klemme 26 übertragen, die über einen veränderlichen Widerstand
27 mit dem negativen Eingangeines Operationsverstärkers
28 verbunden ist, der als Analog-lntcgriei glied mit hoher Zeitkonslante geschaltet ist. Die Reaktion
des Ausgangs zum Eingang von 28 erfolgt über einen Kondensator 29. Der positive Eingang von 28
ist mit der Masse verbunden. Der Ausgang des Verstärkers 28 wird über einen Potentiometer-Widerstand
30 auf den positiven Eingang eines Operationsverstärkers 31 übertragen, der als Analog-Summierglied
mit dem Zweck eingesetzt wird, dem Ausgangssignal des Verstärkers 28 eine Gleichspannung hinzuzufügen,
um die gewünschte Frequenzänderung im entsprechenden Frequenzband einzuregeln. Der Ausgang
des Verstärkers 31 ist an seinem negativen Eingang über einen Reaktions- bzw. Rückkopplungs-Widerstand
32 angeschlossen. Andererseits ist der negative Eingang von 31 mit der Masse über einen
Widerstand 33 und ein Spannungsteiler 34 über einen Widerstand 35 verbunden.
Die sägezahnförmige Änderung am Ausgang des Verstärkers 28 ergibt sich durch eine Verbindung in
Abzweigschaltung am Kondensator 29 unter Anschluß eines Feldeffekttransistors. Die Klemme 26
liegt normalerweise an einem Potential von - 15 Volt,
und das Integrierglied 28 liefert hierbei ein Ausgangssignal, dessen Amplitude linear ansteigt. Wird der
Taktgeberimpuls (Taktgeber 12) aui die Klemme 26 übertragen, so löst dieser leicht positiv wirkende Impuls
den Transistor 36 aus, der sehr schnell den Kondensator 29 entlädt, indem er den Ausgang des Integriergliedes
28 auf seine Ausgangsstellung zurückführt. Der Summierwiderstand 37 verbindet dtn Schieber
des Regel Widerstands 30 mit dem positiven Eingang des Verstärkers 31. Das Ausgangssignal des
»Spannungsstufen-Generators« wird über die Klemme 38 auf die F.ingangsklemme 39 des Spannungs Frequenz-Umsetzers
übertragen.
Nach einer besonderen Ausführungsform des crfindungsgemäß aufgebauten Systems wird die lineare
Spannungsänderung in eine lineare Frequenzänderung umgesetzt, und zwar in einem Umsetzer von der Art
des in F i g. 5 gezeigten Umsetzers, der eine Kippschaltung 40 mit nachgeschaltetem Verstärker 41 und
eine bistabile Kippstufe 42 umfaßt, die an den Ausgang 43 Rechtecksignale mit einer Frequenz liefert, die
linear veränderlich ist.
Die Kippschaltung 40 kann einen Kondensator umfassen, der innerhalb einer Schaltung eingebaut
w;e ein Stromgenerator arbeitet, d. h. sich entlädt und
der, sobald seine Spannung einen vorher festgelegten Wert erreicht, die Sendung eines Impulses bewirkt
und unmittelbar im Anschluß daran wieder aufgeladen wird. Die Ladespannung des Kondensators wird aul
die Klemme 39 übertragen und davon ausgehend, daC die von der Klemme 38 ausgehende Spannung lineal
zunimmt, nimmt die Zeit zu, während der sich dei
Kondensator der Schaltung 40 gleichzeitig mit dei angelegten Spannung entlädt. Demzufolge steigt die
Sendefrequenz der Impulse durch die Schaltung 4C linear an. Bei der Schaltung 41 handelt es sich um einer
Verstärker mit hoher Eingangsimpedanz, der Impulse mit unterschiedlicher Folge an die bistabile Kippstufe
42 liefert, die durch eine entsprechend aufgebaute Kippstufe gebildet wird (Kippstufe JK), wobei diese
wechselweise von der Schaltstellung 1 in die Schaltstellung 0 bzw. von der Stellung 0 in die Stellung 1
immer dann wechselt, wenn ein Impuls aul'ihren Eingang
gelangt. Somit ergibt sieh am Ausgang von 42 ein frequenzmoduliertes Rechtceksignal.
Im Empfänger 5 kann der Ortsoszillator 16 einen Aulbau aufweisen, der mit dem des Oszillators 8
vergleichbar ist. wobei davon auszugehen ist. daß das Frequenzband dieses Oszillators in der Form gewählt
ist. daß sich am Ausgang des Mischers 13 eine geeignete
Sehwebungsfrequenz einstellt, wobei es sich bei der Aiisgangsfrei|uenz des Oszillators 16 beispielsweise
darum handelt, die Lage der Schieber der Regclwiderstände
30 und 34 (s. Darstellung in F i g. 2) zu verändern. Nach der Beschreibung des »Spannungsstufen-Generators«
entsprechend F i g. 2 wird deutlich, daß jeder I aklgeberimpuls die Ausgangsfrequenz
des Oszillators 8 von der maximalen Frequenz FS schnell auf die Ausgangsfrequenz FO (Initialfrequenz)
führt. Der Takigeberimpuls wird ebenfalls auf den Synchronisierungssignal-Generator 17 übertragen, der
zu diesem Zeitpunkt ein Synchronisierungssignal auf den Verstärker 10 überträgt. Bei diesem Signal handelt
es sieh beispielsweise um eine reine Frequenz des Wertes FO, die nach Aufnahme im Empfänger 5 vom
Filter 18 ausgesiebt wird, dem eine logische Gleichrichtcrschaltung
19 nachgesehaltet ist, die wiederum auf den Oszillator 16 einen Impuls in der gleichen
Form überträgt, wie der Taktgeber 12 einen Impuls auf den Oszillator 8 führt, um die lineare Veränderung
auszulösen.
In d^m in F i g. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel
wurde davon ausgegangen, daß die zu übertragende Information auf die Klemme 2 übertragen wurde, die
mit einem Analog/Digital-Umsetzer 11 verbunden ist, dessen Ausgang auf den Modulator 9 übertragen wird
und dessen Betrieb auf die Steuerung des Taktgebers 12 zurückzuführen ist. Bei diesem Fall einer Impulsmodulation
kann es sich bei dem Modulator 9 um ein einfaches Analog-Gatter handeln, daß die Quell'Saug-Transmittanz
eines Feldeffekttransistors dahingehend ausnutzt, die von der Schaltung 8 ausgesendete Trägerwelle
abzutrennen.
Der in F i g. 1 gezeigte Empfänger 5 wird in F i g. 6 näher dargestellt. Dieser umfaßt ein erstes Bandfilter
44. das die Signale des Wandlers 6 über die Klemme 45 empfängt und das eine Begrenzung des Rauschbandes
gegenüber den eingesetzten Frequenzen bewirkt. Diesem ist ein Analog-Vervielfacher 46 nachgeschaltet,
dessen anderer Eingang mit dem Ausgang des mit veränderlicher Fiequenz arbeitenden Ortsoszillalors
47 verbunden ist. Der Ausgang des Vervielfachers 46 wird auf ein Filter 48 übertragen, dessen Bandbreite
in der Form eingeregelt ist, daß nur ein Schwebungssignal durchgelassen wird, das einer einzigen Ausbreitungsstrecke
entspricht. Der Ausgang des Filters 48 wird mit einem Frequenzumsetzer 49 übertragen, dessen
zweiter Eingang mit einem mit fester Frequenz arbeitenden Ortsoszillator 50 verbunden ist. Auf diese
Weise kann in noch einfacherer Form die Sehwebungsfrequenz einer Stör-Ubertragungsstrecke ausgefiltert
werden. Dem Ausgang des Frequenzumsetzers 49 ist eine Erfassungsschaltung nachgeschaltel, wobei es
sich innerhalb einer bevorzugten Ausführung des erfindungögemäß aufgebauten Ubertragungssystems um
einen quadratischen Detektor 51 handelt, dem selbst wiederum eine Schwellschaltung zur Auswahl der
Schaltbefehle 52 nachgesehaltet ist. Die empfangenen Infonnalionssiunale werden über die Klemme 53 zur
Verarbeitungsschallung übertragen.
Der mit veränderlicher Frequenz arbeitende Ortsoszillator 47 wird durch die Schaltung 54 synchronisiert,
die die empfangenen Synchronisierungssignale über 44 trennt. Ist die Schaltung 54 mit einer Zeitsiaflelungs-
bzw. Trcnn-Schaitung für die von 44 empfangenen Synchronisierungssignale ausgerüstet,
die aus Ausbreitungsstrecken unterschiedlicher Länge herrühren, so kann diese die getrennten Synchronisierungssignale
auf mehreren Ausgängen, von denen der Ausgang 55 dargestellt wurde, ausleiten. Der
Ausgang 55 ist nunmehr mit einem zweiten mit veränderlicher Frequenz arbeitenden Ortsoszillator verbunden,
der dem Oszillator 47 vergleichbar ist und ein Signal mit veränderlicher Frequenz an einen zweiten
Vervielfacher von der Art des Typs 46 überträgt und dem wiederum eine Kette von gleichen Schaltungen
in der Art von 48, 49, 51 und 52 nachgesehaltet ist. Im Vergleich zu der in F i g. 4 dargestellten Kurve 21
hätte die Veränderung der Ausgangsfrequenz, des zweiten mit veränderlicher Frequenz arbeitenden Ortsoszillators zeitabhängig gesehen die Lage der Kurve 56.
Das Signal, das zu der Zeit entsprechend Punkt 57 empfangen wird, und die gleiche Ordinate wie der
Punkt 22 von 21 aufweist und dessen Sehwebungsfrequenz gleich Fl FR ist, entspricht dem Signal,
das in 1 zum Zeilpunkt 23 ausgesendet wird und das der zweiten Ausbreitungsstrecke gefolgt ist. Hieraus ist
demnach zu ersehen, daß mit einem Filter in der Art von 48 am Ausgang des zweiten Vervielfachers die
Signale der zweiten Ausbreitungsstrecke ausgefiltert werden können.
Das vom Generator 17 erzeugte Synchronisierungssignal kann ein Signal mit reiner Frequenz, darstellen,
ferner ein Signal mit Impulskompression bei Empfang, ein zufällig kodiertes Signal oder ganz allgemein
jedes herkömmliche Synchronisierungssignal.
Wie bereits erwähnt, besteht die Möglichkeit, im Sender 1 mehrere Oszillatoren 8 vorzusehen, deren
Frequenzen parallel verlaufenden Änderungen unterworfen sind, wobei die Trennung zwischen jeder
Mindestfrequenz der Änderung ausreicht, um keinerlei Interferenzen auftreten zu lassen. Der Empfanger 5
ist selbstverständlich mit der gleichen Zahl von Empfangskanälen wie Oszillatoren 8 ausgerüstet. Eine in
dieser Form gewählte Anordnung ermöglicht eine Parallelübertragung von Informationen auf jedem
Übertragungskanal und insbesondere von Digitalinformationen, von denen jedes Zustandspaar einem
Kanal entspricht.
Im oben beschriebenen Beispiel wurde zwar von einer Impulsmodulation des Trägers ausgegangen,
wobei jedoch das erfindungsgemäß aufgebaute System nicht auf diesen Modulationstyp beschränkt bleibt
Somit kann in gleicher Weise eine analoge Amplitudenmodulation eingesetzt werden. Darüber hinaus
ist das System nicht auf die Amplitudenmodulatior beschränkt, sondern eignet sich für jeden Typ vor
Winkelmodulation und insbesondere für die auf zwe Schaltzuständen beruhende Phasenmodulation. Un
abhängig von der jeweils eingesetzten Modulatior muß die Bandbreite des modulierten Trägers unter
halb einer bestimmten Grenze bleiben, die von dei Abständen zwischen den Längen benachbarter Aus
breitungsstrecken abhängt.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Verfahren zur übertragung von Unterwasser-Signalen
mittels Ultraschall, wobei die Trägerfrequenz eines Senders und die erste Ortsfrequenz
eines Empfängers periodischen Änderungen nach einem vorgegebenen Änderungsgesetz unterworfen
$ind, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwebungs-Zwischenfrequenz der empfangenen ία
modulierten Trägerfrequenz und der ersten Ortsfrequenz im Empfänger durch ein Bandfilter aus-{esiebt
wird, dessen Mittenfrequenz in Abhängigen von der Länge einer Unterwasser-Über-Iragungsstrecke
zwischen dem Sender und dem (Empfänger und außerdem in Abhängigkeit von der
,Phasenverschiebung gewählt ist, die zwischen der Änderung der Trägerfrequenz und derjenigen des
Ortsfrequenz auftritt.
2. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet,
daß die periodische Änderung einem linearen Änderungsgesetz zwischen einer unteren
und einer oberen Grenze folgt.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal mit der
Zwischenfrequenz einer zweiten Frequenz-Umsetzerschaltung übertragen wird, der ein Ortssignal mit einer zweiten, festen Ortsfrequenz zugeführt
wird, wobei das Ausgangssignal der zweiten Frequenz-Umsetzerschaltung einem quadratisehen
Detektor (51) zugeführt wird, um die Frequenzabweichungen
der empfangenen Signale zu verdoppeln, die von den einzelnen Unterwasser-Ausbreitungsstrecken
herrühren.
4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem jede elementare Änderungsperiode der Trägerfrequenz
des Senders nach der Aussendung eines Synchronisierungssignals
folgt, das nach Gleichrichtung in einem Empfänger des Ubertragungssystems die
Auslösung der Änderung der ersten Ortsfrequenz bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß dieses System
mehrere Empfänger umfaßt, deren Zwischenfrequenzen der gleichen Anzahl von Unterwasser-Ausbreitungsstrecken
verschiedener Länge entsprechen und deren Änderungen der ersten Ortsfrequenzen durch die Aufeinanderfolge von Empfangssignalen
ausgelöst werden, die durch die gleiche Anzahl von Unterwasser-Ausbreitungs-Btrecken
unterschiedlicher Länge empfangen werden, wobei die Empfänger praktisch in einem
Punkt gruppiert sind und die Ausgangssignale des quadratischen Detektors nach Durchlauf in den
Verzögerungsleitungen kombiniert sind, deren Verrögerungswerte von den Abweichungen der Längen
der Ausbreitungsstrecken abhängen.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 3, «dadurch gekennzeichnet, daß sich die Trägerfrequenz
aus mehreren Hilfsträgern zusammensetzt, die mehreren periodischen Veränderungen synchroner
Art unterworfen sind und deren Veriinderungsgesetzc übereinstimmen wobei der Eimpfiinger
für die gleiche Zahl von Zwischenfrequenzen ausgelegt ist .wie Hilfsträger vorhanden sind, um
die Digilalinformationcn parallel mit der gleichen Anzahl von Zustandspaaren wie Hilfsträger zu
übertragen.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur übertra guns: von Unterwasser-Signalen mittels Ultraschal
wobei die Trägerfrequenz eines Senders und die erst Ortsfrequenz eines Empfängers periodischen Ände
rungen nach einem vorgegebenen Änderungsgeset: unterworfen sind.
Bei einer Verbindung zwischen einem über de Meeresoberfläche und einem unter der Meeresober
fläche liegenden Punkt oder zwischen zwei unter dei Meeresoberfläche liegenden Punkten sind infolge vor
Reflexionen am Grund und an der Wasseroberfläche eine Mehrzahl von Ausbrekungs- bzw. Verbindungsstrecken möglich. Hierdurch können unerwünschte
Interferenzen entstehen.
Um diese auszuschalten wurden bereits Wandler mit sehr starker Richtwirkung eingesetzt, die auf die
Richtung der kürzesten bzw. direkten Ubertragungsstrecke ausgerichtet sind. Diese Methode ist jedoch
nur dann möglich, wenn die Sendeorte und die Empfangsorte bekannt sind.
Ferner ist es bekannt, bei der Sendung eine Kodierung
jeder Elementar-Information vorzunehmen, während
beim Empfang ein Vergleich jeder empfangenen kodierten Elementar-Information mil jeder der EIementar-Liformationen
vorgenommen wird, deren Kode bekannt ist. um hierdurch sicherzustellen, daß
nur diejenige der Informationen ausgewertet wird, die die beste Korrelation aufweist. Diese Methode erfordert
jedoch eine Erweiterung des Empfängers mit relativ komplizierten logischen Daten-Verarbcitungs-Einrichtungen.und
sie ermöglicht noch keine Trennung von Signalen, die unterschiedliche Übertragungsstrecken durchlaufen haben.
Es ist ferner ein Verfahren zur Messung der Höhe eines Flugzeuges bekannt, bei welchem die Frequenz
eines Kurzwellensenders zwischen zweii vorgegebenen Grenzen variiert wird. Die am Boden reflektierten
Wellen gelangen mit einer bestimmten Verzögerung gegenüber den direkt ankommenden Wellen zum
Empfänger, wobei dieser Verzögerungswert proportional zur Höhe des Flugzeuges über Grund ist. Die
sich hieraus ergebende Schwebungsfrcquenz wird mit einem Frequenzmesser gemessen und auf einem
Meßgerät angezeigt.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte Verfahren so auszubilden,
daß beim Empfang auftretende Interferenzen ausgeschaltet werden und eine Trennung und Auswahl
von Signalen ermöglicht wird, die unterschiedliche Übertragungsstrecken durchlaufen haben.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Schwebungs-Zwischenfrequenz der empfangenen
modulierten Tiägerfrequcnz und der ersten Ortsfrequenz im Empfänger durch ein Bandfilter ausgesiebt
wird, dessen Mittenfrequenz in Abhängigkeit von der Länge einer Untcrwasser-Übertragungsstrecke
zwischen dem Sender und Empfänger und außerdem in Abhängigkeit von der Phasenverschiebung gewählt
ist, die zwischen der Änderung der Trägerfrequenz und derjenigen der Ortsfrequenz auftritt.
Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend an Hand der Zeichnung erläutert,
in der
Fig. I in Form eines Blockdiugramms einen Sender
und einen Empfänger darstellt, die nach dein crlindungsgemäßen
System .trbeiten,
F i g. 2 einen speziellen Generator darstellt, der in dem in F i g. I gezeigten Sender verwendet wird.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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FR7222799A FR2189950B1 (de) | 1972-06-23 | 1972-06-23 |
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EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |