DE2933733A1

DE2933733A1 - Vorrichtung fuer synchronisierten empfang im zusammenhang mit einrichtung zur registrierung von gegenstaenden

Info

Publication number: DE2933733A1
Application number: DE19792933733
Authority: DE
Inventors: Eilert Berglind; Bengt Henoch
Original assignee: Stiftelsen Institutet for Mikrovagsteknik Vid Tekniska Hogskolan
Current assignee: Stiftelsen Institutet for Mikrovagsteknik Vid Tekniska Hogskolan
Priority date: 1978-08-25
Filing date: 1979-08-21
Publication date: 1980-03-13
Also published as: SE413350B; SE7809018L; DE2933733C2; US4333078A

Description

'PATENTANWÄLTE-: - : _:

H SCHROO¹ER-KcLEHMAtf -:

^H" ^&UM LipowskystraBe 10 2933733

D-8000 München 70 fr ¥ V y f VV

Stiftelsen Institutet for Mikrovagsteknik

vid Tekniska Högskolan i Stockholm no-im-18

2o. August 1979

Vorrichtung für synchronisierten Empfang im Zusammenhang mit Einrichtung zur, Registrierung von Gegenständen

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung eines einfachen Seitenbandes, insbesondere im Zusammenhang mit Einrichtungen zur Registrierung von Gegenständen, und näher bestimmt im Zusammenhang mit Einrichtungen zur Registrierung und Identifizierung von Gegenständen, die mittels einer für Registrierung und Identifizierung vorhandenen Registriereinheit der in der schwedischen Auslegeschrift 75O362O-2 beschriebenen Art mit Registriergeber versehen wurden.

Eine Vorrichtung gemäß genannter Patentschrift ist so ausgebildet, daß ein von der Registriereinheit gesendetes erstes Signal im Registriergeber empfangen und dort zu einem zweiten Signal frequenzumgewandelt und mit einem für den Registriergeber individuellen Kode kodiert wird. Der Registriergeber sendet danach das kodierte zweite Signal wieder aus, das von der Registriereinheit empfangen, und dessen Informationsinhalt behandelt und ausgenutzt wird. In der genannten Patentschrift sind Vorrichtungen offenbart, wo genannter Frequenzumwandler einen Modulator enthält, der das erste Signal so moduliert, daß ein Seitenband gebildet wird. Die Kodiervorrichtung ist dabei angeordnet, das Seitenband mit genanntem, für den Registriergeber individuellen Kode zu versehen, vorzugsweise durch

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Starten und Anhalten des genannten Msdulators entsprechend einem Muster, das den genannten Kode bildet.

Es ist bei einem solchen System ein Vorteil, wenn die Informationssymbole des ausgesendeten,Information enthaltenden Signales so sind, daß die Länge der Informationssymbole in Beziehung zu vorhandenen bekannten Frequenzen gesetzt wird.

Die vorliegende Erfindung löst diese Aufgabe auf eine einfache Weise. Die Erfindung bietet eine Vorrichtung für außerordentlich sichere Übertragung von InformationsSymbolen zwischen Registriergeber und Regi'striereinheit.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art und hat im wesentlichen die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 genannten Kennzeichen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Registriergeber angeordnet, ein einfaches Seitenband auszusenden, wo die Informationssymbole in Beziehung zur Seitenbandfrequenz gesetzt sind, wobei jedes Informationssymbol mittels eines einfachen Seitenbandes gesendet, und wo dessen Länge in der Registriereinheit für Auswertung des Informationssymboles detektiert wird. Dies bewirkt außer hoher Sicherheit in der Informationsübertragung, daß die Übertragungsgeschwindigkeit gegenüber vorgenannter bekannter Vorrichtung erhöht werden kann, da sich an ein gewisses Informationssymbol unmittelbar eine Anzahl gleicher Informationssymbole anschließen kann, ohne daß Schwierigkeiten der Auswertung der Anzahl aufeinanderfolgender gleicher Informationssymbole auftreten.

Nachstehend wird die vorliegende Erfindung beschrieben, wo gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ein einfaches Seitenband mittels nur einer verlustbehafteten Diode erzeugt wird. Diese wird relativ eingehend beschrieben. Die vorliegende Erfindung kann natürlich auch mittels bekannter Anordnungen für Erzeugung eines einfachen Seitenbandes ausgeübt werden. In der folgenden Beschreibung wird eine Ausführungsform der Erfindung behandelt, bei der die Erfindung durch ein Verkehrsüberwachungssystem exemplifiziert ist. Dabei wird angenommen, daß die beweglichen Einheiten mit einer Registriereinheit, und

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ORIGINAL INSPECTED

die festen Plätze mit einer'VorVich'tung', die einr^ £^f J^r< tr ~ geber entspricht, versehen sind. Die Erfindung ist ^eaocn auch in umgekehrter Reihenfolge anwendbar, wobei Registriergeber an beweglichen Gegenständen der Registriereinheiten an gewissen ausgewählten festen Plätzen angebracht sind. Als ein Beispiel einer solchen Ausführung kann Registrierung und Sortierung von Eisenbahnwagen, Lastcontainern usw. und z.B. die Registrierung von Autos genannt werden.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen

einen Straßenabschnitt zeigt, • ein .Blockplan einer Vorrichtung gemäß der

Erfi-ndung ist,

ein Blockplan eines Teiles der Registriergebers

ist,

ein Reflektionsdiagramm für eine Diode im

Registriergeber.ist,
und 6 die Wirkungsweise des genannten bekannten Modula-

rors zeigende Diagramme sind, und 8 die Wirkungsweise eines Modulators gemäß der

Erfindung zeigende Diagramme sind,

eine an "einen Registriergeber geschaltete Vorrichtung für Fernprogrammierung schematisch

zeigt,

einen Registriergeber detaillierter zeigt,

einen Frequenzdiskriminator zeigt.

Die Anwendung der vorliegenden Erfindung deckt sich mit in unserer schwedischen Auslegungsschrift 75O362O-2 und unseren schwedischen Patenten 7609731-0 und 7610604-6 gezeigten Anwendungen. In Fig. 1 ist ein Straßenabschnitt gezeigt, der zur Beschreibung einer Anwendung dient. Er besteht aus einem Hauptweg 10, der sich in zwei getrennte Wege 11, «12 !"'teilt. An der Ausgangsstelle der Wege 11,12 ist für jeden Weg ein Registriergeber 13 bzw. 14 angeordnet, die vorgesehen sind, mit Registriereinheiten zusammenzuwirken, die auf Autos angeordnet sind, von denen drei mit 15,16,17 bezeichnet sind. Die genannten Registriergeber sind,

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ORIGINAL INSPECTED COPY

Fig.	1
Fig.	2
Fig.	3
Fig.	4
Fig.	5
Fig.	7
Fig.	9
Fig.	10
Fig.	11

wie in genannten Patentschriften beschrieben, mit einem für die jeweilige Einheit charakteristischen Kode ausgebildet, der> wenn ein Auto an einem Registriergeber vorüberfährt, von der Registriereinheit des Autos aufgefaßt und für spätere Anwendung in Statistik, RechnungsSchreibung o.dgl. registriert wird. Durch Aufnahme des Kodes für sowohl den Registriergeber IU als auch einen"weiteren Geber 18 kann die Geschwindigkeit des Autos ausgewertet werden. Nachdem die Registriereinheit des Autos genannten Kode empfangen hat, kann Information ausgewertet und entweder im Auto gespeichert oder drahtlos vom Auto zu einer Zentrale gesendet werden, wobei das vom Auto zur Zentrale gesendete Signal einen für das Auto charakteristischen Kode enthalten kann. Die genannte Zentrale kann dabei gewünschte Auswertungen machen und anhand erhaltener Information beispielsweise zur Steuerung von Verkehrs lampen, zur Instruktionsgabe an das Auto bzgl. Wegwahl usw. angewendet werden.

In Fig. 2 ist eine Vorrichtung gezeigt, die im Prinzip im wesentlichen mit der in der schwedischen Auslegeschrift 75O362O-2 gezeigten Übereinstimmt, und bei der die vorliegende Erfindung angewendet wird.

Die Vorrichtung umfaßt eins Registriereinheit 20-24 sowie einen Registriergeber 25-29. Die Registriereinheit enthält einen Oszillator 20, der angeordnet ist, ein hochfrequentes elektrisches Signal mit einer festen Frequenz, z.B. lOGHz, die mit f bezeichnet ist, abzugeben. Das Signal 22a wird mit einer der Registriereinheit zugehörigen Antenne 22 ausgesendet. Die Antenne 2 2 ist für den Empfang eines von genanntem ersten Signal abhängigen Registriersignales 2 5a angeordnet. Die Registriereinheit umfaßt ferner einen Empfänger 2 3 für den Empfang des Registriersignales, das selektiv für Frequenzen des Registriersignales abgestimmt ist, die andere als die Frequenz des ausgesendeten Signales sind. In der Registriereinheit sind ferner ein Dekoder für Dekodierung sowie eine Anzeigevorrichtung 24 zum Anzeigen eines im Registriersignal enthaltenen Kodes einbegriffen.

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COPY

Der Registriergeber enthält eine Antenne 25 zum Empfang des von der Registriereinheit gesendeten Signales und zum Senden des Registriersignales, einen Frequenzmodulierkreis 26 zur Abgabe des Registriersignales, einen Kodegeber 27 zur ..Abgabe eines für den betreffenden Registriergeber.-, charakteristischen Pulszuges, der zur Modulierung des Registriersignales angewendet wird, sowie einen-Glockenpulsgenerator 28, der angeordnet ist, zwei mit k₁ bzw. k_? bezeichnete Frequenzen zu erzeugen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist ferner ein Frequenzteiler 23 angeordnet.

Das von der Antenne"'2.2 gesendete hochfrequente Signal 22a wird somit von der Antenne 25 des Registriergebers empfangen und zum Frequenzmodulator 26 weitergeleitet, der so beschaffen ist, daß er genanntes Signal so frequenzmoduliert, daß ein einfaches Seitenband gebildet wird, das die Frequenz f + k„ oder f + k«, bzw. f - k„ oder f - k„ hat. Der Glockenpulsgene-

Ol Ol O2 ro

rator ist dabei so angeordnet, daß in jedem Zeitaugenblick nur eine der Frequenzen k* und k₂ existiert. Das genannte Seitenband wird meistens von einer Anzahl mehr oder weniger unterdrückter Seitenbänder umgeben, die nicht berücksichtigt zu werden brauchen. Das so erzeugte Seitenband wird von der Antenne 25 als Registriersignal 25a erneut gesendet. Der Umstand, daß das Registriersignal eine andere Frequenz als das empfangene Signal hat, ermöglicht es, das Registriersignal wirksam von uneigentlichen Reflektionen von der Umgebung zu trennen. Der vom Kodegeber 27 abgegebene binäre Pulszug 27p hat Pulse verschiedener Länge und/oder verschiedener Abstände in zeitlicher Hinsicht. Der Pulszug enthält genannten Kode. Der Pulszug wird durch ein programmierbares Gedächtnis gebildet, das den gewünschten Kode, beispielsweise einen für die Registriereinheit charakteristischen Kode enthält. Der Pulszug 27p kann z.B. das in Fig. 2 gezeigte Aussehen haben. Dies wird in den Generator 28 eingegeben, der den Frequenzmodulator 26 auf die nachstehend angegebene Weise steuert. Der Generator 28 ist so angeordnet, daß er von jedem Puls in Tätigkeit versetzt wird, und mit der

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Abgabe von dessen einer Frequenz fortsetzt, solange ein Puls entsprechend einem binären Zeichen herrscht, und mit der Abgabe von dessen anderer Frequenz, solange ein Puls entsprechend dem anderen binären Zeichen herrscht. Der Generator.2 8 gibt an den Frequenzmodulator 26 ein Signal mit z.B. den Frequenzen k,. bzw. k„ ab.

Trotz der Bildung von zwei Seitenbändern bewirkt der Aufbau des Frequenzmodulators 26, daß nur eine, in Fig. 3 symbolisierte Diode im Frequenzmodulator erforderlich ist, anstelle von-zwei Dioden-bei bekannten Vorrichtungen zur Bildung eines einfachen Seitenbandes.
Das vom Modulator 26 reflektierte Signal hat z.B. das bei 26b in Fig. 2 gezeigte Aussehen. Es besteht aus zwei Frequenzen, z.B. f + kj bzw. f + k„, die miteinander abwechseln. Die Frequenz f ist das vom Sender 20 erzeugte und von der Antenne 22 ausgesendete Signal. Die höhere Frequenz f + k^ ist die Frequenz des einfachen Seitenbandes, wenn der Glockenpulsgenerator die Frequenz k* erzeugt, und die niedrigere Frequenz f + k„ ist die Frequenz des einfachen Seitenbandes, wenn der Glockenpulsgenerator die Frequenz k„ erzeugt. Diese Frequenzen herrschen während der Dauer jedes Pulses. Das Signal 26b hat dasselbe Kodemuster wie der Pulszug 27p und enthält somit denselben Kode.

Das Signal 26b wird von der Antenne 25 ausgesendet und zur Antenne 22 überführt.

Der Empfänger 20,2 3 in der Registriereinheit ist auf bekannte Weise angeordnet, genanntes einfaches Seitenband zu empfangen und genannten Kode im Dekoder 24 zu dekodieren.

Bild 3 ist _:ein Blockplan über einen Frequenzmodulator 26 gemäß genannter bevorzugter Ausführungsform der Erfindung. UO in Fig. bezeichnet einen Rechner, der angeordnet ist, den mit Hl bezeichneten Kommutatorkreis zu steuern. Der Kommutatorkreis 41 ist von bekanntem elektronischem Typ und angeordnet,an seinem Ausgang 4 2 Signale mit verschiedenem Spannungspegel abzugeben. Der Rechner 40 ist angeordnet, den Kommutatorkreis so zu

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steuern, daß der Kommutatorkreis 41 in Folge genannte Spannungspegel, drei oder vier in ihrer Anzahl, abgibt. Der Ausgang 42 des Kommutatorkreises 41 ist an einen Modulierkreis 43 geschaltet, der eine Diode 44 zur Modulierung einer Trägerwelle enthält, die von der Antenne 25 empfangen wird. Bei der Anwendung der vorliegenden Erfindung wird die Trägerwelle von der Registriereinheit ausgesendet und im Registriergeber, der genannten Frequenzmodulator enthält, reflektiert.

Zwischen der Antenne 25 und dem Modulierkreis 4 3 befindet; sich ein Abstimmkreis 45.

Die verschiedenen Spannungspegel des Kommutatorkreises 41 werden der Reihe nach der Diode 44 im Modulierkreis aufgelegt, wobei im Modulierkreis 4 3 eine Reflektion der empfangenen Trägerwelle erfolgt. Aufgrud der Verschiedenheit der der Diode aufgelegten Spannungspegel wird nicht nur die Phasenlage der empfangenen Trägerwelle gedreht, sondern es Jritt auch eine Amplitudenänderung auf. Zur Bildung eines einfachen Seitenbandes der ersten Ordnung ist erforderlich, daß das nachstehende Verhältnis (1) zwischen auftretenden Phasendrehungen und Amplituden für die verschiedenen Spannungspegel befriedigt ist

i = ί 1 - S₂₂ L/, ^{Vi T}in

wo V. die verschiedenen Reflektionskoeffizienten der Diode und N die Anzahl Spannungspegel mit gleicher Dauer sowie S ein dimensionsloser Faktor gem. nachstehend sind.

V.

wird als l·- = τ~- definiert, wo V. die jeweilige von ^^x in

in

rt

gehende Signalspannung sind

der Diode reflektierte Spannung, und V. die zur Diode ein

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— - - -"ORIGINAL lNSPEGTEÖ

Ein Abstimmungskreis 45 ist hier angeordnet, im Modulierkreis 43 auftretende PhasenVerdrehungen und Amplitudenschwankungen so zu beeinflussen, daß am Ausgang 46 des Abstimmungskreises 45 zur Antenne 25 ein einfaches Seitenband auftritt. Der Abstimmungskreis ist ein verlustfreies und reziprokes Anpassungsnetz.

Der einfache Seitenbandmodulator 25 wird somit digital vom Rechner 40 getrieben. Der Rechner 40 ist angeordnet, den Kommutätorkreis so zu steuern, daß dieser sukzessiv verschiedene Spannungspegel· auflegt, deren Anzahl N ist, und wo eine ganze Folge von Pegeln eine Periodenzeit T hat. Die Trägerwelle, mit der Frequenz f_, wird in der Diode reflektiert, wobei die

1 reflektierte Welle aus Frequenzkomponenten f + η : ~ besteht, wo η s 0, -1, -2, ... ist. Durch einen passend gewählten Abstimmungskreis wird ein Seitenband η mit der Amplitude 0, und ein symmetrisch liegendes Seitenband -n_Q mit einer von 0 verschiedenen Amplitude erhalten. Ein bevorzugter Fall ist n_o = -1, für den obiges Verhältnis (1) gilt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Anzahl Spannungspegel niedrig, es kann aber auch eine große Anzahl Spannungspegel angewendet werden. Die Mindestanzahl N von Spannungspegeln V. ist 3. Es wird ferner bevorzugt, für jeden Spannungs-

T pegel V. eine gleiche Dauer zu wählen, d.h. /N.

Der genannte Reflektionskoeffizient V^ betrifft den zwischen der Diode 44 und dem Abstimmungskreis herrschenden Reflektionskoeffizienten. f . bezeichnet den am Ausgang des Abstinmungskreises zur Antenne 25 herrschenden Reflektionskoeffizienten.

Der dimensionslose Faktor S₉₂ drückt die Last aus, die die Diode von Abstimmungsnetz und Antenne sieht, damit ein einfaches Seitenband entstehen soll.

J £ kann = A . e-¹ gezeichnet werden, wo A die Amplitude und

ύ der Phasenwinkel ist. Für einen Fall, wo N = 3 geht aus obigem

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ORIGINAL INSPECTED

I NAOHQEREICHT

Verhältnis und dem bekannten Verhältnis zwischen^, und ' . hervor, daß die drei Reflektionskoef fizienten Π, , Γ», P₃ die Ecken in einem gleichseitigen Dreieck definieren müssen, damit ein einfaches Seitenband erhalten werden soll. Fig. 4 zeigt als Beispiel ein Reflektionsdiagramm in der Ebene komplexer Zahlen, wo ein gleichseitiges Dreieck gebildet wird. In Fig. 4 bezeichnet Im Imaginärachse und Re Realachse.

Mit Kenntnis der Reflektionskoeffizienten der Diode 44 und damit des Faktors S„₉ kann somit ein Abstimmkreis 45 auf bekannte Weise aus dem Faktor S„„ berechnet werden, der so beschaffen ist, daß die Reflektionscharakteristika der Diode so beeinflußt werden, daß die Reflektionscharakteristik an der Antenne 25, d.h. I., die Ecken in einem gleichseitigen Dreieck bilden.

Nachstehend werden drei Beispiele genannt, wo Spannungspegel V. in wiederholten Sequenzen angegeben sind.

Ferner wird bei jedem Beispiel genannter dimensionsloser Faktor S_„ aus obigem Verhältnis (1) explizit herausgelöst angegeben, damit ein einfaches Seitenband gebildet werden soll.

Beispiel I Spannungspegel (V) Zeitintervall (t)

V₃ /3 ^Lt ^ T

N = 3 ergibt aus obigem Verhältnis· (1)

e^T^ ) +

(2)

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ORIGINAL INSPECTED

Beispiel II

Spannungspegel (V) Zeitintervall (t)

V.

^V2 . ^:

V₃ - V₂

N = 4 und obiges Verhältnis (1) ergeben

S = ⁴^ Ii 5 (3)

<1 3)^^ ⁺ W

Dieses Verhältnis (3) ergibt, daß l. in einem Reflektionsdiagrarüm in der Ebene komplexer Zahlen ein rechtwinkliges und gleichschenkliges Dreieck definieren muß.

Beispiel III

(V) Zeitintervall (t)

N = 4 und das obiges Verhältnis (1) ergeben

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ORIGINAL INSPECTED

Dieses Verhältnis (4) ergibt, daß/i in einem Reflektionsdiagramm in der Ebene komplexer Zahlen die Endpunkte von zwei geraden Linien definieren soll, die einander im rechten Winkel schneiden und gleiche Länge haben.

Eine gegen die Antenne einfallende Trägerwelle kann A cos ^₀ t) gezeichnet werden. Nach der Reflektion in der Diode mit zugehörigem Abstimmkreis wurden bei jedem aufgelegten Spannungspegel sowohl Amplitude und Phasenlage geändert, so daß die reflektierte Welle A₁ cos i(/j t ^{+ t}fi) gezeichnet werden kann.

In Fig. 5 und 6 wird die gemäß der schwedischen Auslegeschrift 7503620-2 bewirkte Phasenänderung der Trägerwelle veranschaulicht, während die Amplitude zur Erzeugung eines einfachen Seitenbandes konstantgehalten wird. In Fig. 5 bezeichnet TE die Umhüllende für die ganz durchgezogene Treppenstufenkurve.

In Fig. 6 und 7 werden als Beispiel die Phasendrehungen und Amplitudenänderungen veranschaulicht, die sich daraus ergeben, daß der Diode 44 drei verschiedene Spannunrjspegel V.., V_ und V₃, d.h. gemäß obigem Beispiel I, aufgelegt werden.

Es ist somit deutlich, daß es mittels nur einer verlustbehafteten Diode und eines Abstimmkreises mfiglich ist, ein einfaches Seitenband zu erzeugen.

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[ nachgerctchtJ

Ein weiterer Vorteil des Modulators"26 - ist, daß auch, wenn die Diode relativ große Verluste hat, d.h. wenn der sog. dynamische Q-Wert niedrig ist, eine ideale Modulatorfunktion erhalten werden kann.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Diode eine Varacterdiode.

Für einen gegebenen" maximalen Intervall im Spannungspegel V^ ist der Q-Wert gegeben, und man kann je nach gewünschtem Wirkungsgrad zwischen verschiedenen dazwischenliegenden Spannungen wählen.

Beispiel III ergibt den höchsten Wirkungsgrad, aber andererseits sind vier verschiedene Spannungspegel erforderlich.

Beispiel II hat dieselbe Sequenz wie Beispiel III, aber nur drei Spannungspegel sind erforderlich.Diese Ausführungsform wird deshalb bevorzugt, wenn eine niedrige Anzahl Spannungspegel wesentlich ist. Beispiel II ergibt einen niedrigeren Wirkungsgrad als Beispiel III. Beispiel I ergibt einen höheren Wirkungsgrad als Beispiel II, wenn der Q-Wert^8 ist.

Der Glockenpulsgenerator 28 erzeugt, wie erwähnt, zwei Frequenzen k₁ bzw. k„. Bei Anwendung eines Frequenzmodulators 26 gemäß vorliegender Erfindung wird der Glockenpulsgenerator 28 an den Eingang des Rechners 40 geschaltet, wobei der Rechner angeordnet ist, mit der Frequenz k. bzw. k_ zu zählen, wenn der Rechner 40 Signal vom Glockenpulsgenerator 2 8 erhält. Die Geschwindigkeit, mit der der Rechner 40 zählt, wird direkt so umgesetzt, daß der Kommutatorkreis 41 die verschiedenen Spannungspegel der Diode 44 in einem Takt auflegt, der proportional zur Frequenz k. bzw. k„ ist. Dies hat. zur Folge, daß ein Seitenband f + k. bzw. f + k« am Ausgang 46 des Abstimm-

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kreises 45 auftritt. Das Anlaufen und Abstellen des Glockenpulsgenerators 28 wird vom Kodegeber 27 gesteuert, wobei der Kodegeber 27 und der Glockenpulsgenerator 28 so angeordnet sind, daß der Glockenpulsgeber 28 die Frequenz k. erzeugt, wenn der Kodegeber 27 eine der zwei binären Ziffern 0 oder 1 abgibt, und die Frequenz k„ erzeugt, wenn der Kodegeber 27 die andere binäre Ziffer abgibt. Auf diese Weise wird ein einfaches Seitenband mit der Frequenz f + k„ während der Dauer einer

öl

binären Ziffer, und mit der Frequenz f + k~ während der Dauer der anderen binären Ziffer ausgesendet. Wenn die Kodiervorrichtung keine Pulse an den Glockenpulsgenerator 2 8 abgibt, erzeugt dieser kein Signal.

Als Beispiel kann erwähnt werden, daß die Frequenz f 1-10 GKz sein kann, während k. bzw. k. von der Größenordnung 10-100 kHz sind.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist, - _wi_e einleitend angedeutet, ein Frequenzteiler 29 angeordnet, die Frequenz k, bzw. k„ vom Glockenpulsgenerator 28 zu empfangen und sie zur Frequenz k./n bzw. k„/n zu teilen, die in die Kodiervorrichtung 27 eingespeist werden. Die Kodiervorrichtung ist in dieser Ausführung angeordnet, die binären Ziffern im Pulszug 27p mit einer Länge abzugeben, die proportional zur Periodenlänge der Frequenzen k./n bzw. k_/n ist. Wenn der Pulszug 27p beispielsweise eine binäre "1" enthält, gibt der Glockenpulsgenerator beispielsweise die Frequenz k. ab. Dies bedeutet, daß die binäre "1" mittels η kurzen Pulsen erzeugt wird, die mit der Frequenz k₁ wiederholt werden. Eine binäre "0" wird somit von η kurzen Pulsen erzeugt, die mit der Frequenz k_ wiederholt werden. Gemäß dieser Ausführungsform hat jede binäre Ziffer eine Länge, die ein Multipel der Periodenlänge der Frequenz k.. bzw. k_ ist. Jede der zwei binären Ziffern hat somit eine spezifische Länge, die zu der Periodenlänge des Signales k,/n bzw. k„/n ins Verhältnis gesetzt ist, das im Empfänger in der Registriereinheit ausgenutzt wird. Dieser Empfänger 23 ist auf bekannte Weise angeordnet, eine binäre Ziffer aus der Zeit zu deuten, während der eine der Frequenzen ■^o ⁺ ^i bzw. ^_n * ^ko von der Registriereinheit ausgesendet wurde.

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Der Empfänger der Registriereinheit ist detaillierter in
Fig. 10 gezeigt. Er enthält einen solchen Mischer, daß die
Frequenz k. bzw. k„ an dessen Ausgang 60 auftritt und zu
einem Frequenzdiskriminator 61 abgegeben wird. Der Frequenzdiskriminator 61 kann von geeignetem bekanntem Typ sein und hat zwei Ausgänge 62,63, wo am ersten 62 ein Signal mit der Frequenz k, bzw. k„, und am zweiten 6 3 ein Datensignal auftreten. Der Frequenzdiskriminator 61 ist angeordnet, als
Datensignal eine gewisse Gleichspannung abzugeben, wenn die Frequenz k.. an seinem Eingang liegt, und eine davon unterschiedliche Gleichspannung, wenn die Frequenz k_ an seinem
Eingang liegt.

Das Signal am ersten Ausgang 6 2 des Frequenzdiskriminators
wird zu einem Rechner 64 geleitet, der angeordnet ist, zyklisch η ganze Perioden zu zählen und die Anzahl von η Perioden mit einer Frequenz von k* bzw. k_ zu zählen. Der Rechner 64 ist ferner angeordnet, jedesmal wenn er η ganze Perioden gezählt hat, ein Wechselregister 5 5 oder ein anderes Gedächtnis von bekanntem Typ so zu steuern, daß es eine Gedächtnisposition weiterschreitet.

Das Signal am anderen Ausgang G3 des Frequenzdiskriminators wird über einen Verstärker 66 zum Wechselregister 65 geleitet, wo genanntes Datensignal gelagert wird. Ferner ist zwischen dem Verstärker 6 6 und dem Rechner 6 4 eine Synchronisierkupplung 6 7 angeordnet. Durch den Verstärker gibt der Rechner ein Startsignal zum Zählen, wenn Daten in den Verstärker eingehen. Vom Registriergeber überführte Daten sind in binärer Form. Genannte Datensignale bestehen deshalb vorzugsweise aus einem Pulszug der zwei" CLeichspannungen, die somit abwechseln.

Wenn beispielsweise eine "0" vom Registriergeber übertragen wird, tritt beispielsweise die Frequenz k₁ am Ausgang ■: des Empfängers und damit am ersten Ausgang 6 2.des Frequenzdiskriminators 51 auf. Am zweiten Ausgang 6 3 des Frequenzdiskriminators tritt eine Gleichspannung auf, die nach Verstärkung

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über die Synchronisierkupplung 67 zum Wechselregister 65 und Rechner 64 abgegeben wird. Der Rechner 64 startet hierbei das Zählen von η ganzen Perioden der Frequenz k*, wonach er das Wechselregister 6 5 steuert, eine Gedächtnisposition weiterzuschreiten. Wenn beispielsweise fünf "0^M ohne Unterbrechung zwischen ihnen empfangen werden, ist das Gleichspannungssignal in das Wechselregister konstant. Der Rechner kann hierbei fünf Zyklen von η ganzen Perioden zählen, so daß im Wechselregister fünf "0" in fünf entsprechenden Positionen gelagert werden. Der Geschehensablauf ist bei Übertragung von "1" völlig analog, was Anlaß zur Frequenz k„ gibt.

Die genannte Anzahl η ist gleich dem für den vorstehend genannten Frequenzteiler 29 angegebenen Teilungsfaktor n.

Der Rechner 64 wird vorzugsweise so synchronisiert, daß er nullgestellt wird, und für jede Flanke im Pulszug zu zählen beginnt, die am zweiten Ausgang 6 3 des Frequenzdiskriminators 61 auftritt.

Es ist somit offenbar, daß ein gewisses Informationssymbol mittels der Dauer des empfangenen Signales in Abhängigkeit von dessen Frequenz abgetastet wird.

Das Wechselregister wird danach mittels einer Kodiervorrichtung 68 entkodet, welches kodierte Signal zur Anzeigevorrichtung 24 übertragen wird.

Der Frequenzdiskriminator 61 hat vorzugsweise den in Fig. 11 gezeigten Aufbau. Er enthält einen Vergleichskreis 70, einen spannungsgesteuerten Oszillator 71 und einen Integrator 72. Der Ausgang vom Oszillator ist an den Vergleichskreis 70 rückgekoppelt. Wenn die Frequenz k« bzw. k« innerhalb des Arbeitsbereiches des Oszillators 71 liegt, wird dieser auf die empfangene Frequenz dadurch eingestellt, daß der Vergleichskreis angeordnet ist, ein Signal abzugeben, das dem Frequenzunterschied zwischen der Frequenz des empfangenen Signales und j der Frequenz des Oszillators, wenn diese nicht übereinstimmen, j entspricht. Er ist ferner angeordnet, ein Signal zum Integrator ;

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zu erzeugen, wenn die Frequenz des empfangenen Signales
und die Frequenz des Oszillators übereinstimmen. Dieses
Signal wird im Integrator in ein Datensignal umgewandelt,
das eine Gleichspannung ist.

Die empfangenen Frequenzen k^ bzw. k. werden am Oszillator 71 entnommen. Die erzeugten Gleichspannungen werden zwischen dem Integrator 7 2/reTarkende Einheit ist, die zusammen mit dem Oszillator 71 auf bekannte Weise einen niedrigeren Gleichspannungspegel für eine niedrigere Frequenz, z.B.k^, 'und einen höheren Gleichspannungspegel
für eine höhere fre'quenz, z.B. k_, bildet.

Es ist völlig offenbar, daß die Sicherheit in der informationsübertragung auf diese Weise ganz wesentlich erhöht wird, da zum einen zwei von der Fragefrequenz unterschiedliche abwechselnde Frequenzen von der Registriereinheit ausgesendet werden, und zum anderen der Empfänger die Möglichkeit hat, auf eine einfache Weise zu entscheiden, ob eine oder mehrere gleiche binäre Ziffern nacheinander gesendet werden.

Der Registriergeber gemäß vorliegender Erfindung kann mit
Vorrichtungen für Fernprogrammierung dieses Prinzips gemäß der schwedischen Auslegeschrift 7503620-2 versehen werden.

Der Registriergeber ist dabei angeordnet, sein Gedächtnis für Eingabe in es oder Ausgabe aus ihm nur zu öffnen, wenn ein Schlüsselkode in Form eines Pulszuges am Beginn des von der Registriereinheit empfangenen Pulszuges mit einem in einer Schlüsselvorrichtung gespeicherten Kode übereinstimmt. Der empfangene Schlüsselkode wird somit mit dem gespeicherten
Schlüsselkode verglichen, wobei das Gedächtnis des Registriergebers nur bei herrschender Obereinstimmung geöffnet wird.

In Fig. 9 ist ein Blockplan einer Vorrichtung zur Fernprogrammierung eines Registriergebers 26-29 der vorstehend genannten

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Art schematisch dargestellt. Gemäß Fig. 9 entsprechen eine Schlüsselvorrichtung 50, ein elektrisches Gedächtnis 51 bzw. eine Steuerlogik 52 für Eingabe in und Ausgabe aus dem Gedächtnis der Schlüsselvorrichtung 72 in genannter schwedischer Auslegeschrift 75O36 2O-2, dem dort angegebenen Gedächtnis 75 bzw. der dort angegebenen Vorrichtung 82.

Die Fernprogrammiervorrichtung 50-52 wird vorzugsweise zur Kodiervorrichtung 27 gekuppelt.und ist vorzugsweise so ausgeführt, daß ein neuer Schlüssel in die Schlüsselvorrichtung eingegeben werden kann. Die Schlüsselvorrichtung kann ein elektronisches Gedächtnis enthalten oder einen Teil des Gedächtnisses 51 in Anspruch nehmen. Für den Fall, daß die Schlüsselvorrichtung 50 ein Gedächtnis enthält, muß an erforderlichen Teilen des Gedächtnisses die ganze Zeit Spannung liegen.

Die Eingabe in und Abgabe aus dem Gedächtnis 51 erfolgt auf die in letztgenannter Auslegeschrift beschriebene Weise.

Falls der Schlüssel geändert werden soll, wird eine Mitteilung gesendet, deren erster Teil den aktuellen Schlüssel enthält, wobei die Schlüsselvorrichtung 50 bewirkt, daß mittels der Steuerlogik 52 Information in das Gedächtnis 51 eingespeist und aus ihm abgegeben werden kann. Nach dem Schlüssel folgt eine Anweisung an die Steuerlogik 52, den aktuellen Schlüssel auszuradieren, wonach der neue Schlüssel zusammen mit einer Anweisung an die Steuerlogik 52 folgt, den neuen Schlüssel in die Schlüsselvorrichtung 50 einzuspeisen. Diese Ausführungsform ist besonders vorteilhaft, wenn Registriergeber aus verschiedenen Gründen mit neuem Identifizierungskode versehen werden müssen, wie beispielsweise bei Umbestimmung von Eisenbahnwagen oder z.B. bei Veränderungen von Verkehrswegen usw.

Die in Fig. 9 gezeigte Vorrichtung kann ferner mit einer kapazitiven Antenne 5 3 für den Enrofang eines ganz_nahe dem Registriergeber gesendeten Signales mittels einer ein kapazitives Übertragungsglied vollendenden Senderantenne 54 versehen

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werden. An die Senderantenne 54 ist dabei ein Informationsgeber 55 angeschlossen, der Signale derselben Beschaffenheit wie die der Registriereinheit erzeugt, wobei die Signale, die über die Antenne 5 3 zum Registriergeber eingespeist werden, auf die vorstehend beschriebene Weise behandelt werden, wenn Signale von der Registriereinheit über die Antenne 2 5 empfangen werden. Der Vorteil mit diesem System ist, daß man am Registriergeber diesen mit neuer Information ohne Zugang zu einer Registriereinheit versehen kann.

Wie erwähnt, muß di'e ganze Zeit Spannung auf das ganze Gedächtnis 51 oder Teile davon und ggf. auf das Gedächtnis in der Schlüsselvorrichtung 50 gelegt werden. Gemäß einer modifizierten Ausführungsform ist die Steuerlogik 52 angeordnet, bei Empfang eines Signales volle Spannung auf alle Komponenten im Registriergeber zu schalten, und wenn kein Signal empfangen oder gesendet wird, nur Komponenten unter Spannung zu setzen, die ständig unter Spannung sein müssen.

Es ist somit klar offensichtlich, daß die Sicherheit der Informationsübertragung bei hier in Betracht kommenden Informationsübertragungssystemen bedeutend erhöht wird, und durch die Möglichkeit zu Veränderung des Systemes durch Einführung neuer Schlüsselkode die Flexibilität des Systemes erhöht wird.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen begrenzt anzusehen, .

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Claims

Patentansprüche

l.i Vorrichtung für synchronisierten Empfang im Zusammenhang mit einer Einrichtung zum Registrieren eines ersten Typs von Gegenständen, hier Registrierobjekte genannt, die sich in Beziehung zu einem zweiten Typ von-Gegenständen, hier Registrierstellen genannt, bewegen, wobei die Registrierobjekte beispielsweise Fahrzeuge, und die Registrierstellen Plätze längs einem von den Fahrzeugen passierten Straßenabschnitt sein können, und die Vorrichtung eine Anzahl von Registriereinheiten umfaßt, die je eine an jeder Registrierstelle oder an jedem Registrierobjekt angebracht sind, sowie eine Anzahl Registriergeber, die je einer an jedem Registrierobjekt bzw. an jeder Registrierstelle angebracht sind, und jede Registriereinheit einen Sender (20) und einen Empfänger (23) mit einer Dekodiervorrichtung und einer Anzeigeeinheit (24) hat, und jeder Registriergeber einen Frequenzumwandler (26) für Umwandlung eines von genanntem Sender empfangenen ersten Signales (22a) in ein zweites Signal (25a) enthält, das eine hauptsächliche Frequenz hat, die einen gewissen Betrag in Beziehung zum ersten Signal abweicht, und eine Kodiervorrichtung (27) angeordnet ist, genanntes zweites Signal mit einem für den Registriergeber individuellen Kode und für Abgabe eventueller Information zu versehen, sowie eine Sendevorrichtung (28,26) zum Aussenden des genannten zweiten, kodierten Signales, und der Empfänger (23) der Registriereinheit für den Empfang genannten zweiten Signales (25a), dessen Dekodiervorrichtung zum Dekodieren des genannten Kodes,, und dessen Anzeigevorrichtung (2t) zur Anzeige des genannten Kodes angeordnet sind, und wo genannter Frequenzumwandler (26), der einen Modulator enthält, angeordnet ist, das erste Signal so zu modulieren, daß ein einziges Seitenband gebildet und/oder zur Bildung genannten zweiten Signales mit veränderter Frequenz ausgenutzt wird, und der Frequenzumwandler so von der Kodiervorrichtung (27) gesteuert wird, daß genanntes erstes Signal bei der ttodulierung mit dem individuellen Kode des Registriergebers und eventuell abgegebener Information

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gemäß einem Pulszug versehen wird, den die Kodiervorrichtung (2? )abgibt, und der genannten Kode und genannte Information darstellt, dadurch gekennzeichnet, daß genannter, von der Kodiervorrichtung (27) abgegebener Pulszug (27p) zu einem'Glockenpulsgenerator (28) gespeist wird, der ein Signal mit einer von zwei Frequenzen k,. bzw. k_ in Abhängigkeit von den Pulsen des Pulszüg'es abgibt, und das Signal über einen Frequenzteiler (29) zur Kodiervorrichtung (27) geleitet wird, und der Frequenzteiler (29) einrSignalc· mit einer Frequenz k./n bzw. k„/n, wo η vorzugsweise eine ganze Zahl ist, an die Kodiervorrichtung (27) abgibt, die hierbei angeordnet ist, Pulse, d.h. Informationssymbole, vorzugsweise binäre Informationssymbole, in genanntem Pulszug (27p) von einer Länge abzugeben, die zur Periodenlänge des letztgenannten Signales k./n bzw. k_/n in Beziehung gesetzt ist, und daß das Signal vom Glockenpulsgenerator (28) außerdem genanntem Frequenzmodulator (26) aufgedrückt wird, der so angeordnet ist, daß ein einfaches Seitenband mit der momentanen Frequenz f + k. bzw. f + k_ hierbei gebildet wird, das genanntes zweites Signal ist, und daß der Empfänger (23) der Registriereinheit angeordnet ist, genannte Informationssymbole mittels der Dauer des genannten zweiten Signales in Abhängigkeit von der Frequenz des Signales abzutasten.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzmodulator (26) nur eine Diode (44) enthält, die das empfangene Signal mit der Frequenz f zu reflektieren vorgesehen ist, und ein Kommutatorkreis (41) angeordnet ist, in wiederholten Sequenzen eine Serie verschiedener, im Kommutatorkreis erzeugter Spannungspegel, deren Anzahl mindestens drei ist, der Diode aufzudrücken, und daß zwischen der Diode (44) und einer Antenne (25) für Aussendung und vorzugsweise auch Empfang des Signales f ein Abstimmkreis (45) angeordnet ist, der die an der Diode (44) ,bei den verschiedenen aufgedrückten Spannungspegeln auftretenden Amplituden- und Phasenschwankungen so beeinflußt, daß die Reflektions-

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koeffizienten Y. der Diode und die Charakteristika des Abstimmkreises die Bedingung erfüllen, daß ein einfaches Seitenband auftreten soll, vorzugsweise die nachstehende Bedingung, die für ein einfaches Seitenband der ersten Ordnung und eine Anzahl N Spannungspegel mit gleicher Dauer gilt

i = 1 1 -

in

wo V^ von der Diode reflektierte Spannung, V. zur Diode eingehende Spannung, und S__ ein die Impedanz des Abstimmkreises (U 5) und der Antenne (25) an der Diode ausdrückender dimensionsloser Faktor ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger (23) der Registriereinheit einen Rechner (6¹O und einen Frequenzdiskriminator (61) enthält, der angeordnet ist, die Frequenz k. bzw. k. zum Rechner abzugeben, und einen-äfceep&f^NtiJn Gleichspannung speg el für die betreffenden Frequenzen k^ und k_ abzugeben, sowie ein Wechselregister o.dgl., in dem genannte Gleichspannungspegel, die Informationssymbole sind, einzeln in 'Positionen im Wechselregister gespeichert werden, und der Rechner (64) angeordnet ist, eine Anzahl η ganzer Perioden der Frequenz k. bzw. k₀ zu zählen und danach das Wechselregister vorwärtsschreiten zu lassen, so daß eine neue Position für ein nachfolgendes Informationssymbol aufnahmefähig wird.

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