DE4138175A1 - Verfahren zum uebermitteln von codierten befehlen und schaltungsanordnung hierfuer - Google Patents
Verfahren zum uebermitteln von codierten befehlen und schaltungsanordnung hierfuerInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Übermitteln von
codierten Befehlen von einem Sender zu einem Empfänger
durch Aussenden von Schallsignalen in einen Wasserkanal
und Aufnehmen der durch den Wasserkanal übertragenen
Schallsignale am Empfängerort der im Oberbegriff des
Anspruchs 1 angegebenen Gattung.
Solche Verfahren werden beispielsweise angewendet, um
fernsteuerbare Unterwasserarmaturen von Öl- oder
Gasfördereinrichtungen in ihrem momentanen Betriebszustand
zu beeinflussen, beispielsweise im Störfall
Ventile zu schließen oder zu öffnen.
Für die Übertragung solcher folgenschwerer Befehle steht
hier nur der Wasserkanal zur Verfügung, der natürlichen
Störungen, wie Umweltgeräusch oder Fading, unterworfen
ist und in den zur Übertragung anderer Befehle, aber auch
zu Manipulationszwecken, störende Signale eingespeist
werden können. Für das Verfahren wird daher eine hohe
Sicherheit gegen Fehlinterpretation der übermittelten
Befehle verlangt.
Verfahren zur trägerfrequenten Übertragung binärcodierter
Befehle von einem Sender zu einem Empfänger sind aus der
Nachrichtentechnik bekannt (R. Rosenberg,
"Modulationsverfahren", Nachrichtenelektronik 34 (1980)
Heft 12, Seite 425 bis Seite 427). Bei einem solchen unter
dem Namen Frequency Shift Keying (FSK) bekannten Verfahren
wird die Frequenz einer sinusförmigen Trägerwelle mit
wertdiskreten Signalen moduliert. Dieses Verfahren läßt
sich jedoch nicht ohne weiteres auf den
Nachrichtenübertragungskanal "Flachwasser" anwenden, da
die Empfangssignale auch bei stationärem Sender und
Empfänger erheblichen Störungen durch Fading infolge
Mehrwegeausbreitung ausgesetzt sind und die Codeelemente
nicht mit der notwendigen Sicherheit empfangsseitig
detektiert werden können.
Da das Fading im Flachwasserkanal frequenzselektiv und
instationär ist, sind Überlegungen angestellt worden, das
bekannte FSK-Verfahren in Anwendung auf die
Befehlsübertragung im Flachwasserkanal dahingehend zu
modifizieren, daß eine Befehlswiederholung mit signifikant
anderer Trägerfrequenz mit den gleichen wertdiskreten
Signalen moduliert im Anschluß an die erste Aussendung
erfolgt. Diese Überlegung geht von der Annahme aus, daß
Trägerwellen stark unterschiedlicher Frequenz aufgrund der
frequenzselektiven Eigenschaften des Flachwasserkanals von
Störungen unterschiedlich beeinflußt werden. Wird also die
eine Übertragung so stark gestört (geschwächt), daß die
wertdiskreten Signale empfangsseitig nicht demoduliert
werden können, so besteht eine gute Chance, daß die zweite
Übertragung mit der gleichen Information weitgehend
ungeschwächter zum Empfänger gelangt und dort die
Information weitgehend sicher detektiert werden kann. Es
hat sich jedoch gezeigt, daß diese Überlegungen nur
teilweise zutreffen. Die Sicherheit der Codierung
erfordert nämlich relativ lange Codes aus vielen
Codeelementen und entsprechend langer Übertragungsdauer.
Im Vergleich dazu verändern sich die Fadingeffekte aber
schnell, und somit besteht für die Wiederholung der
Befehlsübertragung keine bessere Chance ungestörter bzw.
ungeschwächter zu erfolgen. Der Ausfall von Codeelementen
verringert sich nicht wesentlich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
der eingangs genannten Art anzugeben, das eine hohe
Sicherheit gegen die empfängerseitige Fehlinterpretation
von zufällig oder manipuliert gestörten Sendesignalen
bietet und zudem noch durch geringen Schaltungsaufwand für
den Einsatz von batteriegespeisten Empfängern einen
möglichst geringen Energieverbrauch auf der Empfängerseite
berücksichtigt.
Die Aufgabe ist bei einem Verfahren der im Oberbegriff des
Anspruchs 1 angegebenen Gattung erfindungsgemäß durch die
Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird jedes Codeelement
durch ein Frequenzpaar mit großem Frequenzabstand
repräsentiert, das in Sendeabschnitte unmittelbar
aneinandergefügt ist. Für einen binären Code sind dabei
zwei Frequenzpaare erforderlich. Durch das unmittelbar
aufeinanderfolgende Senden der Frequenzen eines
Frequenzpaars wird einerseits eine schlechte
Senderleistungsausnutzung vermieden, die beim
überlagerten, d. h. gleichzeitigen Senden beider Frequenzen
entstehen würde, und andererseits Fadingeffekte des
Flachwasserkanals überwunden, die langsam sind im
Vergleich zur Codeelementdauer aber schnell im Vergleich
zur Sendedauer des aus vielen Codeelementen
zusammengesetzten Sendecodes. Die Aussendung des gleichen
Codeelements mit zwei stark unterschiedlichen Frequenzen
gibt eine erhöhte Empfangssicherheit, da aufgrund der
frequenzselektiven Eigenschaften des Flachwasserkanals
meist nicht beide ausgesendeten Frequenzen mit gleichem
Informationsgehalt so geschwächt werden, daß sie für die
Detektion des Informationsgehalts am Empfängerort nicht
mehr brauchbar sind.
Empfängerseitig bringt das erfindungsgemäße Verfahren den
Vorteil, daß die Signalverarbeitungskanäle für die vier
empfangenen Frequenzen frühzeitig zu nur zwei Kanälen
zusammengefaßt werden können, was eine zusätzliche
Reduzierung der erforderlichen Stromversorgungsleistung
bedeutet. Insgesamt kann dadurch die Lebensdauer der
Empfängerbatterie gesteigert werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders geeignet für
Flachwasserkanäle, wie sie z. B. durch die Nord- und Ostsee
repräsentiert werden. Das erfindungsgemäße Verfahren wird
bevorzugt dazu verwendet, in in einem Seegebiet
ausgelegten fernsteuerbaren Seeminen eine Änderung des
jeweiligen Betriebszustands herbeizuführen, beispielsweise
um im Krisenfall die Seeminen scharfzuschalten und sie zu
taktischen Zwecken vorübergehend oder zu Räumzwecken
dauerhaft in ihren unscharfen Zustand zurückzuführen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des
erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den weiteren
Ansprüchen 2 bis 9.
Durch ausschließliche Verwendung der Codewertigkeiten "+1"
und "-1" und Aussparung der Codewertigkeit "0" wird die
Empfangssicherheit insofern erhöht, als eine
Fehlinterpretation bei Ausbleiben eines Sendesignals
vermieden wird. Zur Vereinfachung der empfängerseitigen
Signalverarbeitung ist die Sendedauer der einzelnen
Codeelemente konstant, die Reihenfolge der gesendeten
Frequenzen eines Frequenzpaars unveränderlich und der
Sendezeitabschnitt für jede Frequenz eines Frequenzpaars
fest auf die halbe Sendedauer für ein Codeelement
festgelegt.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des
erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Sendecode mit
zufälliger Folge der beiden Wertigkeiten "+1" und "-1"
generiert, um so die zu übertragenden Befehle weitgehend
gegen Manipulation zu schützen. Zwischen den einzelnen
ausgesendeten Codeelementen werden Sendepausen eingefügt.
Wird die zeitliche Länge dieser Sendepausen ebenfalls mit
Zufallsfolge generiert, so läßt sich die durch eine lange
Zufallsfolge von gesendeten Codeelementen in einem Befehl
(Sendecode) schon erreichte Sicherheit gegen unerlaubte
Befehlsmanipulation drastisch steigern, da jetzt der
Befehl mit der zusätzlichen Wertigkeit "0" ternär codiert
ist. Diese Steigerung der Sicherheit ist ohne Erhöhung der
Senderenergie erreichbar.
Die Detektion der Sendesignale erfolgt empfangsseitig
dadurch, daß die Sendefrequenzen aus dem Empfangssignal
herausgefiltert, die dadurch erhaltenen schmalbandigen
Signale gleichgerichtet, deren Hüllkurven gebildet und die
Hüllkurven der Signale mit der ersten und dritten Frequenz
sowie die Hüllkurven der Signale mit der zweiten
und vierten Frequenz, jeweils bezogen auf ihren
Sendezeitpunkt, zeitgleich addiert werden. Die Differenz
der beiden Additionsergebnisse wird mit zwei Schwellwerten
verglichen und bei Überschreiten der einen Schwelle die
eine Codewertigkeit und bei Unterschreiten der anderen
Schwelle die andere Codewertigkeit ausgegeben. Das
Nichtüber- bzw. -unterschreiten der Schwellen wird als
Codewertigkeit "0" interpretiert.
Durch die Addition der zeitlich verschobenen Hüllkurven
jeweils zweier einem Codeelement zugehöriger Signale wird
die nachfolgende Signalverarbeitung wesentlich
vereinfacht, da damit nur zwei Hüllkurven vorhanden sind,
die die beiden Wertigkeiten des Codes repräsentieren. Auch
wenn sendeseitig ununterbrochen, also ohne Sendepausen im
Sendecode, gesendet würde, sind zwischen den
Hüllkurven-Impulsen Lücken vorhanden, so daß es nicht
nötig ist, für das Abklingen von Nachhall in das
Sendesignal sog. "Guard Times" einzufügen.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zur
Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ergibt sich
aus dem Anspruch 10 mit vorteilhaften Ausführungsformen
gemäß den Ansprüchen 11 und 12.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist anhand einer in der
Zeichnung dargestellten Schaltungsanordnung im folgenden
näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ausschnittsweise eine schematische Darstellung
eines Sendesignals (oben) in Zuordnung zu einem
vorgegebenen Sendecode (unten),
Fig. 2 ein Blockschaltbild der Schaltungsanordnung des
Senders,
Fig. 3 ein Blockschaltbild der Schaltungsanordnung des
Empfängers.
Bei dem Verfahren zum Übermitteln von codierten Befehlen
von einem Sender 11 an einen Empfänger 12 sind Sender 11
und Empfänger 12 in einem Flachwasserkanal, wie er
beispielsweise von der Nord- oder Ostsee repräsentiert
wird, angeordnet, der als Nachrichtenübertragungskanal
fungiert. Das vom Sender 11 aufgrund eines vorgegebenen
Sendecodes, der einen zu übermittelnden codierten Befehl
darstellt, erzeugte und ins Wasser ausgesendete
Schallsignal wird vom Empfänger als Empfangssignal
aufgenommen, und der im Empfangssignal enthaltene Code als
Empfangscode detektiert. Der Empfangscode wird mit allen
im Empfänger abgespeicherten Referenzcodes, die den
senderseitig zugelassenen Sendecodes entsprechen,
verglichen und bei einem hohen Maß an Übereinstimmung mit
einem der Referenzcodes der diesem Referenzcode zugehörige
Befehl als empfangen akzeptiert. Dies führt zur
Durchführung dieses Befehls am Empfängerort.
Im Übertragungskanal "Wasser" treten mannigfaltige
Möglichkeiten der Störung des Schallsignals auf, so daß
aus dem gestörten Empfangssignal der gesendete Code ohne
weiteres nicht oder nicht ausreichend zuverlässig
detektiert werden kann. Um eine hohe Sicherheit gegen
Falschinterpretation des gesendeten Codes auf der
Empfängerseite zu erzielen, wird das Verfahren wie folgt
durchgeführt:
Der zu übermittelnde Befehl wird binär mit den
Wertigkeiten "+1" und "-1" codiert (binäre Codierung).
Zusätzlich kann zur Erhöhung der Sicherheit gegen
Manipulation die Wertigkeit "0" einbezogen werden (ternäre
Codierung). Die Länge des Sendecodes, d. h. die Vielzahl
der Codeelemente mit den Wertigkeiten "+1" und "-1" ist
groß. Der Sendecode wird mit zufälliger Folge der beiden
Wertigkeiten "+1" und "-1" der Codeelemente generiert,
wobei auch der Abstand der Codeelemente voneinander, der
als Wertigkeit "0" definiert wird, bei der Zufallsfolge
mit einbezogen wird. Ein Beispiel eines Sendecodes ist
ausschnittsweise in Fig. 1 unten dargestellt.
Senderseitig wird für die eine Codewertigkeit "+1" der
Codeelemente eine Frequenz f1 sowie eine Frequenz f3 und
für die andere Codewertigkeit "-1" eine Frequenz f2 sowie
eine Frequenz f4 generiert. Alle Frequenzen f1 bis f4 sind
voneinander unterschiedlich, wobei vorzugsweise die
Frequenzen f1 und f3 bzw. f2 und f4 innerhalb der
Bandbreite des Senders einen großen Frequenzabstand und
die Frequenzen f1 und f2 bzw. f3 und f4 jeweils einen
kleineren Frequenzabstand entsprechend der Selektivität
des Empfängers voneinander aufweisen. Das akustische
Sendesignal wird nun derart generiert, daß für ein
Codeelement bestimmter Codewertigkeit, also Wertigkeit
"+1" bzw. Wertigkeit "-1", beide dieser Codewertigkeit
zugeordneten Frequenzen f1 und f3 bzw. f2 und f4 zeitlich
unmittelbar nacheinander während jeweils eines
vorgegebenen Zeitabschnitts innerhalb der Sendedauer des
Codeelements ausgesendet werden. Dieses Sendesignal ist in
Fig. 1 oben schematisch dargestellt. Der
Sendezeitabschnitt für jede der beiden einem Codeelement
zugeordneten Frequenzen f1 und f3 bzw. f2 und f4 ist
gleich der halben Codeelement-Sendedauer, entspricht also
der in Fig. 1 eingetragenen Dauer τ. Die Sendedauer 2τ der
einzelnen Codeelemente ist konstant, ebenso die
Reihenfolge der pro Codeelement gesendeten Frequenzen,
d. h. daß die Frequenz f3 immer unmittelbar nach der
Frequenz f1 und die Frequenz f4 immer unmittelbar nach der
Frequenz f2 gesendet wird. Zwischen den einzelnen
gesendeten Codeelementen ist eine Sendepause eingefügt,
der im Falle der gewünschten höheren Sicherheit des
Sendecodes gegen Manipulation die Wertigkeit "0"
zugeordnet ist. Wird auf die Verwendung des ternären Codes
verzichtet, so kann die Sendepause entfallen. Bei der
schematischen Darstellung des Sendesignals in Fig. 1 oben
sind die Sendezeitabschnitte τ der einzelnen Frequenzen f1
bis f4 durch unterschiedliche Schraffuren gekennzeichnet,
um die voneinander verschiedenen Frequenzen f1 bis f4 zu
markieren. Das wie vorstehend beschriebene Sendesignal
wird für die zulässigen Befehle generiert und in einem
Sendesignalgenerator 13 mit entsprechend programmierten
Sequenzen (Fig. 2) als elektrisches Signal erzeugt. Der
Ausgang des Sendesignalgenerators 13 ist über einen
Verstärker 14 an einem elektroakustischen Sendewandler 15
angeschlossen. Der Sendewandler 15 strahlt das elektrische
Signal als Schallsignal ins Wasser ab.
Empfängerseitig werden aus dem vom Empfänger 12
aufgenommenen Empfangssignal die Sendefrequenzen f1 bis f4
herausgefiltert, die dadurch erhaltenen schmalbandigen
Signale gleichgerichtet, deren Hüllkurven gebildet und die
Hüllkurven der Signale mit der ersten und dritten Frequenz
f1, f3 sowie die Hüllkurven der Signale mit der zweiten
und vierten Frequenz f2, f4 jeweils bezogen auf ihren
Sendezeitpunkt zeitgleich addiert, die Differenz der
beiden Additionsergebnisse mit zwei Schwellwerten
verglichen und bei Überschreiten des oberen Schwellwertes
die eine Codewertigkeit "+1" und bei Unterschreiten des
unteren Schwellwertes die andere Codewertigkeit "-1"
ausgegeben. Bevorzugt werden dabei die Hüllkurven zur
weiteren Verarbeitung digitalisiert. Die so gewonnenen
Schwellwertentscheidungen werden seriell abgespeichert und
der sich daraus zusammensetzende Empfangscode wird mit den
als Referenzcodes abgespeicherten Sendecodes korreliert.
Bei Überschreiten eines Vorgabewertes des
Korrelationsfaktors wird der dem Referenzcode mit der
Wertüberschreitung zugeordnete Befehl als empfangen
akzeptiert.
Hierzu weist der Empfänger 12 einen elektroakustischen
Empfangswandler oder ein Hydrophon 16, vier an dem Ausgang
des Hydrophons angeschlossene Schmalbandfilter 17 bis 20,
die jeweils für eine der Sendefrequenzen f1 bis f4
ausgelegt sind, und vier jeweils einem Schmalbandfilter 17
bis 20 nachgeschaltete Hüllkurvengleichrichter 21 bis 24
auf. Die Ausgänge der beiden Hüllkurvengleichrichter 21,
22, die den Schmalbandfiltern 17, 18 für die Frequenzen f1
und f3 nachgeschaltet sind, und die Ausgänge der
Hüllkurvengleichrichter 23, 24, die den
Schmalbandfiltern 19, 20 für die Frequenzen f2 und f4
nachgeschaltet sind, sind jeweils an einem Addierer 25
bzw. 26 angeschlossen. In der Verbindungsleitung zwischen
dem Addierer 25 und dem Hüllkurvengleichrichter 21, der
dem Schmalbandfilter 17 für die Frequenz f1 nachgeschaltet
ist, und zwischen dem Addierer 26 und dem
Hüllkurvengleichrichter 23, der dem Schmalbandfilter 19
für die Frequenz f2 nachgeschaltet ist, ist jeweils ein
Verzögerungsglied 27 bzw. 28 mit der Verzögerungszeit τ
eingeschaltet, so daß die nach Gleichrichtung der
Schmalbandsignale gewonnenen Hüllkurven aus den
Schmalbandkanälen 17, 18 bzw. 19, 20 um τ zeitlich
verschoben miteinander addiert werden. Da die
Verzögerungszeit τ der Verzögerungsglieder 27, 28 gleich
der zeitlichen Verschiebung des Sendebeginns zwischen den
Sendefrequenzen f1 und f3 bzw. den Sendefrequenzen f2 und
f4 ist, erfolgt in jedem Addierer 25, 26 eine bezogen auf
den jeweiligen Sendezeitpunkt zeitgleiche Addierung
derjenigen Hüllkurven, die aus den einem Codeelement
zugeordneten beiden Sendesignalfrequenzen f1 und f3 bzw.
f2 und f4 gewonnen sind. Am Ausgang der Addierer 25, 26
stehen damit zwei Hüllkurven zur Verfügung, die die beiden
Codewertigkeiten "+1" und "-1" repräsentieren. Der Ausgang
des Addierers 25 und der Ausgang des Addierers 26
sind an einem Subtrahierer 30 angeschlossen, dessen
Ausgang an dem Eingang eines Fensterkomparators 31 liegt.
Am Ausgang des Subtrahierers 30 steht die Differenz der
beiden Hüllkurven am Ausgang der beiden Addierer 25, 26
an, die im Fensterkomparator 31 mit zwei Schwellen
verglichen wird. Übersteigt die Differenz die obere
Schwelle, so wird am Ausgang des Fensterkomparators 31 die
Codewertigkeit "+1" ausgegeben, unterschreitet die
Differenz die untere Schwelle des Fensterkomparators 31,
so steht am Ausgang des Fensterkomparators 31 die
Codewertigkeit "-1" an. Die Codewertigkeit "0" wird
ausgegeben, wenn die Differenz am Ausgang des
Subtrahierers 30 kleiner als die obere und größer als die
untere Schwelle des Fensterkomparators 31 ist. Die
einzelnen Ausgangszustände des Fensterkomparators 31
werden seriell in einen Speicher 32 eingeschrieben.
Außerdem ist im Empfänger 12 ein Referenzcode-Speicher 33
vorhanden, in welchem alle senderseitig zugelassenen
Sendecodes als Referenzcodes abgelegt sind. Die
Speicherausgänge von Speicher 32 und
Referenzcode-Speicher 33 sind einem Korrelator 34
zugeführt, an dessen Ausgang ein Befehlssignal erscheint,
wenn die Korrelation des aus den im Speicher 32
eingespeicherten Ausgangszuständen des
Fensterkomparators 31 sich ergebenden Empfangscodes mit
einem der abgespeicherten Referenzcodes einen vorgegebenen
Korrelationsfaktor übersteigt.
Claims (12)
1. Verfahren zum Übermitteln von codierten Befehlen von
einem Sender zu einem Empfänger durch Aussenden von
Schallsignalen in einen Wasserkanal und Aufnehmen der
durch den Wasserkanal übertragenen Schallsignale am
Empfängerort, bei welchem senderseitig für eine
Codewertigkeit der Codeelemente eines Sendecodes eine
erste Frequenz und für eine zweite Codewertigkeit
eine davon abweichende zweite Frequenz erzeugt wird
und empfangsseitig aus dem Empfangssignal der
Sendecode decodiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß
noch zusätzlich für die erste Codewertigkeit ("+1")
der Codeelemente eine dritte Frequenz (f3) und für
die zweite Codewertigkeit ("-1") eine davon
abweichende vierte Frequenz (f4) generiert wird, die
sich von der ersten und zweiten Frequenz (f1, f2)
signifikant unterscheiden, und daß für ein
Codeelement bestimmter Codewertigkeit ("+1", "-1")
beide dieser Codewertigkeit ("+1", "-1") zugeordneten
Frequenzen (f1, f3) bzw. (f2, f4) zeitlich
unmittelbar nacheinander während jeweils eines
vorgegebenen Zeitabschnitts (τ) innerhalb der
Sendedauer (2τ) des Codeelements ausgesendet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß als Codewertigkeiten der Codeelemente ("+1") und
"-1" verwendet werden und daß die Sendedauer (2τ) der
Codeelemente konstant gehalten wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Sendezeitabschnitt (τ) für
jede der beiden einem Codeelement zugeordneten
Frequenzen (f1, f3 bzw. f2, f4) gleich der halben
Codeelement-Sendedauer (2τ) gewählt und die
Sendereihenfolge der Frequenzen (f1, f3 bzw. f2, f4)
unverändert beibehalten wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Frequenzabstand zwischen der
ersten und zweiten bzw. zwischen der dritten und
vierten Frequenz (f1, f2 bzw. f3, f4) so klein
gewählt ist, wie es die Selektivität des Empfängers
(12) erlaubt, und der Frequenzabstand zwischen der
ersten und dritten bzw. zwischen der zweiten und
vierten Frequenz (f1, f3 bzw. f2, f4) so groß gewählt
ist, wie es die Bandbreite des Senders (11)
gestattet.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen der Aussendung
aufeinanderfolgender Codeelemente Sendepausen
eingefügt werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die jeweils einem Befehl
entsprechenden Sendecodes mit zufälliger Folge der
beiden Wertigkeiten ("+1", "-1") und ggf. der Dauer
der Sendepausen generiert werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß empfängerseitig die
Sendefrequenzen (f1 bis f4) aus dem Empfangssignal
herausgefiltert, die dadurch erhaltenen
schmalbandigen Signale gleichgerichtet, deren
Hüllkurven gebildet und die Hüllkurven der Signale
mit der ersten und dritten Frequenz (f1, f3) sowie
die Hüllkurven der Signale mit der zweiten und
vierten Frequenz (f2, f4) bezogen auf ihren
jeweiligen Sendezeitpunkt zeitgleich addiert werden,
die Differenz der beiden Additionsergebnisse mit zwei
Schwellwerten verglichen wird und daß bei
Überschreiten des einen Schwellwerts die eine
Codewertigkeit ("+1") und bei Unterschreiten des
anderen Schwellwertes die andere Codewertigkeit
("-1") ausgegeben wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Hüllkurven zur weiteren Verarbeitung
digitalisiert werden.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch
gekennzeichnet, daß zugelassene Sendecodes, denen
jeweils ein Befehl zugeordnet ist, empfängerseitig
als Referenzcodes abgespeichert werden, daß der
detektierte Empfangscode mit jedem der Referenzcodes
korreliert wird und daß bei Überschreiten eines
Vorgabewertes des Korrelationsfaktors der dem
Referenzcode mit der Wertüberschreitung zugeordnete
Befehl als empfangen akzeptiert wird.
10. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens
nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß mit dem Ausgang mindestens eines
elektroakustischen Wandlers (Hydrophon 16) vier für
jeweils eine der Sendefrequenzen (f1 bis f4)
ausgelegte Schmalbandfilter (17 bis 20) mit daran
angeschlossenen Hüllkurvengleichrichtern (21 bis 24)
verbunden sind, daß die Ausgänge der mit den
Schmalbandfiltern (21, 22) für die erste und dritte
Frequenz (f1, f3) und die Ausgänge der mit den
Schmalbandfiltern (19, 20) für die zweite und vierte
Frequenz (f2, f4) verbundenen Hüllkurvengleichrichter
(21, 22 bzw. 23, 24) jeweils mit einem Addierer (25,
26) verbunden sind, wobei in einer der jeweils zu den
Addierern (25, 26) führenden Verbindungsleitungspaare
jeweils ein Verzögerungsglied (27, 28) angeordnet
ist, und daß die Ausgänge der beiden Addierer (25,
26) einem Differenzbildner (29, 30) zugeführt sind,
dessen Ausgang an einem Fensterkomparator (31)
angeschlossen ist.
11. Schaltungsanordnung nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die Verzögerungszeit (τ) der
Verzögerungsglieder (27, 28) entsprechend der
Zeitdifferenz zwischen dem Sendebeginn der zuerst
gesendeten Frequenz (f1, f3) und dem Sendebeginn der
nachfolgend gesendeten Frequenz (f3, f4) eines
Codeelements eingestellt ist und das
Verzögerungsglied (27, 28) jeweils in dem
Signalverarbeitungszug (17, 21 bzw. 19, 23) der
zuerst gesendeten Frequenz (f1, f3) liegt.
12. Schaltungsanordnung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch
gekennzeichnet, daß dem Fensterkomparator (31) ein
Speicher (32) nachgeschaltet ist, in den fortlaufend
der Ausgangszustand des Fensterkomparators (31)
seriell eingeschrieben wird, und daß ein Korrelator
(34) vorgesehen ist, der mit dem Speicher (32) und
einem Referenzcode-Speicher verbunden (33) ist und
den aus den eingeschriebenen
Fensterkomparatorzuständen sich ergebenden
Empfangscode fortlaufend mit den im
Referenzcode-Speicher (33) abgelegten Referenzcodes
vergleicht und bei Überschreiten eines vorgegebenen
Korrelationsfaktors ein Ausgangssignal ausgibt.
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DE19914138175 DE4138175C2 (de) | 1991-11-21 | 1991-11-21 | Verfahren zum Übermitteln von codierten Befehlen und Schaltungsanordnung hierfür |
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DE19914138175 DE4138175C2 (de) | 1991-11-21 | 1991-11-21 | Verfahren zum Übermitteln von codierten Befehlen und Schaltungsanordnung hierfür |
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