JPH02501409A

JPH02501409A - ロラン信号を受信し、処理する装置と方法

Info

Publication number: JPH02501409A
Application number: JP63508484A
Authority: JP
Inventors: バー　デニス　イー; フォートニー　ニール　ケイ; スクロッチ　マイケル; ツィーマン　エリック　ティー; ポスト　ケンダル　イー
Original assignee: バー　テクノロジーズ　インコーポレーテッド
Priority date: 1987-09-28
Filing date: 1988-09-12
Publication date: 1990-05-17
Also published as: EP0333846A1; WO1989003048A1; US4814771A; EP0333846A4

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】ロラン信号を受信し、処理する装置と方法発明の分野本発明は航行システムの分野、特にロランＣ航行システムに関する。

発明の背景ロラン（ＬＯＲＡＮ）　Ｃは１００ＫＨｚの搬送周波数により無線周波数スペクトルの低い周波数部分で動作する無線航行システムである。このシステムは広く離れた地理上の場所に位置する一つの親局といくつかの従属的な局とを各々が含む網を利用する。各編の親および従属の局は同一の周波数であるが、異なる時間で送信を行う、従属局の各々は１つのパルス群として示される、一連の８つの近接する同間隔の無線周波数パルスを送信し、一方、親局は親局であることを識別するために含められる、遅延した９番目のパルスが後続する、同様な一連の８つのパルスを送信する。各親局および従属局はその親局または従属局が属する絹に割り当てられた群繰り返し間隔（ＧＲＩ）に等しい時間間隔でそのパルス群の送信を連続的に行う０代表的なＧＲＩは約４０から１００ミリセカンドの範囲である。親局はその網内の全ての局に対して時間基準を供給している。そのパルス群は最初に送信され、選択された順序により網内の従属局からのパルス群の送信がすぐ後に続＜。

各従属局によるパルス群の送信時間はそのロランＣ網の公称上の管轄領域内に位置する全ての受信機により親局または従属局からのこれらのパルス群のいづれかが受信される際オーバラップがないように選択される。

ハイパーボリフクまたはレンジ・ディファレンスの動作モードにおいては、網の管轄範囲内のロランＣの受信機の場所および“位置決め”　（ｆｉｘ）はその網の親局および従属局が送信を行う群繰り返し間隔（ＧＲＩ）に受信機を周期させることにより決定される。その受信機は受信局での親局のパルス群と各従属局のパルス群との受信の時間差を計算する。一つの親局と一つの従属局からなる各対について、その時間差は親局と特定の従属局との間の一定の距離の差である、地表上の双曲＆Ｉ（ハイパーポリンク・ライン）の位置（Ｌ　ＯＰ）に対応し、親局お“よび従属局からの無線信号の伝帳時間における一定の差に対応する。ロランＣ受信機が単一の網内の一つの親局と２つの従属局からの信号を検出できれば、位置の２つのラインがその受信機により決定される。これら２つの位置の双曲線が交差する地理上のポイントによりそのロランＣ受信機の位置が推測される。

円形図法またはダイレクト−レンジング・モードにおいては、ロランＣ綱の管轄内の受信局の位置は局からの信号の送信時間を計算することにより決定される。

これらの時間差が計算されてしまうと、送信局から受信機への距離は計算されうる。これらの距離は各送信局のまわりの円の半径に相当する。すなわち、送信局からの３つの円の交差点よりその送信機の位置が推定される。こ信機のパルス送信時間に周期されうる、高安定で正確なマスター・クロックを持っていることが一般に必要である。また、そのような高精度なりロックを必要としない変形技術を用いることも可能である。この代替藁では、第１および第２の対の局（それらのうちの一つの局は両者の対に共通でありうるが）は送信機から受信機への距離の計算を行うのに用いられる。受信機の実際の位置は送信機の対の両者に対する計算について全く同じはずであるので、その過程は対の送信機からの正確な送信時間が決定されるまで、送信機の両対から得られるデータに繰り返し適用されうる。この技術が用いられるときに、受信機の内部クロックのために唯一、必要なことはそれがその繰り返し過程の間に行われる計測が受信機のクロックを正確に参照して行われうるように、良好な短期間の安定性を有していることである。

ロランＣ航行受信機に用いられうる無線信号はしばしばとても低い対雑音信号比を育しており、受信機が局面の正確なタイミング関係を決定するに必要な正確さで親局および従属局からの各パルス波形に基づき正確な位置を捜し出すことが困難である。さらに、ロランＣ航行法はさまざまなタイプの干渉無線周波数エネルギーの存在が在来の航海に適用されたローランの場合と比べ、多くみられがちな地表上若しくは航空上の航行へますます通用されている。これらの他の干渉源はｔ線、商用のラジオおよびテレビの信号、多くの産業用および民生用製品からのスプリアス放射である。これらのタイプの源からの干渉のほとんどは連続的な電波の送信により特徴づけられる。ロランＣのバント幅内での連続的な電波の干渉の存在は有効なロランＣの航行信号データの受信を困難にし、時には不可能にするかもしれない、ロランＣの海辺外への適用を拡大し、より多くのロラン網を連続的に構築することにより、隣接する綱からの送信による干渉の可能性が増加し、熱論、ロランＣの搬送周波数に集中するであろう相互比率干渉（ＣＲＩ）をひき起こすことになる。海辺外に通用した場合において、ロランＣの信号を乱す干渉の可能性がより多くなることに加ねえ、そのような海辺外へ適用する場合、受信機が短期間内に位置の測定を行うことを必要とする。船の比較的ゆっくりした動きはロランＣの受信機が信号を得て、測定を開始することができる比較的長い時間を許容する。しかしながら、ロランが地表上の運行、および特に飛行機の航行に用いられる場合、受信機はかなり速い速度で動くので、その受信機は信号を迅速に得て、得られた信号情報から位置の決定を行うことができなければならない。

発明の概要本発明によれば、関心のあるロランＣの信号を含む無線信号が受信され、ろ波され、増幅されて、連続的に変化する入力信号をサンプル時点での信号の大きさを表わす一連のデータに変換するために周期的にサンプルされる。そのデータはディジタルまたはアナログのいづれの形態によってでも得られうる。サンプル・データの取得タイミングは関心のあるロランＣ絹のための群繰り返し間隔（ＧＲＩ）と同期がとられ、そのデータは捕捉メモリ内の、ＣＲＩ内での特定の時間に対応するメモリ内の位置のところのメモリ領域に割り付けられる。そのデータが書き込まれるメモリの領域は各ＧＲＩの完了した後、循環し、その結果、ＣＲＩＯ間の親局および従属局からの新しい一連のパルスに対応する新しいデータは基本的に前のＣＲＩＯ間に得られたデータと同じメモリ領域に剖り付けられるであろう、各メモリ領域の現存の内容は好ましくはそのメモリ領域に劃り付られた新しいデータを累積的に加算することにより平均化され、その結果の値は新しいデータとそのメモリ領域の前の内容との重みのついた合計値となる。そして、この結果の値はその指定されたメモリ領域に再び書き込まれる。

いくつかのＧＲＩにかけて、メモリ内にあるデータに新しいデータを加え、そのメモリ領域を書きかえるというこの過程はメモリ内に平均化された信号データの集合をもたらす、データは充分な数のＧＲＩにかけて集められ、平均化されるので、そのＧＲＩと同期していない無関係な信号は平均化されてしまう傾向にあり、雑音信号比を改善する。この方法による集合平均化により周囲雑音のような時々起こる雑音、連続的な電波の干渉および相互比率干渉はほぼ低減され得、その結果の対雑音信号比は、従来のロランＣ受信機での対雑音信号比にまで、かなり改善される。特に、本発明による集合平均化完了後の捕捉メモリの内容はロランＣの受信機において行われてきたような従来の方法で親および従来のパルスの間の時間差を決めるために用いられるだけでなく、パルス信号の中の情報量を最大限に残すように信号を線型で表わしたものをもたらすという実質的付加的効果がある。この能力は受信入力信号のゼロの線との交点からのみの情報を用いる従来のかなり制限されたロラン受信機にはなかったものである。パルスの波形情報を残して、受信機によりそれを更なる処理に利用することによって、本発明の受信機は親と従属のパルスの間の時間差を正確に捜し出して、位置を決めるのに、比較的、より少ない時間しか必要としない。

本発明に従い構成されるロラン受信機は時間基準発生器、無線周波数ユニット、サイクル検出ユニット、ディジタル・コンピュータ・ユニットを含む信号処理ユニットを含んでいる。無線周波数ユニットは受信信号に埋め込まれている所望のロラン信号をひずませることなく、利得を変えながら、受信された無線放射波に対応する信号が無視できるひずみで特定の電圧レベルの範囲内となるようにその信号を処理する。サイクル検出ユニットは検出されたロランＣのパルス内の既知の点を表わす時間領域のデータをもたらす、サイクル検出ユニットの機能は周知の方法によりディジタル若しくはアナログの形態で行われうる。ディジタル・コンビエータ・ユニットはマイクロプロセッサを基本とするディジタル・コンピュータとその関連する入出力インターフェースとを含んでいる、これらのインターフェースにはユーザと入出力のやりとりを行うコントロール／インジケータと案内表示、自動・パイロット信号などをもたらす案内・制御サブシステムの２つのタイプがある。コンピュータは受信機および航行の機能、プログラム全体の制御と同様に本発明を行う信号処理制御アルゴリズムを実行するソフトウェア・プログラムを含んでいる。

信号処理ユニットは無線周波数ユニットから受けた入力信号の集合平均を行うに必要な論理機能の全てを含んでいる。信号処理ユニットは好ましくは、入力信号を時間軸上の一定の点でサンプルし、連続的に変化する入力信号の大きさに対応する、時間軸上の一連のディジタル出力データを供給するためのアナログディジタル変換器を含んでいる。また、信号処理ユニットは循環的に保持するよう構成されて大規模なランダム・アクセス・捕捉メモリを含んでいる・ＧＲＩカウンタはＲＡＭのアドレス・ラインとして用いられる信号を供給する。ＧＲＩカウンタが一巡すると、そのカウンタにより示されるメモリ・アドレスはちょうど周期がとれている新しいＧＲＩの期間での最初の領域に対応しその結果、そのような領域は以前の全ＧＲＩの期間の最初の領域に対応する。

捕捉メモリのデータ入力に接続された加算器は捕捉−変更−書込みサイクルにおいて、メモリ領域の現在の内容に、アナログ−ディジタル変換器からの新しくサンプルされたデータを加算する。

アナログ・ディジタル変換器からの新しいデータは送られてくるパルスの位相コードの変化が一致する一つのパターンにより、位相が一致しているデータの最適な加算が行われるように、通常若しくは反転された形で古いデータに加算されうる０位相の加算は親局若しくは従属局のパルスの空中反射波による干渉のような連続的な電波の干渉をうまく排除するに適当な特定の回数、行われる。また、新しいデータ・サンプルを古いデータと共に平均化することはアナログ・メモリを用いても行うことができる。この場合、メモリ内のデータはディジタル形態には変換されず、たとえ変換されるとしても、メモリ内のアナログ・データの集合平均化が行われてしまった後である。

また、１つのパルスの直前の期間にアナログ・ディジタル変換器から受けたデータはその振幅が許容範囲内に入るか否かを判断するために評価される。データの範囲からのはみ出しはそのような発生回数の選択された限度と比較される、間隔当たりの発生回数により評価される。その限度を越えると、以後のデータはメモリ内のデータに加算されず、メモリ内に形成される合成波形との平均がとられない、これにより、バースト若しくはインパルス状の雑音および大きな相互比率干渉信号の影響を最小にすることができる。信号処理ユニットのアナログ利得の段は連続的な電波干渉および相互比率干渉を最適に拒絶するために、アナログ−ディジタル変換器からの新しいデータの粋取りを最適化するようにコンピュータにより制御される。

ＧＲＩカウンタと親局のＧＲＩ期間との同期を適宜、取るために、高安定な高周波マスク・クロックがＧＲＩカウンタにクロック信号を供給する。このマスク・クロックはコンピュータが局発のＧＲＩカウンタとロランの親の送信局との間のタイミングをサーチして同期をとることができるように、ディジタル・コンピュータ内のプログラムにより制御される。

本発明の更なる目的、特徴および効果は添付の図面に関連させた以下の詳細な説明から明白となろう。

図面の簡単な説明図中、第１図は本発明に組み込まれるロランＣ受信機の機能要素を示すブロック図である。

第２図はロランＣ網内の親局および従属局により送信されるパルス群をグラフ上に表わしたものである。

第３図は親局により送信されるパルス群をより詳細にグラフ上に表わしたものである。

第４図は親局および従属局により送信されるパルス群内で、搬送周波数パルスにより変調されたものの形をグラフ上に表わしたものである。

第５図は親局および従属局のパルス群中の個々のパルスの位相コードを示す表である。

第６図乃至第９図は位相を等しくしだＡおよびＢのパルス群を様々な可能性のある組み合せにより交互に加算する効果を示す表である。

第１Ｑａ−ｃ図は処理する前のＧＲＩ期間内のパルス、２つの連続するＧＲＩ期間に交互に位相を等しくしたパルスの合算値の結果、およびＧＲＩ内のパルス群のための代表的なゾーン化された利得をグラフ上に表わしたものである。

第１１図は初めの信号、８つのＧＲＩについて平均化した後の信号、８０のＧＲＩについて平均化した後の信号を示して、ガウス雑音が混った信号に対する信号平均の効果をグラフ上に表わしたものである。

第１２図は雑音のない平均化された信号、０．５の対雑音信号比の平均化された信号および０．２の対雑音信号比の平均化された信号を示して、８０個のＧＲＩが平均化された３ピントのディジタイザの平均化された出力に対するガウス雑音の影響を説明するためにグラフ上に表わしたものである。

第１３図は同期／ｌｌｉ整フェーズの動作の間の受信機内のコンピュータ・ユニットのプログラム動作ステップを示すフロー図である。

第１４図は利得レンジングフェーズの動作の間の受信機内のコンピュータ・ユニットのプログラム動作ステップを示すフロー図である。

第１５図は本発明を組み込み、集合平均化のためのアナログ・メモリを利用したロランＣ受信機の機能要素を示すブロック図である。

より好ましい実施例の説明本発明の信号処理および集合平均化が行われる方法を理解するための基本はロランＣ受信機の改善された動作をもたらすことであるので、ロランＣパルス信号が送信され、受信される方法を検討することが有効である。全ての親局および従属局は一つの親局およびｘ、ｙ、ｚで示される３つの従属局を有する綱のために、第２図に図説される、特定の群繰り返し間隔（ＧＲＩ）で間のあいたパルス群を送信する。親局および従属局により送信される各パルスは第４図に示されるパルス波形を有するよう変調される１００ＫＨｚの搬送周波数を有している。親局のためのパルス群は第３図により詳細に示されており、９個のパルスからなるだろう、各従属局は第３図に示される最初の８個のパルスに等しい８個のパルスを送信する。各ロランＣ網について、群繰り返し間隔（ＧＲＩ）は親局および従属局からの全てのパルスがロランＣ網の管轄範囲のいづれにおいてもオーバーランプなしで受信されるための時間があるような充分な長さの群繰り返し間隔（ＧＲＩ）が劃し付けられる。更に、パルス間の時間は１つの群内のパルスからの空中波が網内の別の局によって送信された群の連続するババスからの地上波とオーバラップしないような充分なものである。

１つの群内の各パルスは８つのパルスの後、ちょうど２０００マイクロ秒離れている親局の９番目のパルスを例外として、ちょうど１０００マイクロ秒離れている。第２図は各局からのパルスが相互にオーバラップせず、かつＣＲＴ内に受信されたものばかりである、一つの綱に対する様々なパルスのタイミングを図示している。また、第２図にはＴ　ｘ、　Ｔ　ｙ、　Ｔ　ｚとして親局に対し、各従属局からパルス群が到着する時間の差のタイミングが図示されている。これらの時間差は航行データを計算するためにロランの受信機により用いられる基本的な情報である。

ハイパーボリフク・モードにおいて、ロランＣを効果的に使用する際の大前提は親局からのパルス群と従属局からのパルス群との間の到着の時間差はロランＣ網の所管地域内の受信機の位置に従って変化するであろうということである。また、ロランＣ受信機により受４７ｇされる信号の強度も受信装置の位置によって変化し、それは第２図中に各代表パルスの異なる高上により図示されている。

親局からの各一連のパルスのうちの９番目のパルスは親局を従属局から区別するのに供するだけでなく、“ブリンク（ｂｌｉｎｋ）　”コードの使用により網の状態を送受するのにも用られる。９番目のパルスの一連の１オン３および“オフ ”のパターンは網内の不完全な従属局を示すために周知の方法により、符号化された情報の送信を行うのに用いられる。これらの１ブリンクゝコードはロランＣ航行図上に沿岸警備隊により発表される。

ロランＣ信号の伝帳におけるいくつかの例外は局間のパルスの関係を追うのに影響を与える。そのような要因の一つは室中波信号であり、それらはイオン圏から反射されて伝わるエコーである。

そのような空中波はいつでも地上波パルスが受信された後、３５マイクロ秒から１０００マイクロ秒の間にロラン受信機に到達しうる。３５マイクロ秒の遅延の場合、空中波は自身の地上波とオーバラップするが、一方、１０００マイクロ秒の場合、空中波はひき続くパルスの地上波とオーバラップするであろう、いづれの場合においても、空中波信号は受信機により受信された明確なパルスを歪ませ、フェージングおよびパルス波形の変化をきたし、両者とも位置誤まりをもたらしうる。ある場合には、空中波は地上波より大きい振幅で受信されるかもしれない、遅延した空中波が時間差の測定に影響を及ぼさないようにするために、１００ＫＨｚの搬送波の位相は送信局により各パルス列の選択されたパルスについて、あらかじめ定められたパターンに従い変えられる。

第３図の表は一つの親局および従属局についての標準的な位相合せパターンを示し、ＡおよびＢの符号が付され、各局により送信される２つのパターンを表わしている。また、ロラン受信機は適当な周期が受信機回路内で送信パルス列ＡおよびＢの間で維持されていれば、位相のコーヒーレントな干渉の影響を最少にするために、送信信号の位相符号化を利用することもできる。

上述のロラン信号処理の一般的な背景を考え合わせ、本発明の信号処理受信機システムを第１図のブロック図を参照して説明する０図中、そのシステムは概略１０として示されている。を波はアンテナ１２により検知され、アンテナからの電気信号はすべてが現行のロランＣ航行受信機において用いられているタイプの周知の設計であるところのアンテナ結合器１３およびバンド・バス・フィルタ１４を通され、それらは１００ｋＨｚの中心周波数に常時、同調されている。フィルタ１４はマイナス３０ｄＢのカットオフ・ポイントが約５０ＫＨｚのバンド・バスを有している。バンド・バス・フィルタからの信号は関心のあるパルス群がその信号ガアナログーディジタル変換器１６によりサンプルされる前に適当な大きさのものとなるようにその信号の大きさを調整する可変利得回路１５に供給される。アンテナ１２、アンテナ結合器１３、バンド・バス・フィルタ１４および可変利得回路１５は無線周波数ユニット１８を構成する。

アナログ−ディジタル変換器１６は信号処理ユニット１７０部分を構成する。ディジタイザ１６は好ましくは少なくとも６ビツトの分解度を有する高速フラッシュ変換器（例えば、タイプＣＡ３３０６）であり、変換後、５ピントの振幅データと１つのサイン・ビットをもたらしうる。ディジタイザ１６のサンプル・レートは好ましくはフィルタリングの後、受信信号中の関心のある最も高い周波数のナイキスト周波数より速くなるよう、比較的速いものである。ある条件下ではそれよ２つ低いサンプリング・レートも用いられようが、満足できる結果は６００ＫＨｚ以上の変換率により得られうる。例えば、６線のライン・バス上に平行に供給されるディジタイザ１６からのディジタル・データはそのまま変えることなく通すか、あるいは以下番二更に説明するように関心のある網中のＧＲＩと同期するロランＣパルスを積極的に加算するために適当にデータの補数をとる位相制御回路２０に通される。

好ましくは、位相制御回路は一つおきのＣＲＴでデータの補数をとるよう制御される０位相符号パターンは関連するＲＡＭおよびＲＯＭメモリを伴ない、ディジタル・コンピュータ・ユニット２４の一部を構成するマイクロプロセッサ（例えば、ＨＤ６４１８０タイプのもの）２３内のプログラミングの制御の下に、論理制御回路２１により制御される。タイミング情報はＧＲＩカウンタ２６により、間接的にはシステム・マスク・クロフク２７により供給される。そして、位相制御回路２０からのディジタル・データはそのデータが範囲を越えるデータであるか否か決定するようデータが評価されるところのクリップ（ｃｌｉｐ）検出器２８に供給される。臨界値は範囲を越えると考えられるであろう信号データのレベルおよび所定の時間幅内で許容されるであろう範囲を越えるデータの発生回数について、マイクロプロセッサのプログラミングにより設定される。その限度を越えるパルス・データはクリンプ検出器により通されず、次の処理回路に入力されない。

存効なデータは加算器３１でのデータの加算の前にクリップ検出器２８から入力帰環制御ロジック３０に導かれる。加算器からのデータは一つのＧＲＩ全体からとり出されるサンプルの数に対応する複数のメモリ領域中にデータを蓄える大規模なランダム・ディジタル捕捉メモリ３３　（例えば、ＨＹ５１Ｃ４６６またはＭＢ８１Ｃ４６６のタイプのもの）に入力される。平均化されたデータは選択された期間の数となるまで、いくつかの連続するＧＲＩ間にかけてメモリ内に蓄えられる。

ここにおいて用いられるように、捕捉メモリ内でのデータの“平均化”または集合平均化（ｅｎｓｅｍｂｌｅ　ａｒｅｖａｇｉｎｇ）とはメモリ内の結果の値が新しいデータと雇歴データとの両者の値を反映するような方法で、以前に取得されたデータに新しいデータを加算することである。比較的低い分解度のアナログ −ディジタル変換器が用いられるのであれば、メモリ内の集合平均化されたデータがディジタイザの出力より高い分解度を有するように新しいデータは古いデータに単純に加算されたほうが一般に好ましい０例えばディジタイザは６ビツトの出力ワードを出力する一方で、メモリは各メモリ領域で１２若しくは１６ビントを保持できる。

メモリ領域はＣＲＴカウンタ２６により割り付けられ、そのＧＲＩカウンタ２６はメモリのアドレス・ラインに接続される。

選択されたＣＲＴの期間に対応する、選択された数のサンプルがメモリに割り付けられたとき、ＧＲＩカウンタは初めのアドレスに逆戻りするようセントされる。以下に説明されるとおり、　ＧＲＩカウンタにより用いられるＧＲＩ期間は受信機が受信している網の実際のＧＲＩを決めようとするときに変化しうる。

所定の数のサンプルの平均値がメモリ内に保持されてしまうと、メモリの出力はサイクル検出器３４へ送られる。サイクル検出器、それはロラン受信機のための周知の設計によるものであるが、は各パルス群中に基準の参照点を決定する。これはディジタル形態で行われうるし、サイクル検出器においてディジタル信号からアナログ信号に逆変換することにより、周知のアナログ回路によってでも行われうる。比較の基準点は通常、各パルスの３番目のゼロの線との交点であり、各パルス群間の時間差を測定するための基準として用いられる。マイクロプロセッサは緯度−経度の示度のような位置情報へ時間遅延データを変換するための必要な計算を行うために、この時間差情報を利用する。マイクロプロセンサ示パネル３６上でユーザに示され、どの情報が表示されるべきか、およびどの計算が行われるべきかを決めるシステムへのユーザからの命令がキーボード・スイッチ３７から入力される。また、マイクロプロセッサはオート・バイロフトのような他の航行装置に用いられる情報をもたらすに必要な計算を行いうる寡内／制御サブシステム３８に計算されたデータを渡すこともできる。

信号処理ユニットは更に信号が処理されているときにその信号に作用する様々なサブシステムにマイクロプロセッサを接続する、マイクロプロセッサとの通信を行うユニットを含んでいる。これらはマイクロプロセッサのメイン・バス４１に接続されて、マイクロプロセッサの制御の下に、利得制御回路１５に様々な利得制御信号を供給するよう動作する利得ファイル４０を含んでいる。

グリップ・ファイル４２も同様に、クリップ検出器２８にクリップ制御信号を供給するようにマイクロプロセッサにより制御され、制御ファイル４３は入力／帰環制御回路３０を制御するためにマイクロプロセッサからの入力データを受ける。クロック・トリマ４４はマイクロプロセッサが局発ＧＲＩカウンタとロラン・マスタ・送信機との間のタイミングをサーチして最適化できるように、狭い帯域の周波数でマスク・クロック２７を調整するために、マイクロプロセッサからの入力を受ける。また、カウンタ・ファイル４５はカウンタが捕捉メモリをその初期状態のメモリ領域に戻して、サイクルを繰り返せしめるところのＧＲＩのサンプル・カウント値を変えるために、マイクロプロセッサからの制御入力を受ける。前出のファイルの各々はマイクロプロセッサの制御の下に、独立したハードウェア・ユニットとして機能し得、またマイクロプロセンサが信号経路内の回路を直接、制御するようにプログラミング動作を制御するために、マイクロプロセッサ自体およびその関連システムの続出専用メモリ　（ＲＯＭ）（図示せず）に組み込まれうる。

前述のシステムの要素を参照して、本発明の信号処理動作がよれ詳細に考察されよう、無線周波数ユニット１８からのアナログ形態の適当な状態の無線周波数信号は好ましくは２つの相補的な２値の出力データを出力するアナログ−ディジタル変換器１６内でディジタル化される０位相制御回路２０は論理制御回路２１により供給される論理指示に従い、変形しないまま、もしくは補数としてそのデータを通せしめる０本発明で利用されうる位相制御の１つの形態は交互にＧＲＩの位相を反転することであり、これは１つおきのＧＲＩからのデータの補数をとることにより行われうる。このように交互に位相が反転された結果はまず始めにメモリへのマスクＡパルス群を必要とするときのシステムを考慮することにより説明されうる。第６図中の最初の列は得られたＧＲＩ信号の位相極性を示している。入力データがちょうど１つのＧＲＩ期間の後、反転されて、効率的に反対位相のデータを供給し、マスク・パルス群Ｂは第６図の下方の列により示される位相パターンとなろう、２つのＧＲＩが相互に加算されると、ＡおよびＢのパターンの相殺および強調が起こり、９個のうち計５個のパルスが積極的に加算され残りは相殺されるであろう０位相反転し、従属群の反転されたものにＧＲＩを連続的に加算することの効果を考慮すると、第８図および第９図に示されるように、送信された８個のパルスのうち４つは積極的に加算され、残りは相殺されることがわかる。すべての場合において、積極的に加算された、これらのパルスは２ミリ秒離れて位置し、これに対し、マスク群は従ｉ群より１個パルスが多い（５パルス）ことにより区別される。

前出の技術は群繰り返し間隔の始めのところで位相変化が適当に調整されていることを前提とする。マイクロプロセッサは最初に１つのＧＲＩの時系列上の本当の開始点を知ることができないので、初めの調整はランダムなものであろう、交互の位相変化点による平均化技術によって、位相変化点に位置するいかなるパルスにおいても信号が変化しさえすればよいので、初期状態で調整されていなくとも問題とはないらない、マイクロプロセッサはパルス群の整列が適宜、完了されるまでＧＲＩカウンタに対して調整を行うであろう。

第１０ａ図には、航行受信機により受信されたときの、代表的なロランＣパルス群が表わされており、第１０ｂ図には２つ（または多く）のＧＲＩ期間が平均化された後のパルスの相対的な振幅および位置が示されている。捕捉・メモリ内のこのデータにより、マイクロプロセッサはＣＲＴ内での親および従属のパルス群の位置を決め始め、必要であれば、アナログ−ディジタル変換器１６の捕捉幅内にデータを適宜、納めるために可変利得回路１５により利得調整を行う。回路１５の利得は例えば間隔全体にわたって、最も弱い局により示される値に対応する固定利得を用いるか、若しくは次のパルス群を収容するためにＧＲＩ間隔内でいつ利得を変化させるべきかをマイクロプロセッサに追跡せしめて、各群のパルスのための利益が規定されるべきところで利益のゾーン化を選択的に行うなどの様々なアルゴリズムに従って決められうる。第１０ｃ図において示されるＧＲＩにかけてゾーン利得の大きさはパルス群受信中の信号を強め、パルス群とパルス群の間に受信された信号を抑圧する。利得ゾーンは親局および各従属局のパルス群を捕捉するに充分な幅のものである。各ゾーンの利得はメモリが捕捉の後−巡したとき、はぼ等しい大きさのロラン・パルスをサイクル検出器が見つけるように調整される。また、マイクロプロセッサは各パルス群が利益ゾーン化により異なる信号経路および利得価の結果としてこうむる位相遅延量を航行計算に要素として組み入れる。マイクロプロセッサは捕捉期間内にパルス群を整えさせるように調整を行うと同時に、ＧＲＩカウンタ２６を駆動する局発マスタ発振器２７と絹送信器との間の同期を確実にする。これは連続する平均化された間隔の間でマスク・クロック・パルス列のシフトが行われなくなるまで、マスク・クロック・トリマ回路４４を調整することにより成されうる。シフトは親局に対する観察者の動きおよびマスクおよび受信機クロンク期間の間の同期の欠如の２つの要素によりもたらされうる。後者の要素は信号平均化が効果的に長期間行われてもよいよう２ニジなければならないが、前者の要素はアルゴリズムを計算する位置によりｔｌｉ１節されうる。短い捕捉時間（１秒以下）での観者の比較的低い動きの率（２００ｋｍ／ｈｒ未満）では、観者の動きによるシフトはクロック同期位相の間では無視されうる。

捕捉が多くのＧＲＩ期間にわたって行われると、雑音、連続的な電波干渉および相互比率干渉のようなコインシイプントでない信号か捕捉・メモリ３３の各メモリ領域内で関心のあるロラン信号にランダムなパターンで加算される。関心のあるロランＣ信号の少なくとも半分はＧＲＩ間隔について、その信号の受信およびメモリへの割り付けのコインシイプントまたはコヒーレントな性質によってメモリ３３内で相対的な大きさが連続的に増加していくであろう、全体的な効果として、メモリ３３内の合成波の対雑音信号比が平均化されたＧＲＩ期間の数の平方根の関数により改善される。そして、平均化がなされた後、メモリ内の結果の情報は再び循環され、その欠のデータは周知のサイクル検出器により更に処理され、個々のパルス上の参照点をひきつづき検出するため、アナログ形態に戻されるか、またマイクロプロセッサが直接、メモリをアクセスし、適当な参照点をめてそのデータをディジタル的にスキャンする。これらの点が決定されると、周知の技術がロランＣの波形から航行データを抽出するための適宜な計算を行うのに用いられうる。

第１１図はロラン信号に重量されたガウス雑音に対する信号平均化の効果を図説するものである。第１１図中の最初の曲線は０．１の対雑音信号比により受信されたときの生の信号である。２モリ３３内のデータである。一番下のグラフは８０回のＧＲＩ期間が平均化された後のメモリ内のデータを示している。見たとおり、雑音の影響が実質的に低減されたており、ロラン信号が雑音から効果的に抽出され、その結果ゼロの線と交差する時点が、ひどく雑音の入った元の信号では事実上、なし得なかったであろうもつともな正確さで得られる。

第１２図は比較的制限された分解能、この場合は３ビア）のディジタイザの出力に対するガウス雑音の影響を図説するものである。第１２図の３つのグラフの各々は８０個のＧＲＩ期間から取られたデータが平均化された後のメモリ３３の内容の一部分を表わしている。第１のグラフは雑音のない状態でのメモリの内容を示しており、それは基本的に各信号についてのディジタイザの出力に等しい、第１２図の２番目のグラフは０．５の対雑音信号比でガウス雑音を加えた影響を示すもので、３番目のグラフは０．２の対雑音信号比でガウス雑音を加えた影響を示すものである。これらのグラフに示されるように、メモリ内の平均化された信号に対し雑音が存在することにより、現実のロラン信号を比較的忠実に再生することに効果的に影響し、これにより雑音により元の入力波形を汚くされない場合の情報よりも実際のロラン波形に関するより多くの情報をもたらしうる。このように、本発明の平均化技術を用いることにより、アナログ−ディジタル変換器の分解能の制限にもかかわらず信号情報が失われることは比較的にほとんどない。

０５７０局の初期的な捕捉のための、マイクロプロセッサ・ユニットにより実行されるプログラム・ステップが第１３図のフローチャートにより図説される。プログラムはシステム・メモリ内の誤まり設定またはブロック５０でのユーザによる前面パネルからの入力によりもたらされうるシステム・パラメータのための値を始めに設定することにより始まる。初期パラメータはＧＲＩカウンタの初期最大値、マスク発振器の周波数、フロント・エンド増幅器の始めの利得、必要とされる平均化の数およびシフティング／位相符号化パターンを含んでいる。平均化されるべきＧＲＩ期間の初期の個数は数“Ｘ”により規定され、それは適宜な初期値、例えば１０にセントされる。そして、捕捉メモリはクリアされ（５１）、捕捉メモリ内に°Ｘ”個のＧＲＩのデータが取られ、循環する（５２）、メモリ内のデータは受信されたロラン・パルスの発生と時間を決めるために、サイクル検出器により回わされる。データは例えば少なくとも４つのパルスが２ミリ秒の時間だけ翔れて検出されるか否か確かめるためにチｊ−’７りされ（５３）、もしそうであれば、親局か従属局が検出されたとすることができ、そして、１つの捕捉期間と別の捕捉期間との間で発生するドリフトまたはシフトの量に関し、比較が行われうる（５４）。位相符号化が第１０ｂ図に図示されるような平均化されたパルスを生成するのに用いられ、２ミリ秒離れた４つのロラン・パルスが親局または従属局のいづれかの群から検出されよう、ロラン・パルスが検出されなければ、また２秒間隔で４つのパルスが検出されなければ、プログラムは利得が最大であるか否かチェックする（５５）。

そうでなければ、利得は増され、（５６）、プログラムは５１で捕捉メモリをクリアすることにより新たに始動し、“Ｘ”個のＧＲＩのデータを得る。５５で利得が最大価であるとわかれば、“Ｘ′の値が所定の増加量により増加され（５８）、その結果の“Ｘ”の値は制限値に関してチェックされる（５９）、”Ｘ”がその制限値を越えていなければ、プログラムは再び捕捉メモリをクリアし、新しい数である°Ｘ１個のＧｌｌを得るように回わる。

これらのプログラム・ステップの結果として、いかなる０５７０局も最初に検出されなければ、利得は一局が検出されるか、または増やす余地がなくなるまで、漸次、増加される。後者の場合、データが取られるＧＲＩ期間の数が増加され、より弱い局との同期をとるよう試みられる。両者の手順によってもいかなる局も見つけることができなければ、局発のマスク発振器のレートとロラン綱の送信レートとの間に差がありすぎるということになる。このように、判断ポイント５９で“Ｘ”の増加された値が制限値を越えてしまったなら、プログラムは“Ｘ”と利得を初期値にセントするよう進み、基本クロンク周波数は初期の基本タロツク周波数から所定値だけ変えられた別のトライヤル周波数にセントされる（６０）、そして、プログラムはブロック５１へ戻って、捕捉メモリをクリアしてプロセスを再始動する。

最終的には受信機はロラン網内の局の一つを見つけ、それとの同期を確立する。

受信機は利得および評価期間光たりの捕捉数を増加するというプロセスにより親局を探し始める。プログラムは２ミリ秒離れた４つのパルスがブロック５４で見つけられた後、プログラムが初めはしようとしていなかった、５番目のパルスを見つけるということをサイクルの中で行っているかどうかを決めるために最初に注目することによりこれを行う、プログラムが５個のパルスを探すようにセントされていなければ、メモリ内のパルスの発生時間が前に得たパルスの発生時間と同じであるか否か確かめるようにチェックし、同じでなければ、内部クロックが選択された要素により調整され、そしてプログラムはブロック５１へ回ねり戻って、捕捉メモリをクリアし、新しいデータを捕捉する。上述のようなパルスの捕捉および検出のサイクルは６３でテストされたときに、後で得たパルスの発生時間が前に得たパルスの発生時間と同じとなるように（このことはクロックがＧＲＩと同期していることを示しているのであるが）、クロックが調整されるまで継続する。そして、プログラムは選択された回数の繰り返しが行われたか否かを判断するためにチェックを行い、もしそうでなければ、内部クロックＧＲＩと同期していることを確かめるだめの充分なチェックが行われたことを確認するためにそのプロセスを繰り返すようブロック５１へ戻る。数回の繰り返しが行われると、プログラムは５個のパルスを探していることを示すフラグをセントしく６５）、５１で捕捉メモリをクリアするために戻って、再びデータを捕捉し始める。充分なデータが捕捉されると、プログラムは判断ポイント６２で５個のパルスを探しているか否か判断し、実際に２ミリ秒の間隔の５つのパルスが見つかった否か判断する。見つからなければ、プログラムはブロック５５で利得が最高であるか否かを見て、もしそうでなければ、再循環する前にブロック５６で利得を増やす、２ミリ秒の間隔の５つのパルスがみつかると、ＧＲＩ内に親局が見つけられたことになり、プロセッサはＧＲＩ計数を少しだけ一時的に変化させ、捕捉フレームを再整列させる（６８）、このプロセスはＧＲＩのパルス間隔の初めに親局のパルスを合わせるものであり、これはいくらか、局間の時間遅延を決定するという終局の仕事およびこれらの時間遅延に基づくひき続く計算を簡略化するものである。ＧＲＩとの受信機の同期が確立されると、プログラムは６９で同期／調整フェーズから出て、第１４図のフローチャートに示されるように、利得レンジング・フェーズに入る。

利得レンジング・フェーズに入ると、利得は初めに親局のパルスのゾーンを除いて中間のレンジにセントされ、′Ｘ″の値は選親局の部分でないＣＲＴ期間の利得は２つの従属局が見つかるまで漸次増される。同期フェーズと同様の方法により、２つの従属局が見つかるまでに利得容量使いきってしまえば、最初は小さい利得により２つの局が最終的に見つかるまで捕捉する数を増やされる。これらの局に関する利得値は長さが従属局のパルス送信の長さに合うであろう群に割り付けられる０群の間の間隔は関心がないので、そこでは利得はゼロに低減される。

親および従属のものが検出されると、プロセンサはハードウェアまたはソフトウェアによるサイクル検出器を用いて、波形から有意な時間遅延の値を抽出する。

計算が終わった後、プロセッサは必要とされる正しい値に等しくないとしても近いパラメータにより捕捉プロセス全体を再始動する。したがって、ひき続く同期、親および従属の群の整列およびゾーン利得の規定は大変迅速に行われ、表示されるか、または他の装置により利用される航行データは連続的に更新されるであろう。

この手順を行うプログラム・ステップを示している第１４図のフロー図をみると、７１での利得パラメータの初期設定の後、捕捉メモリはクリアされ（７２）、　“Ｘ″個のＧＲＩのデータが捕捉され、メモリに書き込まれ循環される（７３）、そして、メモリ内のデータは新しい従属のものが検出されたか否か判断するために検査され（７４）、検出されなければ、プログラムは利得が最大であるか否かを判断するためにチェックを行う（７５）　、もし、そうでなければ、利得はＧＲＩの割り付られていない領域で増やされ、プログラムは捕捉メモリをクリアするために戻る。利得が最大であれば、親および検出されている従属のもののための利得は増やされ（７７）、“Ｘ′の価はプログラムが７２で捕捉メモリをクリアし、新しいデータを捕捉するために戻る前に増やされる。７４で新しい従属のものが検出されると、新しい従属のもの各々についての利得ゾーンが決定され（８０）、プログラムは２つの従属のものが見つかったか否かをみるためにデータをチェックする。もし、見つからなければ、７５で利得が最高であるか否かを判断するチェックが行われ、プログラムが新しいデータを集めるために再び循環する前に、７６で利得が増やされるか、または７７および７８で＠および検出されている従属のもののための利得を減らして、′Ｘ′の値を増やされる。このサイクルは８１で２つの従属のものが見つかるまで続き、見つかったとき、ゾーンでないところの利得はゼロに低減され（８２）、メモリはサイクル積出が行われるように循環され、これはアナログのハードウェア回路を用いた周知の方法かまたは周知のソフトウェア・プログラミングにより行われろる。

上述のとおり、多くのＧＲＩ期間にわたりデータを捕捉し、平均化することにより雑音、連続的な電波干渉および相互比率干渉のようなコインシイプントでない信号が注目する信号にランダムなパターンで加算される。同時に、注目するロランＣ信号の少なくとも半分がそれらの送信のコイテンシイプントな性質によりだんだんと振幅増加するだろう、その全体的効果は平均化されるＧＲＴ期間の数の平方根で対雑音信号比が改善されることである。

平均化が行われてしまうと、結果の処理された情報は個々のパルス上の参照点を設定するためにサイクル検出器により用いられる。

これらの参照点が決定されると、周知の技術がロランＣ波形から得られる情報からの航行データを抽するための計算を行うのに用いられる。

アナログ・メモリを用いた本発明の実施例が第１５図に示され捕捉メモリ３３はＡｎａｌｙｔｅｋ　Ａ　Ｎ　１０１　？１ｉｃｒｏｓｔｏｎｅ　ｄｅｖｉｃｅのような高速のアナログ・メモリからなる。サイクル検出器３４はメモリ３３の出力のところでアナログ信号をサンプルする、ロラン受信機のための周知の設計のものである０位相制御２０は可変利得回路１５に直接、接続され、反転増幅器およびディジタル的に制御されるアナログ・スイフチ・マルチプレクサからなる。

論理制御ブロック２１は位相制御２０のマルチプレクサを駆動し、位相を制御するために反転増幅器の入力かまたは出力を選択する。

クリンプ検出器２８の動作は固定の所定レベルを信号がはみ出るのを検出するアナログ・ウィンドウ比較器により行われる。クリップ・ファイル４２はこれらのはみ出しの回数を蓄えるもので、車にマイクロプロセッサと連動するカウンタ／タイマであってもよい。入力／帰澄制御ブロック３Ｄはディジタル的ムこ制御されるアナログ・スイフチ・マルチプレクサからなり、合算器３１は入力とメモリの信号とを加算する。アナログおよびディジタルのハードウェアで機能を果たす多くの他の切り分けが可能であり、この分野の通常の技術を有する者には明白であろう。

本発明はここに説明されたような特定の実施例に限られるものではなく、以下の請求の範囲内に入るような変形例も包含するものである。

浄書（内容に変更なし）（Ｑ）　Ｑ同Ｖ′ＴＡ整フエーズ手続補正書（方式）特許庁長官　吉　１）文　毅　殿１、事件の表示　ＰＣＴ／ＵＳ　８８１０３１３５３、補正をする者事件との関係　出願人名　称　バー　チクノロシーズ　インコーホレーテッド４、代理人宝瞭ｍ審報告

Claims

【特許請求の範囲】

１．（ａ）ロランＣ信号を含む無線信号を受信し、（ｂ）周期的な時点て受信信号をサンプリングし、それに対応するデータを供給し、（ｃ）そのデータに含まれるロランＣ信号の群繰り返し間隔を決定して同期をとり、（ｄ）２以上の群繰り返し間隔にわたり、前記群繰り返し間隔に同期した信号データを集合平均化するステップを含む、ロランＣ無線航行信号を受信し、処理する方法。
２．（ａ）ロランＣ信号を含む無線信号を受信し、（ｂ）周期的な時点で受信信号をサンプリングし、それに対応するデータを供給し、（ｃ）ロランＣ網の群繰り返し間隔の間、選択された時点に対応するメモリ内のメモリ領域に前記データを保持し、（ｄ）前記メモリの前記領域に保持されたデータと連続して受信されるデータとの平均を点毎にとり、新しいデータが集合平均化された古いデータとして前記群繰り返し間隔の間の同じ時点でサンプルされるように、元々保持されていたデータを置きかえるために前記メモリ領域内にその結果を保持するステップを含む、ロランＣ航行信号を受信し、処理するための方法。
３．受信信号をサンプリングするステップはディジタル・データを供給するように行われる請求の範囲第２項記載の方法。
４．保持するステップの前に注目するパルス間隔のすぐ前の各サンプルのデータの大きさを最大許容振幅と比較し、１つの選択された間隔につき最大振幅を越えた回数を計数しつづけ、その計数が選択された限界を越えなければ、つづいて受信されたデータの平均化を行うステップへ進むステップを含む請求の範囲第２項記載の方法。
５．ディジタル・データと対応するメモリ領域内のデータとの平均をとるステップの前に１つおきの群繰り返し間隔にサンプルされたディジタル・データを反転するステップを含む請求の範囲第３項に記載の方法。
６．親局に対応するパルスおよび従属局に対応するパルスのメモリ内の位置を捜し出すために、メモリ内に保持されたデータをサーチし、新しいデータが親および従属局から受信されるであろう時間を捜し出し、予期される親局のパルスおよび従属局のパルスの期間の利得が異なる局からの信号の相対的な強度を補償するために調整されるように、信号をサンプリングする前に、信号に適用される利得を選択的に調整するステップを更に含む請求の範囲第２項に記載の方法。
７．（８）ロランＣ信号を含む無線信号を受信し、（ｂ）周期的な時点で受信信号をサンプリングし、それに対応するデータを供給し、（ｃ）初めに選定された群繰り返し間隔に対応する期間により、周期的に循環する再循環メモリ内にデータを保持し、（ｄ）受信信号からサンプルされて、ひきつづいて得られたデータとメモリに保持されたデータとを平均化してその平均化されたデータを前記メモリが循環する割合で前記メモリのメモリ領域に書き込むステップを含む、ロランＣ航行信号を受信し、処理する方法。
８．（ｅ）適当に間をおいたロラン・パルスの群がメモリに保持されたデータの中に存在するか否かを決定するために、数個の群繰り返し間隔の期間がメモリの中で平均化された後、メモリ内に蓄わえられたデータをサーチし、（ｆ）メモリ内の平均化されたデータの中に適当なロラン・パルスが検出されなければ、メモリをクリアし、異なる選択された群繰り返し間隔を用いて（ａ）から（ｅ）のステップを繰り返すステップを更に含む請求の範囲第７項記載の方法。
９．受信データをサンプリングするステップはディジタル・データをもたらすように行われる請求の範囲第７項に記載の方法。
１０．１つおきの群繰り返し間隔においてサンプルされたディジタル・データは対応するメモリ領域内のディジタル・データと平均化される前に補数化される請求の範囲第９項記載の方法。
１１．ロラン・パルスの適当な群が存在するか否かを決めるために、メモリ内に蓄わえられたデータをサーチするステップは２ミリ秒づつ離れた一連の４つのパルスをサーチすることを含む請求の範囲第８項記載の方法。
１２．（ａ）ロランＣ信号を含む無線信号を受信し、それに対応する電気信号を供給するための手段と、（ｂ）前記電気信号を周期的な時点でサンプリングそれに対応するデータを供給するための手段と、（ｃ）データを保持するための、アドレス指定可能な領域を有する捕捉メモリと、（ｄ）データが、選択された群繰り返し間隔毎に循環する前記捕捉メモリ内のメモリ領域に保持されるようにするための群繰り返し間隔カウンタ手段と、（ｅ）前記サンプリングするための手段から受けたサンプルされたデータと前記群繰り返し間隔内の対応するメモリ領域のデータとを平均化し、その平均化されたデータをそのメモリ領域に保持するための手段とを含む、ロランＣ航行信号を受信し、処理するための装置。
１３．サンプリングするための手段はディジタル・データをもたらすアナログ・ディジタル変換器を含む請求の範囲第１２項記載の装置。
１４．平均化を行うための手段は捕捉メモリの領域内データに新しくサンプルされたデータを加える請求の範囲第１２項記載の装置。
１５．サンプリングするための手段からの各データ・サンプルを最大許容振幅と比較するための手段を含む請求の範囲第１２項記載の装置。
１６．前記アナログーディジタル変換器からのデータを受けるように接続され、かつ、前記群繰り返し間隔カウンタ手段に接続されて、そのようなデータが平均化を行うための手段へ入ろ前に、１つおきの群繰り返し間隔内のディジタル・データの補数をとるための手段を含む請求の範囲第１３項記載の方法。
１７．親局に対応するパルスおよび従属局に対応するパルスのメモリ内の位置を探し出すために、数個の群繰り返し間隔からのデータが前記捕捉メモリ内で平均化された後、前記捕捉メモリ内に保持されたデータをサーチし、新しいデータが親局および従属局から受信されるであろう時間を探し出し、予期される親局のパルスおよび予期される従属局のパルスの期間の利得が異なる局からの信号の相対的強度を補償するために調整されるように、サンプリングするための手段に入る前に、信号の利得を選択的に調整するための手段を含む請求の範囲第１２項記載の装置。
１８．適当な間隔だけ離れたロラン・パルスの適当な群がデータの中に存在するか否かを決めるために、数個の群繰り返し間隔の期間が平均化された後、前記捕捉メモリ内に蓄わえられたデータをサーチするための手段を含む請求の範囲第１２項記載の装置。
１９．サンプリングするための手段はディジタル・データをもたらすフナログーディジタル変換器を含んでおり、そして、前記アナログーディジタル変換器と前記平均化を行うための手段との間に接続されて、ディジタル・データが前記平均化を行うための手段に入る前に、１つおきの群繰り返し間隔内のディジタル・データを反転するための手段を含み、前記適当な間隔だけ離れたロラン・パルスの適当な群が存在するか否かを決めるために前記捕捉メモリ内のデータをサーチするための手段は各々、２ミリ秒の間をおいた一連の４つのパルスをサーチする請求の範囲第１８項記載の装置。