DE2500210A1 - Jitter free question and answer format for use in transponder - involves two premessage sequences which are used to prime receiver - Google Patents
Jitter free question and answer format for use in transponder - involves two premessage sequences which are used to prime receiverInfo
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Abstract
Description
Abfrage-Antwort-System mit einem ein Vorsignal enthaltenden Abfrage signal Die Erfindung bezieht sich auf ein Abfrage-Antwort-System, bei dem im Abfragesignal ein Vorsignal und ein besonderes Infomationssignal enthalten sind, das in das Antwortsignal bernommen wird.Query-response system with an interrogation containing a distant signal signal The invention relates to an interrogation-response system in which the interrogation signal a distant signal and a special information signal are included in the response signal is adopted.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift 1 801 850 ist ein Verfahren zur Ausschaltung von Eigenstörungen bei einem Sekundärradarsystem bekannt, bei dem in die Abfrage eines Abfragegerätes eine zusätzliche Information aufgenommen wird. Diese zusätzliche Information dient der Kennzeichnung der fragenden Station und wird vom Antwortgerät nach Decodierung in geeigneter Weise als Adressenteil in das Antwortsignal übernommen. Im Abfragegerät werden die Antwortsignale daraufhin überprüft, ob im Antwortsignal die eigene oder eine fremde Stationskennzeichnung enthalten ist. Dadurch ist es möglich, alle Antworten auszusondern, die von fremden Abfragestationen bei einem Antwortgerät ausgelöst worden sind.From the German Offenlegungsschrift 1 801 850 there is a method known for eliminating intrinsic interference in a secondary radar system in which additional information is included in the query of an interrogation device. This additional information is used to identify the requesting station and after decoding is transferred to the Response signal accepted. The response signals are then checked in the interrogation device, whether the response signal contains your own or someone else's station identifier is. This makes it possible to sort out all responses from external query stations have been triggered on a transponder.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift 2 134 678 ist ein Sekundärradarsystem bekannt, bei dem die Antwortgeräte mittels einer besonderen Adresse im Abfragesignal nacheinander abgefragt werden. Ein Antwortgerät, das die im Abfragesignal enthaltene Adresse als die eigene erkennt, gibt dann ein Antwortsignal ab, wenn nachfolgend ein Radarimpuls des zugehörigen primären Radarsystems eintrifft. Dadurch wird zwar eine selektive Entfernungsbestimmung brauchbarer Genauigkeit für die einzelnen Antwortgeräte möglich; es besteht aber der Nachteil, daß ein Primär- und ein Sekundärradar benötigt wird und auch die Antwortgeräte für die Verarbeitung beider Signale ausgelegt werden müssen.From the German Offenlegungsschrift 2 134 678 is a secondary radar system known, in which the transponders by means of a special address in the interrogation signal be queried one after the other. A transponder that contains the information contained in the interrogation signal Address recognizes as its own, then emits a response signal if following a radar pulse from the associated primary radar system arrives. This is true a selective determination of the distance of usable accuracy for the individual transponders possible; but there is the disadvantage that a primary and a secondary radar are required and the transponders will be designed to process both signals have to.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einem möglichst geringen Aufwand ein Abfrage-Antwort-System zu realisieren, bei dem trotz der zeitlichen Ungenauigkeit (Jitter) bei der Decodierung der Abfragen im Antwortgerät die Laufzeit der Abfrage-Antwort-Signale sehr genau eingehalten werden kann. Gemäß der Erfindung, welche sich auf ein Abfrage-Antwort-System der eingangs genannten Art bezieht, wird dies dadurch erreicht, daß das in die Antwort zu übernehmende besondere Informationssignal zeitlich nach dem Vorsignal folgt, daß das Vorsignal nach Decodierung im Antwortgerät eine sonst gesperrte Torschaltung für eine bestimmte Zeit öffnet, die ausreicht, das besondere Informationssignal zumindest teilweise durchzuschalten und daß das so von der geöffneten Torschaltung durchgelassene besondere Informationssignal vom Antwortgerät direkt als Antwort abgegeben wird.The invention is based on the object with the lowest possible Effort to implement a query-response system, in which despite the time Inaccuracy (jitter) when decoding the queries in the answering device, the runtime the query-response signals can be adhered to very precisely. According to the invention, which relates to a query-response system of the type mentioned above this is achieved in that the special information signal to be included in the response temporally after the distant signal follows that the distant signal after decoding in the transponder an otherwise blocked gate circuit opens for a certain period of time, which is sufficient, to switch through the special information signal at least partially and that the special information signal from the opened gate circuit Answering device is delivered directly as an answer.
Die Durchschaltung des besonderen Informationssignals aufgrund der Öffnung der Torschaltung kann durch diese Maßnahmen für sich selbst genommen zeitlich ungenau sein ohne daß dies in die Genauigkeit der Entfernungsbestimmung eingeht. Dadurch ist es möglich, für die Decodierung des Vorsignals besonders einfache Bauelemente oder eine besonders geringe Anzahl von Bauelementen zu verwenden, insbesondere solche Bauelemente, die ir. MOS-Technik aufgebaut sind und deren Arbeitsgeschwindigkeit gering ist. Auch lassen sch niedrige Taktfrequenzen der Abfragen realisieren. Ein störender Jitter tritt trotzdem nicht auf, weil das besondere Informationssignal durch die geöffnete Torschaltung direkt uncodiert durchgeschaltet und als Antwortsignal verwendet wird. Dadurch ist sichergestellt, daß die Laufzeit, beginnend mit dem Eintreffen des Abfragesignals beim Antwortgerät bis zur Abgabe des Antwortsignals ohne besonderen Aufwand sehr genau eingehalten werden kann.The switching of the special information signal due to the The opening of the gate circuit can be timed by these measures be inaccurate without this going into the accuracy of the distance determination. This makes it possible to use particularly simple components for decoding the distant signal or to use a particularly small number of components, especially those Components that are built ir. MOS technology and their operating speed is low. The queries can also be implemented with low clock frequencies. A disturbing jitter still does not occur because of the special information signal through the open gate circuit switched directly through uncoded and as a response signal is used. This ensures that the runtime, starting with Arrival of the interrogation signal at the transponder until the response signal is emitted can be adhered to very precisely without any special effort.
Mit besonderem Vorteil ist die Erfindung dann anzuwenden, wenn die als Antwort beim Abfragegerät eintreffenden besonderen Informationssignale zur alleinigen Entfernungsbestimmung für die Lage des Antwortgerätes herangezogen werden, weil die erhaltene Antwort zeitlich besonders genau liegt und praktisch keine Jitter aufweist.The invention is to be used with particular advantage when the as a response to the interrogator arriving special Information signals used for the sole determination of the distance for the position of the transponder because the answer received is particularly timely and practical has no jitter.
Die Erfindung sowie Weiterbildungen der Erfindung werden anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 den Aufbau eines Abfragesignals, Fig. 2 im Blockschaltbild den Aufbau einer Abfragestation, Fig 3 den Aufbau eines Antwortgerätes.The invention and further developments of the invention are based on Drawings explained in more detail. 1 shows the structure of an interrogation signal, FIG. 2 shows the structure of an interrogation station in a block diagram, FIG. 3 shows the structure of a Answering device.
Das Abfragesignal besteht aus einem zweiteiligen Vorsignal V1, V2 und einem zeitlich sich anschließenden besonderen Informationssignal BIS. Im vorliegenden Beispiel sind für das erste Vorsignal V1 9 bit, für das zweite Vorsignal V2 15 bit und für das besondere Informationssignal 3 bit als notwendig angenommen. Das Vorsignal V1 dient der Synchronisierung, d.h.The interrogation signal consists of a two-part distant signal V1, V2 and a temporally following special information signal BIS. In the present Examples are 9 bits for the first distant signal V1 and 15 bits for the second distant signal V2 and assumed to be necessary for the particular information signal 3 bits. The distant signal V1 is used for synchronization, i.e.
es signalisiert den Beginn einer Abfrage und kann im Antwortgerät auch für Zwecke der automatischen Empfindlichkeitsregelung herangezogen werden. Das Vorsignal V2 enthält eine selektive Adresse einschließlich der notwendigen Datensicherung für die gezielte Abfrage eines bestimmten Antwortgerätes, dem die jeweilige Adresse zugeordnet ist. Das besondere Informationssignal BIS wird direkt als Antwortsignal im Antwortgerät verwendet. Nähere Einzelheiten hierzu werden anhand von Fig. 3 erläutert.it signals the beginning of a query and can be used in the answering device can also be used for the purpose of automatic sensitivity control. The distant signal V2 contains a selective address including the necessary data backup for the targeted query of a specific answering device to which the respective address assigned. The special information signal BIS is used directly as a response signal used in the transponder. Further details are explained with reference to FIG. 3.
Bei der Anordnung nach Fig. 2 ist angenommen, daß eine Abfragestation über eine Leitung 1 mit einer Zentrale verbunden ist.In the arrangement of FIG. 2 it is assumed that an interrogation station is connected to a control center via a line 1.
Über diese Leitung 1 werden der Abfragestation Taktsignale zugeführt, sofern eine Synchronisation erwUnscht ist. Die Taktsignale werden einer Taktschaltung 2 zugeleitet, die eine Modulator Demodulatoreinheit 3 steuert. Diese Einheit 3 steuert die Auslösung von Abfragesignalen und bereitet die eingegangenen Antwortsignale so auf, daß sie über die Leitung 1 zur Zentrale übertragen werden können. In einer Einrichtung 4 wird die Kennung (Adresse) für die jeweils abzufragenden Antwortgeräte aufbereitet. Die so gewonnenen vorbereitenden Abfragesignale gelangen zu einem Sendespeicher 5, der von einer Takteinrichtung 6 gesteuert wird. Diese Takteinrichtung 6 gibt den Befehl zum Auslesen des Sendespeichers 5, wodurch die adressierten Abfragesignale, also die Vorsignale V1, V2 und das besondere Informationssignal BIS nach Fig. 1 einem Modulator 7 zugeführt werden, der einen Sender 8 aussteuert. Uber eine Weiche 9 gelangen die Abfragesignale zur Antenne 10a und werden dem Antwortgerät nach Fig 3 zugeführt.Clock signals are fed to the interrogation station via this line 1, if synchronization is desired. The clock signals become a clock circuit 2, which controls a modulator demodulator unit 3. This unit 3 controls the triggering of query signals and prepares the received response signals so that they can be reached via line 1 to the control center be transmitted can. In a device 4, the identifier (address) for each to be queried Responders prepared. The preparatory interrogation signals obtained in this way arrive to a transmission memory 5 which is controlled by a clock device 6. These Clock device 6 gives the command to read out the transmission memory 5, whereby the addressed interrogation signals, i.e. the pre-signals V1, V2 and the special information signal BIS are fed to a modulator 7 according to FIG. 1, which modulates a transmitter 8. The interrogation signals reach the antenna 10a via a switch 9 and become the transponder according to Fig. 3 supplied.
Die Abfragesignale gelangen beim Antwortgerät über die Weiche Ii zum Empfänger 12. Dort wird das erste Vorsignal V1 zur Empfindlichkeitsregelung und/oder zur Synchronisation benutzt, was durch die Regelschleife 13 angedeutet ist. Das Vorsignal V2 gelangt zu einem Decodierer 14, in dem die für das Jeweilige Antwortgerät charakteristische Adresse gespeichert ist. Wird, z.B. durch passive Decodierung, das Adressensignal im Vorsignal V2 als die eigene Adresse erkannt, so gibt der Decodierer ein Steuersignal ab, das der Drschaltung 15 zugeführt wird. Diese Torschaltung ist mit dem Ausgang des Empfängers 12 verbunden und erhält somit das gesamte Abfragesignal nach Fig. 1. Der Schalter 16 der Torschaltung 15 ist normalerweise geöffnet und blockiert somit eine Weiterleitung der Abfragesignale. Erst in dem Augenblick, in dem ein die eigene Adresse enthaltendes Vorsignal V2 als Abfragesignal eingetroffen ist, wbd vom Decodierer 14 über einen am Ende des Vorsignals V2 auftretenden Steuerimpuls (SI in Fig. 1) die Schließung des Schalters 16 bewirkt. Dadurch gelangt nur das besondere Informationssignal BIS direkt zum Modulator 17, der den Sender 18 aussteuert und das Antwortsignal über die Weiche 73 und die Antenne 10b zum Abfragegerät nach Fig. 2 zurückgibt. Die Öffnung der Torschaltung 15 durch den Steuerimpuls SI erfolgt zwar zeitlich ungenau, weil die Decodierung zeitlich nicht mit beliebig engen Toleranzen durchgeführt werden kann. Dies gilt vor allem dann wenn besonders einfache Bauteile, z.B. MOS-Schieberegister, verwendet werden sollen. Der so entstehende Torimpuls geht jedoch in seiner Zeittoleranz nicht weiter in die Genauigkeit ein, weil das besondere Informationssignal BIS direkt zum Ausgang des Antwortgerätes durchgeschaltet und so zum Abfragegerät zurückübertragen wird. Die Zeitverzögerung welche das besondere Informationssignal BIS im Antwortgerät erfährt, ist lediglich durch die sehr kleine Laufzeit im Antwortgerät bedingt, die zudem praktisch stets hochkonstant ist.The interrogation signals reach the transponder via the switch Ii to the Receiver 12. There, the first distant signal V1 is used for sensitivity control and / or used for synchronization, which is indicated by the control loop 13. That Advance signal V2 arrives at a decoder 14, in which the for the respective response device characteristic address is stored. If, e.g. through passive decoding, If the address signal in the distant signal V2 is recognized as its own address, the decoder outputs a control signal which is fed to the pressure circuit 15. This gate circuit is connected to the output of the receiver 12 and thus receives the entire interrogation signal according to Fig. 1. The switch 16 of the gate circuit 15 is normally open and thus blocks the transmission of the query signals. Only at the moment in which received a pre-signal V2 containing the own address as an interrogation signal is, wbd from the decoder 14 via a control pulse occurring at the end of the pre-signal V2 (SI in Fig. 1) causes the switch 16 to close. This only gets through special information signal BIS directly to the modulator 17, which controls the transmitter 18 and the response signal via the switch 73 and the antenna 10b to the interrogator Fig. 2 returns. The gate circuit 15 is opened by the control pulse SI inaccurate in terms of time, because the decoding is not in time any close tolerances can be carried out. This is especially true when especially simple components, e.g. MOS shift registers, are to be used. The resulting one However, the time tolerance of the gate pulse does not affect the accuracy any further, because the special information signal BIS goes directly to the output of the transponder is switched through and transmitted back to the interrogation device. The time delay which experiences the special information signal BIS in the transponder is only due to the very short running time in the answering device, which is also practically always is highly constant.
Damit sind die Fehler bei der Entfernungsmessung besonders klein zu halten. Das Informationssignal BIS wird somit im Antwortgerät nicht decodiert, sondern direkt weiterverarbeitet (verstärkt) und wieder abgestrahlt.This means that the errors in the distance measurement are too small keep. The information signal BIS is therefore not decoded in the transponder, but rather directly processed (reinforced) and blasted again.
Der Aufbau des Antwortgerätes kann dadurch vereinfacht werden, daß anstelle eines Modulators und eines Senders einfach ein Verstärker vorgesehen wird, der die besonderen Informationssignale verstärkt der Antenne 10b zuführt.The structure of the transponder can be simplified in that an amplifier is simply provided instead of a modulator and a transmitter, which feeds the special information signals amplified to the antenna 10b.
Die Torschaltung 15 ist so auszulegen, daß am Ende des besonderen Informationssignals BIS der Schalter 16 wieder geöffnet wird. Für diesen Steuervorgang kann beispielsweise eine -monostabile Kippstufe mit entsprechender Zeitkonstante verwendet werden.The gate circuit 15 is to be interpreted so that at the end of the special Information signal UNTIL the switch 16 is opened again. For this control process can, for example, be a monostable multivibrator with a corresponding time constant be used.
Das so das besondere Informationssignal BIS enthaltende Antwortsignal gelangt bei der Abfragestation nach Fig. 2 iiber die Antenne 10a und die Weiche 9 zum Empfänger 19. In einem speziellen BIS-Decoder 20 wird das eingegangene Empfangssignal daraufhin überprüft, ob es sich tatsächlich um ein Antwortsignal handelt (z.B. durch passive Decodierung). Dieses nach der Decodierung gewonnene Ausgangssignal, z.B. in Form eines Impulses ABIS, wird einem Zähler 21 zugeführt, der dadurch angehalten wird. Der Startimpuls für diesen Zähler kommt von dem Auslesesignal, welches vom Sendespeicher 5 an den Modulator 7 abgegeben wird. Dieser Zeitpunkt legt somit den Beginn der Abfrage fest. Der nachfolgend aufgrund der Taktimpulse vom Taktgenerator 6 bis zum Eintreffen des ein Antwortsignal anzeigenden Impulses ABIS erreichte Zählerstand stellt somit ein Maß für die Entfernung des Antwortgerätes nach Fig. 3 vom Abfragegerät nach Fig. 2 dar.The response signal thus containing the special information signal BIS arrives at the interrogation station according to FIG. 2 via the antenna 10a and the switch 9 to the receiver 19. In a special BIS decoder 20, the received signal then it is checked whether it is actually a response signal (e.g. through passive decoding). This output signal obtained after decoding, e.g. in the form of a pulse ABIS, is fed to a counter 21, which is stopped as a result will. The start impulse for this counter comes from the Readout signal, which is sent from the transmission memory 5 to the modulator 7. This point in time thus defines the start of the query. The following due to the clock pulses from the clock generator 6 until the arrival of the pulse indicating a response signal The counter reading reached by ABIS is a measure of the distance to the transponder 3 of the interrogation device according to FIG. 2.
Das so erhaltene Zählergebnis wird in einem Entfernungsspeicher 22 eingeschrieben und über die Einheit 3 an die Leitung 1 ausgegeben, wo das Entfernungssignal gegebenenfalls mit der speziellen Kennung des abgefragten Antwortgerätes zur Zentrale übertragen wird.The counting result thus obtained is stored in a distance memory 22 and output via the unit 3 to the line 1, where the distance signal if necessary with the special identifier of the queried answering device to the control center is transmitted.
Bei der Auslegung des Antwortgerätes nach Fig. 3 ist darauf zu achten, daß der Sende- und Empfangsweg ausreichend voneinander entkoppelt sind, damit nicht irrtümlich ein besonderes Informstionssignal BIS wieder empfangen wird.When designing the transponder according to Fig. 3, care must be taken that that the transmission and reception path are sufficiently decoupled from each other, so not a special information signal BIS is mistakenly received again.
Hierzu kann es zweckmäßig sein, getrennte Sende- und Empfangsantennen beim Anortgerät nach Fig. 3 vorzusehen.For this it can be useful to have separate transmitting and receiving antennas to be provided in the on-site device according to FIG. 3.
Darüber hinaus ist auch auf eine geeignete Frequenzwahl für die Abfrage- und die Antwortsignale sowie die Oberlage rungsoszillatoren zu achten. Zur Erhöhung der Sicherheit gegen eine unemYünschte Rückkopplung kann zusätzlich im Modulator 17 nach Fig. 3 eine Impulsbreitenbegrenzung vorgesehen werden.In addition, a suitable frequency selection for the interrogation and to pay attention to the response signals and the upper position oscillators. To increase the security against undesired feedback can also be done in the modulator 17 according to FIG. 3, a pulse width limitation can be provided.
Zur Verbesserung des Geräuschabstandes kann das besondere Informationssignal BIS einen Impulskompressionscode (Autokorrelation) darstellen, wofür der Decoder 20 beim Abfragegerät nach Fig.2 entsprechend auszulegen wäre. In diesem Fall besteht das besondere Informationssignal BIS aus einem Raster von Impulsen, aus denen im Antwortgerät mit Hilfe von Torimpulsen, die wiederum stark verjittert sein dürfen, die für die Bildung des Antwortcodes notwendigen Impulse original ausgeblendet werden.The special information signal BIS represent a pulse compression code (autocorrelation), for which the decoder 20 would have to be interpreted accordingly in the interrogator according to FIG. In this case there is the special information signal BIS from a grid of pulses from which im Answer device with the help of gate pulses, which in turn may be heavily jittered, the original pulses necessary for the formation of the response code are masked out.
Eine weitere Ausbaumöglichkeit des Gedankens besteht darin, daß man das besondere Informationssignal BIS bereits hochfrequenzseitig abgreift, in seiner Frequenz unsetzt, und so direkt als Antwort verwendet. Auf diese Weise lassen sich Bakensysteme mit Frequenzverschiebung realisieren, die sich dadurch auszeichnen, daß Jede Abfragestation auf einer unterschiedlichen Trägerfrequenz abfrägt und daß sie die Antworten auf ihre eigene Abfrage durch eine definierte Frequenzverschiebung erkennt.Another possibility to expand the idea is that one the special information signal BIS already taps on the high-frequency side, in his Frequency sets, and so used directly as an answer. In this way you can Realize beacon systems with frequency shift, which are characterized by that each polling station polls on a different carrier frequency and that they respond to their own query by means of a defined frequency shift recognizes.
Besonders vorteilhaft ist die Anordnung des Antwortgerätes als insbesondere transportabler Transponder für Schiffe, die z.B. einen Kanal durchfahren, längs dem die Abfragen durchgeführt werden.The arrangement of the transponder is particularly advantageous Transportable transponder for ships that e.g. drive through a canal, lengthways which the queries are carried out.
14 Patentansprüche 3 Figuren14 claims 3 figures
Claims (14)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19752500210 DE2500210C3 (en) | 1975-01-03 | Interrogation-response radar system with the response triggered by a distant signal |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19752500210 DE2500210C3 (en) | 1975-01-03 | Interrogation-response radar system with the response triggered by a distant signal |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2500210A1 true DE2500210A1 (en) | 1976-07-08 |
DE2500210B2 DE2500210B2 (en) | 1976-10-14 |
DE2500210C3 DE2500210C3 (en) | 1977-05-26 |
Family
ID=
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0025816A2 (en) * | 1979-05-16 | 1981-04-01 | BROWN, BOVERI & CIE Aktiengesellschaft Mannheim | Arrangement for the automatic identification of objects and/or living beings |
DE3319158A1 (en) * | 1983-05-26 | 1984-11-29 | Precitronic Gesellschaft für Feinmechanik und Electronic mbH, 2000 Hamburg | SYSTEM FOR ELECTRO-OPTICAL INFORMATION TRANSFER |
DE3715976A1 (en) * | 1986-05-15 | 1987-12-23 | Koezponti Banyaszati Fejleszte | METHOD AND CIRCUIT FOR THE AUTOMATIC IDENTIFICATION OF LIVING BEINGS AND ITEMS |
Cited By (4)
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EP0025816B1 (en) * | 1979-05-16 | 1984-10-24 | BROWN, BOVERI & CIE Aktiengesellschaft Mannheim | Arrangement for the automatic identification of objects and/or living beings |
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2500210B2 (en) | 1976-10-14 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |