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Dokumentenidentifikation DE3432145C2 30.03.1989
Titel Verfahren zur Korrektur von Gleichlauffehlern von mindestens zwei Signalkkanälen mit Digitalfiltern bei Funkortungsempfängern und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
Anmelder C. Plath GmbH Nautisch-Elektronische Technik, 2000 Hamburg, DE
Erfinder Stahl, Horst, Dipl.-Phys., 2085 Quickborn, DE
Vertreter Vossius, V., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat.; Vossius, D., Dipl.-Chem.; Tauchner, P., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat.; Heunemann, D., Dipl.-Phys. Dr.rer.nat.; Rauh, P., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat., Pat.-Anwälte, 8000 München
DE-Anmeldedatum 31.08.1984
DE-Aktenzeichen 3432145
Offenlegungstag 13.03.1986
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 30.03.1989
Veröffentlichungstag im Patentblatt 30.03.1989
IPC-Hauptklasse G01S 3/04
IPC-Nebenklasse G01S 3/30   
Zusammenfassung Mit dem Verfahren werden beispielsweise bei Mehrkanal-Peilempfängern die Ungleichheiten der Kanäle bezüglich ihrer Übertragungsfunktion durch Einrechnen eines Korrekturwertes ausgeglichen. Die aus analogen und digitalen Teilen bestehenden Kanäle weisen Digitalfilter auf, in die von einem Rechner ausgewählte Filterkoeffizienten gemeinsam mit den Korrekturwerten eingerechnet werden. Die Korrekturwerte werden durch Eichmessungen mit Signalen unterschiedlicher Frequenz und Amplitude gewonnen und in einem Speicher abgelegt. Die von den Antennen kommenden Empfangssignale werden somit in vorteilhafter Weise von systemspezifischen Störgrößen befreit. Das Verfahren ist durch die direkte Korrektur der Empfangssignale schnell. Darüber hinaus sind aufwendige analoge Schaltungen zum Nachregeln oder Abstimmen der Kanäle nicht erforderlich.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Korrektur von Gleichlauffehlern von mindestens zwei Signalkanälen mit Digitalfiltern bei Funkortungsempfängern und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach dem jeweiligen Oberbegriff der Ansprüche 1 und 21.

Für Peilzwecke werden häufig mehrkanalige Funkempfänger verwendet, deren Kanäle bei gleicher Frequenz Amplituden- und Phasengleichlauf haben sollen. Benötigt werden derartige Empfänger zum Beispiel für mehrkanalige Funkortungsverfahren wie Interferometerpeiler, Dopplerpeiler oder Watson-Watt- Peiler. Der Kanalgleichlauf dieser Geräte ist abhängig von der Frequenz, der Temperatur und von Langzeiteffekten. Um diese Gleichlaufunterschiede zwischen den Kanälen zu korrigieren, wenden bekannte Geräte Eichverfahren an, die durch Referenzmessungen, bei denen z. B. auf alle Kanäle das gleiche Signal gegeben wird, Kanalgleichlauffehler erkennen und entweder von Hand oder automatisch durch Regelschaltungen korrigieren.

Aus der DE-OS 22 39 351 ist eine Schaltanordnung zur Eichung eines Mehrkanalpeilers bekannt. Bei dieser Anordnung wird mit Hilfe eines Eichsignals, das während einer Eichmessung statt des zu empfangenden Antennensignals an die Eingänge der Kanäle angelegt wird, der Gleichlauf durch Abgleich der Kanäle hergestellt. Das verwendete Eichsignal hat die gleiche Frequenz wie das zu empfangende Signal. Nachteilig ist, daß vor jeder Messung bei einer neu eingestellten Empfangsfrequenz zunächst eine Eichmessung erforderlich ist, die einerseits Zeit erfordert und andererseits währenddessen keinen Empfangsbetrieb erlaubt.

Die DE-AS 20 39 326 beschreibt ein Verfahren, wonach zuerst die zu messenden Hochfrequenzspannungen erfaßt und dabei alle Verstärkerkanäle nachgeregelt werden bis deren Ausgangsspannungen nach Betrag und Phase gleich sind. Dieser eingestellte Zustand aller Kanäle wird festgehalten und danach anstelle der zu messenden Spannungen allen Verstärkereingängen eine gleiche, mit den zuvor gemessenen Spannungen etwa gleichfrequente Hilfsspannung zugeführt. Die dabei entstehenden Ausgangsspannungen werden im nachgeschalteten Meßgerät hinsichtlich Betrag und Phase bewertet. Der Nachteil dieses Verfahrens ist, daß für jedes neue Empfangssignal der zuvor genannte zeitaufwendige Meßablauf erforderlich ist.

Die DE-PS 23 10 242 gibt basierend auf der DE-AS 20 39 326 eine Anordnung zur gleichen Verstärkung von wenigstens zwei Hochfrequenzspannungen an. Dabei werden zunächst die Verstärkerzüge in kürzester Zeitspanne auf brauchbare Ausgangsspannungspegel geregelt, und zwar unter Inkaufnahme gewisser Abweichungen in ihren komplexen Verstärkungen. Daraufhin werden die Ausgangssignale jedes Verstärkerzuges in analytische Signale gewandelt und nach einer Analog/Digital-Wandlung von einem Digitalrechner aufgenommen. An jede Meßphase schließt sich nach Möglichkeit ein Eichvorgang der Gestalt an, daß auf den Eingang aller in der Verstärkung unveränderten Verstärkerzüge ein gemeinsames Signal aufgeschaltet wird, das in der gleichen Weise wie zuvor das Meßsignal zum Digitalrechner gelangt. Von diesem werden die schaltungsspezifischen Parameter durch komplexe Divisionen der Meßwerte mit den Eichwerten eliminiert. Nachteilig ist hierbei, daß für jede neue Meßphase ein Nachregeln der Verstärkerzüge erforderlich ist und entsprechende Regelschaltungen vorgesehen werden müssen.

Die zuvor genannten Schaltanordnungen und das Verfahren haben den gemeinsamen Nachteil, daß während der zur Eichung der Meßwerte erforderlichen Eichphase keine Messungen möglich sind.

Aus der DE-PS 24 45 935 ist eine Anordnung bekannt, bei der die Amplituden- und Phasenkorrektur während des Meßvorgangs stattfinden kann. Dazu wird von jedem Kanal ein Teil der Signalleistung abgezweigt und in einer Vergleichsschaltung mit einem Referenzsignal verglichen. Die dadurch erzeugte Regelspannung dient zum automatischen Nachregeln der Verstärkung jedes Kanals.

Während eine manuelle Korrektur sehr viel Zeit erfordert, sind auch automatisch arbeitende Regelsysteme zu langsam, da bei ihnen immer ein Vergleich zwischen Ist- und Sollwert stattfindet, der dann das in der Regel sehr weit vorn im Signalweg liegende Stellglied beeinflußt. Bei diesem Verfahren muß das Signal mehrfach den gesamten Empfangskanal durchlaufen. Besonders bei Geräten mit sehr hoher Selektivität, also entsprechend geringen Filterbrandbreiten führt dies zu langen Regelzeiten.

Es ist bekannt, daß die lange Einstellzeit reduziert werden kann, wenn aus dem genau bekannten Zusammenhang zwischen der Abweichung vom Sollwert und der Stellgröße direkt die erforderliche Stellgröße ermittelt wird. Die Ermittlung der Stellgröße mit der erforderlichen Genauigkeit ist bei analoger Signalverarbeitung nur mit einem sehr hohen Aufwand möglich, und über einen größeren Betriebstemperaturbereich nicht zu erfüllen, besonders, da mehrkanalige Peilempfänger einen Phasengleichlauf von besser 1° und einen Amplitudengleichlauf von besser 0,1 dB benötigen.

Ferner ist bekannt, daß in der Empfängertechnik neben analogen zunehmend auch digitale Verfahren zur Signalverarbeitung angewendet werden und insbesondere die üblichen Analogfilter durch Digitalfilter ersetzt werden.

Die nachveröffentlichte DE-Al-33 26 254 beschreibt einen Peilempfänger, der für jeden Peilkanal ein Vorfilter, einen Analog/Digital-Wandler und ein Selektionsfilter aufweisen soll. Die Selektionsfilter aller Peilkanäle sollen digitale Filter sein, deren Filterkoeffizienten jeweils gleich sind. Ferner sind für eine Eichung der Peilkanäle zusätzlich nachfolgende Speicher- und Korrektureinrichtungen vorgesehen. Für die Eichung wird an die Eingänge aller Peilkanäle ein gemeinsames Eichsignal, dessen Frequenz sich aus der Empfängereinstellung bestimmt, gelegt. Aus dem Vergleich der Signale in den verschiedenen Peilkanälen werden Korrekturfaktoren abgeleitet, die mit den komplexen Signalen der Peilkanäle in den genannten nachfolgenden Einrichtungen multipliziert werden.

Bei dem aus der DE-A1-23 46 879 bekannten Mehrkanalpeiler wird die Korrektur von Gleichlauffehlern der Kanäle nachträglich vorgenommen, d. h. die Peilung wird sofort ohne einen vorhandenen Kanalabgleich durchgeführt unter Inkaufnahme von Gleichlaufunterschieden. Dazu werden in einer Peilphase zunächst die auftretenden Amplituden- und Phasenwerte erfaßt und gespeichert, in einer darauffolgenden Eichphase entsprechende Referenzwerte gespeichert und anschließend in einer Korrekturphase die korrigierten Amplituden- und Phasenwerte bestimmt.

Aus der Firmenschrift C. Plath GmbH, "Some new approaches in the field of direction finding", 1974, S. 7 bis 18 ist bekannt, digitale Signalverarbeitung bei einem Peilempfänger vorzunehmen. Dabei werden die von den Antennen kommenden Signale in das Zwischenfrequenzband übertragen, analog gefiltert und daraufhin analog/digital gewandelt. Die digitalisierten Signale werden von einem Digitalrechner weiterverarbeitet, dabei werden gegebenenfalls Fehler kompensiert und dann zur Anzeige gebracht. Von diesen St. d. T. wird im jeweiligen Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 21 ausgegangen.

Bei einem vollständig digitalisierten Empfänger wird das von der Antenne kommende Signal direkt analog/digital-gewandelt. Mit Hilfe einer orthogonalen Transformation (komplexer Mischer) wird das reelle Signal in seinen Real- und Imaginärteil aufgespalten. Beide Signalteile werden nun jeweils einem Digitalfilter zugeführt, mit dem das Empfangssignal bei der interessierenden Frequenz herausgefiltert wird. Danach werden der Real- und Imaginärteil des gefilterten Signals wieder zusammengefügt und mit einem Digital/Analog-Wandler rückgewandelt. Die Filterkurvenform eines Digitalfilters und insbesondere seine Bandbreite wird durch das Rechenverfahren und die für die Berechnung notwendigen Faktoren, durch die Filterkoeffizienten bestimmt. Auf diese Weise ist es leicht möglich, die Bandbreite durch Ändern der Filterkoeffizienten zu beeinflussen, während bei analogen Filtern in der Regel für jede Bandbreite und Dämpfungsform ein gesondertes Filter notwendig ist. Insbesondere können auch unübliche Filterkurven, wie z. B. Kammfilter einfach eingestellt werden.

Außerdem haben Filter mit gleichen Filterkoeffizienten nicht nur im Durchlaßbereich, sondern auch an der Flanke absolut den gleichen Verlauf nach Betrag und Phase. Wird bei einem mehrkanaligen Empfänger nun auch noch der Analog/Digital-Wandler in Multiplexbetrieb gefahren, so ist das Filter gleichlauffehlerfrei. Kanalgleichlauffehler können damit nur noch von den vor dem Analog/Digital-Wandler liegenden Komponenten, wie Antennen, Hochfrequenzverstärkern und Mischern kommen, und sind somit unabhängig von der im Digitalfilter eingestellten Filterbandbreite. Dies ist bei Analogfiltern technisch nicht realisierbar.

Ein Digitalfilter besteht im allgemeinen aus Addierern, Multiplizierern und Verzögerungselementen. Dabei sind die für die erforderliche Rechenzeit wesentlichen Bauelemente bei der digitalen Signalverarbeitung die Analog/Digital-Wandler und die Multiplizierer.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Korrektur von Gleichlauffehlern bei mehreren Kanälen mit Digitalfiltern der eingangs genannten Aufgabe anzugeben, das bzw. die aufwendigen analogen Nachstimm- und/oder Abgleicheinrichtungen erfordert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 21. Bei der Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von dem Grundgedanken aus, das Signal für jeden Kanal, das durch Ungleichheiten der Übertragungsfunktionen fehlerbehaftet ist, im Digitalfilter durch Einrechnen eines Korrekturwerts zu korrigieren. Dabei umfaßt die Übertragungsfunktion das Übertragungsverhalten bzw. den Frequenzgang der einzelnen Komponenten jedes Kanals, wie Antennen, Verstärker, Mischer, Leitungen und Analog/Digital-Wandler. Die Übertragungsfunktion wird aus dem Vergleich des Ausgangssignals mit dem Eingangssignal eines Kanals ermittelt. Durch Vergleichen der Übertragungsfunktionen können kanalspezifische Störgrößen erkannt und daraus Korrekturwerte gewonnen werden.

Besondere Ausführungsarten der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Korrekturwerte werden in einem Eichvorgang gewonnen, bei dem vorzugsweise statt der von den Antennen empfangenen Signale auf alle Kanäle ein gleiches Signal eingespeist wird. Ausgehend von der Forderung, daß die Signale von allen Kanälen in gleicher Weise übertragen werden sollen, werden von einem Rechner aus den unterschiedlichen Signalparametern, wie Amplitude und Phase, in den Kanälen Korrekturwerte gewonnen.

Als gemeinsames Eingangssignal für den Eichvorgang kann wahlweise eines der von den Antennen empfangenen Signale dienen, die beispielsweise von einem für den Eichbetrieb aufgestellten Targetsender stammen. Bevorzugt ist jedoch ein von einem Eichsignal-Generator erzeugtes Signal, das in seiner Frequenz und Amplitude veränderbar ist, so daß die Korrekturwerte bei unterschiedlichen Frequenzen und Amplituden, bevorzugt wird jeweils ein vorgegebenes Raster von Frequenzen und Amplituden, gewonnen werden. Diese von einem Rechner gewonnenen Korrekturwerte werden in Digitalspeichern abgelegt und stehen für einen nachfolgenden Meßvorgang zur Verfügung.

Für Meßsignale mit einer Frequenz bzw. Amplitude, die zwischen zwei für die Gewinnung der Korrekturwerte verwendeten Frequenzen bzw. Amplituden liegen, werden die Korrekturwerte von einem Rechner durch Interpolation aus den Korrekturwerten der benachbarten Frequenzen bzw. Amplituden gewonnen.

Es wird ein Eichvorgang vor und/oder nach einer Messung durchgeführt. Durch den Vergleich der aufgenommenen Korrekturwerte werden Veränderungen des Übertragungsverhaltens der Kanäle während eines Meßvorgangs festgestellt. Vorzugsweise werden die Korrekturwerte im meßfreien Zeitraum, d. h. zu Zeiten, zu denen kein Meßvorgang oder Peilbetrieb stattfindet, gewonnen. Dadurch steht ein Gerät, das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitet, zu jedem Zeitpunkt für eine Peilmessung zur Verfügung und es gehen keine Meßinformationen verloren.

In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung werden die Signale beim Durchlaufen der Kanäle zunächst verstärkt, dann in das Basisband heruntergemischt und nach Real- und Imaginärteil getrennt analog/digital-gewandelt. Diese Signalteile werden von Digitalfiltern mit einer durch ihre zugehörigen Filterkoeffizienten bestimmten Filterkurve und Bandbreite gefiltert. Die Filterkoeffizienten sind üblicherweise Faktoren mit denen in bekannter Weise die verzögerten Signalteile multipliziert werden. Die Filterkoeffizienten sind entweder fest eingestellt oder vorzugsweise in einem Speicher abgelegt und von einem Rechner abrufbar.

Die gefilterten und korrigierten Signale (Real- und Imaginärteil) werden dann für jeden Kanal getrennt in Betrag und Phase überführt. Nach einer Digital/Analog-Wandlung stehen beide Signale in analoger Form beispielsweise für eine Anzeige zur Verfügung.

Bei einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung werden die nach Real- und Imaginärteil getrennten Signale mit einem Multiplexer vorzugsweise gleichzeitig abgetastet und zwischengespeichert und nacheinander von nur einem gemeinsamen Analog/Digital-Wandler gewandelt. Nach Durchlaufen eines Digitalfilters werden die korrigierten Signale mit Hilfe eines Demultiplexers wieder verzweigt, digital/analog-gewandelt und zur Anzeige gebracht.

Diese Schaltanordnung mit nur einem Analog/Digital-Wandler hat die Vorteile, daß der Materialaufwand reduziert ist und daß Fehler durch ein unterschiedliches Konversionsverhalten der einzelnen Analog/Digital-Wandler bezüglich ihrer Offsetspannungsdrift oder ihrer Verstärkungsänderung, nicht auftreten. Insbesondere bei Anwendungen, bei denen es nur auf eine relative Genauigkeit ankommt, können die Anforderungen an den verwendeten Analog/Digital-Wandler gesenkt werden.

Für die Übertragung der Signale in das Basisband wird ein üblicher Mischer verwendet. Der Real- und Imaginärteil wird durch Abtasten der Signale im zeitlichen Abstand von einem Viertel der Periodendauer der Signale gewonnen.

Die Meßsignale in den Digitalfiltern werden durch einen zusätzlichen Filterkoeffizienten, dem Korrekturwert, korrigiert, beispielsweise durch Multiplikation des Real- und Imaginärteils mit einem aus dem Speicher abgerufenen Korrekturwert. Die Auswahl der entsprechenden Korrekturwerte führt ein Rechner unter Berücksichtigung der Frequenz und/oder der Amplitude des jeweiligen Eingangssignals durch. Die Eingangssignale werden vorzugsweise vor dem Digitalfilter abgefragt.

Bei dem Verfahren werden der Real- und Imaginärteil vorzugsweise in einem Betrag- und Phasenbildner zusammengeführt. In einer besonderen Ausführungsform werden hiernach die Meßsignale nach Betrag und Phase durch Multiplikation und Addition mit einem jeweiligen Korrekturwert korrigiert.

In einer weiteren Ausführungsform werden die für ein Meßsignal erforderlichen Korrekturwerte in die Filterkoeffizienten der Digitalfilter eingerechnet, so daß keine zusätzliche Multiplikation erforderlich ist.

Vorzugsweise wird während des Eichvorgangs eine kleinere Bandbreite für die Digitalfilter verwendet als im Meßvorgang. Das hat den Vorteil, daß die gewonnenen Korrekturwerte genauer sind, weil z. B. das Rauschen durch eine geringere Bandbreite klein gehalten wird, während für den Meßvorgang die Schaltung durch die größere Bandbreite schnell genug ist.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, daß die Empfangssignale bezüglich ihres Betrags und ihrer Phase durch eine nachträgliche Korrektur von kanalspezifischen Störgrößen frei sind. Das erfindungsgemäße Verfahren ist schneller als herkömmliche Verfahren, weil für jedes Meßsignal ein entsprechender Korrekturfaktor bereits abgespeichert ist und keine Einregelzeiten erforderlich sind. Und es ist weniger aufwendig, weil komplizierte Nachregelschaltungen entfallen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Prinzipschaltbild für ein Ausführungsbeispiel,

Fig. 2 eine Schaltanordnung zur Anwendung des Verfahrens bei einem Peilgerät mit zwei Kanälen und

Fig. 3 eine Weiterbildung der Schaltanordnung von Fig. 2.

Gemäß Fig. 1 gelangen zwei Eingangssignale A&sub1; und A&sub2;, die vorzugsweise zwei Antennensignale sind, an die jeweils zugehörigen Mischer 10, 20. Beide Mischer 10, 20 werden mit dem Signal eines Local-Oscillators angesteuert. Vorteilhafterweise ist ein gemeinsamer Oscillator vorgesehen und die Mischer werden mit der gleichen Frequenz betrieben. An dem Ausgang des 1. Mischers 10 entsteht als Mischprodukt aus dem ersten Eingangssignal A&sub1; und dem Local-Oscillatorsignal ALO ein erstes Zwischenfrequenz-Signal ZF&sub1;.

In gleicher Weise ergibt sich aus dem zweiten Eingangssignal A&sub2; ein zweites Zwischenfrequenz-Signal ZF&sub2;. Diese Signale enthalten neben der Frequenzinformation, die Amplituden- und Phaseninformation der empfangenen Signale. Die beiden Zwischenfrequenzsignale werden in nachgeschalteten Analog/ Digital-Wandlern 11, 21 in Digitalsignale umgewandelt und einer Recheneinheit 30 zugeführt. Das Ergebnis der Rechenoperation wird über einen Digital/Analog-Wandler 40 zur Anzeige gebracht.

Bei einem Zweikanal-Peilgerät werden gemäß Fig. 2 wahlweise entweder die Empfangssignale der Antennen 100, 200 an den jeweiligen Kanal geliefert oder ein von dem Eichsignal-Generator 300 erzeugtes gemeinsames Eichsignal aufgeschaltet. Dabei ist der ES-Generator 300 bezüglich seiner Frequenz und Amplitude veränderbar, wobei diese Einstellungen vorzugsweise von einem Rechner mit Hilfe zweier Steuersignale St1 und St2 vorgenommen werden. Die Umschaltung der Kanäle wird vorzugsweise mit dem Signal St3 rechnergesteuert und für ihre Realisierung werden gleichwohl, die Fig. 2 zeigt eine Relaisschaltung, Schalteinrichtung 301, elektronische Schalter bevorzugt.

Sodann gelangen die Signale der Kanäle 1 und 2 über die Hochfrequenzverstärker 101, 201, mit denen beispielsweise die schwachen Antennensignale verstärkt werden, an komplexe Mischer 102, 202. Darin werden die Hochfrequenzsignale durch Mischung mit einem von einem L. O.-Generator 302 erzeugten L. O.-Signal in das Basisband übertragen und in ihren Real- und Imaginärteil aufgespalten. Mit Hilfe von Analog/Digital- Wandlern 113, 123, 213 und 223 werden an die Digitalfilter 114, 124, 214 und 224 Digitalsignale geliefert. Die Filterkoeffizienten der Digitalfilter sind in einer Speichereinrichtung 303 abgespeichert und werden von einer Recheneinrichtung 304 ausgewählt. Aus dem Vergleich der Real- und Imaginärteile der digitalgefilterten Signale der beiden Kanäle ermittelt der Rechner 304 während eines Eichvorgangs die Korrekturwerte und speichert sie in dem Speicher 303 ab.

Während des Meßvorgangs werden die Signale in den Digitalfiltern 114-224 mit den vom Rechner 304 ausgewählten Filterkoeffizienten und Korrekturwerten behandelt, d. h. gefiltert und korrigiert. Mit den Betrag- und Phasenbildnern 105, 205 werden die Real- und Imaginärteile wieder zusammengefügt. Nach einer Rückwandlung mit Hilfe der Digital/Analog-Wandler 106, 206 stehen die Signale in analoger Form zur Anzeige beispielsweise auf dem Bildschirm eines Peilgerätes zur Verfügung.

Neben der analogen Weiterverarbeitung (Anzeige) ist über einen Rechnerausgang X auch eine weitergehende digitale Signalverarbeitung möglich, beispielsweise in Form einer schnellen Fourier-Transformation mit Hilfe eines FFT-Prozessors.

In einer zweiten Ausführungsform der Erfindung (vgl. Fig. 3) werden die Ausgangssignale der komplexen Mischer 102 und 202 von einem Multiplexer 310 vorzugsweise gleichzeitig abgetastet und zwischengespeichert. Die Abtastwerte werden nacheinander von einem gemeinsamen Analog/Digital-Wandler 313 gewandelt und gelangen an ein Digitalfilter 314. Ähnlich wie bei der Schaltanordnung gemäß Fig. 2 werden von einem Rechner 304 mit einem Speicher 303 entweder Korrekturwerte ermittelt und gespeichert oder die Korrekturwerte abgerufen und in die Meßwerte eingerechnet. Die Steuerung des Multiplexers 310 wird mit einem Rechnerausgangssignal St4 bewirkt. Nach der digitalen Filterung und der Korrektur werden die Meßsignale von einem Demultiplexer 320 an zugehörige Digital/Analog- Wandler 115, 125, 215 und 225 überführt. Der Demultiplexer wird mit einem Steuersignal St5 rechnergesteuert. Die in analoger Form vorliegenden Real- und Imaginärteile der Meßsignale von Kanal 1 und Kanal 2 werden sodann mittels von Betrags- und Phasenbildnern 107 und 207 in bekannter Weise wie folgt in Betrag | A | und Phase φ umgeformt



Damit stehen die resultierenden Signale in der Form A = | A | · ejφ für eine Anzeige zur Verfügung.

An einem Ausgang X des Rechners 304 stehen die Signale für eine weitergehende digitale Verarbeitung beispielsweise für eine FFT-Analyse zur Verfügung.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zur Korrektur von Gleichlauffehlern von mindestens zwei Signalkanälen mit Digitalfiltern, bei Funkortungsempfängern, dadurch gekennzeichnet,

    daß während eines Eichvorgangs aus dem Vergleich der digitalgefilterten Signale der Signalkanäle für Filterkoeffizienten der Digitalfilter Korrekturwerte derart ermittelt werden,

    daß die Signale von allen Kanälen in gleicher Weise übertragen werden und

    daß die Filterkoeffizienten und Korrekturwerte den Digitalfiltern der einzelnen Signalkanäle zugeführt und eingerechnet werden.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturwerte gewonnen werden, indem die frequenzabhängige Übertragungsfunktion der einzelnen Kanäle ermittelt und miteinander verglichen werden.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturwerte gewonnen werden, indem auf alle Kanäle das gleiche Signal eines Eichsignalgenerators eingespeist wird.
  4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturwerte bei verschiedenen diskreten Frequenzen des Eingangssignals gewonnen werden.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzen einem vorgegebenen Frequenzraster angehören.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturwerte für Eingangssignale mit Frequenzen, die zwischen zwei Frequenzen des Frequenzrasters liegen, durch Interpolation aus den Korrekturwerten der benachbarten Frequenzen gewonnen werden.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermittlung der Korrekturwerte Eingangssignale mit unterschiedlichen Signalamplituden verwendet werden.
  8. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturwerte vor und/oder nach einer Messung gewonnen werden.
  9. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturwerte in einem meßfreien Zeitraum gewonnen und gespeichert werden.
  10. 10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßsignale nach Betrag und Phase getrennt jeweils mit einem Korrekturwert verrechnet werden.
  11. 11. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßsignale nach Realteil und Imaginärteil getrennt jeweils mit einem Korrekturwert verrechnet werden.
  12. 12. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturwerte mit den Filterkoeffizienten der Digitalfilter verrechnet werden.
  13. 13. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für den Meßvorgang eine andere, vorzugsweise eine größere Bandbreite benutzt wird als im Eichvorgang zur Gewinnung der Korrekturwerte.
  14. 14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Kanäle wahlweise ein Antennensignal oder ein Eichsignal als Eingangssignal geschaltet wird.
  15. 15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangssignale verstärkt, ins Basisband heruntergemischt und nach Real- und Imaginärteil als Teilsignale getrennt werden.
  16. 16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilsignale analog/digital gewandelt werden.
  17. 17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils die gefilterten und korrigierten Real- und Imaginärteile in Betrag und Phase überführt und digital/analog gewandelt werden.
  18. 18. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilsignale mit einem Multiplexer abgetastet und zwischengespeichert werden und dann nacheinander von mindestens einem Analog/Digital-Wandler gewandelt werden.
  19. 19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilsignale digital gefiltert und durch Einrechnen der Filterkoeffizienten korrigiert werden und mittels eines Demultiplexers verzweigt werden.
  20. 20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die verzweigten Teilsignale digital/analog gewandelt und in Betrag und Phase überführt werden.
  21. 21. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, mit mindestens zwei Signalkanälen, die Digitalfilter (114, 124, 214, 224; 314) aufweisen, eines Funkortungsempfängers, dadurch gekennzeichnet, daß eine Recheneinrichtung (304) zum Ermitteln und Vergleichen der Übertragungsfunktion der einzelnen Kanäle und Ableiten von Korrekturwerten für Filterkoeffizienten der Digitalfilter für jeden Kanal vorgesehen ist und daß die Recheneinrichtung (304) mit den Digitalfiltern (114, 124, 214, 224; 314) verbunden ist und diesen die Filterkoeffizienten und Korrekturwerte zuführt.
  22. 22. Vorrichtung nach Anspruch 21, gekennzeichnet durch eine Speichereinrichtung (303) zum Speichern von Filterkoeffizienten und den von der Recheneinrichtung (304) für jeden Kanal abgeleiteten Korrekturwerten, wobei die Ausgangssignale der Digitalfilter (114, 124, 214, 224; 314) der Recheneinrichtung (304) zugeführt sind, die Recheneinrichtung (304) die Korrekturwerte an die Speichereinrichtung (303) liefert und die Speichereinrichtung (303) die Filterkoeffizienten sowie die Korrekturwerte an die Digitalfilter (114, 124, 214, 224; 314) ausgibt.
  23. 23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 oder 22, gekennzeichnet durch einen Eichsignalgenerator (300) und Schalteinrichtungen (301), wobei gesteuert durch die Recheneinrichtung (304) allen Signalkanälen ein von dem Eichsignalgenerator (300) erzeugtes gemeinsames Eichsignal aufschaltbar ist.
  24. 24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Eichsignalgenerator (300) so ausgebildet ist, daß er durch Steuersignale (St1, St2) von der Recheneinrichtung (304) in seiner Frequenz und Ausgangsamplitude einstellbar ist.
  25. 25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Signalkanal eine Antenne (100, 200), einen Verstärker (101, 201) und einen komplexen Mischer (102, 202) aufweist, der die verstärkten Antennensignale durch Mischung mit einem von einem L.O.-Generator (302) erzeugten L.O-Signal in das Basisband überträgt und in zwei Signale aufspaltet, die dem Real- und dem Imaginärteil entsprechen.
  26. 26. Vorrichtung nach Anspruch 25, gekennzeichnet durch einen ersten und zweiten Analog/Digital-Wandler (113, 123; 213, 223) und ein erstes und zweites Digitalfilter (114, 124; 214, 224) für die beiden Ausgangssignale des komplexen Mischers (102, 202).
  27. 27. Vorrichtung nach Anspruch 25, gekennzeichnet durch einen Multiplexer (310), der die Ausgangssignale der komplexen Mischer (102, 202), vorzugsweise gleichzeitig, abtastet und zwischenspeichert, einen gemeinsamen Analog/Digital-Wandler (313), ein Digitalfilter (314) und einen Demultiplexer (320).
  28. 28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 27, gekennzeichnet durch Betrags- und Phasenbildner (105, 205; 107, 207) und Digtial/Analog-Wandler (106, 206; 115, 125, 215, 225), die die Ausgangssignale der digitalen Filter für jeden Kanal zusammenführen und digital/analog-wandeln.
  29. 29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Ausgang (X) der Recheneinrichtung (304) die Signale der einzelnen Signalkanäle an eine weitere digitale Signalverarbeitungseinrichtung ausgegeben sind.
  30. 30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die digitale Signalverarbeitungseinrichtung ein FFT-Prozessor ist.






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