DE3781663T2 - Verfahren und anordnung zur schnellen demodulation. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Demodulationsverfahren und eine Vorrichtung hierfür, die zur Demodulation von gleichzeitigen Übertragungen von mehreren Quellen geeignet ist, so wie sie angetroffen werden, wenn mit Global Positioning System (GPS) Daten navigiert wird. GPS ist ein Navigationssystem, das eine Vielzahl von Raumfahrzeugen (Satelliten) einschließt, die Radiofrequenzsignale zu der Erde übertragen. Der Ort eines jeden Raumfahrzeuges kann zu jedem gegebenen Zeitpunkt mit Genauigkeit durch Berechnung von Ephemeriden oder Tabellendaten bestimmt werden. Entfernungen und Geschwindigkeiten in Bezug auf solche Orte können für Navigationszwecke von den Durchgangszeiten und der Änderungsgröße der Durchgangszeiten von Signalen bestimmt werden, die von den verschiedenen Satelliten herstammen. Wenn Signale gleichzeitig von weinigstens vier Satelliten empfangen werden, können Orte und Richtungen auf (oder unterhalb oder oberhalb) der Erde durch Funkentfernungsinessungsverfahren bestimmt werden.
• Die Notwendigkeit, von mehreren Quellen ausgehende Signale zu verarbeiten, und insbesondere die Notwendigkeit, solche Signale zu demodulieren, inachte den Entwurf von GPS-Typ-Systemempfängern kompliziert. Einige Entwürfe zeigen getrennte Empf änger und/oder getrennte, gewidmete Kanäle in einem einzigen Empfänger, um die Mehrfachsignaldemodulation durchzuführen. Solche Annäherungen verursachen beträchtliche Kosten, während sie die Systemleistung, Gewichts- und/oder Volumenanforderungen stark erhöhen.
• Versuche sind unternommen worden, um die vorgenannten Schwierigkeiten zu lösen, indem die unabhängigen Signale innerhalb eines einzigen Hardwarekanals gemultiplext wurden. Eine solche Annäherung ist geof fenbart in "An Advanced NAV- STAR GPS Multiplex Receiver" von Phil Ward IEEE Journal S. 51 (1980) und in der US-Patenschrift No. 4,468,793 von Johnson u. a. für "Global Position System (GPS) Multiplexed Receiver". In dem in diesem Patent geoffenbarten System werden Signale von einer Vielzahl von Satelliten sequentiell einmal während jeder übertragenenen Datendauer abgetastet.
• Fig. 1A der beigefügten Zeichnungen ist eine diagrammartige Darstellung eines schnellen Einordnungsverfahrens zum Multiplexen von Mehrfachquellensignalen gemäß dem obigen Patent von Johnson u.a. nach dem Stand der Technik. Solches Einordnen wurde verwandt und ist zur Navigation in Übereinstimmung mit dem Mehrfachsatelliten-GPS-System nützlich, bei dem jeder eine Vielzahl von Satellitennavigationendaten (zum Beispiel Doppler Information) an einen erdgebundenen Empfänger überträgt. Die Übertragungen werden zur Satellitenidentifikation codiert.
• Bei dem in Fig. 1A dargestellten Multiplexverfahren werden fortlaufend von den GPS-Satelliten ausgesandte Signale ein einziges Mal während jeder Modulationdatenperiode abgetastet. Da die GPS-Datenrate 50 Bit pro Sekunde dauert, besitzt jedes von den Satelliten des Systems ausgesandte Datenbit eine Dauer oder Periode von 20 Millisekunden. 4 Satellitenübertragungen stellen das Verfahren nach dem Stand der Technik dar, das mit der Anforderung konsistent ist, daß der Empfänger wenigstens vier Satelliten für Navigationszwecke "sehen" kann.
• Fig. 1B stellt das Verfolgen mit einem einzigen Korrelatorsystem dar. Somit ist eine Codeverfolgungsfunktion bei der Demodulation von GPS-Daten eingefügt.
• Ein Mehrfachkorrelatorsystem nach dem Stand der Technik, bei dem eine Codeverfolgung unabhängig von einer Datendemodulation stattfindet, ist in dem Patent Johnson u.a. (z.B. Fig. 1A) beschrieben. Wie man aus der Fig. 1B sehen kann, wird jede 20 Millisekunden lange Datenperiode in fünf gleiche Abschnitte unterteilt. Die ersten vier Abschnitte werden zur sequentiellen Datenabtastung von den vier Satelliten verwendet, während der fünfte Abschnitt zur Abtastung des Codes von einem der Satelliten verwendet wird. Das 20 Millisekunden lange Abtastintervall wird immer wieder wiederholt, wobei ein unterschiedlicher Satellitencode jedesmal abgetastet wird, so daß über vier solche Intervalle der Code von jedem Satelliten sequentiell abgetastet ist. Somit werden 80 Millisekunden benötigt, um den Code aller vier Satellitensignale zu verfolgen.
• Das vorstehend beschriebene Multiplexsystem nach dem Stand der Technik erlaubt, daß ein Empfangskanal die Funktionen von fünf gewidmeten Hardwarekanälen durchführt. Somit werden wesentliche Einsparungen realisiert.
• Während das vorbeschriebene Verfahren Einsparungen der Kosten, des Volumens und der Leistung zum Ergebnis hat, ist solches Verfahren nicht ausreichend breitbandig für viele Anwendungen. Ferner ist der Schmalbandbetrieb, der durch ein solches System erzielt wird, besonders Empfindlichkeit auf dem Verlust der Signalverriegelung, der auftreten kann, wenn ein Erdfahrzeug (oder ein Flugzeug oder Schiff) Manöver mit relativ "hohem g" durchführt.
• Navigationssysteme werden allgemein nutzlos, wenn sie nicht bekannte Monumente erreichen und an diesen eine "Verriegelung" aufrechterhalten können. Im Falle der GPS-Navigation wirken die Satellitensender als die Monumente des Systems. Die genauen Orte der Satelliten stehen dem Benutzer zur Verfügung, der geeignete Ephemeridendaten in das Systemmodell eingibt. Die Ephemeridendaten und Statusinformationen werden von den Satelliten während eines Initialisierungsvorganges gesammelt, der als "langsames Einordnen" bekannt ist. Dieses Vorgehen benötigt, daß der Empfänger zwischen 18 und 30 Sekunden bei jedem Satelliten verweilt, wobei Daten in Abtastungen von einer Millisekunde gesammelt werden, um sicherzustellen, daß alle erforderlichen Informationen gesammelt worden sind. Jede Zeitverriegelung wird verloren. Dieser ziemlich zeitverbrauchende Vorgang muß wiederholt werden und eine bedeutende Menge an Navigationsdaten wird natürlich an das System während jeder Wiederinitialisierungs "Unterbrechung" verloren.
• Es ist eine Zielsetzung der vorliegenden Erfindung, die vorgenannten und anderen Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden oder wenigstens abzuschwächen.
• Gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung wird ein schnelles Einordnungsverfahren zum Abtasten von M gleichzeitig empfangenen Signalen in einem Vielfachkorrelatorsystem geschaffen, wobei jedes der genannten Signale mit Daten bei einer Rate von 1/T moduliert ist, jedes Datenbit von der Dauer T ist, und wobei die genannten Signale durch einen einzigen Kanal empfangen und sequentiell abgetastet werden, gekennzeichnet durch:
• a) Auswählen einer ganzen Zahl M > 1;
• b) Bestimmen eines Abtastintervalls s = T/(N x M);
• c) sequentielles Abtasten, für jedes Abtastintervall s, der Daten von jedem der genannnten N Signale M-mal während jeder Datenmodulationsperiode T derart, daß jedes der N-Signale einmal während jedes Intervalls der Dauer N x s abgetastet wird, wobei die Proben von jedem Signal gleichmäßig mit dem Intervall N x s zwischen Proben von den gleichen Signalen beabstandet sind; und
• d) sequentielles Wiederholen des Schrittes c) über viele Datenmodulationsperioden.
• Gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung wird ein schnelles Einordnungsverfahren zum Abtasten von N gleichzeitig empfangenen, individuell codierten Signalen in einem Einfachkorrelatorsystem geschaffen, wobei jedes der genannten Signale mit Daten bei einer Rate von l/T moduliert wird, jedes Datenbit die Dauer T aufweist, und die Signale durch einen einzigen Kanal empfangen und sequentiell abgetastet werden, gekennzeichet durch:
• a) Auswählen einer ganzen Zahl M > 1;
• b) Bestimmen eines Abtastintervalls s = T/((N + 1) x M);
• c) sequentielles Abtasten von Daten von jedem einzelnen der genannten N Signale für Abtastintervalle gleich s;
• d) Abtasten des Codes von einem der N Signale für ein Abtastintervall;
• e) sequentielles Wiederholen der Schritte c) und a) M-mal für jede Datenmodulationsperiode T, so daß der Code von dem einen der genannten M -Signale M-mal abgetastet wird,
• e) sequentielles Wiederholen des Schrittes d) über wenigsten M Datenmodulationsperioden, so daß der Code von jedem der M Signale über wenigsten eine Periode T verfolgt wird.
• Gemäß einem dritten Gesichtspunkt der Erfindung wird eine Vorrichtung zur Demodulation von N codierten Signalen geschaffen, wobei jedes der genannten Signale mit Daten bei einer Rate von 1/T moduliert ist, umfassend in Kombination
• a) eine Einrichtung zum sequentiellen Auswählen einer Probe von jedem der genannten N Signale;
• b) eine Einrichtung zum sequentiellen Auftasten jeder der genannten, ausgewählten N Signale beim (M x N)-fachen der Datenrate, wobei M eine ganze Zahl größer als 1 ist;
• c) N Summierer, wobei jeder der genannten Summierer vorgesehen ist, die Summe der genannten Proben von einem der genannten N Signale über einen Multiplexer-Schalter zu summieren, der vorgesehen ist, um die genannten, ausgewählten, aufgetasteten Signalproben sequentiell zu den genannten Summierern beim M-fachen der Datenrate zu leiten; und
• d) einer Einrichtung zum Speichern von N-Signalsummen, die während jeder Datenperiode T erzeugt werden.
• Bevorzugte Ausführungformen der vorliegenden Erfindung wenden sich an und überwinden inhärente Begrenzungen des Standes der Technik, die die Durchführung von den bedeutenden Hardwareeinsparungen verhindern, die durch die schnelle Einordnung gemacht werden können.
• Solche Begrenzungen beziehen sich auf die eingeschränkte "g Fähigkeit", unter der der oben erörterte Stand der Technik leidet. Obgleich ein Empfänger eine beidseitige 3 dB Bandbreite von 500 Hz während des langsamen Einordnungsinitialisierungsverfahrens als Ergebnis der verwandten Verweilzeit von einer Millisekunde besitzt, nimmt diese auf 25 Hz während der nachfolgenden Navigationsbetriebsart ab, wenn das Verfahren nach dem Stand der Technik verwendet wird. Dies spiegelt die Tatsache wieder, daß die Abtastperiode beim Stand der Technik 20 Millisekunden beträgt. In Übereinstimmung mit dem Nyquist-Kriterium beträgt die Bandbreite die Hälfte der Abtastfrequenz (50 Hz).
• Zum besseren Verstehen der vorliegenden Erfindung und, um zu zeigen, wie dieselbe in Wirkung gesetzt werden kann, wird nun in beispielhafter Weise Bezug auf die beigefügten Zeichnungen genommen, in denen:
• Fig. 1A und 1B diagrammartige Darstellungen von schnellen Einordnungsmultiplexschemata gemäß dem Stand der Technik sind;
• Fig. 2 eine ähnliche diagrammartige Darstellung eines Schnelleinordnungsschemas bei einem Einfachkorrelator gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist;
• Fig. 3 eine diagrammartige Darstellung eines schnellen
• Einordnungsschemas bei einem Vielfachkorrelator gemäß einer alternativen, bevorzugten Ausführungsform ist;
• Fig. 4 ein schematisches Diagramm einer Vorrichtung ist, um ein schnelles Einordnungsmultiplexen von Vielfachquellensignalen zu schaffen.
• In den Figuren beziehen sich gleiche Bezugszeichen durchgehend auf gleiche Merkmale.
• Fig 2. ist eine diagrammartige Darstellung des schnellen Einordnungsverfahrens zum Multiplexen einer Vielzahl von Signalen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Wie bei dem Beispiel in Fig. 1B des Standes der Technik ist das dargestellte Verfahren an ein Empfängersystems angepaßt, welches einen Einfachkorrelator verwendet. Somit wird die Codeverfolgung mit der Trägersignaldemodulation kombiniert, was ermöglicht, daß ein Empfängerkanal die Funktion von fünf gewidmeten Hardwarekanälen vollfüllt. Als solches sind die Kostenvorteile des dargestellten Verfahrens nach dem Stand der Technik mit der vorliegenden Erfindung ähnlich realisiert.
• Gemäß dem in Fig. 2 dargestellten Verfahren werden Signale von den Satelliten auf den einzigen Empfängerkanal gemultiplext. Gegenüber dem Stand der Technik unterschiedlich jedoch, ist die Datenmodulationsperiode in vier gleiche Zeitintervalle 10, 12, 14 und 16 unterteilt. Jedes solches Intervall ist weiter in eine ausreichende Anzahl von gleichen Zeitunterintervallen unterteilt, so wie die Unterintervalle 18, 20, 22, 24 und 26, die zusammen das Intervall 14 ergeben, um zu ermöglichen, daß alle erforderlichen Träger- und Codeabtastungen während jeden Intervalls auftreten.
• Das Verfahren besitzt einige oberflächliche Ähnlichkeiten mit dem Verfahren nach dem Stand der Technik insoweit, als es sequentiell die Daten von den Satelliten abtastet. Dies ist natürlich nicht unerwartet insoweit, als beide Verfahren das Problem des Multiplexens einer Vielzahl von Signalen auf einem einzigen Abtastkanal angehen. Jedoch wendet sich der Stand der Technik nicht bedeutenden Schwierigkeiten zu, die bei Betriebs-Navigationssystemen auftreten, insbesondere dem sich auf eine Signal-"Verriegelung" beziehenden Problem und verbundenen Bandbreitenproblemen.
• Durch die Unterteilung der Periode der Datenmodulation in Abtast-Unterintervalle von einer Millisekunde wird die Abtastperiode fünf Millisekunden bei dem Verfahren gemäß der Ausführungsform in Fig. 2. In Übereinstimmung mit dem Nyquist-Kriterium ist die Bandbreite des System ein Halb der 200 Hz-Abtastfrequenz. Somit wird eine vierfache Zunahme der Bandbreite hinsichtlich der Ausgestaltung nach dem Stand der Technik verwirklicht. Dies stellt eine bedeutende Verbesserung auf einem kritischen Bereich der Navigationsleistung dar, da die Fähigkeit des GPS-Empfängers, Satellitensignale wieder zu erfassen oder neue Signale während eines schnellen Einordnens zu erfassen, ernste Einschränkungen bei der praktischen Anwendung eines solchen Systems setzen kann.
• Fig. 3 stellt eine alternative Ausführungsform der Erfindung dar, bei der angenommen wird, daß der Empfänger eine Vielfachkorrelatorkonfiguration verwendet. Wie vorstehend erwähnt, ermöglicht ein solches System, daß gleichzeitig eine Code- und Trägerverfolgung stattfindet. Erneut ist die Modulationsperiode in Intervalle gleicher Dauer unterteilt. Da zur Codeabtastung ein Zeitschlitz nicht verwendet werden muß, werden nur fünf Intervalle 28, 30, 32, 34 und 36 verwandt. Jedes Intervall ist weiter in Unterintervalle von einer Dauer von einer Millisekunde unterteilt, so wie die Unterintervalle 38, 40, 42 und 44, die das Intervall 32 ergeben.
• Als ein Ergebnis des zusätzlich erhaltenen Intervalls, wenn Codes getrennt von den Trägern abgetastet werden, erzielt die Ausführungsform der Fig. 3 eine sogar größere Verbesserung bei der Empfängerbandbreite als die bei dem vorhergehenden Verfahren nach der Erfindung. Die Trägerabtastperiode beträgt 4 Millisekunden. Somit beträgt nach dem Nyquist-Kriterium die zweiseitige 3 dB Bandbreite zur Trägerverfolgung bei diesem Beispiel 125 Hz, eine fünffache Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik auf diesem kritischen Bereich des Betriebs.
• Fig. 4 ist ein Blockdiagramm der Empfängervorrichtung zum Durchführen eines schnellen Einordnens gemäß der Fig. 3. GPS-Satellitenübertragungen erregen eine Antenne 46, um entsprechende Signale an die herkömmliche Empfängereingangselektronik 48 zu übertragen, um die notwendige Filterung, Verstärkung, Abwärtswandlung und Doppler-Entfernungsfunktionen durchzuführen. Die Antenne 46 wird gleichzeitig durch eine Vielzahl von Satellitenübertragungen erregt und eine entsprechende Vielzahl von Zwischenfrequenz-(ZF)-Signalen wird erzeugt. Da alle GPS-Satellitenübertragungen codiert sind, schließen die ZF-Signale Codierungen ein. Ein Code- Diskriminator 50 nimmt die ZF-Ausgänge der Eingangselektronik 48 an und gibt in Antwort auf den Ausgang eines Code- Generators 52 ein ausgewähltes Signal hindurch, wobei alle anderen blockiert werden. Der Code-Diskriminator 50 streift wirkungsvoll die Codierung von den Ausgängen ab. Somit dient der Code-Diskriminator als eine Art Parallel-zu-Seriell-Konverter, der Daten reihenweise in einer vorgewählten Folge zu dem Multiplexerschalter 56 hindurchläßt. Jener kann auch so betrachtet werden, daß er als ein Filter wirkt.
• Die gemultiplexten Ausgänge des Diskriminators 50 werden seriell auf einen Datendemodulator 54 gegeben. Der Demodulator zieht die Datenbits aus jenen heraus. Ein Multiplexerschalter 56 leitet die Datenbits sequentiell zu einer Vielzahl von Summierern 58. Im Falle eines Navigationssystems vom GPS-Typ wären vier Summierer 58 angemessen, obgleich mehr verwendet werden könnten. Die Ausgänge der Summierer 58 werden an eine Vielzahl von Registern 60 gegeben, von denen jedes vorgesehen ist, den Ausgang eines der Summierer 58 anzunehmen.
• Der Multiplexerschalter 56 wird durch den Ausgang eines durch N teilenden Zählers 62 gesteuert, wobei N die Anzahl von sendenden Satelliten ist. Ein Signal, dessen Frequenz in der folgenden Wiese berechnet wird:
• (Anzahl der Satelliten) (Anzahl der Unterintervalle)/ (Datenbitperiode)
• wird an den Zähler gelegt. Somit multiplext der Schalter 56 den Datenstrom mit einer Rate, die gleich der Anzahl der Unterintervalle dividiert durch die Periode der Modulationsdatenbits ist. Dies entspricht der Unterteilung der Daten in Unterintervalle der Modulationsdatenperiode, wie es oben unter Bezugnahme auf die Verfahren gemäß den Fig. 2 und 3 erörtert worden ist.
• Die Daten werden in das Register 60 unter der Steuerung eines durch M teilenden Zählers 64 getaktet, wobei M die Anzahl der Unterintervalle ist. Somit ist die Frequenz des Ausgangs des Zählers 64 gleich der Modulationsdatenbitrate. Durch Takten eines jeden der Register 60 einmal pro Bitperiode wird ein Ausgang von den Summierern 58 bei jeder Datenperiode in das entsprechende der Register 60 eingebracht. Zusätzlich zu den durch die vorliegende Erfindung gegebenen anderen Vorteile fügt die Datendemodulation durch einen Vorgang, bei dem eine Vielzahl von Proben von jedem Datenbit genommen wird, Zuverlässigkeit hinzu, die nicht bei den Einzelabtastsystemen nach dem Stand der Technik gefunden wird. Heutige Computer können ohne weiteres Abtastraten durchführen, die bei der vorliegenden Erfindung benötigt werden. Wenn die Anzahl der Unterintervalle größer und größer wird und die Anzahl der Male, die jedes Datenbit abgetastet wird, zunimmt, kommt das System der kontinuierlichen Verfolgung, die mit den kostspieligen Vielkanalsystemen nach dem Stand der Technik geliefert wird, mehr und mehr näher und nähert sich deshalb deren ureigenen Vorteilen.
• Der Code-Generator 52 kann einer, von einer Anzahl von Einrichtungen sein, um die vorbestimmten GPS-Satellitencode zu liefern. Eine solche Vorrichtung kann eine Reihe von Registern oder eine Einrichtung umfassen, die sich auf eine Nachschlagtabelle verläßt, die in einem NUR-LESESPEICHER (ROM) gespeichert ist, so wie es in der anhängigen US-Patentanmeldung No. 527,124 (Patentnummer 4,642,647) von Sturza u. a. für ein "Signal Generator for Radio Navigation System" geoffenbart ist.
• Die in dem Generator 52 gespeicherten Code werden durch den Ausgang des durch N teilenden Zählers 62 ausgetaktet (und in den Code-Diskriminator 50 eingegeben). Der Ausgang des Zählers 62 umfaßt eine Wiederholungssequenz der Zahlen 1 bis N, von denen jede einen besonderen GPS-Satelliten bezeichnet und dadurch dessen Code aufruft. Wie bereits erwähnt wurde, ist die Frequenz dieses Ausgangs gleich der Anzahl von Unterintervallen dividiert durch die periode der Modulationsdaten.
• Die Phasen der Codeausgänge von dem Generator 52 werden mittels einer Code-Verfolgungsschleife 66 eingestellt. Die Schleife 66, vorzugsweise eine Verzögerungsverriegelungsschleife, nimmt den Ausgang des Code-Diskrimainators 50 an, der die Codierung des Signals einschließt, das hindurchgegangen ist, und demgemäß eine aktualisierte Phasenabschätzung an den Generator ausgibt. Diese Phase wird von den Generatoren 52 verwendet, um deren Codeausgänge mit den Codeelngängen zu dem Diskriminator 50 auszurichten. Der Code eines einzelnen Satelliten wird durch jedes Abtastintervall hindurch untersucht. Dies schließt natürlich eine Anzahl von Unterintervallen ein. Somit wird die Phase eines einzelnen Codes M-mal während einer Datenperioe eingestellt.
• Der Ausgang des Code-Diskriminators 50 wird auch an eine Trägerverfolgungsschleife 68 gegeben. Die Trägerverfolgungsschleife nimmt den Ausgang einer Steuerungseinrichtung 70 an, die programmiert ist, anfängliche Doppler-Frequenzabschätzungen pro Intervall für Satelliten zu liefern, wie sie durch den durch M teilenden Zähler 62 bezeichnet sind. Solche Abschätzungen können von den Satelliten-Ephemeridenmodellen abgeleitet werden, die in der Steuerungseinrichtung 70 gespeichert sind.
• Die Trägerverfolgungsschleife 68 liefert die momentane Doppler-Information an die Steuerungseinrichtung 70, wobei der Steuerungseinrichtung ermöglicht wird, die anfängliche Doppler-Frequenzabschätzung für das folgende Intervall zu aktualisieren. Die Schleife 68, die eine herkömmliche Costas-Schleifenkonfiguration umfassen kann, bestimmt eine aktualisierte Doppler-Frequenzabschätzung, aus der von der Steuerungseinrichtung 68 gelieferten, anfänglichen Abschätzung und dem Ausgang von der Eingangselektronik 48. Diese Abschätzung wird M-mal pro Intervall (pro Satellit) aktualisiert, da sich der Ausgang des Code-Diskriminators 50 mit dieser Rate unter der Steuerung des durch den durch M teilenden Zähler 62 getakteten Codegenerator 52 ändert.
• Die Eingangselektronik 48 verwendet die Doppler-Information, die sie von der Trägerverfolgungsschleife 68 erhält, um die Satelliten-Frequenzdurchlaßbänder ihrer verschiedenen Filter einzustellen. Da die Elektronik 48 eine Vielzahl von Abschätzungen von Satellit pro Periode der Modulationsdaten erhält, wird die Bandbreite des in Fig. 4 gezeigten Systems gemäß der vorliegenden Erfindung gegenüber Systemen nach dem Stand der Technik erhöht, bei dem eine einzelne Probe pro Satellit pro Modulationsdatenintervall genommen wird. Somit werden die schmerzhaften Ergebnisse eines Verriegelungsverlustes (durch Fehleinstellung der Empfängereingangselektronik) durch Eingliederung der Vorrichtung in Übereinstimmung mit der beschriebenen Ausführungsform in Empfänger vom GPS- Typ minimiert.
• Durch Eingliederung der Lehre der Erfindung in einen Empfänger ist man somit fähig, die Kosten und Einfachheit der Herstellung, die Wartung und den Betrieb zu erzielen, die durch die schnelle Einordnung einer Vielzahl von Übertragungen auf einem einzelnen Datenkanal angeboten wird, ohne unnötigerweise die Navigation in Umfeldern mit großem g zu verkomplizieren. Praktisch gesehen liefert die Erfindung die Betriebsvorteile der kontinuierlichen Verfolgung, ohne den inhärenten Mangel an Wirtschaftlichkeit zu teilen.

Claims (7)

1. Ein schnelles Einordnungsverfahren zum Abtasten von N gleichzeitig empfangenen Signalen in einem Vielfachkorrelatorsystem, wobei jedes der Signale mit Daten bei einer Rate von 1/T moduliert ist, jedes Datenbit von der Dauer T ist, und die Signale durch einen einzigen Kanal empfangen und sequentiell abgetastet werden, gekennzeichnet durch:

a) Auswählen einer ganzen Zahl M > 1;

b) Bestimmen eines Abtastintervalls s = T/ (N x M);

c) sequentielles Abtasten, für jedes Abtastintervall s, der Daten von jedem der N Signale M-mal während jeder Datenmodulationsperiode T derart, daß jedes der N Signale einmal während jedes Intervalls der Dauer N x s abgetastet wird, wobei die Proben aus jedem Signal gleichmäßig mit dem Intervall N x s zwischen Proben aus den gleichen Signalen beabstandet sind; und

d) sequentielles Wiederholen des Schritts c) über viele Datenmodulationsperioden.

2. Ein schnelles Einordnungsverfahren zum Abtasten von N gleichzeitig empfangenen, individuell kodieften Signalen in einem Einfachkorrelatorsystem, wobei jedes der Signale mit Daten bei einer Rate von 1/T moduliert wird, jedes Datenbit die Dauer T aufweist, und die Signale durch einen einzigen Kanal empfangen und sequentiell abgetastet werden,

gekennzeichnet durch:

a) Auswählen einer ganzen Zahl M > 1;

b) Bestimmen eines Abtastintervalls s = T/ ( (N + l) x M);

c) sequentielles Abtasten von Daten von jedem einzelnen der N-Signale für Abtastintervalle gleich s;

d) Abtasten des Codes von einem der N Signale für ein Abtastintervall;

e) sequentielles Wiederholen der Schritte c) und a) M-mal für jede Datenmodulationsperiode T, so daß der Code von dem einen der N Signale M-mal abgetastet wird;

f) sequentielles Wiederholen des Schritts e) über wenigstens N Dateninodulationsperioden, so daß der Code von jedem der N Signale über wenigstens eine Periode T verfolgt wird.

3. Ein Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Daten wenigstens vier Signalenquellen übertragen werden.

4. Ein Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, das ferner dadurch gekennzeichnet ist, daß die Datenrate 50 Bit pro Sekunde beträgt, vier Signale empfangen werden und jedes Abtastintervall eine Dauer von einer Millisekunde hat.

5. Ein Verfähren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Signale von des GPS-Systemsatelliten übertragen werden.

6. Eine Schnelleinordnungsvorrichtung zum Abtasten von N gleichzeitig empfangenen Signalen, wobei jedes der Signale mit Daten bei einer Rate von 1/T moduliert ist, jedes Datenbit die Dauer T aufweist, und die Vorrichtung in Kombination umfaßt:

a) eine Einrichtung (50) zum sequentiellen Auswählen einer Probe von jedem der N Signale und zum sequentiellen Auftasten jeder der ausgewählten N Proben beim (M x N)-fachen der Datenrate, wobei M eine ganze Zahl > 1 ist;

b) N Summierer (58), wobei jeder der Summierer dazu vorgesehen ist, die Summe der ausgwählten aufgetasteten Proben von einem der N-Signale über einen Multiplexerschalter (56), der dazu vorgesehen ist, sequentiell die ausgewählten aufgetasteten Signale beim M-fachen der Datenrate zu den Summierern (58) zu leiten, zu summieren; und

c) eine Einrichtung (60) zum Speichern von N-Signalsummen, die durch jeweilige Summierer während jeder Datenperiode T erzeugt werden.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, welche enthält:

a) eine Einrichtung (66) zum Einstellen der Phasen der Codes der empfangenen Signale in Reaktion auf die ausgewählten aufgetasteten Signale und

b) eine Einrichtung (52), die an die Einstelleinrichtung zum Erzeugen von Gleichtaktcodes, welche die Einrichtung (50) zum sequentiellen Auftasten der Proben steuern, angeschlossen ist.