JPH052273B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明はスキツタパルス発生器に関し、特に
DME装置のトランスポンダとしての地上局が機
上局に向けて発射するスキツタパルスの安定発射
を図つたスキツタパルス発生器に関する。 〔従来の技術〕 飛翔する航空機から質問パルスを受けるとこれ
に対する応答パルスを送出し、航空機側では質問
パルスを発してから応答パルスを受けるまでの時
間から自己の当該地上局までの距離を知るDME
装置はよく知られている。 地上局では機上局からの質問がないときでも約
1000PP／Ｓ（Pulse Pairs Per Second）の割合
でツインパルスをランダムなタイミングで送信し
ている。このツインパルスは互いに12μSEC離れ
た１対の3.5μSECのパルスであつて、質問パルス
が到来するとその分だけ機上局に対する応答パル
スに置換される。このツインパルス列がスキツタ
パルスもしくはランダムパルスと呼ばれるもので
ある。 このスキツタパルスを受けた機上局は、その受
信機のAGC（Automatic Gain Control）機能が
常に動作することになり、地上局との距離に見合
つた最適の受信利得で地上局との交信を行なうこ
とができる。 このような目的で利用されているスキツタパル
スは、地上局における受信機の熱雑音をあるレベ
ルで検出して利用する形式で発生している。 第２図は従来のスキツタパルス発生回路のブロ
ツク図である。第２図において、ミクサ６は機上
局から受ける受信信号入力と局部発振信号との混
合を行ない中間周波数に変換するものであるが無
入力時にあつても熱雑音を発生する。この熱雑音
は可変利得増幅器７に送出されたのちレベル検出
器８に供給される。レベル検出器８は、所定のレ
ベル以上の入力のみを選択出力しこれをカウンタ
９に供給する。 こうしてカウンタ９に提供されるレベル検出器
８の出力は、ミクサ６の発生する熱雑音パルスの
うちあるレベルを超える大きさと、可変利得増幅
器７等による帯域制限を受けたランダムパルスと
してのスキツタパルスである。 カウンタ９は、このようなスキツタパルスを受
けるとこれをカウントし、そのカウント数をパル
ス数電圧変換器１０に供給する。 パルス数電圧変換器１０は、入力したランダム
パルスをそのパルス数に対応する電圧に変換しこ
れをコンパレータ１１に供給する。 コンパレータ１１は、パルス数電圧変換器１０
の出力と基準電圧とを比較し、両者の差分を可変
利得増幅器７の利得制御電圧として出力しこれの
利得を制御し、これによりスキツタパルスの数を
前述した数に保持するようにしている。 こうして地上局側では機上局との距離差にもと
づく受信信号入力レベル変動があつても常時スキ
ツタパルスの数をほぼ一定となるようにAGC制
御をかけ機上局との交信状態の定常化を図つてい
る。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、上述した従来のこの種のスキツ
タパルス発生器には次のような問題がある。 すなわち、機上局からの質問パルスは、直接波
のほかに多重径路を経由するいわゆるマルチパル
ス波が存在し、このことは測距性能のみならず地
上局のAGC制御における制御電圧、すなわちス
キツタパルスの保持機能を実際の状況から離れた
ものとしてしまうという欠点がある。 また、このようなマルチパス波の影響の他に、
DME装置と併置される他の装置、もしくはDME
装置自身の送信モニタ回路等から洩れ込む強いレ
ベルのCW信号が存在するような場合にも、地上
局の可変利得増幅器７には強いAGC電圧が加わ
つてその利得が大幅に低下し、この結果、スキツ
タパルスの供給源である熱雑音出力が大幅に抑圧
され、従つてスキツタパルス数の保持が困難とな
つてしまうという欠点がある。 さらに、近時、DME装置におけるマルチパス
の影響の排除を図つて、地上局が機上局から受け
る質問信号のペアパルスのうち、先行パルスのパ
ルス前縁の低レベル範囲を検出し測距精度を従来
よりもほぼ一桁向上させようとする高精度DME
なるものがMLS（Microwave Landing System）
の測距系に導入されつつあるが、このような手法
を利用する場合には上述した欠点のうちマルチパ
スの影響は大幅に排除できるものの、併置される
他の装置やDME装置自身からの強いCW信号の
影響が著しく拡大され、熱雑音の出力が大幅に抑
圧されスキツタパルス制御不可能に立到ることも
避けられないという欠点がある。 本発明の目的は上述した欠点を除去し、マルチ
パス波ならびにCW信号の洩れの影響を根本的に
排除しうるスキツタパルス発生器を提供すること
にある。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明のスキツタパルス発生器は、DME装置
の地上局から機上局に対して発射するスキツタパ
ルスを発生するスキツタパルス発生器において、 前記スキツタパルス相互間の時間間隔を示すス
キツタパルス間隔データをその量子化ステツプに
もとづきあらかじめ設定する数を対象としかつス
キツタパルス間隔の相対分布率に対応した配列特
性を付与して設定するアドレスに格納するスキツ
タパルス間隔データ格納手段と、 前記スキツタパルスのアドレス数に対応してあ
らかじめ設定するビツト数のランダムコードを発
生しこのランダムコードをアドレス指定信号とし
て前記スキツタパルスデータ格納手段の格納する
前記スキツタパルス間隔データを読出すランダム
コード発生手段と、 前記ランダムコードによつて前記スキツタパル
ス格納手段から読出されるスキツタパルス間隔デ
ータにもとづきスキツタパルスを形成するスキツ
タパルス形成手段とを備えて構成される。 〔実施例〕 次に図面を参照して本発明を詳細に説明する。
第１図は本発明の一実施例を示すブロツク図であ
る。第１図に示す実施例は、ランダムコード発生
器１、スキツタパルス間隔データメモリ２、カウ
ンタ回路３、インバータ４、Ｄ型フリツプフロツ
プ回路５を備えて構成される。 ランダムコード発生器１は、PN（Pseudo
Noise，擬似雑音）符号発生器を利用し、ｎ段の
シフトレジスタの論理的結合を入力側に帰還する
形式で2ⁿ−１ビツトの最長符号系列のランダムコ
ードを発生する。本実施例ではこのようにPN符
号発生器を利用してPN符号をランダムコードと
して発生しているが、これに代えて他の合成符号
系列、たとえばゴールド符号等を利用しても勿論
差支えない。こうして発生するランダムコードの
ビツト数は、このランダムコードをアドレス指定
信号として利用する、後述するスキツタパルス間
隔データの個数に対応して決定され、本実施例で
はこれを12ビツトとしている。このランダムコー
ド発生器１はクロツク信号CLKによつて駆動さ
れ、またこのクロツク信号CLKはインバータ４
を除く他の構成機器の駆動信号としても利用され
る。 PROMを利用するスキツタパルス間隔データ
メモリ２は、ランダムコード発生器１から受ける
ランダムコードをアドレス指定信号としてその格
納データを読出される。 ここで、スキツタパルス間隔データメモリ２に
格納されているデータの内容、格納形式について
説明する。 スキツタパルス間隔データは、スキツタパルス
のパルス間隔の分布に対応して格納される。 第３図はDME装置のスキツタパルス間隔分布
特性図である。横軸はμS（マイクロ秒）で表わす
スキツタパルス間隔であり、時間刻みは54μSで
ある。また縦軸はスキツタパルスのパルス間隔の
相対分布率を示す。地上局から発射される送信パ
ルスは、時間的観点から言えばスキツタパルスが
大部分を占めると言える。このスキツタパルスは
応答信号が無いときでも略1000個が出力され、
100分率の尺度で言えば50％が60〜270μSの領域
に分布し、少なくとも42％が実線l₁とl₂間に分布、
３％がそれぞれ実線l₁と点線L₁間および実線l₂と
点線L₂間に分布、さらに２％が点線L₁およびL₂
のそれぞれ上側および下側の領域に分布すること
が多くの運用実績から判明している。 このことの意味することは、たとえば２つの実
線l₁とl₂間の領域のほぼ平均値を示す実線L₀を設
定して見て、これをスキツタパルス間隔の基準分
布特性と見なして利用することができるというこ
とであり、本実施例でも、かかる観点で設定する
実線L₀をスキツタパルス間隔の基準分布特性と
している。なお、第３図において、60μS以下の
範囲が空白となつているが、これは地上局の応答
準備時間にもとづくものである。なお、スキツタ
パルス間隔全体の平均は凡そ950μS付近となつて
いる。 スキツタパルス間隔メモリ２に格納すべきデー
タは、第３図の実線L₀で示す分布特性にもとづ
く54μS刻みごとのスキツタパルス間隔の総数、
本実施例では2¹²個、約4000を書込んでいる。こ
の個数は、書込むべきスキツタパルス間隔の量子
化ステツプの何倍程度かを量子化にもとづく誤差
と運用上の精度とのトレードオフの観点で設定
し、本実施例では量子化ステツプ2⁸の2⁴倍を択び
上述した数となつている。こうして、たとえば、
スキツタパルス間隔が270μSでは相対分布率は
0.055となり、4000個のデータのうち約220個が格
納されることとなる。逆に言つて2¹²個のデータ
は１秒間に読出されるべきスキツタパルスの最大
数等を勘案しあらかじめ設定されるとも言える。 こうしてスキツタパルスは８ビツト構成で、最
大256種類のスキツタパルス間隔を提供する。こ
のようにしてPROMを利用するスキツタパルス
間隔データメモリ２に格納されるスキツタパルス
間隔データは、60μSから2700μSまで54μS刻みで
相対分布率に従う個数ずつ配列する条件のアドレ
スにスキツタパルス間隔長に従つて格納される。 12ビツト構成のランダムコードは、スキツタパ
ルス間隔データメモリ２に格納されている12ビツ
ト約4000個のデータのアドレス指定信号として利
用され、PN符号に従つたランダム生起確率でス
キツタパルス間隔デーダを読出す。こうして読出
されるデータは明らかに第３図の実線L₀で示す
相対分布率を示す。 スキツタパルス間隔データメモリ２から読出さ
れるデータはカウンタ回路３ カウンタ回路３は、８ビツト構成のスキツタパ
ルス間隔データを入力する都度このカウントを行
ない、カウント終了時に負パルスのカウントダウ
ン信号を出力しインバータ４に供給する。 インバータ４では、カウントダウン信号の極性
を反転し、これをＤ型フリツプフロツプ回路５と
カウンタ回路３のローデイング端子LDに供給す
る。 カウンタ回路３は、インバータ４の出力を受け
ると次のスキツタパルス間隔データのカウント可
能状態にリセツトされ次のスキツタパルス間隔デ
ータのカウントを行ない、以下次次に繰返す。 こうして、Ｄ型フリツプフロツプ回路５から出
力されるＱ端子出力パルスは、パルス間隔がスキ
ツタパルス間隔データメモリ２に格納されたもの
と等しいスキツタパルスとして利用される。 このようにして得られるスキツタパルスは、前
述したCWによつて影響されず、安定した送信状
態を保持することができる。 〔発明の効果〕 以上説明した如く本発明によれば、熱雑音に依
存することなくスキツタパルスを合成するという
手段を備えることにより、併設装置等から誘導さ
れるCW波による妨害を受けず安定した状態のス
キツタパルスを発生しうるとともに、発生するス
キツタパルスの発生タイミングが決定しているこ
とにより質問パルスを優先させる判断の採用も可
能となるスキツタパルス発生器が実現できるとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロツク図、
第２図は従来のスキツタパルス発生器の構成を示
すブロツク図、第３図はDME装置のスキツタパ
ルスの分布特性図である。 １…ランダムコード発生器、２…スキツタパル
ス間隔データメモリ、３…カウンタ回路、４…イ
ンバータ、５…Ｄ型フリツプフロツプ、６…ミク
サ、７…可変利得増幅器。８…レベル検出器、９
…カウンタ、１０…パルス数電圧変換器、１１…
コンパレータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ DME（Distance Measuring Equipment）装
   置の地上局から機上局に対して発射するスキツタ
   パルスを発生するスキツタパルス発生器におい
   て、 前記スキツタパルス相互間の時間間隔を示すス
   キツタパルス間隔データをその量子化ステツプに
   もとづきあらかじめ設定する数を対象としかつス
   キツタパルス間隔の相対分布率に対応した配列特
   性を付与して設定するアドレスに格納するスキツ
   タパルス間隔データ格納手段と、 前記スキツタパルスのアドレス数に対応してあ
   らかじめ設定するビツト数のランダムコードを発
   生しこのランダムコードをアドレス指定信号とし
   て前記スキツタパルスデータ格納手段の格納する
   前記スキツタパルス間隔データを読出すランダム
   コード発生手段と、 前記ランダムコードによつて前記スキツタパル
   ス格納手段から読出されるスキツタパルス間隔デ
   ータにもとづきスキツタパルスを形成するスキツ
   タパルス形成手段とを備えて成ることを特徴とす
   るスキツタパルス発生器。