JPS5853871B2 - デッカ受信装置の位相校正方式 - Google Patents

デッカ受信装置の位相校正方式

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JPS5853871B2
JPS5853871B2 JP54157041A JP15704179A JPS5853871B2 JP S5853871 B2 JPS5853871 B2 JP S5853871B2 JP 54157041 A JP54157041 A JP 54157041A JP 15704179 A JP15704179 A JP 15704179A JP S5853871 B2 JPS5853871 B2 JP S5853871B2
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calibration
signal
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JP54157041A
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JPS5679973A (en
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義春 神前
一雄 塚田
義和 堀
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S1/00Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith
    • G01S1/02Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith using radio waves
    • G01S1/022Means for monitoring or calibrating
    • G01S1/026Means for monitoring or calibrating of associated receivers

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はデツカ航法システムに使用されるデツカ受信装
置に督ける位相校正方式に関し、特に校正専用の発振器
を使用することなく位相校正を可能とした位相校正方式
に関するものである。
デツカ航法システムでは、通常地上送信局は主局を中心
として3個の従局が星形に配置され、それぞれ共通の周
波数] f(1f二14M■)の高調波(例えば主局は
6f、従局は5f、8f、9f)を一定の位相関係を維
持しながら送信する。
デツカ受信局(例えば船舶)は主局と各従局からの電波
を受信し、これらをそれぞれ最小公倍数1で周波数逓倍
することにより同一周波数とした後位相比較を行ない、
主局と各従局の位相差に基づく双曲点の交点として自局
の位置を測定する。
このようにデツカ航法システムでは主局と従局からの電
波の位相差から自局の位置を測定するものであるから、
デツカ受信局が主局と従局に対してそれぞれの距離差が
送信波長の整数倍の距離にあって両局からの電波が同位
相のとき、デツカ受信局に設備されているデツカ受信装
置の位相差表示器が零位相差を示すように調整されてい
なければならない。
実際には、位置測定に先立ってデツカ受信装置の位相校
正が行なわれる。
その方法として、高調波信号がすべて等しい位相となる
ような鋭い周波数1fのパルス信号からなる位相校正信
号を受信入力端に加え、5f、6f、8fおよび9fの
高調波信号を選択増幅して、各位相差表示器がすべて零
位相差を示すように、各従局受信チャンネルの局発信号
位相を調整する方法が使用されている。
第1図は従来のデツカ受信装置とそこに使用されている
位相校正信号発生装置を示したものであって、主局(受
信周波数6f)と1つの従局(受信周波数5f)が示さ
れているが、他の従局の構成や動作に関してはこれと同
様であるので、これらについては省略したものである。
第1図にトいて、1は空中線、Slは「動作」と「校正
」を切替える切替スイッチ、2は主局の電波6fを選択
増幅する高周波増幅器、3は周波数6△の局発信号を発
生する逓倍器、4は高周波増幅器2からの6fと逓倍器
3からの6△とを混合して周波数6F(6F=6△−6
f、IFは約] 6KH2に選ばれる)fX、る中間周
波信号を発生する混合器、5は中心周波数6Fの狭帯域
な中間周波増幅器である。
また6は位相弁別器、7は周波数6Fを発生する周期発
振器としてのvCO(電圧制御発振器)、8は位相弁別
器6から中間周波増幅器5の出力6FRとvCO7の出
力6FOの位相差に比例した直流成分を取出してvCO
7に印加する低域フィルタで、との構成によりvCO7
の位相が制御されて、その出力6FOは、同期状態では
第2図に示すように中間周波出力6FRとの間に90°
の位相差を有する周波数6Fの信号となる。
な釦位相弁別器6の特性は、第3図に示すように、90
°位相差で出力は零となり、0°と180°で負と正の
最大値となるような特性のものである。
このようにすると、vCO7は中間周波出力6FRに対
して能動形フィルタとして動作する位相同期発振器とな
り、6FRと90°位相差のある高出力の6FOが安定
的に発生される。
以上の如く、高周波増幅器2乃至低域フィルタ8が主局
受信チャンネルを形成している。
5fを選択増幅する従局受信チャンネルも主局受信チャ
ンネルと同様に、周波数5fを選択増幅する高周波増幅
器9、周波数5△の局発信号を発生する逓倍兼移相器1
0(移相機能については後で説明)、中間周波数5FC
5F=5△−5f)を発生する混合器11.5Fを増幅
する狭帯域の中間周波増幅器12、位相弁別器13.5
Fを発振する同期発振器としてのVCOl4および低域
フィルタ15からなる。
同期状態でVCOl 4は中間周波増幅器12の出力5
FRに対し90°位相差を有する出力5Foを発生する
次に16は5倍の逓信器、17は6倍の逓信器で、これ
によりvCO7の出力6FoとVCOl 4の出力5F
oはともに同じ30Fに逓倍されることになる。
18は位相弁別器、19は位相差表示器で、主局受信チ
ャンネルの6Foと従局受信チャンネルの5Foの各逓
倍波30Fが同位相ならば位相差表示器19は零を示す
ことになる。
そして主局・従局の各受信チャンネルに入力される5f
と6fの電波が同位相のとき両受値チャンネルの中間周
波出力5FO16FOを逓倍した各30Fが同位相であ
ることが必要であるが、実際には、主局・従局の各受信
チャンネル内の移相量が異なるために必らずしも同位相
とはならない。
そこで位相調整器20により逓倍兼移相器10を制御し
て局発信号5、△の位相を調整することにより中間周波
出力5Fo の位相、すなわち逓倍器17の出力30F
の位相が主局受信チャンネル側の30Fと同位相となる
ように校正する。
また、21は固定周波数で発振する局発原発振器、22
は周波数合成器、23は受信チェーン設定器で、各デツ
カ送信局の電波に対応した周波数の信号を受信チェーン
設定器23が発生し、局発原発振器21の周波数ととも
に周波数合成器22に印加して局発基本波周波数1△を
合成する。
この1△は前述の関係、すなわち送信局からの電波6f
、5fに対応して、6F−6△−6f、5F=5△−5
fを満足するように設定された。
次に位相校正信号発生装置部分について説明すると、2
4は周波数8Fを発生するvCO125は8分の1分周
器、26は位相弁別器、27は低域フィルタ、28は6
分の1分周器、29は混合器、30はパルス整形器、S
2はSlと同じ「動作」と「校正」の切替スイッチであ
る。
この構成で切替スイッチS1と82が「動作」側にある
ときvCO24は、上記したvCO7、VCOl4と同
様に、位相弁別器26を介してvCO7の出力6Fo
と位相同期した周波数8Fで発振している。
この8Fは「動作」時は主・従局受信チャンネルの動作
に何等関与しない。
動作時に予めvCO24の出力とvCO7の出力に同期
させておけば、校正時にvCO7の出力をvCO24の
出力に引込1せる1での時間を短縮できるのみならず、
積算しているレーン値に影響が出ないようにすることが
できる。
即ち校正時にデコメータが何回転もして引込むことが防
止さ、れる。
予めvCO24の出力を同期させてトけば、レーンの再
設定は不要となる。
たとえレーンの再設定を行わなければならない場合が生
じても、±ル−ン程度ですむ。
デツカ受信装置を「動作」から「校正」に切替えると、
位相弁別器26の出力はvCO24から切り離されるが
、vCO24は「校正」に切替えられる直前の周波数と
位相を保持するようになっている。
このVCO24の出力8Fは分周器25で1Fに分周さ
れた後、周波数合成器22からの局発基本波周波数1△
と混合器29で混合されて、受信信号の基本波成分1f
と全く等しい周波数】fを発生し、さらにパルス整形器
30により幅の狭い周波数1fの校正用パルスに変換さ
れる。
校正用パルスの高調波成分5f、6f、8f、9fはそ
れぞれ等振幅、等位相の関係にあるので(そのように校
正用パルスは充分に鋭く整形される)、これらを切替ス
イッチS1 を介して主・従局の各受信チャンネルに加
えて位相差表示器19が零位相差を示すように位相調整
器20を調整すれば、デツカ受信装置は正しく零位相校
正が行なわれたことになる。
そしてそのときVCO7と中間周波増幅器5の出力は9
0°の位相差となる。
しかしながらこのような従来の位相校正装置は次のよう
な欠点がある。
(1)校正用のVCO24$−よびこの発振器を位相同
期させるための位相弁別器26を余分に必要とする。
(2)VCO24は校正時には自走発振を行なっている
ので、校正期間の周波数耘よび位相ドリフトが校正信号
周波数差となって現われ、受信信号と異なる周波数信号
で校正を行なうことになるため、位相校正が不正確にな
る危険がある。
これを防止するためにはVCO24を安定なものとする
ために高価な水晶制御発振器を必要とする。
(3)広範囲な周囲温度にわたって安定度良くVCO2
4をVCO7と同期させようとすれば、それぞれの水晶
振動子の温度係数を精密に制御する必要があり、1す1
す高価なものになる。
逆にいうならば温度係数の差により動作が不安定になり
やすい。
したがって本発明は、従来の欠点を改善するため、能動
フィルタを形成するVCO7(必らずしもVCO7であ
る必要はない)をその11校正用発振源として利円し、
VCO7出力と中間周波出力との間に90°の位相差を
形成させるためにVCO7の出力を移相させる電圧制御
移相器を設ける等により、校正用VCO24耘よび位相
弁別器26を不必要とするようにした位相校正方式を提
供することを目的とするものである。
そしてこのために本発明におけるデツカ受信装置の位相
校正方式では、主局受信チャンネルと従局受信チャンネ
ルとこれら各受信チャンネルの少なくとも一つに対応し
て設けられ、その受信信号に同期する同期発振器お−よ
び位相同期手段と局部発振信号合成手段とを備えたデツ
カ受信装置の位相校正方式において、上記受信チャンネ
ルの中の1つの受信チャンネルに設けられた同期発振器
の出力を他の位相制御手段に加え、さらに同じ受信チャ
ンネルの位相制御手段からの位相制御信号を上記別の位
相制御手段に加え、該別の位相制御手段からの出力と上
記局部発振信号合成手段からの局部発振出力にもとづき
、校正用等価受信信号を発生して各受信チャンネルに加
え上記各受信チャンネルの入出力量位相を校正すること
を特徴とする。
以下本発明の一実施例を第4図にもとづき説明する。
図中、他国と同−符号部は同一部分を示す。
そして位相制御手段としての電圧制御移相器31゜直流
増幅器32、低域フィルタ33.1Fの方形波を発生す
る6分の1分周器34、「動作」と「校正」切替スイッ
チ83等が、第2図に対する主として新しい部分である
第4図に耘いて、切替スイッチS1訟よびS3が「動作
」の側にあると、第2図の場合と同様に、主局・従局受
信チャンネルは6f、5fを選択受信して位相差表示を
行なう。
そしてVCO7の出力6F は中間周波出力6FRに対
し90°の位相差を有している。
切替スイッチS1ムよびS3が「校正」に切替えられる
と、VCO7は切替え直前の周波数と位相を記憶保持す
る。
一方、電圧制御移相器31は直流増幅器32と低域フィ
ルタ33を介して主局受信チャンネルの位相弁別器6の
出力を受けるとともにその出力は混合器29、パルス整
形器30、切替えスイッチS1、高周波増幅器2、混合
器4むよび中間周波増幅器5を経て再び位相弁別器6に
加えられるので、これらの回路は位相制御ループを形成
することになる。
したがって、位相弁別器6の出力で電圧制御移相器31
の移相量が制御されて、最終的に位相弁別器6の出力が
零となるように、すなわち、VCO7の出力6F と中
間周波増幅器の出力6FRとの位相差が90° となる
ように電圧制御移相器31からの1F出力位相を制御す
る。
このようにして得られた1F出力は、第2図の場合に分
周器25が発生するIF出力と同じものになる。
なおVCO7の代りにVCO14を使用できることは明
らかである。
電圧制御移相器としては、単安定マルチバイブレータを
利用する方式や第5図に示すように鋸歯状波発振器と電
圧比較器との組合せ等各種の方法がある。
その一例として第5図に示すものにつき説明する。
第5図において、鋸歯状波発振器はコンデンサC2、抵
抗R2、トランジスタQ1、ダイオードCR1および高
入力インピーダンスの演算増幅器A1(電圧利得+1)
A2等で構成される。
なお第5図に耘いてコンデンサC1と抵抗R1はトラン
ジスタに狭い駆動パルスを与えるための方形波の微分回
路である。
鋸歯状波の傾斜はC2R2の値によって決1す、傾斜部
分の直線性は演算増幅器A1 による正帰還と電流逆流
防止用ダイオードCR1によって保持される。
A2は誤差電圧増幅用演算増幅器で、この出力は電圧比
較器A3の一方の入力端に印加される。
A3の他方の入力端には演算増幅器A1からの鋸歯状波
出力を加え低域フィルタ33からの誤差電圧でスライス
することにより電圧比較器A3の出力信号の立上り位相
が制御されることになる。
なお、ゼナーダイオードCR2は誤差電圧が0■のとき
、鋸歯状波の中央部分でスライスされるようにするため
の直流レベル変換器である。
電圧制御移相器は、以上述べたように、水晶振動子など
のような特別高価な部品を用いる必要はなく、安価な部
品でしかも容易に構成することができる。
また電圧制御移相器は入力信号周波数と全く等しい周波
数で位相のみ異なる信号を出力するために、従来方式の
ように水晶制御発振器を用いた場合に問題となる「校正
」動作中に生ずる校正信号周波数のドリフト発生の恐れ
は全くない。
以上説明の如く、本発明では1つのVCOを用い、電圧
制御位相器を介して間接的に中間周波信号出力と上記■
CO出力とを位相同期させることにより、上記vCOを
従来通り能動フィルタとして動作させるとともに、電圧
制御移相器のクロック源として用いるようにしたため、
校正用の発振器を不要にすることができる。
しかも従来の方式での2発振器(VCO7とVCO24
)間に生じ易い周波数差の問題をなくすることができる
等のすぐれた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のデツカ受信装置とそこに使用されている
位相校正信号発生方式を示すブロック図、第2図は位相
弁別器の入力信号が同期状態にあるときの位相関係を示
すもの、第3図は位相弁別器の入出力特性図、第4図は
本発明の一実施例構成を示すもの、第5図は電圧制御移
相器の一例である。 図中、1は空中線、2.9は高周波増幅器、4.11.
29は混合器、5.12は中間周波増幅器、6.13.
26は位相弁別器、7.14.24は電圧制御発振器、
3.16.17は逓培器、25.28.34は分周器、
8.15.27.33は低域フィルタ、10は逓倍兼移
相器、21は局発原発振器、22は周波数合成器、23
は受信チェーン設定器、30はパルス整形器、31は電
圧制御移相器、32は直流増幅器、81〜S3は切替ス
イッチをそれぞれ示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 主局受信チャンネルと従局受信チャンネルとこれら
    各受信チャンネルの少なくとも一つに対応して設けられ
    、その受信信号に同期する同期発振器ち・よび位相同期
    手段と局部発振信号合成手段とを備えたデツカ受信装置
    の位相校正方式において、上記受信チャンネルの中の1
    つの受信チャンネルに設けられた同期発振器の出力を他
    の位相制御手段に加え、さらに同じ受信チャンネルの位
    相制御手段からの位相制御信号を上記側の位相制御手段
    に加え、該別の位相制御手段からの出力と上記局部発振
    信号合成手段からの局部発振出力にもとづき校正用等価
    受信信号を発生して各受信チャンネルに加え上記各受信
    チャンネルの入出方間位相を校正することを特徴とする
    デツカ受信装置の位相校正方式。
JP54157041A 1979-12-04 1979-12-04 デッカ受信装置の位相校正方式 Expired JPS5853871B2 (ja)

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