JPS60239686A - 時間測定回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は１時間測定回路に関する。

（従来技術） 従来１例えば航行中の航空機等に、自局からの距離情報
を提供するＤ　Ｍ　Ｅ　（Ｄｉｓｔａｎｃｅ　Ｍｅａｓ
ｕｒｅｍｅｎｔＥｑｔｒｉｐｍｅｎｔ　）地上局等にお
いては、航梗様に搭載されているＤＭＥｉ上装置から発
射される所定周波数の質問パルス信号を受信して復調し
、この質問パルス信号をデコードして、所定のシステム
遅延時間を付与して再度コード化し、応答パルス信号と
して所定の送信系を介して前記航空機に対して送信して
いる。航空機搭載の前記機上装置においては、上記応答
パルス信号を受信復調し、前記質問パルス信号と応答パ
ルス信号との経過時間を測定して、ＤＭＥ地上局からの
距離を計測し、前記ＤＭＥ地上局からの距離情報を得て
いる。

この場合、ＤＭＥ地上局からは、航空機に搭載されてい
る機上装置からの質問パルス信号が送られてとない時に
おいても、約１０００　ｐｐｓ　（ｐＵｌｓｅｐａｉｒ
ｓ　ｐｅｒ　５ｅｃｏｎｄ　）のランダム・パＡ７．信
号が送信されておシ、前記質問パルス信号が送られてく
る時のみ、前記ランダム・パルス信号の代シに応答パル
ス信号が送信される。従って、正常の運用状態において
は、ＤＭＥ地上局がらは、上記のランダム・パルス信号
と応答パルス信号とを含めて。

１０００〜２７００ｐｐｓのパルス信号が常時送信され
ている。

Ｄ　Ｍ　Ｅ地上局においては、局運用上のシステム機能
のチェックを目的として、自局から送出される前述の一
連のランダム・パルス信号および航空機に対する応答信
月等を常時監視し工おシ、その−３Ｊｕとして、前記応
答信号の質問信号に対する応答状態、すなわちＤＭＥ地
上局において付与される前述のシステム遅延時間の計測
監視、および応答信号自体の応答率の監視等が、局運用
上の重要項目としてあげられている。

従来のＤＭＥ地上局における前述の応答状態の監視手段
としては、例えば、質問信号と応答信号との間の時間計
測のために、ＤＭＥ地上局において受信復調され、デコ
ードされる質問パルスと。

Ｄ　Ｉａ　ｍ地上局において５０±ｏ、ｓμ５（−ｒイ
クｏ秒）のシステム遅延時間を付与されて送出される応
答、パルスとを、それぞれ直接的に参照して両パルス間
の時間を計測している。しかしながら、一般にＤＭＥ地
上局における。＠空機からの質問信号に対する応答信号
の応答率ｒ、ｔ、、１００％ということは有シ得ず１通
常７０％以上というのが一つの基準値となっている。従
って、従妹の時間測定回路においては、所定の質問信号
に対する応答信号が欠除する状態においては１時間計測
のためのディジタル回路の構成上、時間計測機能に障害
を生じるという欠点があシ、また、他方において、前述
のように、デコードされる質問パルスと、システム遅延
時間を付与されて送出される応答パルスとを、即応的に
直接参照して時間計測するために、関連するシステムの
雑音レベルに影響されて、時間計測値が、上記雑音レベ
ルに対応して分散するという欠点がある。しかも、上記
雑音レベルの影響を排除するために、比較的長い時間内
における時間計測値の平均値をめ、時間計測値の精度を
向上させようとしても、応答パルスの欠除状態における
不良計測値に災いされて、却って精度が劣化するという
欠点も介在している。

（発明の目的） 本発明の目的は上記の欠点を除去し、第１のパルス時系
列信号として規定される前記質問信号に対応する、第２
のパルス間系列信号として規定される前記応答信号の欠
除される状態においても。

時間計測機能に対する障害を排除して、時間計測作用を
円滑に継続維持するとともに、時間計測精度を正常に保
持することのできる時間測定回路を提供することにある
。

（発明の構成） 本発明の時間測定回路は、所定のパルス繰返し周期の第
１のパルス時系列信号と、前記第１のパルス時系列信号
に対して、７９ｉ定の時間位相差Ｔ６（単位線時間）の
遅れにおいて形成される第２のパルス時系列信号との間
の時間位相差を計測する時間測定回路において、前記第
２のパルス時系列信号が入力されて、前記第１のパルス
時系列信号に同期して生成される所定の遅延ゲー）−パ
ルス信号を介して選択抽出され、所定の第３のパルス時
系列信号として出力されるように作用する第１のゲート
手段と、前記第１のパルス時系列信号が、所定の時間位
相推移を受けて入力され、前記第３のパルス時系列信号
に同期して生成される所定の遅延ゲート・パルス信号を
介して選択抽出され、所定の第４のパルス時系列信号と
して出力されるように作用する第２のゲート手段と、前
記第３のパルス時系列信号および前記第４のパルス時系
列信号の、それぞれにおける相対応するパルス信号を参
照して、前記時間位相差Ｔｄ　に対応する時間位相差を
対象とじで時間計測する手段とを備えて構成される。

（発明の実施例） 以下、本発明について１図面を参照して詳細に説明する
。

第１図は、本発明の一実施例の要部を示すプロ、り図で
ある。図に示されるように、本発明の時間測定回路は、
遅延ゲート発生回路ｌおよび４と。

ＡＮＤ回路２．’６．　１０および１２と、遅延回路３
および５と、フリップ・フロップ７および９と、時間信
号発生回路８と、計数回路１１と、計測回路１３とを備
えている。

第１図に示される時間測定回路は、本発明の時間測定回
路を前述のＤＭＥ地上局に適用する場合の一実施例で、
図において、端子５１および５２からは、それぞれ第１
のパルス時系列信号として規定される航空機からの質問
信号と、第２のパルス時系列信号として規定されるＤＭ
Ｅ地上局から返送される応答信号とが入力される。

第２図（ａ）、　（ｂ）および（Ｃ）に示さ五るのは、
それぞれ、質問パルス信号、デコードされた質問パルス
信号および応答パルス信号の概念的波形図で、繰返し周
期Ｔのベア・パルスより成る質問パルス信号（第２図（
ａ）参照）が、デコードされて単パルスによる繰返し周
期Ｔのパルス時系列信号（第２図（ｂ）参照）とな−リ
、Ｔｄ　に相当する所定のシステム遅延時間の遅れにて
、応答信号（第２図（Ｃ）参照）が生成される相対的な
時間関係を示している。

ＤＭＥ地上局の場合には、Ｔｄ　に相当するシステム延
遅時間は公称５０μｓでちり、またパルス繰返し周期Ｔ
は、追跡状態においては、２４〜３０ｐｐｓ、に対応す
る比較的長い周期である。以下。

第１図を参照しての本発明の動作説明においては。

第２図（ｂ）におけるパルス１０１と、第２図（Ｃ）に
おけるパルス１０２とを、それぞれ、相対応する質問パ
ルス信号および応答パルス信号として参照するものとす
る。

第１図において、端子５１から入力される質問パルス信
号１０１は、遅延ゲート発生回路１に入力されるが、遅
延ゲート発生回路１においては、質問パルス信号１０１
をトリガとして、システム遅延時間５０μｓに相当する
遅延時間を有する遅延ゲート・パルス信号が生成され、
ＡＮＤ回路２に送られる。他方、端子５２から入力され
る応答パルス信号阜０２は、ＡＮ’Ｄ回路２に直接送ら
れておシ、第２図（ｂ）および（Ｃ）を参照して明らか
なように、応答信号１０２は、上記の遅延ゲート・ノく
ルス信号を介して、ＡＮＤ回路２において選択抽出され
て遅延回路３および遅延ゲート発生回路４に送られる。

この動作状態は、第３図（ａ）、　（ｂ）、　（Ｃ）。

（ｄ）、　（ｅ）ｔ　（ｆ）ｔ　（ｇ）ｔ　（ｈＬ　（
す、（ｊ）および（ｋ）に示される。

時間測定回路における各段階のパルス波形図を参照する
ことによシ、よシ良く理解される。すなわち、第３図（
ａ）は、前述の質問パルス信号１０１を示し、第３図（
ｂ）は、遅延ゲート発生回路１から出力されてＡＮＤ回
路２に入力される遅延ゲート−パルス信号を示している
。第３図（Ｃ）は、ＡＮＤ回路２に入力される応答パル
ス信号１０２およびＡＮＤ回路２において選択抽出され
る応答パルス信号の双方を示している。なお、第３図（
Ｃ）に示される例においては、応答パルス信号１０２は
、図において２番目に対応するパルス信号が欠除されて
いる状況を示している。

遅鳶回路３においては、前述のようＫＡＮＤ回路２から
入力される応答パルス信号は、１００μｓの遅延時間を
付与されて出力され、フリップ・フロ、プ７とＡＮＤ回
路１０とに送られる。また、遅延ゲート発生回路４にお
いては、前述のようにＡＮＤ回路２から入力される応答
パルス信号をトリガとして、５０μｓの遅延時間を有す
る遅延ゲート・パルス信号が生成され、ＡＮＤ回路６に
送られる。

一方において、時間信号発生回路８においては、所定の
時間基準発生手段を介して、本実施例においてｔ秒間隔
のパルス信号が発生され、フリップ・フロ、プ９に入力
される。フリップ・フロップ９においては、上記のｔ秒
パルス信号が入力されて１′のレベル信号が出力され、
ＡＮＤ回路６およびＩＯＫ人カーされる。ＡＮＤ回路６
においては。

上記の１１１“のレベル信号と、端子５１から入力され
、遅延回路５において１００μｓの遅延時間を付与され
て出力される質問パルス信号と、前記５０μＳの遅延ゲ
ート・パルス信号とが入力されて、前記質問パルス信号
が選択抽出され、フリップフロ、プ７に送られる。第３
図（ｄ）　ｉｉ＊前述の遅延ゲート回路４において生成
される遅延ゲート−パルス信号を示し、第３図（ｅ）は
、前述の遅延回路５において１００μｓの遅延時間を付
与されてＡＮＤ回路６に入力される質問パルス信号を示
している。また、第３図（ｆ）は、ＡＮｉ）回路６にお
いて選択抽出される前記質問パルス信号を示し、第３図
（ｇ）は、前述の遅延回路３において１００μｓの遅延
時間を付与されて出力され、フリップ・フロ、プ７に入
力される応答パルス信号を示している。

フリップ・フロッグ７においては、それぞれ第３図（ｆ
）および（ｇ）に示される。前述の質問パルス信号と応
答パルス信号とが入力されて、第３図（ｈ）に示される
矩形パルス信号が生成され、ＡＮＤ回路１２に送られる
。この矩形パルス信号の時間幅が。

この時間測定回路（ておいて時間計測の対象とする。

質問パルス信号と応答パルス信号との間の時間位相差に
相当していることは明らかである。ＡＮＤ回路１０にお
いては、フリップ・フロップ９から送られてくる前記″
１〃のレベル信号と、ＡＮＤ回路７から出力される前記
矩形パルス信号とが入力されて、前記レベル信号、＞二
ｊｌ　１”の状態においては、上記矩形パルス信号は常
時計数回路１１に入力される。なお、上記のｔ秒パルス
信号のｔ秒の数値は、質問パルス信号と応答パルス信号
との間の時間位相差を測定する回数に対して設定される
特定の時間値である。計数回路１１においては。

ＡＮＤ回路１０から入力される前記矩形パルス信号が計
数され、その計数値が、あらかじめ定められている設定
値に到達する時点において、矩形パルス信号の後縁部に
対応して所定のトリガが生成されてフリップ・フロップ
９に送られる。フリップフロ、プ９において（前記トリ
ガによってレベル状態が反転され、従って出力されるレ
ベル信号は１′０“の状態となる。計数回路１１におけ
る前記設定値とは、後述する動作説明よっても明らかな
ように、質問パルス信号と応答パルス信号との間の時間
計測回数の事前設定値に対応している。勿論、フリップ
・フロ、プ９のレベル信号出力は１次のｔ秒パルス信号
がフリ、プ・フロ、プ９に入力されるまでは“０“の状
態のままである。

なお、上記のｔ秒パルス信号は第３図（ｉ）に示され。

フリップ・フロップ９において生成されるレベル信号は
第３図（ｊ）に示されている。

ＡＮＤ回路１２においては、前述のようにフリップ・フ
ロップ７から送られてくる矩形パルス信号とともに、端
子５３を介して所定のクロック・パルスが入力され、上
記のレベル信号が１１１“の状態においては、上記の矩
珍パルス信号の時間幅に対応するクロック・パルスが、
順次出力されて計測回路１３に入力される。このクロッ
ク・パルスの状態は、第３図（ｈ）の矩形パルス信号と
第３図（ｊ）の“１〃のレベル信号との対応において、
第３図（ｋ）に示されている。計測回路１３においては
、第３図（ｋ）に示されるクロック・パルスが計数され
、所定の手順を経て矩形パルス信号の時間幅に相当する
時間が計測されるとともに、所定の記憶手段にその計測
時間値が格納される。従って、計測回路１３においては
、フリップ・フロップ７において生成される矩形パルス
信号に対応して、遂次その時間幅に相当する時間が計測
され、前記所定の記憶手段に格納されてゆく。前述のよ
うに、矩形パルス信号の時間幅は、時間測定回路におい
て時間計側の対象としている。質問パルス信号と応答パ
ルス信号との間の時間位相差に相当しており、従って、
計測回路１３において遂次計測され格納されてゆく上記
の時間計測値は５時間測定回路の測定対象としている時
間計測そのものであることは明らかである。瀝お１重要
なことは、算３図（Ｃ）。

（ｄ）、（ｅ）−（ｆ）−（ｇＬ　（ｈ）および（ｋ）
における、相互のパルス波形の対応関係よシ明らかなよ
うに、応答パルス信号が欠除される状態においては、確
実に第３図（ｂ）Ｋ示される矩形パルス信号が、フリッ
プ・フロ、プ７から生成されることがなく、従って質問
パルス信号と応答パルス信号との間の時間計測も行われ
ることがないという点である。このことによ）、応答パ
ルス信号の応答状態においては、質問パルス信号と応答
パルス信号との間の時間計測が適確に行われ％また、応
答パルス信号の無応答状態においては、上記の時間計測
作用に対して全く障害の与えることのない、確実な時間
計測機能が保証される。

計測回路１３において、前述のように遂次計測され格納
される質問パルス信号と応答パルス信号との間の時間計
測値は、ＡＮＤ回路１２に入力されるレベル信号がゝゝ
Ｏ〃の状態となる時点迄継続して蓄積され、上記レベル
信号が１′０“となる時点、すなわち事前に定められて
いる測定回数の設定値に到達する時点において、それら
の時間計測値の平均値が抽出され、必要に応じては、そ
れらの分散値等も抽出される。勿論、これらの時間計測
値の平均値等は％ＤＭＥ地上局の運用条件に対応して、
所定の表示手段を介して表示され、また記録される。更
に、質問パルス数との対応において応答パルス信号の応
答率についても、必要に応じて表示しまたは記録するこ
ともできる。なお、時間信号発生回路８から出力される
次のｔ秒パルス信号を介して、引続き質問パルス信号と
応答パルス信号との間の時間計測が実行されてゆくこと
は言うまでもない。

上記の動作説明においては、ＤＭＥ地上局において用い
られる時間測定回路に２本発明を適用する場合につき説
明した。このため、前述のように、第１のパルス時系列
信号としては前記質問信号を規定し、第２のパルス時系
列信号としては前記応答信号を規定することを前提とし
て説明を行っている。本発明が、上記以外の２パルス間
の時間計測に対して有効に適用されることけ言うまでも
ない。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明の時間測定回路を用
いることにより、所定のパルス繰返し周期の第１のパル
ス時系列信号と、この第１のパルス時系列信号に対して
、所定の時間遅れにおいて形成される第２のパルス時系
列信号との間の時間位相差の測定に関し、時間計測作用
が常時円滑に維持され、且つ、時間計測精度が正常に保
持されるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の要部を示すブロック図、
第２図＜８）、　（ｂ）および（Ｃ）は、前記実施例に
おける質問パルス信号および応答パルス信号に関するパ
ルス波形図、第３図（ａ）、　（凱（Ｃ）、　（ｄ）、
　（ｅ）。 （’）−（ｇ）ｔ　（ｈ）−（’）−（Ｊ）および（ｋ
）は、前記実施例における各部のパルス波形図である。 図において、１゜４・・・・・・遅延ゲート発生回路、
　２．　６．　１０．　１２・・・・・・ＡＮＤ回路、
３，５・・・・・・遅延回路、７，９・・・・・・フリ
ップ・フロ、プ％８・・・・・・時間信号発生回路。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　所定のパルス繰返し周期の第１のパルス時系列
   信号と、前記第１のパルス時系列信号に対して、所定の
   時間位相差Ｔｄ（単位は時間）の遅れにおいて形成され
   る第２のパルス時系列信号との間の時間位相差を計測す
   る時間測定回路において。 前記第２のパルス時系列信号が入力されて。 前記第１のパルス時系列信号に同期して生成される所定
   の遅延ゲート・パルス信号を介して選択抽出され、所定
   の第３のパルス時系列信号として出力されるように作用
   する第１のゲート手段と。 前記第１のパルス時系列信号が、所定の時間位相推移を
   受けて入力され、前記第３のパルス時系列信号に同期し
   て生成される所定の遅延ゲート・パルス信号を介して選
   択抽出され、所定の第４のパルス時系列信号として出力
   されるように作用する第２のゲート手段と。 前記第３のパルス時系列信号および前記第４のパルス時
   系列信号の、それぞれにおける相対応するパルス信号を
   参照して、前記時間位相差Ｔｄ　に対応する時間位相差
   を対象として時間計測する手段と、を備えることを特徴
   とする時間測定回路。
2. （２）前記時間計測する手段が、特定の時間内における
   、前記時間計測の回数を計測する機能をも備えることを
   特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の時間測定回
   路。
3. （３）前記時間計測する手段が、特定の時間内における
   。前記時間計測値の平均値を計測する機能をも備えるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の時間測
   定回路。