DE102011084049A1

DE102011084049A1 - Sender zum Wecken von elektronischen Systemen, Empfänger, Luft- und Raumfahrzeug und Verfahren

Info

Publication number: DE102011084049A1
Application number: DE102011084049A
Authority: DE
Inventors: Georg Böck; Alexander Kravets; Heiko Trusch
Original assignee: Airbus Operations GmbH
Current assignee: Airbus Operations GmbH
Priority date: 2011-10-05
Filing date: 2011-10-05
Publication date: 2013-04-11
Also published as: EP2764733A1; WO2013050260A1; CN103858490A; US20140295773A1; JP2014534675A

Abstract

Die vorliegende Erfindung schafft einen Sender zum Wecken von elektronischen Systemen, mit einem ersten Signalgenerator, welcher dazu ausgebildet ist, ein Trägersignal mit einer ersten Frequenz zu erzeugen, einem zweiten Signalgenerator, welcher dazu ausgebildet ist, ein Informationssignal mit einer zweiten Frequenz zu erzeugen, einem Einseitenband-Modulator, welcher dazu ausgebildet ist, das Informationssignal mittels des Trägersignals zu modulieren, einer Sendvorrichtung, welche dazu ausgebildet ist, das erzeugte Trägersignal und das modulierte Informationssignal auszusenden. Ferner schafft die vorliegende Erfindung einen Empfänger, ein Luft- und Raumfahrzeug und ein Verfahren.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Sender zum Wecken von elektronischen Systemen, einen Empfänger für elektronische Systeme, ein Luft- und Raumfahrzeug und ein Verfahren zum Wecken eines elektronischen Systems.
Obwohl auf beliebige elektronische Systeme anwendbar, werden die vorliegende Erfindung sowie die ihr zugrunde liegende Problematik in Bezug auf elektronische Systeme in Luft- und Raumfahrzeugen näher erläutert.
In der Entwicklung elektronischer Systeme in Flugzeugen ist es eines der primären Entwicklungsziele des Entwicklungsingenieurs, den Energieverbrauch elektronischer Systeme gering zu halten. Dies ist insbesondere in elektrischen Systemen ein vorrangiges Ziel, welche energieautark arbeiten und die zu deren Betrieb notwendige Energie aus Batterien beziehen oder mittels Energy-Harvestern gewinnen.
Ein solcher energieautarker Betrieb ist beispielsweise für Funk-Sensoren vorteilhaft, welche in drahtlosen Sensornetzwerken angeordnet sind.
Um den Energiebedarf solcher elektronischer Systeme zu senken, können diese beispielsweise zyklisch betrieben werden. Dabei werden die elektronischen Systeme zyklisch ein- bzw. ausgeschaltet, um elektrische Energie zu sparen, wenn ein Betrieb des elektronischen Systems nicht notwendig ist, und um das elektronische System zu betreiben, wenn dies erforderlich ist.
Um ein elektronisches System in solch einem zyklischen Betrieb betreiben zu können, ist es notwendig, dem elektronischen System mitzuteilen, wann ein Betrieb des elektronischen Systems erforderlich ist. Beispielsweise kann ein elektronisches System zeitgesteuert ein- bzw. ausgeschaltet werden.
Wird ein elektronisches System zeitgesteuert ein- bzw. ausgeschaltet, kann gegebenfalls nicht auf eventuell auftretende Ausnahmesituationen, welche den Betrieb des elektronischen Systems erfordern, reagiert werden.
Um den Betrieb des elektronischen Systems z. B. auch in solchen Ausnahmesituationen zu ermöglichen, kann das elektronische System z. B. über ein Funksignal, insbesondere ein Wake-Up Funksignal, geweckt werden. Um über ein Funksignal geweckt werden zu können, benötigen die elektronischen Systeme wiederum einen Empfänger, welcher das Funksignal detektiert und daraufhin das gesamte elektronische System weckt.
Ein dazu geeigneter Funkempfänger ist beispielsweise der tcm182 Wake-Up Receiver des Fraunhofer Instituts für Integrierte Schaltungen (IS), welcher bei 868 MHz einen Strombedarf von etwa 10 μA und eine Empfindlichkeit von –60 dBm aufweist.
Mit einer Knopfzellenbatterie des Typs CR2032 kann der tcm182 Wake-Up Receiver etwa 2 Jahre betrieben werden.
Ein Wake-Up Empfänger wird ferner beispielsweise in der WO 2009/078600 gezeigt.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung den Energiebedarf eines elektronischen Systems weiter zu senken und ein Adressieren einer Vielzahl elektronischer Systeme mit einem Wecksignal zu ermöglichen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Sender mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, einen Empfänger mit den Merkmalen des Patentanspruchs 4, ein Luft- und Raumfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Patenanspruchs 11 gelöst.
Demgemäß ist vorgesehen:
Ein Sender zum Wecken von elektronischen Systemen, mit einem ersten Signalgenerator, welcher dazu ausgebildet ist, ein Trägersignal mit einer ersten Frequenz zu erzeugen, einem zweiten Signalgenerator, welcher dazu ausgebildet ist, ein Informationssignal mit einer zweiten Frequenz zu erzeugen, einem Einseitenband-Modulator, welcher dazu ausgebildet ist, das Informationssignal mittels des Trägersignals zu modulieren, einer Sendvorrichtung, welche dazu ausgebildet ist, das erzeugte Trägersignal und das modulierte Informationssignal auszusenden.
Ein Empfänger für elektronische Systeme, mit einer Mischeinrichtung, welche dazu ausgebildet ist, ein empfangenes Funksignal mit sich selbst zu mischen und ein gemischtes Funksignal auszugeben, einem Demodulator, welcher dazu ausgebildet ist, das ausgegebene gemischte Funksignal zu demodulieren und ein demoduliertes Funksignal auszugeben, einem Adressdecoder, welcher dazu ausgebildet ist, das demodulierte Funksignal mit einem vorgegebenen Adresscode zu vergleichen und ein Wecksignal auszugeben, wenn das demodulierte Funksignal den vorgegebenen Adresscode aufweist.
Ein Luft- oder Raumfahrzeug, mit mindestens einem erfindungsgemäßen Sender und mit mindestens einem elektronischen System, welches einen erfindungsgemäßen Empfänger aufweist.
Ein Verfahren zum Wecken eines elektronischen Systems, insbesondere im Luft- oder Raumfahrtbereich, mit den Schritten Bereistellen eines erfindungsgemäßen Senders, Bereitstellen eines erfindungsgemäßen Empfängers, Aussenden eines Trägersignals und eines einseitenbandmodulierten Informationssignals, Empfangen eines Funksignals, welches das ausgesendete Trägersignals und das modulierte Informationssignal aufweist, Mischen des empfangenen Funksignals mit sich selbst, Demodulieren des mit sich selbst gemischten Funksignals, Vergleichen des demodulierten Funksignals mit einem vorgegebenen Adresscode und Ausgeben eines Wecksignals, wenn das demodulierte Funksignals den vorgegebenen Adresscode aufweist.
Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Erkenntnis besteht darin, dass die Auswertung eines auf übliche Art modulierten Funksignals im Empfänger eine aufwändige Auswerteelektronik erfordert. Eine solche Auswerteelektronik führt dazu, dass sich der Energiebedarf des Empfängers erhöht.
Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht nun darin, dieser Erkenntnis Rechnung zu tragen und eine Möglichkeit vorzusehen, bei welcher ein Funksignal zum Wecken eines elektronischen Systems ausgewertete werden kann, ohne eine solche aufwändige Elektronik einsetzen zu müssen.
Dazu wird ein Funksignal ausgesendet, welches sowohl ein Trägersignal einer ersten Frequenz als auch ein Informationssignal einer zweiten Frequenz aufweist, welches mittels des Trägersignals moduliert wurde. Insbesondere ist eine Einseitenbandmodulation des Informationssignals mittels des Trägersignals vorgesehen. Ein solches Informationssignal kann im Empfänger durch ein einfaches Mischen des empfangenen Funksignals, welches sowohl das Informationssignal als auch das Trägersignal aufweist, mit sich selbst rekonstruiert werden.
Wird das Informationssignal mittels des Trägersignals durch eine Einseitenbandmodulation moduliert, wird das Informationssignal im Frequenzbereich auf eine Frequenz verschoben, welche bei der Summe der ersten Frequenz und der zweiten Frequenz liegt und damit dem oberen Seitenband einer herkömmlichen Frequenzmischung entspricht. Auf Grund der Eigenschaft der Einseitenbandmodulation, nur eines der bei einer Frequenzmischung entstehenden Seitenbänder auszugeben, wird das untere Seitenband, welches bei der ersten Frequenz minus der zweiten Frequenz liegt, nicht erzeugt. Wird nun das empfangene Funksignal mit sich selbst gemischt, wird das Informationssignal direkt zurück auf die zweite Frequenz verschoben und kann weiterverarbeitet werden.
Wird, wie oben beschrieben, zum Wecken eines elektronischen Systems ein Trägersignal und ein Informationssignal ausgesendet, wird die Bandbreite der ausgesendeten Signale im Wesentlichen von der Bandbreite des Informationssignals bestimmt. Sollen beispielsweise Adresscodes in dem Informationssignal übertragen werden, um das zu weckende elektronische System zu identifizieren, kann das Informationssignal an die Anzahl der zu adressierenden elektronischen Systeme angepasst werden. Insbesondere kann das Informationssignal mit einer Bandbreite von 500 Hz bis 10 kHz, insbesondere auch 1 kHz bis 5 kHz und 1 kHz bis 2 kHz vorgesehen werden.
Ferner können dabei auch die erste Frequenz und die zweite Frequenz in nahezu beliebigen Bereichen gewählt werden, die für die jeweilige Anwendung geeignet erscheinen. Die erste Frequenz kann insbesondere auch zwischen 1 GHz und 10 GHz, zwischen 3 GHz und 7 GHz sowie bei 4,3 GHz liegen. Die zweite Frequenz kann in einem Abstand zwischen 1 MHz und 1 GHz, insbesondere zwischen 10 MHz und 200 MHz von der ersten Frequenz liegen. Andere Beträge der ersten Frequenz und der zweiten Frequenz sind ebenfalls möglich.
Das gezielte Wecken von elektronischen Systemen gemäß der vorliegenden Erfindung kann sehr zuverlässig durchgeführt werden. Um ein fehlerhaftes Wecken eines elektronischen Systems bei der vorliegenden Erfindung hervorzurufen, müssten Störsignale in einem sehr engen Frequenzbereich um die erste Frequenz und die zweite Frequenz an dem Empfänger empfangen werden. Ferner müsste das Störsignal bei der zweiten Frequenz noch dazu den Adresscode des elektronischen Systems aufweisen, welches die Störsignale empfängt. Daher bietet die vorliegende Erfindung ferner den Vorteil, dass ein fehlerhaftes Wecken von elektronischen Systemen sehr unwahrscheinlich ist.
In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist der zweite Signalgenerator dazu ausgebildet, das Informationssignal zumindest entsprechend einem Adresscode und/oder einer Kanalnummer und/oder einer Zeitschlitznummer und/oder einem Zugriffscode zu erzeugen. Wird die Möglichkeit gegeben, in dem Informationssignal eine Vielzahl von Informationen bereitzustellen, können dem elektronischen System z. B. wichtige Betriebsparameter für eine Funkdatenübertragung bereits vor Beginn der Funkdatenübertragung mitgeteilt werden. Damit wird ein schneller und sicherer Verbindungsaufbau sichergestellt.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist der zweite Signalgenerator dazu ausgebildet, das Informationssignal durch eine Frequenzmodulation und/oder eine Amplitudenmodulation und/oder ein analoges Modulationsverfahren und/oder ein digitales Modulationsverfahren zu erzeugen. Werden unterschiedliche Modulationsverfahren vorgesehen, um dem Informationssignal Daten einzuprägen, kann das Informationssignal an die Anforderungen unterschiedlicher Anwendungen flexibel angepasst werden. Insbesondere können dabei sowohl Bandbreitenbeschränkungen auf Grund der Einsatzumgebung als auch die benötigte Datenübertragungsrate berücksichtigt werden.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist der Demodulator als ein Detektorempfänger und/oder ein Diskriminator und/oder ein anderer Demodulator ausgeführt. Insbesondere ist der Demodulator derart ausgeführt, dass er in der Lage ist, das durch eine Frequenzmodulation und/oder eine Amplitudenmodulation und/oder ein analoges Modulationsverfahren und/oder ein digitales Modulationsverfahren erzeugte Informationssignal zu demodulieren.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung weist die Mischeinrichtung ein nichtlineares elektrisches Element, z. B. eine Diode, insbesondere eine Schottky-Diode, und/oder einen Feldeffekttransistor mit einem Eingang und/oder einen Feldeffekttransistor mit zwei Eingängen auf. Wird eine Mischvorrichtung bereitgestellt, welche lediglich aus passiven elektronischen Bauelementen besteht, ermöglicht dies, die Energieaufnahme des Empfängers niedrig zu halten.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist eine Antenne zum Empfangen des Funksignals, welches ein Trägersignal einer ersten Frequenz und ein mittels des Trägersignals durch Einseitenbandmodulation moduliertes Informationssignal einer zweiten Frequenz aufweist, vorgesehen. Zusätzlich oder alternativ ist vor der Mischeinrichtung ein erstes Filter vorgesehen, welcher das empfangene Funksignal derart filtert, dass das empfangene gefilterte Funksignal zumindest das Trägersignal und das einseitenbandmodulierte Informationssignal aufweist. Wird eine dedizierte Antenne vorgesehen, um das Funksignal zu empfangen, kann diese Antenne insbesondere für den Empfang von Signalen bei der ersten Frequenz und der zweiten Frequenz angepasst werden. Dadurch kann die Empfangsleistung des Empfängers erhöht werden.
Wird das erste Filter vorgesehen, kann das Signal, welches in dem Empfänger verarbeitet werden muss, bereits vor der Mischung mit sich selbst auf die relevanten Frequenzbereiche beschränkt werden. In dem Funksignal enthaltene Störungen werden so frühzeitig eliminiert und eine sichere Erkennung der Information in dem Informationssignal wird möglich.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist zwischen der Mischeinrichtung und dem Demodulator ein zweites Filter vorgesehen, welches dazu ausgebildet ist, das gemischte Funksignal derart zu filtern, dass ein gefiltertes Funksignal zumindest das Informationssignal mit der zweiten Frequenz aufweist. Bei der Mischung des gefilterten Funksignals mit sich selbst können in Abhängigkeit von der Mischeinrichtung neben dem Informationssignal bei der zweiten Frequenz noch weitere Mischprodukte entstehen. Wird ein zweites Filter vorgesehen, welches lediglich Signale in den interessierenden Frequenzbereichen passieren lässt, können diese unerwünschten Mischprodukte eliminiert werden. Dadurch wird ein sicheres Erkennen der in dem Informationssignal enthaltenen Informationen möglich.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist zwischen der Mischeinrichtung und dem Demodulator ferner ein erster Verstärker vorgesehen, welcher dazu ausgebildet ist, das gemischte Funksignal zu verstärken. Wird das gemischte Funksignal verstärkt, wird die Demodulation des gemischten Funksignals erleichtert, da auf Grund der verstärkten Signalpegel die Empfindlichkeit des Demodulators geringer sein kann, als ohne die Verstärkung.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist zwischen dem Demodulator und dem Adressdecoder ein zweiter Verstärker vorgesehen, welcher das demodulierte Funksignal derart verstärkt, dass das demodulierte Funksignal von dem Adressdecoder auswertbar ist. Ein solcher Verstärker ermöglicht eine sichere Auswertung des Informationssignals. Ferner ermöglicht der zweite Verstärker eine Signalanpassung zwischen dem Demodulator und dem Adressdecoder, falls diese z. B. für unterschiedliche Signalpegel ausgelegt sind.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung steuert ein energiebedarfsarmer Taktgeber den Empfänger und aktiviert diesen in einem festen Taktverhältnis. Insbesondere ist dabei die Zeitdauer, während welcher der Empfänger deaktiviert ist länger, als die Zeitdauer, während welcher der Empfänger aktiviert ist. Dabei kann der Empfänger umso schneller auf Aufwecksignale reagieren, je häufiger er eingeschaltet ist. Das Taktverhältnis für das Einschalten des Empfängers kann daher je nach Anwendung optimiert und angepasst werden.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung können Komponenten des Empfängers in einem energiearmen Zustand verharren, bis diese an deren Eingang ein Signal detektieren. Erst dann wechseln die jeweiligen Komponenten in einen Normalbetrieb und verarbeiten das jeweilige Signal. Dadurch kann der Energiebedarf des Empfängers weiter reduziert werden.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung kann die Empfangsantenne des Empfängers auch als Antenne für die Datenübertragung des elektrischen Systems genutzt werden. Zusätzlich oder alternativ kann auch das erste Filter für die Datenübertragung des elektrischen Systems genutzt werden. Dadurch können die Komplexität und die Kosten des elektrischen Systems reduziert werden.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren der Zeichnung näher erläutert.
Von den Figuren zeigen:
1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Senders;
2 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Empfängers;
3 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Luft- und Raumfahrzeugs;
4 ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens; und
5 ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Empfängers.
In den Figuren bezeichnen dieselben Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.
1 zeigt ein Blockschaltbild einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Senders 1.
Der Sender 1 weist einen ersten Signalgenerator 2 auf, welcher als Oszillator 2 einer festen Frequenz ausgeführt ist und ein Trägersignal TS ausgibt. Ferner weist der Sender 1 einen zweiten Signalgenerator 3 auf, welcher als AM-Modulator 3 ausgeführt ist und ein Informationssignal IS ausgibt. Ein Einseitenband-Modulator 4 erzeugt aus dem Informationssignal IS mittels des Trägersignals TS durch eine Einseitenbandmodulation das modulierte Informationssignal mod(IS, TS). Schließlich sendet eine Sendevorrichtung 5 das Trägersignal TS und das modulierte Informationssignal mod(IS, TS) als Funksignal FS aus.
In 1 erzeugt der AM-Modulator 3 das Informationssignal IS, welchem per Amplitudenmodulation eine geringe Anzahl Daten aufgeprägt werden. Bei diesen Daten handelt es sich um den Adresscode eines zu weckenden elektronischen Systems. In weiteren Ausführungsformen können dem Informationssignal IS weitere Daten aufgeprägt werden. Solche Daten können z. B. eine Kanalnummer, eine Zeitschlitznummer, ein Zugriffscode oder dergleichen sein. Beispielsweise können dem Informationssignal IS Daten aufgeprägt werden, welche Parameter für die Funkkommunikation mit dem zu weckenden elektronischen System definieren.
In weiteren Ausführungsformen ist der zweite Signalgenerator 3 als FM-Modulator 3 oder als ein beliebiger anderer Modulator 3 ausgebildet, welcher dazu geeignet ist, dem Informationssignal IS Daten aufzuprägen.
2 zeigt ein Blockschaltbild einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Empfängers 10.
Der Empfänger 10 weist eine als Schottky-Diode 11 ausgeführte Mischeinrichtung 11 auf, welche ausgeführt ist, das empfangene Funksignal FS mit sich selbst zu mischen. Das gemischte Funksignal gem(FS) wird daraufhin von einem AM-Demodulator 12, beispielsweise von einem Detektorempfänger 12, demoduliert und als demoduliertes Funksignal demod(FS) an einen Adressdecoder 13 weitergeleitet. Der Adressdecoder 13 gibt ein Wecksignal WS aus, wenn das demodulierte Funksignal demod(FS) einen vorgegebenen Adresscode aufweist.
In weiteren Ausführungsformen ist der Demodulator 13 als FM-Demodulator 13, beispielsweise als Diskriminator 13, ausgebildet. In noch weiteren Ausführungsformen ist der Demodulator 13 als ein beliebiger Demodulator 13 ausgebildet, welcher dazu geeignet ist, das demodulierte Funksignal (FS) zu demodulieren, um die in dem Informationssignal IS enthaltene Information zu erhalten.
3 zeigt ein Blockschaltbild einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Luft- und Raumfahrzeugs 20.
Ein Luft- und Raumfahrzeug 20 in 3 ist als Flugzeug 20 ausgebildet, welches einen Sender 1 und ein elektronisches System 21 aufweist. Das elektronische System 21 weist ferner einen Empfänger 10 auf, welcher dazu ausgebildet ist, das elektronische System 21 zu wecken, wenn der Empfänger 10 ein geeignetes Funksignal FS von dem Sender 1 empfängt.
In weiteren Ausführungsformen kann das Flugzeug 20 mehr als ein elektronisches System 21 aufweisen. Beispielsweise kann das Flugzeug 20 an jedem Sitz ein elektronisches System 21 aufweisen.
In weiteren Ausführungsformen kann das Luft- und Raumfahrzeug 20 als Raumfahrzeug 20, z. B. als Rakete 20, ausgebildet sein.
Anstelle der Anwendung in einem Luft- oder Raumfahrzeug ist ebenso die Anwendung in einem Land- oder Wasserfahrzeug denkbar.
4 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird in einem ersten Schritt S1 ein erfindungsgemäßer Sender 1 bereitgestellt. In einem zweiten Schritt S2 wird ein erfindungsgemäßer Empfänger 10 bereitgestellt. Daraufhin werden in einem dritten Schritt S3 ein Trägersignal TS und ein moduliertes Informationssignal mod(IS, TS) ausgesendet. Das ausgesendete Funksignal FS, welches das ausgesendete Trägersignal TS und das modulierte Informationssignal mod(IS, TS) aufweist, wird in einem vierten Schritt S4 von einem Empfänger 10 empfangen. Daraufhin wird das empfangene Funksignal FS in einem fünften Schritt S5 mit sich selbst gemischt. Das mit sich selbst gemischte Funksignal gem(FS) wird in einem sechsten Schritt S6 demoduliert. In einem siebten Schritt S7 wird das demodulierte Funksignal demod(FS) mit einem vorgegebenen Adresscode verglichen und ein Wecksignal WS ausgegeben, falls das demodulierte Funksignal demod(FS) den vorgegebenen Adresscode aufweist.
5 zeigt ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Empfängers 10.
Der Empfänger 10 in 5 unterscheidet sich von dem Empfänger in 1 dahingehend, dass vor der Mischeinrichtung 11 eine Antenne 14 und ein der Antenne 14 nachgeschalteter erstes Filter 15 vorgesehen sind. Dabei ist die Antenne 14 für den Frequenzbereich angepasst, in welchem das Trägersignal TS und das einseitenbandmodulierte Informationssignal mod(IS, TS) liegen. Das Filter 15 ist in 5 als Bandpassfilter 15 ausgeführt, welcher ebenfalls dazu angepasst ist, Signale in dem Frequenzbereich passieren zu lassen, in welchem das Trägersignal TS und das einseitenbandmodulierte Informationssignal mod(IS, TS) liegen. Nach der Mischeinrichtung 11 ist in 5 ein erster Verstärker 17 vorgesehen, welcher das mit sich selbst gemischte Funksignal gem(FS) verstärkt und einem zweiten Filter 16 zuführt. Das zweite Filter 16 ist als stark frequenzselektives Filter 16 ausgeführt, welches für die zweite Frequenz, also die Frequenz des ursprünglichen Informationssignals IS angepasst ist. Dadurch werden Rauschen und Fremdsignale in dem gemischte Funksignal gem(FS) reduziert. Schließlich ist nach dem Demodulator 12 ein zweiter Verstärker 18 vorgesehen, welcher das demodulierte Funksignal demod(FS) derart verstärkt, dass dieses von dem Adressdecoder 13 verarbeitet werden kann.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorliegend beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizier bar.
Beispielsweise kann die vorliegende Erfindung in anderen Fahrzeugen, als in Luft- und Raumfahrzeugen verwendet werden. Zum Beispiel kann die vorliegende Erfindung in Schiffen, Kraftfahrzeugen und Schienenfahrzeugen eingesetzt werden.
Bezugszeichenliste

1: Sender
2: Signalgenerator
3: Signalgenerator
4: Einseitenband-Modulator
5: Sendevorrichtung
10: Empfänger
11: Mischeinrichtung
12: Demodulator
13: Adressdecoder
14: Antenne
15: Filter
16: Filter
17: Verstärker
18: Verstärker
20: Luft- und Raumfahrzeug
21: elektronisches System
TS: Trägersignal
IS: Informationssignal
FS: Funksignal
WS: Wecksignal
mod(IS, TS): moduliertes Informationssignal
gem(FS): gemischtes Funksignal
demod(FS): demoduliertes Funksignal
S1–S7: Verfahrensschritte

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2009/078600 [0011]

Claims

Sender zum Wecken von elektronischen Systemen (21), mit: einem ersten Signalgenerator (2), welcher dazu ausgebildet ist, ein Trägersignal (TS) mit einer ersten Frequenz zu erzeugen; einem zweiten Signalgenerator (3), welcher dazu ausgebildet ist, ein Informationssignal (IS) mit einer zweiten Frequenz zu erzeugen; einem Einseitenband-Modulator (4), welcher dazu ausgebildet ist, das Informationssignal (IS) mittels des Trägersignals (TS) zu modulieren und als moduliertes Informationssignal (mod(IS, TS)) bereitzustellen; einer Sendvorrichtung (5), welche dazu ausgebildet ist, das erzeugte Trägersignal (TS) und das modulierte Informationssignal (mod(IS, TS)) auszusenden.
Sender nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Signalgenerator (3) dazu ausgebildet ist, das Informationssignal (IS) zumindest entsprechend einem Adresscode und/oder einer Kanalnummer und/oder einer Zeitschlitznummer und/oder einem Zugriffscode zu erzeugen.
Sender nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Signalgenerator (3) dazu ausgebildet ist, das Informationssignal (IS) durch eine Frequenzmodulation und/oder eine Amplitudenmodulation und/oder ein analoges Modulationsverfahren und/oder ein digitales Modulationsverfahren zu erzeugen.
Empfänger für elektronische Systeme (21), mit: einer Mischeinrichtung (11), welche dazu ausgebildet ist, ein empfangenes Funksignal (FS) mit sich selbst zu mischen und ein gemischtes Funksignal (gem(FS)) auszugeben; einem Demodulator (12), welcher dazu ausgebildet ist, das ausgegebene gemischte Funksignal (gem(FS)) zu demodulieren und ein demoduliertes Funksignal (demod(FS)) auszugeben; einem Adressdecoder (13), welcher dazu ausgebildet ist, das demodulierte Funksignal (demod(FS)) mit einem vorgegebenen Adresscode zu vergleichen und ein Wecksignal auszugeben, wenn das demodulierte Funksignal (demod(FS)) den vorgegebenen Adresscode aufweist.
Empfänger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischeinrichtung (11) ein nichtlineares elektrisches Element und/oder eine Diode, insbesondere eine Schottky-Diode und/oder einen Feldeffekttransistor mit einem Eingang und/oder einen Feldeffekttransistor mit zwei Eingängen aufweist.
Empfänger nach einem der Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Antenne (14) zum Empfangen des Funksignals (FS), welches ein Trägersignal (TS) einer ersten Frequenz und ein mittels des Trägersignals (TS) durch Einseitenbandmodulation moduliertes Informationssignal (mod(IS, TS)) einer zweiten Frequenz aufweist, vorgesehen ist und vor der Mischeinrichtung (11) ein der Antenne (14) nachgeschalteter erster Filter (15) vorgesehen ist, welcher das empfangene Funksignal (FS) derart filtert, dass das empfangene gefilterte Funksignal (FS) zumindest das Trägersignal (TS) und das einseitenbandmodulierte Informationssignal (mod(IS, TS)) aufweist.
Empfänger nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Mischeinrichtung (11) und dem Demodulator (12) ein zweiter Filter (16) vorgesehen ist, welcher dazu ausgebildet ist, das gemischte Funksignal (gem(FS)) derart zu filtern, dass ein gefiltertes Funksignal (FS) zumindest das Informationssignals (IS) der zweiten Frequenz aufweist.
Empfänger nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Mischeinrichtung (11) und dem Demodulator (12) ferner ein erster Verstärker (17) vorgesehen ist, welcher dazu ausgebildet ist, das gemischte Funksignal (gem(FS)) zu verstärken.
Empfänger nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Demodulator (12) und dem Adressdecoder (13) ein zweiter Verstärker (18) vorgesehen ist, welcher das demodulierte Funksignal (demod(FS)) derart verstärkt, dass das demodulierte Funksignal (demod(FS)) von dem Adressdecoder (13) auswertbar ist.
Luft- oder Raumfahrzeug, mit mindestens einem Sender (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und mit mindestens einem elektronischen System (21), welches einen Empfänger (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 9 aufweist.
Verfahren zum Wecken eines elektronischen Systems (21), insbesondere im Luft- oder Raumfahrtbereich, mit den Schritten: Bereistellen (S1) eines Senders (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3; Bereitstellen (S2) eines Empfängers (2) nach einem der Ansprüche 4 bis 9; Aussenden (S3) eines Trägersignals (TS) und eines einseitenbandmodulierten Informationssignals (mod(IS, TS)); Empfangen (S4) eines Funksignals (FS), welches das ausgesendete Trägersignals (TS) und das modulierte Informationssignal (mod(IS, TS)) aufweist; Mischen (S5) des empfangenen Funksignals (FS) mit sich selbst; Demodulieren (S6) des mit sich selbst gemischten Funksignals (FS); Vergleichen (S7) des demodulierten Funksignals (FS) mit einem vorgegebenen Adresscode und Ausgeben eines Wecksignals, wenn das demodulierte Funksignal (FS) den vorgegebenen Adresscode aufweist.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Funksignal (FS) ein Trägersignal (TS) einer ersten Frequenz und ein mittels des Trägersignals (TS) durch eine Einseitenbandmodulation moduliertes Informationssignal (mod(IS, TS)) einer zweiten Frequenz aufweist und wobei das empfangene Funksignal (FS) nach dem Empfangen (S4) derart gefiltert wird, dass das empfangene gefiltertes Funksignal (FS) zumindest das Trägersignal (TS) und das einseitenbandmodulierte Informationssignal (mod(IS, TS)) aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 und 12, wobei nach dem Mischen (S5) des empfangenen Funksignals (FS) mit sich selbst das gemischte Funksignal (gem(FS)) derart gefiltert wird, dass das gefilterte Funksignal (FS) zumindest das Informationssignals (IS) der zweiten Frequenz aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei das gemischte Funksignal (gem(FS)) verstärkt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei nach dem Demodulieren (S6) des mit sich selbst gemischten Funksignals (gem(FS)) das demodulierte Funksignal (demod(FS)) derart verstärkt wird, dass das demodulierte Funksignal (demod(FS)) von einem Adressdecoder (13) auswertbar ist.