DE2833050C2 - Pulse Doppler radar filter arrangement - Google Patents

Pulse Doppler radar filter arrangement

Info

Publication number
DE2833050C2
DE2833050C2 DE2833050A DE2833050A DE2833050C2 DE 2833050 C2 DE2833050 C2 DE 2833050C2 DE 2833050 A DE2833050 A DE 2833050A DE 2833050 A DE2833050 A DE 2833050A DE 2833050 C2 DE2833050 C2 DE 2833050C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
filter
dfl
frequency
clutter
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE2833050A
Other languages
German (de)
Other versions
DE2833050A1 (en
Inventor
Bernt Ingvar Alingsaas Hägerlöf
Bengt Göran Hjalmar Göteborg Isaksson
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Original Assignee
Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB filed Critical Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Publication of DE2833050A1 publication Critical patent/DE2833050A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE2833050C2 publication Critical patent/DE2833050C2/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/50Systems of measurement based on relative movement of target
    • G01S13/52Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds
    • G01S13/522Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds using transmissions of interrupted pulse modulated waves
    • G01S13/524Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds using transmissions of interrupted pulse modulated waves based upon the phase or frequency shift resulting from movement of objects, with reference to the transmitted signals, e.g. coherent MTi
    • G01S13/526Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds using transmissions of interrupted pulse modulated waves based upon the phase or frequency shift resulting from movement of objects, with reference to the transmitted signals, e.g. coherent MTi performing filtering on the whole spectrum without loss of range information, e.g. using delay line cancellers or comb filters

Description

Die Erfindung betrifft eine Filteranordnung in dem Empfänger eines Impuis-Dopplerradars zur Unterdrükkung unerwünschter Störflecksignale bzw. Echosignale innerhalb eines bestimmten unteren und bestimmten höheren Geschwindigkeitsbereichs eines empfangenen Zielobjektechos, welches das Ansprechsignal von Radarimpulsen bildet, das von dem Radar mit unregelmäßiger Impulswiederholungsfrequenz (»Staffelung«) ausgesendet wird, wobei die Anordnung ein erstes und ein zweites Digitalfilter enthält, wovon die Frequenzgrenze zwischen dem Durchlaß- und dem Sperrband des ersten Filters so gewählt ist, daß die Störfleckensignalc innerhalb des unteren Geschwindigkeitsbereichs in das Sperrband des ersten Filters fallen, jedoch derart, daß das gewünschte Zielobjektechosignal in sein Durchlaßband fällt. Derartige »Störflecksignale« können beispielsweise durch den Boden, das Meer oder Regen verursacht werden.
Es gehört zu den Aufgaben eines Radarempfängers, Radarechos bzw. sogenannte »Störflecke« zu unterdrükken, die durch Reflexionen an nicht relevanten Zielobjekten verursacht werden, beispielsweise am Boden, auf dem Meer oder durch Niederschläge (Regen oder Schnee), und nur das gewünschte sich bewegende Zielobjekt, beispielsweise ein Flugzeug, zu erfassen. Zu diesem Zweck wird die Geschwindigkeitsdifferenz der unerwünschten Zielobjekte bezüglich des oder der gewünschten Zielobjekte herangezogen. Bei einem Kohärentimpuls-Dopplerradar bekannter Art wird ein gepulstes Hochfrequenzsignal mit einer bestimmten Trägerfrequenz übertragen, das nach Reflexion an einem bewegten Zielobjekt mit einer bestimmten geänderten Frequenz fo ±fd zurückkehrt, während die Änderung fd von der Dopplerverschiebung abhängt, d. h. der Radialgeschwindigkeit des bewegten Zielobjektes relativ zu der Radarstation. Das ankommende Echosignal wird in dem Empfänger mit der Trägerfrequenz fo gemischt, wobei die Dopplerfrequenz fd erhalten wird. Würde das ausgesendete Signal (die Trägerfrequenz fo) nicht gepulst, so würde ein reines Sinussignal erhalten, dessen Frequenz die Dopplerfrequenz fd ist. Da das ausgesendete Signal mit einer Impulsfrequenz.//? = 1 IT, worin T die Periodenzeit ist, gepulst wird, gibt der Empfänger ein gepulstes Signal ab, das sinusmoduliert ist, wobei die Modulationsgröße eine Frequenz aufweist, die gleich der Dopplerfrequenz fd ist. Ferner enthält das empfangene Signal Frequenzkomponenten, die von unerwünschten Zielobjekten ausgehen, was dazu führt, daß das
The invention relates to a filter arrangement in the receiver of a pulse Doppler radar for suppressing unwanted clutter signals or echo signals within a certain lower and certain higher speed range of a received target object echo, which forms the response signal of radar pulses that are transmitted by the radar with an irregular pulse repetition frequency ("staggering") is emitted, the arrangement containing a first and a second digital filter, of which the frequency limit between the pass band and the stop band of the first filter is chosen so that the clutter signals fall within the lower speed range in the stop band of the first filter, but such that the desired target echo signal falls within its passband. Such "clutter signals" can be caused, for example, by the ground, the sea or rain.
One of the tasks of a radar receiver is to suppress radar echoes or so-called »clutter«, which are caused by reflections on irrelevant target objects, for example on the ground, on the sea or by precipitation (rain or snow), and only the desired moving ones To capture target object, for example an aircraft. For this purpose, the speed difference between the undesired target objects and the desired target object or objects is used. In a coherent pulse Doppler radar of known type, a pulsed high-frequency signal with a certain carrier frequency is transmitted which, after reflection on a moving target object, returns with a certain changed frequency fo ± fd , while the change fd depends on the Doppler shift, i.e. the relative radial velocity of the moving target object to the radar station. The incoming echo signal is mixed in the receiver with the carrier frequency fo , the Doppler frequency fd being obtained. If the transmitted signal (the carrier frequency fo) were not pulsed, a pure sinusoidal signal would be obtained, the frequency of which is the Doppler frequency fd . Since the transmitted signal has a pulse frequency //? = 1 IT, where T is the period time, the receiver outputs a pulsed signal which is sine-modulated, the modulation quantity having a frequency which is equal to the Doppler frequency fd . Furthermore, the received signal contains frequency components emanating from undesired targets, which leads to the

empfangene Signal nicht rein sinusförmig moduliert ist. Das empfangene und in dem Empfänger gemischte Signal enthält folglich eine Anzahl von erwünschten und von unerwünschten Fiequenzkomponenten.received signal is not modulated in a purely sinusoidal manner. The received and mixed in the receiver Signal thus contains a number of wanted and unwanted sequence components.

Es ist bereits bekannt, Filter (sogenannte Dopplerfilter) in einem Empfänger für Impuls-Dopplerradargeräte vorzusehen, wobei die Aufgabe dieser Filter darin besteht, in einem möglichst hohen Ausmaße die Frequenzkomponenten zu unterdrücken, die von den unerwünschten Zielobjekten ausgehen, hauptsächlich die niedrigen Frequenzkomponenten, die vom Boden, von der See und von Niederschlagen verursacht werden. Das Dopplerfilter kann aus einem Digitalfilter bestehen, das die Komponenten eliminiert, deren Frequenzen niedriger sind als ein bestimmter Wert, der einer bestimmten Zielobjektgeschwindigkeit entspricht. Ein derartiges Dopplerfilter zeigt innerhalb des von der Periodenzeit / des Radarsenders bestimmten Frequenzbandes eine bestimmte Charakteristik, die in der Fig. 1 der beigefügten Zeichnung gestrichelt eingezeichnet ist. Dabei ist es erwüfßcht, daß das Filter für niedrige Frequenzen eine Bandsperrencharakteristik aufweist, die beispielsweise kleiner als 1 /8 T ist, wobei das Filter für hohe Frequenzwerte eine Bandfiltercharakteristik aufweist, was zu dem Ergebnis führt, daß eventuelle bewegte Zielobjekte, deren Radialgeschwindigkeit größer ist als diejenige der »Störflecken«, erfaßt werden können. Die Verwendung eines Dopplerfilters ist jedoch durch die Größe des Durchlaßbandes beschränkt. Wenn beispielsweise die obere Frequenzgrenze des Filter-Sperrbandes fmax ** 1/8 Γ ist und die Periodenzeit T der Radarimpulse nach unten durch den erwünschten Bereich Rmax begrenzt ist, so gilt T = 2Rmax/c, worin c die Ausbreitungsgeschwindigkeit ist; die höchste Störfleckengeschwindigkeit in dem Filter-Sperrband ist vmax = Xc/l6Rmax, worin λ = Radarwellenlänge. Wenn beispielsweise λ = 1 dm (das 5-Band) und Rmax = 10.10" m, so gilt vmax « 2 m/s, wodurch impliziert wird, daß nur die Bodenstörflecken durch das Filter unterdrückt werden können, während die übrigen Störflecken mit höheren Frequenzkomponenten unbeeinflußt bleiben.It is already known to provide filters (so-called Doppler filters) in a receiver for pulse Doppler radar devices, the task of these filters being to suppress to the greatest possible extent the frequency components emanating from the undesired target objects, mainly the low frequency components which caused by the soil, the sea and precipitation. The Doppler filter may consist of a digital filter that eliminates the components whose frequencies are lower than a certain value corresponding to a certain target object speed. Such a Doppler filter shows a certain characteristic within the frequency band determined by the period time / of the radar transmitter, which is shown in dashed lines in FIG. 1 of the accompanying drawing. It is desirable that the filter for low frequencies has a band-stop characteristic which is, for example, less than 1/8 T , the filter for high frequency values having a band filter characteristic, which leads to the result that any moving target objects whose radial velocity is greater than that of the "blemishes" can be detected. However, the use of a Doppler filter is limited by the size of the passband. If, for example, the upper frequency limit of the filter stop band is fmax ** 1/8 Γ and the period time T of the radar pulses is limited downwards by the desired range Rmax , then T = 2Rmax / c, where c is the propagation speed; the highest clutter velocity in the filter stopband is vmax = Xc / l6Rmax, where λ = radar wavelength. For example, if λ = 1 dm (the 5-band) and Rmax = 10.10 "m, then vmax << 2 m / s, which implies that only the ground clutter can be suppressed by the filter, while the remaining clutter with higher frequency components remain unaffected.

Wenn das Radar auf der unteren PRF-Mode betrieben wird, d. h. die Periodenzeit T wird so abgestimmt, daß alle interessierenden Radarechos vor der Aussendung des nächsten Radarimpulses reflektiert und empfangen werden, so wird dadurch impliziert, daß die Dopplerfrequenz fd des Zielobjektes größer sein kann als die Impulswiederholungsfrequenz 1/7". Wie aus Fi g. 1 hervorgeht, führt dies jedoch dazu, daß auch d&t Zielobjektecho von dem Dopplerfilter für sogenannte Blindgeschwindigkeiten unterdrückt werden kann, genauer für solche Geschwindigkeiten, die Dopplerfrequenzen ergeben, welche Vielfache der Frequenz 1/7" sind. Es ist bereits bekannt, die Unterdrückung derartiger Zielobjektechos zu verhindern, indem eine sogenannte »Staffelung« eingeführt wird, indem also die Periodenzeit T sich von einem ausgesendeten Radarimpuls zu dem darauffolgenden ändert.If the radar is operated in the lower PRF mode, ie the period time T is adjusted so that all radar echoes of interest are reflected and received before the next radar pulse is transmitted, this implies that the Doppler frequency fd of the target object can be greater than the pulse repetition frequency 1/7 ". As can be seen from Fig. 1, however, this means that d & t target object echo can also be suppressed by the Doppler filter for so-called blind speeds, more precisely for speeds that result in Doppler frequencies which are multiples of the frequency 1/7 " are. It is already known to prevent such target object echoes from being suppressed by introducing a so-called “graduation”, that is to say in that the period time T changes from one transmitted radar pulse to the next.

Ein weiteres bekanntes Verfahren zur Eliminicrung des unerwünschten Störfleckenspektrums besteht darin, eine Geschwindigkeitskompensation vor der Siebung in dem Dopplerfilter durchzuführen. Dabei wird die Störfleckengeschwindigkeit geschätzt, beispielsweise durch Phasenmessung während aufeinanderfolgender Überstreichvorgänge. Beispielsweise durch Regelung des Lokalozillators des Empfängers kann das Störfleckenspektrum so verschoben werden, daß seine dominierende Komponente den Wert 0 annimmt und folglich innerhalb des Unterdrückungsbandes des Filters liegt. Bei diesem Verfahren wird jedoch vorausgesetzt, daß das Störflekkcnspektrum eine dominierende Komponente aufweist, die leicht berechnet werden kann.Another known method for eliminating the unwanted clutter spectrum is to to carry out a speed compensation before the sieving in the Doppler filter. This becomes the clutter speed estimated, for example by phase measurement during successive sweeps. For example, by regulating the local oscillator of the receiver, the clutter spectrum be shifted so that its dominant component assumes the value 0 and consequently within of the suppression band of the filter. In this method, however, it is assumed that the Störflekkcnspektrum has a dominant component that can be easily calculated.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Dopplerfilteranordnung im Empfänger eines Impuls-Dopplerradars zu schaffen, mit dem eine Ausfiltrierung der niedrigen Boden- und Meeres-Störfleckenfrequenzen sowie eine Ausfiltrierung der übrigen Störflecken mit höherer Dopplerfrequenz mittels Digitalfiltern bekannter Auslegung erfolgen kann.The object of the invention is to provide a Doppler filter arrangement in the receiver of a pulse Doppler radar create, with which a filtering out of the low ground and sea clutter frequencies as well as a filtering out the remaining clutter with a higher Doppler frequency by means of digital filters of known design can be done.

Diese Aufgabe wird durch eine Filteranordnung der eingangs beschriebenen Art gelöst, die gemäß der Erfindung gekennzeichnet ist durch eine Schaltungsvorrichtung, die mit dem Ausgang des ersten Filters verbunden ist, zur Berechnung einer dominierenden Frequenzkomponente des Störfleckensignals innerhalb des höheren Geschwindigkeitsbereichs und zur Durchführung einer Frequenzüberführung der aus dem ersten Filter gewonnenen Störfleckensignale derart, daß die Mittelfrequenz der Störfleckensignale innerhalb des höheren Geschwindigkeitsbereichs einen Wert annimmt, der niedriger ist als der Wert vor der Überführung, wobei der Ausgang der Schaltungsvorrichtung mit dem Eingang des zweiten Digitalfilters verbunden ist, dessen Sperrband hauptsächlich zusammenfällt mit dem Sperrband des ersten Filters bei niedrigen Frequenzen, zur Unterdrückung der Störfleckensignale, die vor der Überführung in dem höheren Geschwindigkeitsbereich liegen.This object is achieved by a filter arrangement of the type described in the introduction, which according to the invention is characterized by a circuit device connected to the output of the first filter is to calculate a dominant frequency component of the clutter signal within the higher Speed range and to carry out a frequency conversion of the obtained from the first filter Clutter signals such that the center frequency of the clutter signals within the higher Speed range assumes a value that is lower than the value before the overpass, where the The output of the circuit device is connected to the input of the second digital filter, the stop band of which mainly coincides with the stop band of the first filter at low frequencies, for suppression the clutter signals that are in the higher speed range prior to the overpass.

Die Erfindung basiert also auf dem zuvor erwähnten bekannten Verfahren, zeigt jedoch den zusätzlichen Vorteil, daß, weil die Berechnung der bewegten Störflecken nach dem Ausfiltrieren der Eodenstörflecken erfolgt, diese Störnecken die Berechnung nicht beeinflussen.The invention is thus based on the previously mentioned known method, but shows the additional advantage that, because the calculation of the moving clutter occurs after filtering out the Eoden clutter, these snails do not affect the calculation.

Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Von den Figuren zeigtFurther features and usefulnesses of the invention emerge from the description of exemplary embodiments based on the figures. From the figures shows

F i g. 1 ein Frequenzdiagramm, in dem einerseits das Frequenzspektrum eines empfangenen Radarsignals und andererseits eine bestimmte ausgewählte Filter- oder Siebcharakteristik dargestellt ist;F i g. 1 is a frequency diagram in which, on the one hand, the frequency spectrum of a received radar signal and on the other hand, a certain selected filter or sieve characteristic is shown;

F i g. 2 zu Erläuterungszwecken ein Blockschaltbild bestimmter Einheiten, die in einem Radarempfänger enthalten sind, wobei diese Einheiten de; erfindungsgemäßen Dopplerfilteranordnung vorausgehen;F i g. 2, for explanatory purposes, is a block diagram of certain units included in a radar receiver are, these units de; Doppler filter arrangement according to the invention precede;

Fig. 3 das Prinzip eines erfindungsgemäßen Dopplerfilters in Form eines Blockschaltbildes;3 shows the principle of a Doppler filter according to the invention in the form of a block diagram;

F i g. 4 Einzelheiten eines Digitalfilters bekannter Auslegung, das in der Anordnung nach F i g. 3 enthalten ist; undF i g. 4 details of a digital filter of known design, which in the arrangement according to FIG. 3 is included; and

Fig. 5 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Doppler-Filteranordnung.5 shows a block diagram of an embodiment of the Doppler filter arrangement according to the invention.

In dem in Fig. 1 gezeigten Frequenzdiagramm ist ein S'örfleckenfrequenzspektrum gemeinsam mit dem Spektrum eines ankommenden Zielkörperechos in einem bestimmten Abstand von der Radarstation gezeigt. Die Filtercharakteristik eines in der Dopplerfilteranordnung enthaltenden Digitalfilters ist gestrichelt eingezeichnet und zeigt ein Sperrband einerseits für niedrige Frequenzen, beispielsweise für Frequenzen < 1 /87" und andererseits für Frequenzen zwischen 7/8Γ und MT und dazwischen ein Durchlaßband.In the frequency diagram shown in FIG. 1, a spot frequency spectrum is shown together with the spectrum of an incoming target body echo at a certain distance from the radar station. The filter characteristic of a digital filter contained in the Doppler filter arrangement is shown in dashed lines and shows a stop band on the one hand for low frequencies, for example for frequencies <1/87 "and on the other hand for frequencies between 7 / 8Γ and MT and a passband in between.

Die Filtercharakteristik ist dann periodisch mit einer Periode HT. Das Spektrum des erwünschten Zielkörpers bzw. Targets ist mit s bezeichnet, und der bewegte Störfleck weist ein dominierendes Spektrum su auf, dessen Mittelfrequenz mit fD bezeichnet ist. Das Dopplerfilter, dessen Konstruktion bzw. Auslegung in Verbindung mit den Fig. 4 und 5 näher erläutert wird, hat dabei die Aufgabe, einerseits das Boden-Störfleckenspektrum sg und andererseits das Spektrum sD des dominierenden bewegten Störflecks zu unterdrücken, das hauptsächlich von Niederschlagen (Regen oder Schnee) herrührt.The filter characteristic is then periodic with a period HT. The spectrum of the desired target body or target is denoted by s , and the moving clutter has a dominant spectrum s u , the center frequency of which is denoted by f D. The Doppler filter, the construction or design of which is explained in more detail in connection with FIGS. 4 and 5, has the task of suppressing the ground clutter spectrum sg on the one hand and the spectrum s D of the dominant moving clutter, which is mainly caused by precipitation ( Rain or snow).

Zum besseren Verständnis der Signalbehandlung und der Konstruktion der erfindungsgemäßen Filteranordnung werden zunächst anhand von F i g. 2 diejenigen Einheiten beschrieben, die der Filteranordnung vorausgehen. Am Eingang A erscheint ein SignalFor a better understanding of the signal handling and the construction of the filter arrangement according to the invention, first of all, FIG. 2 describes those units that precede the filter assembly. A signal appears at input A.

AU) = cos [2 κ (fo + fd) l + φ] AU) = cos [2 κ (fo + fd) l + φ]

aus dem Duplexer des Radarempfängers. Die Frequenz fd ist die Dopplerfrequenz für den erwünschten Zielkörper. Das Signal AU) wird den zwei Kanälen / und Q zugeführt, die jeweils einen Mischer 51 bzw. Bl enthalten, gemeinsam mit jeweils einem Analog/Digital-Umsetzer AD 1 bzw. ADl. Dem Mischer B1 bzw. Bl wird ein Referenzsignal Kosinus 2 nfot bzw. Sinus 2 nfot aus einem Rcfcrenzozillator OSC in dem Empfänger zugeführt. Dann werden jeweils die Ausgangssignale Kosinus (2 nfd + φ) und Sinus (2 nfd + φ) erhalten, die dann dem Analog/Digital-Umsetzer AD\ bzw. ADl zugeführt werden. In diesen Umsetzern werden die Signale zu den Abtastmomenten tn mittels Taktimpulsen aus einer Taktschaltung CL abgetastet, so daß die Ausgangssignale X, = Kosinus (2 nfdtn + φ) im Kanal / bzw. XQ = Sinus (2 nfdtn + φ) im Kanal Q erhalten werden. Die Signale X1 Un) und XQ Un) können jeweils dargestellt werden durch das Signalfrom the duplexer of the radar receiver. The frequency fd is the Doppler frequency for the desired target body. The signal AU) is fed to the two channels / and Q , which each contain a mixer 51 or B1 , together with an analog / digital converter AD 1 or AD1. The mixer B or Bl 1 is supplied to a reference signal nfot cosine and sine 2 2 nfot from an Rcfcrenzozillator OSC in the receiver. Then the output signals cosine (2 nfd + φ) and sine (2 nfd + φ) are obtained, which are then fed to the analog / digital converter AD \ or AD1. In these converters, the signals for the sampling moments tn are sampled by means of clock pulses from a clock circuit CL , so that the output signals X, = cosine (2 nfdtn + φ) in channel / or X Q = sine (2 nfdtn + φ) in channel Q can be obtained. The signals X 1 Un) and X Q Un) can each be represented by the signal

Die Abtastmomente können so gewählt werden, daß eine regelmäßige Abtastung durchgeführt wird, d. h. tn = nT(n = 1,2,3 ...), oder derart, daß die Zeit zwischen aufeinanderfolgenden Abtastimpulsen sich innerhalb eines bestimmten Zeitintervalls NT ändert, jedoch dasselbe Abtastmuster nach dem Abtastmoment tn = Nt wiedererscheint, wobei es sich um die sogenannte »Staffelung« handelt. In dem zuletzt genannten Fall gilt, daß die Abtastung zu den Zeitpunkten WVr + tk erfolgt, worin ν = 0,1 ... und k = 0, 1, 2, ..., N-I. The sampling moments can be selected so that regular sampling is carried out, ie tn = nT (n = 1,2,3 ...), or in such a way that the time between successive sampling pulses changes within a certain time interval NT , but the same Sampling pattern reappears after the sampling moment tn = Nt , which is what is known as "staggering". In the last-mentioned case it applies that the sampling takes place at the times WVr + tk , where ν = 0.1 ... and k = 0, 1, 2, ..., NI.

Das Prinzip der erfindungsgemäßen Dopplerfilteranordnung geht aus F i g. 3 hervor. Die Filteranordnung enthält ein erstes Digitalfilter DFl von an sich bekannter Art, zweckmäßigerweise ein Transversalfilter, das so dimensioniert ist, daß es die Boden- und Meeresstörflecken eliminiert, also Störflecken mit niedriger Geschwindigkeit bzw. die Filtercharakteristik nach Fig. 1. Da die Filtercharakteristik eines Digitalfilters periodisch mit einer Periode gleich dem invertierten Wert der Abtastfrequenz ist, erscheint das Sperrband bei den Frequenzen wieder, die bestimmten höheren Geschwindigkeiten entsprechen, und zwar erscheint es periodisch wieder, wenn eine regelmäßige Abtastung angewandt wird. Bei sich ändernder Abtastfrequenz (Staffelung) ist die Charakteristik des Filters DFl unregelmäßig, und es kann keine bestimmte Lage seines Sperrbandes außer für sehr niedrige Frequenzen, die den Boden- und Meeresstörflecken entsprechen, angegeben werden. Das Filter DFl kann also im letzteren Fall nicht allgemein so dimensioniert werden, daß Störflecken mit sehr niedriger Geschwindigkeit (Boden und Meer) und Störflecken mit höherer Geschwindigkeit gleichzeitig eliminiert werden können. Das Eingangssignal des Filters ist mit X| (in) und sein Ausgangssignal mit yt (tn) bezeichnet. Mit dem Ausgang des Filters DFl ist der Block HK verbunden, dessen Aufbau anhand von F i g. 5 näher erläutert wird. Der Block HK führt eine Berechnung der Störflecken aus, die nach dem Filtrierungs- bzw. Siebvorgang in dem ersten Filter DFl verbleiben, und führt eine Geschwindigkeitskompensation der Hauptfrequenz fm des dominierenden Störfieckenspektrums durch. Diese Kompensation beinhaltet, daß alle Frequenzkomponcntcn des ankommenden Signals >·, (tn) in der Frequenz so geändert werden, daß die verbleibenden bewegten Störflecken unter eine bestimmte Frequenzgrenze fallen, beispielsweise unter den Wert 1/87" in dem Diagramm nach F i g. 1. Das anschließende DigitalfilterDFl, das dem Block Hd nachgeschaltet ist, ist nach demselben Prinzip dimensioniert wie das erste Filter DFl, welches so dimensioniert ist, daß sein Sperrband zusammenfallt mit dem Störflecken, deren Frequenzen einen niedrigen Wert aufweisen (Boden- und Meeresstörflecken). Hierdurch wird das Dimensionierungsproblem für das zweite Filter DFl durch Verwendung der »Staffelung« in das relativ einfache Dimensionierungsproblem überführt, das für das erste Filter DFl gilt. Das Filter DFl eliminiert also die verbleibenden bewegten Störflecken (Niederschläge), und die einzige Annahme besteht darin, daß die verbleibenden Störflecken ein dominierendes Spektrum aufweisen, dessen Mittelfrequenz fm in dem Block HK berechnet werden kann.The principle of the Doppler filter arrangement according to the invention is based on FIG. 3 emerges. The filter arrangement contains a first digital filter DFl of a known type, expediently a transversal filter, which is dimensioned so that it eliminates the bottom and sea clutter, so clutter at low speed or the filter characteristic of FIG. 1. Since the filter characteristic of a digital filter is periodic with a period equal to the inverted value of the sampling frequency, the stop band reappears at the frequencies corresponding to certain higher speeds and reappears periodically when regular sampling is used. If the sampling frequency changes (staggering), the characteristics of the filter DF1 are irregular, and no specific position of its stop band can be specified except for very low frequencies, which correspond to the ground and sea clutter. In the latter case, the filter DF1 cannot generally be dimensioned in such a way that clutter at very low speed (ground and sea) and clutter at higher speed can be eliminated at the same time. The input signal of the filter is with X | (in) and its output signal is denoted by y t (tn). The block HK is connected to the output of the filter DFl , the structure of which is based on FIG. 5 will be explained in more detail. The block HK calculates the clutter that remain in the first filter DF1 after the filtering or sieving process, and performs a speed compensation of the main frequency fm of the dominant clutter spectrum. This compensation means that all frequency components of the incoming signal> ·, (tn) are changed in frequency so that the remaining moving clutter falls below a certain frequency limit, for example below the value 1/87 "in the diagram according to FIG. 1. The subsequent digital filter DFl, which is connected after the block Hd , is dimensioned according to the same principle as the first filter DFl, which is dimensioned so that its stop band coincides with the clutter, the frequencies of which have a low value (ground and sea clutter) This translates the dimensioning problem for the second filter DF1 through the use of "staggering" into the relatively simple dimensioning problem that applies to the first filter DF1. The filter DF1 thus eliminates the remaining moving clutter, and the only assumption is that that the remaining clutter have a dominant spectrum whose center freq uenz fm can be calculated in the block HK.

Jedes Filter DFl, DFl besteht aus einem an sich bekannten Digitalfilter, dessen Auslegung in Fi g. 4 gezeigt ist. Das Filter nach Fig. 4 enthält eine Anzahl Verzögerungsschaltungen, beispielsweise drei Schaltungen DL I -DL 3, jeweils mit einer Verzögerung T gleich der Periodenzeit der Radarimpulse. Das Ausgangssignal jeder Verzögerungsschaltung wird an einen Multiplizierer MUQ -MU3 angelegt, und zwar mit den Koeffizien-Each filter DF1, DF1 consists of a digital filter known per se, the design of which is shown in FIG. 4 is shown. The filter according to FIG. 4 contains a number of delay circuits, for example three circuits DL I -DL 3, each with a delay T equal to the period time of the radar pulses. The output signal of each delay circuit is applied to a multiplier MUQ -MU3 with the coefficients

oO len Z.0 (n), Ll (n), Ll (n) und L3 (n) für das FilterDFl und mit den Koeffizienten K0(n),K, (n),K2 (n), Ky (n) für das Filter DFl, wobei der Index (n) anzeigt, daß der Wert der Koeffizienten sich für die verschiedenen Abtastmomente tn ändern kann. Die Ausgangssignale aller Multiplizierer werden einer Addierschaltung ADD zugeführt. Im folgenden wird nur die Ausführung mit Staffelung betrachtet, wo das Zeitintervall zwischen aufeinanderfolgenden Abtastimpulsen sich entsprechend den vorstehenden Angaben ändert. Der Fall mit regelmäßiger Abtastung ist ein Spezialfall, bei dem tn = nT. oO len Z.0 (n), Ll (n), Ll (n) and L3 (n) for the filter DFl and with the coefficients K 0 (n), K, (n), K 2 (n), Ky ( n) for the filter DFl, the index (n) indicating that the value of the coefficients can change for the different sampling moments tn . The output signals of all multipliers are fed to an adding circuit ADD. In the following, only the version with staggering is considered, where the time interval between successive sampling pulses changes in accordance with the information given above. The regular sampling case is a special case where tn = nT.

Die gemäß der Erfindung vorgeschlagene Geschwindigkeitskompensation des Ausgangssignals >ί Un) aus dem Filter DFl wird zunächst bezüglich der Signale beschrieben, und anschließend wird eine geeignete Ausfüh-The proposed according to the invention speed compensation of the output signal> ί Un) from the filter DFl is first described with respect to the signals, and then a suitable execution

rungsl'orm des Blocks HK und des darauffolgenden Filters DFl (Fig. 3) anhand von Fig. 5 näher erläutert. Bei der Staffelung ändert sich die Zeit zwischen aufeinanderfolgenden Abtastimpulsen, die Veränderung ist jedoch periodisch mit der Periode NT, was beinhaltet, daß die Charakteristik der Filter DFl, DFl sich nach den Zeitpunkten NT, 2NT,... wiederholt. Wenn das Eingangssignal des Filters DFl den Wertrungsl'orm of the block HK and the subsequent filter DF1 (Fig. 3) explained in more detail with reference to FIG. In the case of staggering, the time between successive sampling pulses changes, but the change is periodic with the period NT, which means that the characteristics of the filters DF1, DF1 are repeated after the times NT, 2NT, .... If the input signal of the filter DFl has the value

aufweist, so ist das Ausgangssignal des Filters DFl: the output signal of the filter DFl is:

''''

y\ Un) = X L\n) tJ2 "SdI'NT+,,-,)
( = 0
y \ U n ) = X L \ n) t J2 "SdI'NT + ,, -,)
(= 0

~ 2-i L, e ■ " ' e~ 2-i L, e ■ "'e /' 0/ '0

worin r\ die Anzahl der Verzögerungsschaltungen in dem Filter DFl ist.where r \ is the number of delay circuits in the filter DFl.

In diesem Falle gilt, daß die Amplitude und die Phase des Ausgangssignals yt Un), repräsentiert durch den Faktor Cn(fd), zeitabhängig sind. Die Geschwindigkeitskompensation beinhaltet, daß das Signal y{ Un) geteilt wird durch das SignalIn this case it applies that the amplitude and the phase of the output signal y t Un), represented by the factor Cn (fd), are time-dependent. The speed compensation includes that the signal y { Un) is divided by the signal

worin fm das Ergebnis einer Messung der Mittelfrequenz des dominierenden Störfleckenspektrums hinter dem Filter DFl ist. Es gilt also:where fm is the result of a measurement of the center frequency of the dominant clutter spectrum behind the filter DF1 . The following applies:

C (f )C (f)

^n \Jm/^ n \ Jm /

Das Auigangssignal des Filters DFl ist gegeben durchThe output signal of the filter DFl is given by

n)Tn) T

worin rl die Zahl der Verzögerungsschaltungen in dem Filter DFl ist. Aus den Ausdrucken für ^1 (/n), x2 (in) und y2 U") geht hervor, daß:where rl is the number of delay circuits in the filter DFl. The expressions for ^ 1 (/ n), x 2 (in) and y 2 U ") show that:

a) wenn die Dopplerfrequenz fd » 0, das Signal in dem ersten Filter DFl eliminiert werden kann, weil Cn (fd) « V u»i = οa) if the Doppler frequency fd »0, the signal in the first filter DFl can be eliminated because Cn (fd) « V u »i = ο

gemacht werden kann,can be done

b) wenn die Dopplerfrequenz fd 4 0 und eine korrekte Berechnung dieser Frequenz des dominierenden Störricckcnspektrums in dem Block HK ausgeführt wurde, d. h. fm « fd, das Eingangssignal des Filters DFl den Wertb) if the Doppler frequency fd 40 and a correct calculation of this frequency of the dominant Störricckcnsprum in the block HK , ie fm « fd, the input signal of the filter DFl the value

X2 Un) = eJ2"<fä-fm><vN + "> T X 2 Un) = eJ 2 "<f ä -f m >< vN +"> T

aufweist, wodurch ein Signal mit niedriger Frequenz repräsentiert wird, das in dem Filter DFl auf dieselbe Weise eliminiert werden kann wie das Signal e·'21^"', das in dem Filter DFl für fd = 0 eliminiert wurde., whereby a signal with a low frequency is represented, which can be eliminated in the filter DFl in the same way as the signal e · '21 ^ "' which was eliminated in the filter DFl for fd = 0.

Zur Berechnung der Filterkoeffizienten L/1"1 und Κ\η) werden die folgenden Forderungen an die Ausgangssignale j», (tn) und y2 Un) gestellt:To calculate the filter coefficients L / 1 " 1 and Κ \ η) , the following requirements are placed on the output signals j», (tn) and y 2 Un) :

y{ (tn)« 0, wenn das ankommende Signal aus Bodenstörflecken besteht, d. h. f0 » 0. Speziell wird gefordert, daß/, (tn) =0, weil/ß = AfK,K = \,...r^.AfK ist innerhalb des Frequenzbereiches des Bodenstörfleckenspektrums gewählt. Diese Forderung kann erfüllt werden, indem folgende Wahl getroffen wird: 6ü y { (tn ) «0, if the incoming signal consists of ground clutter, ie f 0 » 0. It is specifically required that /, (tn) = 0, because / ß = Af K , K = \, ... r ^ .Af K is chosen within the frequency range of the ground clutter spectrum. This requirement can be met by making the following choice: 6ü

A' = 1, ... Γ| ΙA '= 1, ... Γ | Ι

η ■= 1, ... N 65 I η ■ = 1, ... N 65 I

d. h. Filter DFl eliminiert die Bodenstörflecken. Die Gleichung Cn (AfK) = 0 führt zu dem folgenden Glei- § ie filter DFl eliminates the ground clutter. The equation Cn (Af k) = 0 leads to the following The same §

chungssystem für die Berechnung der Filterkoeffizienten Z,!"1: h system for calculating the filter coefficients Z,! " 1 : h

V" £JK V " £ JK

/-0/ -0

Wenn AfK symmetrisch um die Frequenz 0 herum gewählt wird, so führen die oben angegebenen Bezichungen zu reellen und zeitabhängigen Koeffizienten L',"1.If Af K is chosen to be symmetrical about the frequency 0, then the notations given above lead to real and time-dependent coefficients L ', " 1 .

Das Signal y2 (t„) » 0, wenn das Eingangssignal aus bewegten Störflecken mit der Frequenz fd besteht. Die Mittelfrequenz der Störflecken wurde zu fm » fd gemessen. Insbesondere wird verlangt, daß y2 (/„) = 0 tür fo~fm = 6fK,K= 1,... r2. δ fK wird dann so gewählt, daß /„, + öfK innerhalb des Frequenzbereichs der bewegten Störflecken liegt. Diese Bedingung ergibt das folgende GleichungssystemThe signal y 2 (t “) » 0 if the input signal consists of moving clutter with the frequency f d . The center frequency of the clutter was measured to be f m » f d. In particular, it is required that y 2 (/ „) = 0 door fo ~ fm = 6f K , K = 1, ... r 2 . δ f K is then chosen so that / n , + öf K lies within the frequency range of the moving clutter. This condition gives the following system of equations

2 Cl(/ + tfA) - / 2 r . dA. . , . Γ = 0 A" - I. ... r.2 C l (/ + tfA) - / 2 r . dA . . ,. Γ = 0 A "- I. ... r.

2^ e 2 ^ e

, · 0 C„-\ (fm) , · 0 C "- \ (fm)

für die Bestimmung der Filterkoeffizienten K\"K for the determination of the filter coefficients K \ "K

F i g. 5 zeigt ein Blockschaltbild einer Ausführungsform des in F i g. 3 gezeigten Blocks HK für die Gewinnung einer Geschwindigkeitskompensation, gemeinsam mit den zwei Filtern DFl, DFl. Aus dem Ausdruck für JC2 (in) geht nach den obigen Ausführungen hervor, daß die Kompensation bezüglich der Signale ausgeführt wird, indem das Ausgangssignal yx (tn) aus dem Filter DFl dividiert wird durch den FaktorF i g. 5 shows a block diagram of an embodiment of the in FIG. 3 shown blocks HK for obtaining a speed compensation, together with the two filters DFl, DFl. From the expression for JC 2 (in) it follows from the above explanations that the compensation with respect to the signals is carried out by dividing the output signal y x (tn) from the filter DF1 by the factor

Cn (fm) e'2 rfm['s +"' r, worin fm einen berechneten Wert der Mittelfrequenz des dominierenden Spektrums sd der bewegten Störflecken repräsentiert. Aus dem Filter DFX wird ein Signal Re{y{ (tn)) am /-Kanal und ein Signal Im y\ (tn) am Q- Kanal erhalten. Mit jedem Kanal /, Q ist eine Phasenmeßschaltung FK verbunden, um die Phasendifferenz Δ φ zwischen zwei aufeinanderfolgenden gefilterten Abtastwerten zu messen. Dies wird in bekannterWeise durchgeführt, indem zunächst die zwei Komponenten des Abtastwertes in dem /-und Q-Kanal gemessen werden, wobei ein Wert des Phasenwinkels φι relativ zu einem bestimmten Bezugswert erhalten wird. Danach wird in gleicher Weise der Phasenwinkel φ2 Tür den nächsten Abtastwert gemessen, und es wird die Differenz Αφ = ψι~ψ\ gebildet. Für jede Staffelungssequenz tn werden Abtastwerte erhalten, die eine Sequenz von Phasendifferenzen Δ φ η zwischen zwei aufeinanderfolgenden gesiebten bzw. gefilterten Abtastwerten ^, (tn) ergeben. Diese Sequenz Δ φ η wird für die empfangenen Phasendifferenzwerte A φ η während der Zeitperiode NT, die einer vollständigen Staffelungssequenz entspricht, einem Akkumulator 5 zugeführt. Der Akkumulator ist an sich bekannt und kann beispielsweise aus einer Rückkopplungs-Summationseinrichtung bestehen. Mit Ml und Ml sind zwei Speichereinheiten bezeichnet, beispielsweise PROM's (programmierbare nur-Lesespeicher). Der Speicher Ml besteht aus einer Matrix, in der die Werte der Koeffizienten Cn (fm) für verschiedene Werte der Phasendifferenz A φ und für verschiedene Werte von tn in der Staffelungssequenz eingeschrieben werden. Für jedes Wertepaar tn, A φ wird also ein bestimmter Wert der Koeffizienten Cn (fm) erhalten, da fm aus dem Wert Αφ = 2 π T ■ fm berechnet wird, worin T bekannt ist.Cn (fm) e ' 2 rfm [ ' s + "' r , where fm represents a calculated value of the center frequency of the dominant spectrum sd of the moving clutter. A signal Re {y { (tn)) am / - is obtained from the filter DFX. channel and a signal in y \ (tn) at the Q-channel received. each channel /, Q is a phase measuring circuit FK connected to the phase difference Δ φ between two successive filtered samples to be measured. This is done in a known manner by first two components of the sample are measured in the / -and Q channel, where a value of the phase angle φ ι relative to a certain reference value is obtained. Thereafter, in the same way the phase angle φ 2 door the next sample measured and the difference Αφ = ψι ψ ~ \ formed. tn for each graduation sequence samples are obtained, η between two successive sieved or filtered samples ^ a sequence of phase differences Δ φ, yield (tn). This sequence Δ φ η wi rd for the received phase difference values A φ η during the time period NT, which corresponds to a complete graduation sequence, is supplied to an accumulator 5. The accumulator is known per se and can for example consist of a feedback summation device. Ml and Ml designate two memory units, for example PROMs (programmable read-only memories). The memory Ml consists of a matrix in which the values of the coefficients Cn (fm) are written for different values of the phase difference A φ and for different values of tn in the graduation sequence. Tn for each pair of values, that is, a certain value of the coefficient Cn (fm) A φ is obtained, since fm is calculated from the value Αφ = 2 π T ■ fm, where T is known.

Die Speichereinheit M1 besteht aus einer Matrix in Form eines PROM's, in dem die Sinus- und Kosinuswerte für verschiedene Winkel φ aufgelistet werden, wobei diese Winkel aus dem Akkumulator 5 erhalten werden. Die Speichereinheit M1 weist nur einen Ausgang auf, an dem der Wert 111 Cn (fm)\ erscheint, jedoch zwei Eingänge, an denen jeweils der Eingangswert Δ φ und die Taktimpulse c 1 erscheinen, letztere zu den Abtastzeitpunkten tn in jedem Intervall vNT. The memory unit M1 consists of a matrix in the form of a PROM in which the sine and cosine values are listed for different angles φ , these angles being obtained from the accumulator 5. The memory unit M 1 has only one output at which the value 111 Cn (fm) \ appears, but two inputs at which the input value Δφ and the clock pulses c 1 appear, the latter at the sampling times tn in each interval vNT.

Die Speichereinheit Ml weist einen /- und Q-Ausgang auf, an dem die Werte - Sinus φ bzw. Kosinus φ erscheinen, wobei φ die akkumulierte Phase ist. Ein Multiplizierer MU ist mit den zwei Ausgängen der Einheit Ml und mit dem Ausgang der Einheit Ml verbunden, um den Faktor I WCn (/m)lmit den Sinus-bzw. mit den Kosinuswerten der akkumulierten Phase zu multiplizieren. An dem /- bzw. dem Q-Ausgang des Multiplizierers MU erscheinen folglich zwei KomponentenThe storage unit Ml has a / - and Q output at which the values - sine φ and cosine φ appear, where φ is the accumulated phase. A multiplier MU is connected to the two outputs of the unit Ml and the output of the unit Ml, by a factor of I WCn (/ m) LMIT or the sinus. multiply by the cosine values of the accumulated phase. Two components consequently appear at the / - or the Q output of the multiplier MU

- Sinus φ . Kosinus φ - sine φ . Cosine φ

ZW' ZW '

die erforderlich sind, um den komplexen Wertwhich are required to get the complex value

Cn(Jm)
zu bilden.
Cn (Jm)
to build.

Entsprechend obiger Beschreibung gilt bezüglich der Signalbehandlung, daß der FaktorCorresponding to the description above, with regard to signal handling, the factor

Cn (fd) ■ eJ2-""··*7"+'"1
zur Geschwindigkeitskompensation mit dem Faktor
Cn (fd) ■ eJ 2 - "" ·· * 7 "+ '" 1
for speed compensation with the factor

11
Cn (fm)Cn (fm)

multipliziert werden muß. Der komplexe Multiplizierer MK, der mit dem Ausgang des Filters DFl und mit dem Multiplizierer MU verbunden ist, führt diese komplexen Multiplikationen aus, da die /- und Q-Komponenlen der komplexen Faktoren als Signalwerte an dem jeweiligen Kanal verfügbar sind. An dem /- und dem (^-Ausgang des Multiplizieren MK werden also die entsprechenden Signalkomponenten vonmust be multiplied. The complex multiplier MK, which is connected to the output of the filter DF1 and to the multiplier MU , carries out these complex multiplications, since the / - and Q components of the complex factors are available as signal values on the respective channel. So be and the (^ output of the multiplying MK the corresponding signal components from - where /

χ, (Ι η) = χ, (Ι η) =

JΛΐ . ,2 .τ (./i/ -Vm) UNT Y ι») JΛΐ . , 2 .τ (./i/ -Vm) UNT Y ι »)

CJfJCJfJ

erhalten, nämlich die obigen.obtained, namely the above.

Das Filter DFl enthält ein Digital-Transversalllltcr DFA der in F i g. 4 gezeigten Auslegung. Um eine gute Störlleckcnunterdrückung innerhalb des gesamten Geschwindigkeitsbereiches zu erzielen, ist es allgemein erforderlich, verschiedene Filterkoefflzienten A^"' für verschiedene gemessene Frequenzen fm zu wählen. Die Filterkoelll/ientcn K*"1 werden aus der oben angegebenen Beziehung bestimmt.The filter DF1 contains a digital transversal filter DFA in FIG. 4 design shown. In order to achieve good interference leakage suppression within the entire speed range, it is generally necessary to select different filter coefficients A ^ "'for different measured frequencies fm . The filter coefficients K *" 1 are determined from the relationship given above.

Mit den im Filter DFA enthaltenen Multiplizierern ist eine Speichereinheit MF verbunden, beispielsweise in Form des PROM's, in dem die Koeffiziente K\n) für jeden Wert von A φ und jeden Zeitpunkt tn in Matrixform eingeschrieben werden. Die Speichereinheit MF ist hierfür mit ihren zwei Steuereingängen einerseits mit dem Ausgang der Phasenmeßschaltung FK, an dem der Wert von Δ φ erscheint, und andererseits mit dem Taktimpulsgenerator (nicht gezeigt) verbunden, der die Taktimpulse el zu rechter Zeit mit der Staffelungssequenz in (innerhalb jedes Intervalls ν NT) erzeugt. Die Werte der Koeffizienten K\"\ die von A φ und in abhängen, werden an die Multiplizierer in dem Filter DFA abgegeben, und an den Ausgängen / und Q des Filters erscheinen die Quadraturkomponenten des erwünschten gefilterten Signals ^2 {in). A memory unit MF is connected to the multipliers contained in the filter DFA , for example in the form of the PROM, in which the coefficients K \ n) for each value of A φ and each point in time tn are written in matrix form. For this purpose, the memory unit MF is connected with its two control inputs on the one hand to the output of the phase measuring circuit FK, at which the value of Δ φ appears, and on the other hand to the clock pulse generator (not shown), which generates the clock pulses el at the right time with the graduation sequence in (within every interval ν NT) . The values of the coefficients K \ "\ which depend on A φ and in are applied to the multipliers in the filter DFA , and the quadrature components of the desired filtered signal ^ 2 {in) appear at the outputs / and Q of the filter.

Die Filter DFl, DFl sind wie erwähnt gemäß F i g. 4 ausgebildet. Diese Figur zeigt jedoch nur die Auslegung für einen Kanal, beispielsweise den /-Kanal, und die Multiplizierer MUQ-MUl multiplizieren die Signalkomponenten von χ, (tn) und x2 (tn) in diesem Kanal mit den entsprechenden Komponenten der Koeffizienten L)"' und K\'". Die entsprechenden Filterschaltungen sind in dem anderen Kanal Q enthalten, und bei der komplexen Multiplikation in den Multiplizierern MUO-MUl werden die Werte in den Kanälen / und Q miteinander gemischt. Die Filter DFl, DFl weisen für eine gegebene Ordnung (bestimmt durch die Anzahl von Verzögerungsschaltungen DL I-DL13) ein gegebenes Durchlaßband auf, dessen Breite in bekannter Weise ausgeweitet werden kann, indem Filter mit hoher Ordnung gewählt werden.The filters DFl, DFl are, as mentioned, according to FIG. 4 trained. However, this figure only shows the layout for one channel, for example the / channel, and the multipliers MUQ-MUl multiply the signal components of χ, (tn) and x 2 (tn) in this channel by the corresponding components of the coefficients L) "' and K \'". The corresponding filter circuits are contained in the other channel Q , and in the complex multiplication in the multipliers MUO-MU1 the values in the channels / and Q are mixed with one another. The filters DFl, DFl have a given passband for a given order (determined by the number of delay circuits DL I-DL 13), the width of which can be expanded in a known manner by choosing filters with a high order.

2525th

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Filteranordnung in dem Empfänger eines Impuls-Dopplerradars zur Reduzierung von unerwünschten Störfleckensignalen innerhalb eines bestimmten unteren und eines bestimmten höheren Geschwindigkcitsbereichs eines empfangenen Zielobjektechos, welches das Ansprechsignal von Radarimpulsen bildet, das von dem Radar mit unregelmäßiger Impulswiederholungsfrequenz (»Staffelung«) ausgesendet wird, wobei die Anordnung ein erstes und ein zweites Digitalfilter enthält, wovon die Frequenzgrenze zwischen dem Durchlaß- und dem Sperrband des ersten Filters so gewählt ist, daß die Störfleckensignale innerhalb des unteren Geschwindigkeitsbereichs in das Sperrband des ersten Filters fallen, jedoch derart, daß das gewünschte Zielobjektechosignal in sein Durchlaßband fallt, ge kennzeichnet durch eine Schaltungsvorrichtung (HK), die mit dem Ausgang des ersten Filters (DFl) verbunden ist, zur Berechnung einer dominierenden Frequenzkomponente (fm) des Störfleckensignals innerhalb des höheren Geschwindigkeitsbereichs und zur Durchführung einer Frequenzüberfiihrung der aus dem ersten Filter (DFl) gewonnenen Störfleckensignale derart, daß die Mittelfrequenz der Störfleckensignale innerhalb des höheren Geschwindig-1. Filter arrangement in the receiver of a pulse Doppler radar to reduce unwanted clutter signals within a certain lower and a certain higher speed range of a received target object echo, which forms the response signal of radar pulses that is transmitted by the radar with an irregular pulse repetition frequency ("staggering"), the arrangement including a first and a second digital filter, of which the frequency limit between the pass and stop bands of the first filter is selected so that the clutter signals fall within the lower speed range in the stop band of the first filter, but such that the desired target object echo signal falls in its pass band, characterized by a circuit device (HK), which is connected to the output of the first filter (DFl) , for calculating a dominant frequency component (fm) of the clutter signal within the higher speed B range and to carry out a frequency transfer of the clutter signals obtained from the first filter (DF1) in such a way that the center frequency of the clutter signals within the higher speed keitsbereiches einen Wert annimmt, der niedriger ist als der Wert vor der Überführung, wobei der Ausgangrange assumes a value which is lower than the value before the overpass, whereby the output der Schaltungsvorrichtung mit dem Eingang des zweiten Digitalfilters (DFl) verbunden ist, dessen Sperrband hauptsächlich zusammenfallt mit dem Sperrband des ersten Filters (DFl) bei niedrigen Frequenzen, zur Unterdrückung der Störfleckensignale, die vor der Überführung in dem höheren Geschwindigkeitsbereich liegen.the circuit device is connected to the input of the second digital filter (DFl) whose stop band mainly coincides with the stop band of the first filter (DFl) at low frequencies, to suppress the clutter signals that are in the higher speed range before the transfer. 2. Filteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsvorrichtung eine Phasenmeßschaltung (FK) zur Bestimmung einer Sequenz von Phasendifferenzen (A φ η) zwischen zwei aufeinanderfolgenden und in dem ersten Filter (DFl) filtrierten Abtastwerten für jede Sequenz von ausgesendeten Radarimpulsen, eine erste Speichereinheit (Ml) zur Bildung des invertierten Wertes der Koeffizienten (Cn), die gleich den Abtastwerten des Ausgagssignals (y, (in)) des ersten Filters sind, die einer bestimmten Phasendifferenz entsprechen, eine Multiplizierschaltung (AfAT), die zwischen das erste und zweite Filter (DFl, DFl) gelegt ist und mit der Speichereinheit (M 1) verbunden ist, zum Multiplizieren des Ausgangssignals mit dem invertierten Wert, und eine zweite Speichereinheit (MF) enthält, die mit der Phaserimeßschaltung und mit dem zweiten Digitalfilter verbunden ist, zum Speichern der Koeffizientenwerte (K\"]), die zu dem zweiten Filter (DFl) gehören, und zwar für jede gemessene Phasendifferenz und für jeden Abtastmoment (in) innerhalb einer Staffelungssequenz.2. Filter arrangement according to claim 1, characterized in that the circuit device has a phase measuring circuit (FK) for determining a sequence of phase differences (A φ η) between two consecutive and in the first filter (DFl) filtered samples for each sequence of transmitted radar pulses, one first memory unit (Ml) for the formation of the inverted value of the coefficients (Cn), which are equal to the sample values of the output signal (y, (in)) of the first filter, which correspond to a certain phase difference, a multiplier circuit (AfAT), which between the first and second filter (DFl, DFl) is placed and connected to the memory unit (M 1) for multiplying the output signal by the inverted value, and contains a second memory unit (MF) which is connected to the phase measurement circuit and to the second digital filter for storing the coefficient values (K \ " ] ) belonging to the second filter (DF1) for each P measured phase difference and for each sampling moment (in) within a grading sequence. 3. Filteranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Multiplizierschaltung (MK) aus einem komplexen Multiplizierer mit zwei Eingangspaaren besteht, von denen jedes Paar dem I- bzw. Q-Kanal des Radarempfängers entspricht, daß das erste Eingangspaar mit dem Ausgang des ersten Filters (DFl) verbunden ist, daß ein Akkumulator (S) mit dem Ausgang der Phasenmeßschaltung (FK) zur Bildung eines Mittelwertes ) dieser Sequenz von Phasendifferenzen (A φ n) verbunden ist, daß eine dritte Speichereinheit vorgesehen ist zur Bildung der Sinus- und Kosinuswerte dieses Mittelwertes und daß ein weiterer Multiplizierer (MU) mit der ersten Speichereinheit (M 1) und mit der dritten Speichereinheit (M 1) verbunden ist, zum Multiplizieren dieser Sinus- und Kosinuswerte mit dem invertierten Wert, wobei die multiplizierten Werte dem zweiten Eingangspaar des komplexen Multiplizierers an den zugeordneten Kanälen / bzw. Q zugeführt werden.3. Filter arrangement according to claim 2, characterized in that the multiplier circuit (MK) consists of a complex multiplier with two input pairs, each pair of which corresponds to the I or Q channel of the radar receiver, that the first input pair with the output of the first Filters (DFl) is connected, that an accumulator (S) is connected to the output of the phase measuring circuit (FK) for forming an average value ) of this sequence of phase differences (A φ n) , that a third memory unit is provided for forming the sine - And cosine values of this mean value and that a further multiplier (MU) is connected to the first memory unit (M 1) and to the third memory unit (M 1) for multiplying these sine and cosine values by the inverted value, the multiplied values being dem second input pair of the complex multiplier to the assigned channels / or Q are fed.
DE2833050A 1977-08-12 1978-07-27 Pulse Doppler radar filter arrangement Expired DE2833050C2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE7709119A SE409148B (en) 1977-08-12 1977-08-12 FILTER DEVICE INCLUDED IN THE RECEIVER OF A PULSE DOPPER RADAR

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2833050A1 DE2833050A1 (en) 1979-03-01
DE2833050C2 true DE2833050C2 (en) 1986-08-07

Family

ID=20331986

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2833050A Expired DE2833050C2 (en) 1977-08-12 1978-07-27 Pulse Doppler radar filter arrangement

Country Status (10)

Country Link
CH (1) CH632850A5 (en)
DE (1) DE2833050C2 (en)
DK (1) DK147428C (en)
FI (1) FI65863C (en)
FR (1) FR2400212A1 (en)
GB (1) GB2002617B (en)
IT (1) IT1098359B (en)
NL (1) NL187872C (en)
NO (1) NO145964C (en)
SE (1) SE409148B (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2632420B1 (en) * 1987-10-16 1990-10-12 Thomson Csf METHOD AND DEVICE FOR COMPENSATING THE SPEED OF CLOUD IN A COHERENT DOPPLER RADAR AT AMBIGUOUS VARIABLE SPEED
DE19654769A1 (en) * 1996-12-30 1998-07-02 Teves Gmbh Alfred Method and device for vehicle control or regulation
US6049302A (en) * 1999-05-04 2000-04-11 Boeing North American Pulsed doppler radar system with small intermediate frequency filters
GB0301614D0 (en) * 2003-01-24 2013-05-08 Qinetiq Ltd Target visibility enhancement system

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3742500A (en) * 1970-08-24 1973-06-26 Raytheon Co Mti radar
IT950144B (en) * 1971-03-17 1973-06-20 Int Standard Electric Corp SYSTEM FOR ELIMINATION OF THE SPEED OF ECHOES OF NOISE ADAPTABLE FOR A DIGITAL PULSE SYSTEM MOBILE TARGET INDICATOR
US3962704A (en) * 1974-05-31 1976-06-08 Hughes Aircraft Company Moving target indicator clutter tracker
US4035799A (en) * 1975-11-04 1977-07-12 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Digital mean clutter doppler compensation system

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
NICHTS-ERMITTELT

Also Published As

Publication number Publication date
FI65863C (en) 1984-07-10
GB2002617A (en) 1979-02-21
DK147428C (en) 1985-02-11
DE2833050A1 (en) 1979-03-01
SE409148B (en) 1979-07-30
FI65863B (en) 1984-03-30
CH632850A5 (en) 1982-10-29
NL187872B (en) 1991-09-02
FI782352A (en) 1979-02-13
NL7808152A (en) 1979-02-14
NL187872C (en) 1992-02-03
NO782748L (en) 1979-02-13
FR2400212A1 (en) 1979-03-09
IT7826665A0 (en) 1978-08-10
NO145964C (en) 1982-06-30
GB2002617B (en) 1982-02-10
IT1098359B (en) 1985-09-07
NO145964B (en) 1982-03-22
FR2400212B1 (en) 1984-12-28
SE7709119L (en) 1979-02-13
DK356178A (en) 1979-02-13
DK147428B (en) 1984-07-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3038961C2 (en)
DE2406630C2 (en) Method and device for flow rate measurement
DE19757309C1 (en) Process for processing Spotlight SAR raw data
DE69839301T2 (en) PROCESS FOR IMPULSE COMPRESSION WITH SYNTHETIC BAND WAVE SHAPES
DE4244608A1 (en) Computerized radar method for measuring distances and relative speeds between a vehicle and obstacles in front of it
DE2410500A1 (en) RADAR SYSTEM WITH HIGH DISTANCE RESOLUTION
EP0128542B1 (en) Pulse doppler radar with a variable pulse repetition frequency
DE2636733A1 (en) SIGNAL PROCESSING SYSTEM FOR DETERMINING THE FREQUENCY OF SIGNALS AND USING SUCH A SYSTEM IN A RADAR SYSTEM
DE60114561T2 (en) Method and device for detecting a target signal and obstacle detection system
EP0389670B1 (en) Apparatus for measuring the speed of a vehicle according to the Doppler radar principle.
DE2808941A1 (en) ARRANGEMENT FOR MEASURING DOPPLER FREQUENCIES
DE2849807C2 (en) Radar for detecting moving targets
DE2800152A1 (en) METHOD AND RADAR CIRCUIT FOR MEASURING THE ALTITUDE OF A TARGET MOVING AT LOW ELEVATION ANGLES
DE2833050C2 (en) Pulse Doppler radar filter arrangement
DE1591219C3 (en) Coherent pulse Doppler radar device with unequal transmission pulse intervals
DE2045120C3 (en) Pulse Doppler radar arrangement with several consecutive pulse repetition frequencies to eliminate speed ambiguities
DE2029836C3 (en) Filter arrangement for a coherent pulse Doppler radar device with variable pulse repetition frequency
DE2440591C3 (en) Arrangement for measuring the speed of a vehicle
DE3041459C2 (en)
DE2714498C1 (en) Processing circuit for side view radar signals
DE3301625C1 (en) Method and device for reducing the power of interfering signals received from the side lobes of the antenna of a frequency agile radar device
DE3835343A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR COMPENSATING THE INTERFERENCE SPEED IN A COHERENT DOPPLER RADAR WITH VARIABLE AMBIENT SPEED
DE2848625A1 (en) ARRANGEMENT FOR USE IN AN AIRPLANE TO DETECT OBSTACLES
DE19741991C1 (en) Method of determining a directionally resolved complex pulse response of a radio channel, esp. for supporting mobile radio channels
DE102015202874A1 (en) Radar system and method for detecting objects

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8125 Change of the main classification

Ipc: G01S 13/50

D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition