CH620302A5

CH620302A5 -

Info

Publication number: CH620302A5
Application number: CH139377A
Authority: CH
Inventors: Antoon Hendrikus Brands; Jouke Gietema
Original assignee: Hollandse Signaalapparaten Bv
Priority date: 1976-02-16
Filing date: 1977-02-04
Publication date: 1980-11-14
Also published as: BE851395A; NL158938B; FR2341141B1; DE2706213A1; JPS5916274B2; GB1529281A; DE2706213B2; SE420773B; IT1081919B; US4128838A; CA1075350A; FR2341141A1; NL7601535A; SE7700827L; JPS5299797A; DE2706213C3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Umwandeln von Radarabtastdaten in Polarkoordinatendarstellung in eine Darstellung mit kartesischen Koordinaten für die Anzeige von aus Videosignalen einer Radaranlage erhaltenen Radarinformationen auf einem zeilenweise arbeitenden Monitorschirm, bei dem die ankommenden Radarinformationen quantisiert und in einem Radareingangsspeicher eingeschrieben werden, wobei das Einschreiben der Radarinformationen mit einer ersten Geschwindigkeit erfolgt und der Radarabtaster einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff, im folgenden RAM-Speicher genannt, zur Aufnahme von Radarinformationen aus dem Radareingangsspeicher, einen Adressierkreis, der für die Radarinformationen mit der ersten Geschwindigkeit Adressen zum Einschreiben der Radarinformationen aus dem Radareingangsspeicher in dem RAM-Speicher erzeugt, derart, dass die Adressenfolge im RAM-Speicher der Reihenfolge der Bildpunkte auf dem Monitorschirm entspricht, sowie eine Einrichtung zum Auslesen der in den RAM-Speicher eingeschriebenen, mit einer zweiten Geschwindigkeit auf dem Monitorschirm darzustellenden Radarinformation und eine Zeitsteuereinheit aufweist, die für die vorgenannten Einheiten die erforderlichen Steuersignale liefert.

Eine solche Vorrichtung ist in der US-Patentschrift 3 765 018 beschrieben.

Vorrichtungen, wie oben beschrieben, werden z. B. verwendet, um Radarbilder in Räumen mit hoher Umgebungsbeleuchtung, in denen ein flimmerfreies Bild mit hoher Intensität verlangt wird, darstellen zu können. Die hohe Intensität erfordert eine dementsprechende Phosphorschicht mit sehr kurzer Nachleuchtdauer. Hierfür ist die Verwendung eines Speichers erforderlich, dessen enthaltene Radarinformation viele Male pro Sekunde ausgelesen und auf einem Monitorschirm dargestellt wird. Aus dem RAM-Speicher, weiterhin kurz Speicher genannt, müssen die für die Wiedergabe auf dem Schirm erforderlichen Daten ausgelesen werden. Hierzu wird ein L (Lese)-Schritt von pi (is pro Speicherzyklus ausgeführt. Daneben muss die von dem Radareingangsspeicher stammende Information eingeschrieben werden, wobei es möglich ist, dass die einzuschreibende Information das Ergebnis der angebotenen und bereits im Speicher vorhandenen Informationen ist. Hierzu wird ein LMS (Lese-/Modifizierungs-/Schreibe)-Schritt von p2 |is pro Speicherzyklus durchgeführt.

Der Speicher enthält soviel Speicherzellen, wie sich Bildpunkte im Raster des Monitorschirmes befinden, so dass die Information, die durch einen Bildpunkt dargestellt wird, ebenfalls in einer hiermit korrespondierenden Speicherzelle vorhanden ist. Die Kapazität einer solchen Speicherzelle ist ausreichend für ein oder mehrere Bit(s). Wird ein Raster von b Bildzeilen mit jeweils b Bildpunkten benutzt, enthält der Speicher b2 Speicherzellen. Aus praktischen Erwägungen und Kosten-gründen basiert der Speicher auf in Rechnerspeichern benutzten 1K oder 4K Speichereinheiten mit wahlfreiem Zugriff, im

folgenden mit 1K oder 4K RAMs (random access memory = Speicher mit wahlfreiem Zugriff) bezeichnet. Um keine Speicherkapazität ungenutzt zu lassen, muss, angenommen, dass jede Speicherzelle nur die Speicherkapazität von einem Bit aufweist, die Anzahl Bildpunkte ein Vielfaches von 1024 bzw. 4096 betragen, und zwar abhängig davon, ob 1K oder 4K RAMs benutzt werden. Hierdurch ist sowohl die Anzahl der RAMs, aus denen der Speicher besteht, bestimmt als auch festgelegt, in wieviel Zellen der Speicher parallel ausgelesen werden kann.

Wird der Speicher mit wahlfreiem Zugriff in q Zellen parallel ausgelesen, dann wird die b Bildzeilen mit jeweils b Bildpunkten darstellende Informationen in b2/q Schritten ausgelesen, also in b2/q-pi p.s. Wird die Bildwiedergabefrequenz mit ft bezeichnet, so werden b2/q ft pi p.s pro Sekunde für das Auslesen benötigt. Muss dagegen unterschiedliche Informationen für zwei Monitorschirme aus dem Speicher ausgelesen werden, wird 2 b2/q ftpi jxs pro Sekunde für dieses Auslesen benötigt.

Die Geschwindigkeit, mit der die Radarinformation in den Speicher eingeschrieben wird, ist bei der eingangs beschriebenen Vorrichtung von der Impulswiederholungsfrequenz fh der Radaranlage und der für die Radarbildwiedergabe auf dem Monitorschirm erforderlichen grösstmöglichen Entfernungsabtastung abhängig. Wenn bei einem Raster von b Bildzeilen mit jeweils b Bildpunkten die Entfernung zwischen den nebeneinander liegenden Bildpunkten mit der Länge eines Entfer-nungsinkrementes übereinstimmt, beträgt theoretisch die maximale Anzahl der Entfernungsinkremente pro Entfernungsabtastung b/2, übereinstimmend mit ebensoviel Bildpunkten. Bei einem LMS-Schritt von pi (xs erfordert das Einschreiben der bei einer Entfernungsabtastung einkommenden Radarinformation bp2-V2 jxs und es werden bfhP** V2 M-s Pro Sekunde für dieses Einschreiben benötigt.

Infolge des Einschreibens und Auslesens der Information wird daher für 2 b%j ftpi + bfhP2-i/2 |xs pro Sekunde auf den Speicher zugegriffen. Wenn bei einer Impulswiederholungsfrequenz fh = 4096 Hz und einer Bildwiedergabefrequenz ft = 55 Hz (nicht interliniert), pi = 0,45 |is und p2 = 0,75 p,s sind, dann wird pro Sekunde 49,5 b2/q + 4344,4 b |is lang auf den Speicher zugegriffen. Bemerkt sei, dass diese von üblichen Monitorsystemen abweichende Bildwiedergabefrequenz die Folge von besonderen Umständen ist, die durch die vorliegende Anwendung entstehen, u. a. ein geringer Betrachtungsabstand. Das Einschreiben und Auslesen darf zusammen ungefähr 95% der zur Verfügung stehenden Speicherzugriffszeit in Anspruch nehmen. Die restliche Zeit dient anderen Aufgaben, die für die Erläuterung und das Verständnis der Erfindung unwichtig sind und daher auch nicht erläutert werden.

Somit gilt: 49,5 b2/qb2 + 4344,4-b<0,95-106, wobei b<218,7-0,0114 qb2/q ist. Wird ein 1K RAM benutzt, dann sind für den Speicheraufbau b2/1024 gleiche Speichereinheiten erforderlich, und es kann theoretisch in maximal q = b2/1024 Zellen parallel ausgelesen werden; in die obige Umgleichung eingesetzt: gilt b < 207. Ebenso muss bei Verwendung von 4K RAMs gelten b < 172.

In der US-PS 3 765 018 ist eine Speicherorganisation für einen Radarabtaster beschrieben, die für 16 Speichermoduln ausgelegt ist und demzufolge nur 128 x 128 Bildpunkte darstellen kann.

Wenn zum Erzielen eines feineren Rasters mehr Bildzeilen verwendet werden, z. B. 896 x 896 Bildpunkte, dann ist die zuvor angegebene Speicherorganisation unzureichend.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zum Umwandeln von Radarabtasterdaten zu schaffen, bei der aufgrund der entsprechenden Speicherorganisation eine Wiedergabe mit z. B. einem Feinraster, und somit eine genauere Bildwiedergabe möglich ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemässe Vor620302

richtung dadurch gekennzeichnet, dass der RAM-Speicher aus N x N gleichzeitig zugänglichen Teilspeichern mit jeweils axa Speicherzellen aufgebaut ist, und bei dem der für die Wiedergabe auf dem Monitorschirm, in Betracht kommende Entfernungsbereich für jeden Azimutwinkel cp in n Stücke mit jeweils k Entfernungsinkrementen Ar aufgeteilt ist, wobei n =^N und das Produkt k- Ar der Entfernung gleichgesetzt ist, die durch aV2 Speicherzellen elektrisch dargestellt ist, dass der Adressierkreis einen Azimutwinkelzähler, einen Sinus/Kosinusgenerator, einen Startadressengenerator, der aus den durch den Sinus/Kosinusgenerator zugeführten Signalen die Startadressen jk Ar cos (p und jk Ar sin <p mit j = 0,1,2,..., n-1 erzeugt, und einen Inkrement-Adressengenerator aufweist, der, ausgehend von den n Startadressen, diese jeweils pro Speicherzyklus um Ar cos <p bzw. Ar sin (p so erhöht, dass unter Berücksichtigung eines, mit der Position der Radaranlage korrespondierenden Bezugspunktes xc, yc auf dem Monitorschirm in k aufeinanderfolgenden Speicherzyklen die Adressen x = xc + (jk+m) Ar cos cp und y = yc + (jk+m) Ar sin (p mit m = 0,1,2,..., k-1 erzeugbar sind, und die in dem Radareingangsspeicher vorhandene Radarinformation, n Entfernungsstücken entsprechend, auf in dem jeweiligen Speicherzyklus erzeugte Adressen des RAM-Speichers einschreibbar ist und jede Adresse eine einzige innerhalb eines Teilspeichers gelegene Speicheradresse bezeichnet, dass für jede Bildzeile des Monitorschirms die zugehörige Radarinformation aus den betreffenden N Teilspeichern parallel auslesbar ist und dass wenigstens ein Bildzeilenspeicher vorgesehen ist, in dem die zu einer Bildzeile gehörende Information derart einschreibbar ist, dass die auf dem Monitorschirm darzustellende Radarinformation in der erforderlichen Reihenfolge auslesbar ist.

Muss z. B. für zwei Monitorschirme verschiedene Information aus dem Speicher gelesen werden, dann beträgt die Zeitdauer hierfür 2 b2/qN ftpi jis pro Sekunde. In diesem Ausdruck gibt q die Anzahl Zellen an, die parallel aus dem Teilspeicher ausgelesen werden können. Ebenfalls wird für das Einschreiben von Radarinformation nur noch eine Zeitspanne von bV2/N fhp2 |j.s pro Sekunde benötigt. Wenn das Einschreiben und das Auslesen zusammen nur 95% der zur Verfügung stehenden Zeit in Anspruch nehmen darf, gilt 2 b2/qN ftpi + b/2/N fhp2<0,95* 106. Mit den Werten pi = 0,45 jxs, p2 = 0,75 jj.s, fh = 4096 Hz und ft = 55 Hz wird dieser Ausdruck b<218,7 N -0,0114 b2/q. Wenn HC RAMs benutzt werden, sind für den Teilspeicheraufbau (b/N)2 1/1024 der gleichen Speichereinheiten erforderlich, und es kann aus maximal q = (b/N)21/1024 Zellen parallel ausgelesen werden, so dass b2/q = 1024 N2 ist, womit gilt, dass b<218,7 N - 11,7 N2 ist. Wie bereits angegeben, besitzen die Teilspeicher axa Speicherzellen, wobei a = b/N ist. Bei der Adressierung von Speicherzellen ist es wünschenswert,

dass b/N = 2y, wobei y eine ganze Zahl ist. Hierzu sei bemerkt, dass um die Ungleichung b<218,7 N - 11,7 N2 zu erfüllen b/N = 2*< [d/dN (218,7 N - 11,7 N2)] N = 0 gelten muss. Der Ausdruck q = (b/N)2 1/1024 kann jetzt als 32Vq = 2y<218,7 geschrieben werden; hieran entsprechen nur die Werte q = 1,4 und 16. Somit kann b/N nur die Werte 32,64 oder 128 annehmen. Die grösste Anzahl Bildzeilen die dem Ausdruck b <218,7 N - 11,7 N2 entspricht, wird jetzt bei N = 7 erreicht; die Anzahl Bildzeilen beträgt dann 896.

Auf die gleiche Weise kann abgeleitet werden, dass bei Benutzung von 4K RAMs, die ausserdem noch in der 64 x 64 Konfiguration angewendet werden müssen, die grösstmöglich-ste Anzahl Bildzeilen, bei einer Verteilung der Speicher in 3x3 Teilspeicher, 192 beträgt. Ein optimales Ergebnis wird daher auch nur bei Anwendung von 1K RAMs erreicht, während die Anzahl der Bildzeilen b = 986 beträgt und der Speicher in 7 x 7 Teilspeicher mit jeweils 128x 128 Zellen aufgeteilt ist. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

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Fig. 1 eine Anzahl von Diagrammen für einen Radarabtaster gemäss der Erfindung mit einem Raster, der eine Verteilung aufweist, die mit dem Speicher mit 7x7 Teilspeichern und zweier Entfernungsabtastungen übereinstimmt und

Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild der Vorrichtung zur 5

Umwandlung von Radarabtastdaten gemäss der Erfindung.

Aus den bisherigen Ausführungen ist ersichtlich, dass die Erfindung sich nicht allein auf die gewählte, optimale Parameterwahl beschränkt, sondern ebenfalls bei einer geringeren Anzahl Bildzeilen mit einer entsprechenden Verteilung des i o Speichers in Teilspeicher angewendet werden kann.

Der in Fig. 1 mit A bezeichnete Raster besteht aus 896 Bildzeilen mit jeweils 896 Bildpunkten, wobei die Entfernung zwischen zwei nebeneinander gelegenen Bildpunkten mit der Länge eines Abstandsinkrements Ar übereinstimmt. Der 15 Raster wird als aus 7 x 7 Teilen mit j eweils 128 x 128 Bildpunkten bestehend angenommen; übereinstimmend mit der Verteilung des Speichers auf Teilspeicher.

Wird die Position der Radaranlage im Ursprung 0 des Rasters angenommen, dann stimmt die maximale, für die 20

Wiedergabe in Betracht kommende Entfernungsabtastung mit der Diagonalen B des Rasters überein. Der gesamte, für die Wiedergabe in Betracht kommende Entfernungsbereich wird in n Stücken von k Abstandsinkrementen Ar aufgeteilt, wobei die maximale Anzahl Stücke so gewählt ist, dass für den maxi- 2s malen, für die Wiedergabe in Betracht kommenden Entfernungsbereich n = N = 7 Stücke benutzt werden, so dass, wenn die Teilspeicher gleichzeitig zugänglich sind, die Radarinformation, die zu den sieben Stücken gehört, aus denen der Entfernungsbereich aufgebaut ist, gleichzeitig in den Speicher einge- J0 schrieben werden kann. Obwohl es ausreichend ist, dass k den Wert 128V2 = 182 annimmt, wird im Zusammenhang mit einer einfacheren Digitalisierung k = 192 gewählt. Der maximal für die Wiedergabe in Betracht kommende Entfernungsbereich ist daher aus 7 x 192 = 1344 Entfernungsinkrementen zusammen- J5 gesetzt; abgebildet werden können jedoch höchstens 896-\/2 = 1268 Entfernungsinkremente. Damit die Information, die zu diesen 7 Stücken gehört, in die der hier betrachtete Bereich aufgeteilt ist, gleichzeitig in den Speicher eingeschrieben werden kann, müssen erst die Adressen der Bildpunkte, d. h. der hiermit ,l0 übereinstimmenden Speicherzellen (0,0), (192 cos 45°, 192 sin 45°), (384 cos 45°, 384 sin 45°), (576 cos 45°, 576 sin 45°), (768 cos 45°, 768 sin 45°), (960 cos 45°, 960 sin 45°), (1152 cos 45°, 1152 sin 45°) erzeugt werden, diese Adressen werden weiterhin «Startadressen» genannt, und danach die Adressen (cos 45°, sin 45°), 4-, ( 193 cos 45°, 193 sin 45°),..., (1153 cos 45°, 1153 sin 45°), und darauf folgend die Adressen (2 cos 45°, 2 sin 45°), (194 cos 45°, 194 sin 45°),..., (1154 cos 45°, 1154 sin 45°) usw. Somit sind 192 Zyklen für das Einschreiben der betreffenden Information in den Speicher erforderlich.

Wird die Position der Radaranlage im Zentrum C des Rasters abgebildet, dann fällt der für die Wiedergabe in Betracht kommende Entfernungsbereich, bei einer Entfernungsabtastung E vollständig innerhalb der Entfernung von n = 3 Stücken mit 192 Entfernungsinkrementen. Zuerst müssen -, jetzt die Startadressen (448,448), (448 + 192 cos cp, 448 + 192 sin <p), (448 + 384 cos (p, 448 + 384 sin cp) bestimmt werden,

danach die Adressen (448 + cos (p, 448 + sin (p), (448 + 193 cos tp, 448 + 193 sin tp), (448 + 385 cos cp, 448 + 385 sin (p), wonach die Adressen (448 + 2 cos cp, 448 + 2 sin cp), (448 + 194 cos cp, 448 + 194 sin cp), (448 + 386 cos cp, 448 + 386 sin cp) usw. folgen. Die x-Werte dieser Startadressen sind in Fig. 1 mit 1,2 und 3 bezeichnet. Mit den Ziffern 4,5 und 6 sind die übrigen x-Werte der Startadressen bezeichnet, die wichtig sein würden, wenn dieselbe Entfernungsabtastung stattgefunden hätte, wenn die Position der Radaranlage im Ursprung des Rasters gebildet wäre. Das Raster könnte in dieser Situation als das mit gestrichelten Linien bezeichnete Quadrat D angegeben werden. Der

Startadressenwert 7 ist nur wichtig, wenn die Radaranlage als sich im Ursprung des Rasters befindend angenommen wird und die Entfernungsabtastung diagonal oder nahezu diagonal verläuft.

Im allgemeinen kann gelten, dass wenn die Position der Radaranlage im Punkt (xc, yc) des Rasters abgebildet wird und der für die Wiedergabe in Betracht kommende Entfernungsbereich vollständig innerhalb von n (n^£N) Stücken mit jeweils k Ar Entfernungsinkremente liegt, die Startadressen mit x = xc + jk Ar cos cp und y = yc + jk Ar sin cp mit j = 0,1,2,..., n-1 angegeben werden können. In den nach der Feststellung der Startadressen folgenden k Speicherzykluszeiten werden nacheinander die Adressen x = xc + (jk+m) Ar cos cp und y = yc + (jk+m) Ar sin cp mit m = 0,1,2,..., k-1 erzeugt.

Die hier beschriebene Adressierungsweise wird durch den in Fig. 2 mit 1 bezeichneten Adressierungskreis realisiert. Über eine Anpassungseinheit 2 werden diesem Kreis die relevanten Radardaten zugeführt, nämlich die die Radarantennenposition angebenden Azimut-Winkelimpulse und ein Impuls der den Referenzwinkelwert angibt. Der Adressierungskreis 1 besteht aus einem Azimut-Winkelzähler 3, einem Sinus/Kosinusgenerator 4, einem Startadressengenerator 5, einem Startadressenspeicher 6, einem Inkrementadressengenerator 7 und einem Adressenregister 8. Die von der Anpassungseinheit 2 stammenden Impulse werden dem Azimut-Winkelzähler 3 zugeführt, der ein Signal abgibt, welches den Winkelwert zwischen der Richtung, worin die Radaranlage Sendeimpulse aussendet, und einer gewählte Referenzrichtung angibt. Dieses Signal wird dem Sinus/Kosinusgenerator 4 zugeführt, welcher dann die Signale sin cp und cos cp erzeugt. Der Startadressengenerator 5 bestimmt danach folgende Werte:

0, k Ar cos cp, 2k Ar cos cp,..., (n-1 )k Ar cos cp 0, k Ar sin cp, 2k Ar sin cp,..., (n-l)k Ar sin cp;

wobei die Startadressen, während der Zeit, zu der eine Entfernungsabtastbewegung ausgeführt wird in einem Startadressenspeicher 6, aufbewahrt werden können. Der Inkrementadressengenerator 7 liefert nach Zufuhr der Signale sin cp und cos cp die Inkrementwerte Ar cos cp und Ar sin cp, womit pro Entfernungsabtastbewegung die Startadressen bei jedem k-mal erhöht werden. Diese Erhöhung geschieht im Adressenregister 8. Daher erscheinen pro Entfernungsabtastbewegung hierin folgende Adressen:

m Ar cos cp, (k+m) Ar cos cp, (2k+m) Ar cos cp,..., ((n-l)k+m) Ar coscp m Ar sin cp, (k+m) Ar sin cp, (2k+m) Ar sin cp,..., ((n-l)k+m) Ar sincp wobei m aufeinanderfolgend 0,1,2,3,..., (k-1), erhöht mit xc, yc, d. h. erhöht mit der Adresse des Punktes, der die Position der Radaranlage angibt.

Diese Art der Adressierung des Speichers mit wahlfreiem Zugriff, der in Fig. 2 mit 10 bezeichnet ist, ist auf die Tatsache abgestimmt, dass das von der Radaranlage stammende und in der Anpassungseinheit 2 quantisierte Videosignal in dem hier beschriebenen Radarabtaster nicht direkt im Speicher 10 mit wahlfreiem Zugriff gespeichert werden kann, und der Speicher „„ 10 aus 7x 7 gleichzeitig zugänglichen Teilspeichern besteht; hierfür wird ein Radareingangsspeicher 11 als Puffer verwendet. In diesem Speicher 11 wird die Radar-Videoinformation pro Entfernungsinkrement Ar synchron mit der ausgeführten Entfernungsabtastbewegung eingeschrieben. Wird die in Fig. 1 ti abgebildete Entfernungsabtastbewegung B betrachtet, wird im Prinzip in den Radareingangsspeicher 11 die Radar-Videoinfor-mation von aufeinanderfolgend der Entfernungsinkremente 0, 1,2,..., 1344 eingeschrieben werden.

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Das Auslesen des Radareingangsspeichers 11 geschieht daher in einer völlig anderen Reihenfolge. Während des ersten Speicherzyklus wird die Information der Entfernungsinkremente 0,192,384,..., 1152 ausgelesen, während des zweiten Zyklus die Information der Entfernungsinkremente 1,193,385, 5 ..., 1153 und während des 192. Zyklus die Information der Entfernungsinkremente 191,383,575,..., 1344. Die vorgenannte Reihenfolge für das Ein- und Auslesen des Radareingangsspeichers 11 wird durch den Adressierungskreis 12 bestimmt. Die Videoinformation der Entfernungsinkremente 1269-1344 besitzt in ' o der Praxis keine Bedeutung, da die maximale Anzahl der Entfernungsinkremente, von denen Radarinformation auf dem Raster abgebildet werden kann, bei den hier gewählten Parametern 896^2 = 1268 beträgt.

Die Radarinformation eines Entfernungsinkrementes kann 1 s durch mehrere Bits angegeben werden, in einem solchen Fall muss die Kapazität des Radareingangsspeichers 11, wie auch die des Speichers 10 mit wahlfreiem Zugriff daran angepasst werden. Besteht die Radar-Videoinformation eines Entfernungsinkrementes z. B. aus 3 Bits, dann besteht jede Speicher- 2" zelle des Radareingangsspeichers 11 und des aus 896x896 Zellen aufgebauten Speichers 10 aus 3 Bits. Da für die vorliegende Erfindung hauptsächlich der Aufbau des Speichers 10 wichtig ist, wird in Fig. 2 dieser Aufbau durch Abbildung des Speichers 10 als 896x896x3 Speicher angegeben. ^

Für die Adressierung des 896 x 896 Bildpunkte enthaltenden Speichers 10 ist es ausreichend, die x und y Adressen der Bildpunkte in 10 Bits abzugeben. Das Informationsregister 9 enthält dann auch die in 10 Bits ausgedrückten x und y Adressen von einer Zelle des Speichers 10, die aus dem Adressierungsre- 30 gister 8 übernommen werden, und ausserdem die Radarinformation, in 3 Bits, gemäss dem vorgenannten Beispiel, die aus dem Radareingangsspeicher 11 übernommen ist, sowie ein Gültigkeitsbit, das von der Schaltung 13 abgegeben wird und angibt, dass sowohl das Entfernungsinkrement, von welchem « die betreffende Radarinformation stammt, innerhalb des für die Abbildung in Betracht kommenden Entfernungsbereiches fällt, und auch die Adressierung so ist, dass die Radar-Videoinforma-tion, die zu Punkten aus angrenzenden, durch x und y Adressen angegebenen Adressierungsflächen gehört, nicht abgebildet wird.

Zum Letzteren als Erklärung: In Fig. 1 kann das 896x896 Raster A als Bildfläche angesehen werden, von der jeder Punkt durch einen übereinstimmenden Punkt aus der 1024x 1024 enthaltenden Adressenpunkten Adressenfläche F angewiesen ^ -wird. Information die zu den Adressen gehört, deren x und y Werte zwischen 896 und 1024 liegen, fällt automatisch weg, da hierfür kein Speicher vorhanden ist. Information die ausserhalb dieser Adressenfläche liegt und daher von den angrenzenden Adressenflächen stammt, wie G, H und K, muss ungültig erklärt werden. Wird z. B. die Position der Radaranlage im Ursprung des Rasters abgebildet, dann wird, ohne Gegenmassnahmen, bei einer Antennenumdrehung auch Information von den in Fig. 1 angegebenen angrenzenden Adressenflächen G, H und K verarbeitet werden.

Das Informationsregister 9 besteht, wie aus den bisherigen Angaben hervorgeht, aus 24 Bits, die über Schalter 14 in das Pufferregister 15 übernommen werden können, wonach die Radarinformation in den Speicher 10 mit wahlfreiem Zugriff eingeschrieben wird. Das Einschreiben dieser Information geschieht in 7 Teilspeicher parallel, die Übertragung zum Speicher 10 geschieht jedoch seriell; die für das pro Speicherzelle Einschreiben in die 7 Teilspeicher erforderliche Information kann nämlich innerhalb der Zykluszeit vom Adressierungskreis 1, vom Radareingangsspeicher 11 und von der Gültigkeitsschaltung 13 in 7 Worten seriell abgegeben werden.

Die im Speicher 10 vorhandene Radarinformation wird zur Darstellung eines flimmerfreien Bildes mit hoher Intensität mit einer Frequenz von 55 Hz ausgelesen. Für jede Bildzeile geschieht dieses Auslesen gleichzeitig aus 7, in einer horizontalen Reihe liegenden Teilspeichern. Da jeder der Teilspeicher aus sechzehn 1024x 1 statischen RAM-Speichern besteht, können diese in Übereinstimmung mit der Angabe von Seite 7 in 16 Bits parallel ausgelesen werden. Für das Auslesen einer Bildzeile werden daher zuerst die ersten sechzehn in einer Reihe liegenden Zellen der betreffenden sieben Teilspeicher ausgelesen, danach die folgenden sechzehn in einer Reihe liegenden Zellen der genannten Teilspeicher usw. Pro Speicherzyklus werden auf diese Weise 7x16 Zellen ausgelesen, so dass eine Bildzeile von 896 Zellen in 8 Speicherzyklen ausgelesen wird. Besteht jede Speicherzelle aus einem einzelnen Bit, dann werden pro Speicherzyklus 7 Worte von 16 Bits parallel ausgelesen, jedoch danach in Serie zum Pufferregister 16 übertragen. Besteht jede Speicherzelle, wie bereits zuvor als Beispiel genannt, aus 3 Bits, dann werden pro Speicherzyklus 7x3 Worte von 16 Bits parallel ausgelesen und über 3 Kanäle in Serie zum Pufferregister 16 mit einer dreimal so grossen Kapazität übertragen. Einfachheitshalber wird weiter angenommen, dass eine Speicherzelle aus einem Bit besteht. Die aus dem Speicher 10 ausgelesenen Worte werden über das Pufferregister 16 einer Einrichtung 17 zugeführt, die die angebotene Information in eine für die Abbildung auf einem Monitorschirm geeignete Form umwandelt.

Die Reihenfolge, in der die Zellen des Speichers 10 ausgelesen werden, unterscheidet sich von der Reihenfolge, die für die Abbildung der Bildzeilen erforderlich ist. Daher enthält die Einrichtung 17 einen Bildzeilenspeicher 18, in dem aufeinanderfolgend die Information bezüglich der Bildpunkte

0-15,128-143,256-271,384-399,512-527,640-655,768-783;

16-31,144-159,272-287,400-415,528-543,656-671,784-799;

112-127,240-255,368-383,496-511,624-639,752-767,

880-895;

eingelesen wird, welche Information in der Reihenfolge 0-15, 16-31,32-47,..., 880-895 ausgelesen wird. Diese Art des Ein-und Auslesens wird vom Adressierungskreis 19 realisiert. Die ausgelesene Information wird schliesslich im Pufferregister 20 gespeichert und von dort einem Monitorschirm zugeführt.

Für das Auslesen des Speichers mit wahlfreiem Zugriff 10 dient der Adressierungskreis 21, in dem für die aufeinanderfolgenden Bildzeilen die Adressen der in vorgenannter Reihenfolge auszulesenden Bildpunkte erzeugt werden. Da für die Adressierung im Kreis 21 die gleichen Zähler benutzt werden können wie für die Adressierung im Kreis 19, ist in Fig. 2 der Kreis 21 mit dem Kreis 19 verbunden worden. Für die Adressierung des Speichers 10 für das Auslesen, muss die vom Kreis 21 angebotene Adresse über einen Schalter 14 in das Pufferregister 15 gebracht werden. Der Schalter 14 wird daher wechselweise geschaltet um in den Speicher 10 abwechselnd Radarinformation für die Abbildung auf einem Monitorschirm einschreiben bzw. auslesen zu können. Der Schalter 14 wird durch Zeitsteuersignale geschaltet, die von einer nicht in Fig. 2 angegebenen Zeitsteuereinheit stammen. Diese Zeitsteuereinheit steuert ausserdem das gesamte oben beschriebene System.

Eine Beschreibung der Zeitfolge ist für das Verständnis der Erfindung nicht erforderlich und daher auch nicht erfolgt.

Bei einem sogenannten L (Lese)-Schritt befindet sich der Schalter 14 in der nicht dargestellten Position; in diesem Zustand können die für die Wiedergabe auf dem Rasterabtastschirm erforderlichen Daten ausgelesen werden. Bei einem sogenannten LMS-Schritt befindet sich der Schalter in der gezeigten Stellung. Hierbei kann die vom Radareingangsspeicher 11 stammende Information in den Speicher 10 eingeschrieben werden, wobei die Möglichkeit besteht, dass die einbrï

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zuschreibende Information das Ergebnis der angebotenen und bereits im Speicher vorhandenen Information ist. Daher ist, wie in der Beschreibungseinleitung mit einem Zahlenbeispiel angegeben, die Zeitdauer eines LMS-Schrittes ungefähr zweimal so gross wie ein L-Schritt. Für das Verständnis der Erfindung ist die- 5 ses jedoch nicht wichtig.

Oben ist bereits dargelegt, dass für zwei Monitorschirme

- - 2*

N ~

Substituierung von II und I und Einsetzen der auf Seite 10 genannten Parameter in I ergibt: b<218,7 N - 5,8 aN2.

Wie auch auf Seite 10 angegeben, muss wieder gelten, dass 32/2 = y < 218,7, wovon nur die Werte q = 1,4 und 16 zulässig 25 sind, während b/N nur die Werte 32,64 und 128 annehmen kann. Für a = 3 ist die grösste Anzahl Bildzeilen, die dem Ausdruck unterschiedliche Information aus dem Speicher ausgelesen werden kann. Auf dem einen Schirm kann z. B. die gesamte im Speicher mit wahlfreiem Zugriff vorhandene Information abgebildet werden und auf dem anderen Schirm ein bestimmter Teil dieser Information. Wird für a Monitorschirme unterschiedliche Information aus dem Speicher gelesen, dann werden die betreffenden Ausdrücke von Seite 10

106 (I)

(II)

(III)

b<218,7-5,8 aN2 entspricht, gleich b = 320beiN = 10.

Die Benutzung von drei Monitorschirmen, bei der erfin-dungsgemässen Vorrichtung ergibt daher auch eine starke Beschränkung der Anzahl Bildzeilen und damit eine starke Verminderung der Genauigkeit mit der Bilder auf den Schirmen abgebildet werden können.

G

2 Blatt Zeichnungen

Claims

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PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zum Umwandeln von Radarabtastdaten in Polarkoordinatendarstellung in eine Darstellung mit kartesischen Koordinaten für die Anzeige von aus Videosignalen einer Radaranlage erhaltenen Radarinformationen auf einem zeilenweise arbeitenden Monitorschirm, bei dem die ankommenden Radarinformationen quantisiert und in einem Radareingangsspeicher (11) eingeschrieben werden, wobei das Einschreiben der Radarinformationen mit einer ersten Geschwindigkeit erfolgt und der Radarabtaster einen Speicher (10) mit wahlfreiem Zugriff, im folgenden RAM-Speicher genannt, zur Aufnahme von Radarinformationen aus dem Radareingangsspeicher, einen Adressierkreis (1 ), der für die Radarinformationen mit der ersten Geschwindigkeit Adressen zum Einschreiben der Radarinformationen aus dem Radareingangsspeicher (11) in den RAM-Speicher (10) erzeugt, derart, dass die Adressenfolge im RAM-Speicher der Reihenfolge der Bildpunkte auf dem Monitorschirm entspricht, sowie eine Einrichtung (17) zum Auslesen der in den RAM-Speicher (10) eingeschriebenen, mit einer zweiten Geschwindigkeit auf dem Monitorschirm darzustellenden Radarinformation und eine Zeitsteuereinheit aufweist, die für die vorgenannten Einheiten die erforderlichen Steuersignale liefert, dadurch gekennzeichnet, dass der RAM-Speicher (10) aus Nx N gleichzeitig zugänglichen Teilspeichern mit jeweils axa Speicherzellen aufgebaut ist, und bei dem der für die Wiedergabe auf dem Monitorschirm in Betracht kommende Entfernungsbereich für jeden Azimutwinkel (p in n Stücke mit jeweils k Entfernungsinkremente Ar aufgeteilt ist, wobei n^N, und das Produkt k Ar der Entfernung gleichgesetzt ist, die durch a-/2 Speicherzellen elektrisch dargestellt ist, dass der Adressierkreis (1) einen Azimutwinkelzähler (3), einen Sinus/Kosinusgenerator (4), einen Startadressengenerator (5), der aus den durch den Sinus/Kosinusgenerator (4) zugeführten Signalen die Startadressen jk Ar cos cp und jk Ar sin (p mit j = 0,1,2,n-1 erzeugt, und einen Inkrement-Adressengenerator (7) aufweist, der, ausgehend von den n Startadressen, diese jeweils pro Speicherzyklus um Ar cos (p bzw. Ar sin <p so erhöht, dass unter Berücksichtigung eines mit der Position der Radaranlage korrespondierenden Bezugspunktes xc, yc auf dem Monitorschirm in k aufeinanderfolgenden Speicherzyklen die Adressen x = xc + (jk + m) Ar cos (p und y = yc + (jk + m) A r sin cp mit m = 0,1,2,..., k-1 erzeugbar sind und die in dem Radareingangsspeicher (11) vorhandene Radarinformation, n Entfernungsstücken entsprechend, auf in dem jeweiligen Speicherzyklus erzeugte Adressen des RAM-Speichers einschreibbar ist und jede Adresse eine einzige innerhalb eines Teilspeichers gelegene Speicheradresse bezeichnet, dass für jede Bildzeile des Monitorschirms die zugehörige Radarinformation aus den betreffenden N Teilspeichern parallel auslesbar ist und dass wenigstens ein Bildzeilenspeicher (18) vorgesehen ist, in dem die zu einer Bildzeile gehörende Information derart einschreibbar ist, dass die auf dem Monitorschirm darzustellende Radarinformation in der erforderlichen Reihenfolge auslesbar ist.
2. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Anzahl Bildzeilen b und die Anzahl der Teilspeicher N x N bestimmt sind durch die Gleichungen:

o,95.10'

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/b/ __i q~ n io:

worin ft: Bildwiedergabefrequenz; fh: Impulswiederholungsfrequenz der Radaranlage; pi : Anzahl jj.s pro Speicherzyklus, worin Information für die Wiedergabe auf dem Monitorschirm aus dem RAM-Speicher ausgelesen wird; p2: Anzahl |is pro Speicherzyklus, worin die Information des Radareingangsspeichers in den RAM-Speicher eingelesen und danach geschrieben wird; a: Anzahl Monitorschirme, für die unterschiedliche Information aus dem RAM-Speicher ausgelesen wird; q: Anzahl Bits, worin pro Speicherzyklus Information parallel aus jedem der Teilspeicher ausgelesen werden kann; y: èine ganze Zahl.

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