DE1158132B

DE1158132B - Verfahren zur frequenzbandeinengenden Radarsignalverarbeitung

Info

Publication number: DE1158132B
Application number: DES65254A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Franz Huml
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1959-09-30
Filing date: 1959-09-30
Publication date: 1963-11-28

Description

Verfahren zur frequenzb andeinengenden Radarsignalverarbeitung Zur Frequenzbandeinengung von Radarsignalen für die schmalbandige Fernübertragung sowie für die Verringerung des Rauschanteiles am Signalinhalt werden Verfahren angewendet, bei denen jede der zu summierenden Radarimpulsfolgen in einer und derselben Zeilenspur in Intensitätsschrift mit einem Schreibstrahl auf den Bildschirm einer Kathodenstrahlbildröhre geschrieben wird und die aufgeschriebenen Zeilenbilder optisch auf einer als Speicherplatte dienenden Halbleiterfotoschicht einer Vidikonröhre abgebildet werden, von der die addierten Signalwerte durch den als Lesestrahl benutzten Strahl der Vidikonröhre mit einer dem Ausmaß der Frequenzbandeinengung entsprechenden geringeren Geschwindigkeit abgetastet werden. Die erforderlichen Halbleiterfotoschichten, sind bei schnellen Vorgängen nicht frei von Nachwirkungserscheinungen. Die Folge ist, daß beim Lesevorgang das gespeicherte Signal nicht restlos gelöscht wird und eine Restladung über die folgenden Perioden bestehen bleibt, die das folgende Bild verwischen und unscharf erscheinen lassen.
Die Erfindung bezweckt die Beseitigung dieses Nachteiles.
Es ist aus anderen Gründen vorgeschlagen worden, mit zwei Einstrahlspeicherröhren abwechselnd umschichtig zu arbeiten, derart, daß mit dem Strahl in der einen Röhre geschrieben wird, während in der anderen Röhre abgelesen wird und umgekehrt. Es ist auch vorgeschlagen worden, zwei Zweistrahlröhren in dieser Weise abwechselnd zu'betreiben. Hierfür sind zwei getrennte Speicherröhren notwendig, deren Signalplatten laufend umgeschaltet werden müssen. Der Nachteil der zwei Röhren kann zwar durch eine Zweistrahlröhre mit unterteilter Speicherplatte vermieden werden, wobei abwechselnd auf einer Plattenhälfte geschrieben und auf der anderen gelesen wird. Dies erfordert aber eine Sonderausführung einer Speicherröhre und macht nach wie vor eine Umschaltung an der Signalplatte notwendig. Die genannten Nachwirkungserscheinungen werden durch diese Verfahren nicht beseitigt.
Gemäß der Erfindung werden zur Beseitigung von bei der Speicherung auftretenden Nachwirkungserscheinungen der Schreibstrahl in der Bildröhre und der Lese strahl in der Vidikonröhre im Rhythmus der Ablesefrequenz derart auf getrennte Spuren an verschiedenen Stellen des Bildschirmes der Bildröhre bzw. der Speicherplatte der Vidikonröhre versetzt, daß während des Ablesens einer Spur auf einer anderen Spur geschrieben wird und jede der Spuren nach ihrer Ablesung und Löschung eine oder mehrere Ableseperioden lang unbenutzt bleibt. Das Verfahren kann weiterhin dadurch verbessert werden, daß in der Zeit zwischen den Leseperioden auf ein oder mehreren anderen Spuren durch den Lesestrahl ein oder mehrmals mit erhöhtem Strom gelöscht wird. Ferner kann es zweckmäßig sein, daß das Ausgangssignal während der Lösch- und Spurwechselperiode durch eine Austastspannung unterdrückt wird.
Obwohl bei derartigen Speicherverfahren bisher schon eine Löschung der Aufzeichnung bei der Ablesung erfolgte und auch ein zusätzlicher Löschvorgang bereits bekannt war, wird nunmehr durch die Erfindung der Vorteil erzielt, daß längere Zeiten für das Abklingen der Restladungen zur Verfügung stehen und infolgedessen länger nachwirkende und damit empfindlichere Speicherschichten benutzt werden können.
Die Erfindung und weitere Einzelheiten sind in einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Fig. 1 zeigt ein Prinzipschaltbild der benutzten Linienspeicheranordnung; Fig. 2 den für Spurenwechsel, Löschen und Austasten erforderlichen Strom- und Spannungsverlauf, und Fig. 3 eine mögliche Anordnung der Spuren auf der Speicherplatte.
In Fig. 1 gelangen die Echosignale von einem Radargerät R an eine Kathodenstrahlbildröhre 1, auf deren Bildschirm sie in Linienspuren a, b, c in Intensitätsschrift aufgezeichnet werden. Das aufgezeichnete Bild wird durch eine Optik 2 auf die aus einer Halbleiterfotoschicht bestehende Signalplatte eines Vidikons 3 geworfen. Die auf der Signalplatte abgas bildeten Spuren sind mit a', b', c' bezeichnet. Ein Ablenkgenerator 4 an der Bildröhre 1 erzeugt einen Sägezahnstrom 4' (Fig. 2) für die Vertikalablenkung des Schreibstrahles in der Röhre 1. Ein Ablenkgenerator 5 am Vidikon 3 erzeugt den Sägezahnstrom 5' für eine deckungsgleiche Vertikalablenkung des Lesestrahls mit geringerer Geschwindigkeit. Ein Spurwechselgenerator 6 liefert eine Treppenspannung, um den Schreibstrahl in der Röhre 1 und den Lesestrahl im Vidikon 3 in horizontaler Richtung auf die Spuren a, b, c bzw. a', b', c' zu versetzen. Um das Spurwechselsignal mit der Vertikalablenkung zu verkoppeln, wird der Spurwechselgenerator 6 durch einen Impuls vom Ablenkgenerator 5 ausgelöst. Der Generator 6 steuert die primäre Spurwechselablenkstufe 7, welche den Ablenkstrom 7' für die Spurversetzung an der Bildröhre 1 liefert und steuert gleichzeitig die sekundäre Spurwechselablenkstufe8, welche den Ablenkstrom 8' für den Spurwechsel im Vidikon 3 liefert.
Die Stufe 8 liefert außerdem kurze Auftastimpulse 8" an das Vidikon 3, durch die der Lesestrahl während der Löschperiode beim Strahlrücklauf kurzzeitig verstärkt wird. Die summierten Ausgangssigualwerte werden von der Signalplatte des Vidikons abgenommen und im Videoverstärker 9 verstärkt. Die Stufe 8 liefert an den Videoverstärker Austastimpulse 8"', durch die das Ausgangssignal während der Lösch- und Spurwechselperiode ausgetastet wird. Das Ablenkspulensystem der Kathodenstrahlbildröhre ist mit 10, 11 und das des Vidikons mit 12, 13 bezeichnet. Die primäre Kippfrequenz aus dem Ablenkgerät 4 und die sekundäre Kippfrequenz aus dem Ablenkgerät 5 können durch eine ganzzahlige Teilung miteinander verkoppelt sein.
Die Wirkungsweise ist folgende: Auf der Spur a der Bildröhre 1 wird während der Zeit t1 ein Bündel z von primären Signalen aufgezeichnet. Das Aufzeichnungsbild entsteht gleichzeitig über die Optik 2 in der Spur a' des Vidikons 3. In der Zeit t3 tastet der Lesestrahl im Vidikon 3 während seines Hinlaufes die Spur c' einmal ab und mit dem Rücklauf des Lesestrahls in der Zeit t2 wird die Spur gelöscht. Während der Löschperiode wird der Lesestrahl durch den Auftastimpuls 8" verstärkt. Gleichzeitig wird durch das Treppensignal 7' der Schreibstrahl auf die nächste Spur b versetzt, auf der er ein neues Bündel aufzeichnet. Der Lesestrahl erreicht durch den Spannungsverlauf 8' in der Zeit t3 die neue Spur a' und liest sie einmal ab, worauf wieder gelöscht wird. Darauf wird auf die dritte Spur c aufgezeichnet und der Lesestrahl auf die Spur b' versetzt. Während der Löschperiode t2 und der Spurwechselperiode t3 wird durch das Austastsignal 8"' die Signalweitergabe gesperrt. In den erläuterten Perioden führen Schreib- und Lesestrahl die in Fig. 3 gezeigten Wege aus. Aus der Darstellung ist auch der Teil der Spuren ersichtlich, der optisch ausgenutzt wird. Auf Grund der erfindungsgemäßen Durchführung des Spurwechsels wird in jeder Periode die Aufzeichnung, Speicherung und Addition auf einem neuen Teil der Speicherplatte durchgeführt und jede Spur bleibt eine Zeitlang vorher unbenutzt. Damit entfallen auch alle Mängel, wie unscharfe Abbildung, Verwischung usw., die durch Restladungen hervorgerufen werden können. Ferner wird durch Strahlverstärkung bei der Löschung während des Strahlriicklaufes das Restsignal zusätzlich beseitigt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE; 1. Verfahren zur frequenzbandeinengenden Radarsignalverarbeitung, bei dem jede der zu summierenden Radarimpulsfolgen in einer und derselben Zeilenspur in Intensitätsschrift mit einem Schreibstrahl auf den Bildschirm einer Kathodenstrahlbildröhre geschrieben wird und die aufgeschriebenen Zeilenbilder optisch auf einer als Speicherplatte dienenden Halbleiterfotoschicht einer Vidikonröhre abgebildet werden, von der die addierten Signalwerte durch den als Lesestrahl benutzten Strahl der Vidikonröhre mit einer dem Ausmaß der Frequenzbandeinengung entsprechenden geringeren Geschwindigkeit abgetastet werden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Beseitigung von bei der Speicherung auftretenden Nachwirkungserscheinungen der Schreibstrahl in der Bildröhre und der Lesestrahl in der Vidikonröhre im Rhythmus der Ablesefrequenz derart auf getrennte Spuren an verschiedenen Stellen des Bildschirmes der Bildröhre bzw. der Speicherplatte der Vidikonröhre versetzt werden, daß während des Ablesens einer Spur auf einer anderen Spur geschrieben wird und jede der Spuren nach ihrer Ablesung und Löschung eine oder mehrere Ableseperioden lang unbenutzt bleibt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zeit zwischen den Leseperioden auf ein oder mehreren anderen Spuren durch den Lesestrahl ein oder mehrmals mit erhöhtem Strom gelöscht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal während der Lösch- und Spurwechselperiode durch eine Austastspannung unterdrückt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1065480; USA.-Patentschriften Nr. 2415981, 2 430 307, 2 718 609, 2 743 378; »Electronics«, März 1953, S. 126 bis 130.