DE1234283B

DE1234283B - Schaltungsanordnung zur Auswertung von Radarechoimpulsfolgen

Info

Publication number: DE1234283B
Application number: DET20979A
Authority: DE
Inventors: Dr Guenter Hotz
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1961-10-18
Filing date: 1961-10-18
Publication date: 1967-02-16
Also published as: US3264645A; GB1019300A; NL284455A

Description

DEUTSCHES ATO PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche KL: 21 a4-48/63

Nummer: 1234 283

Aktenzeichen: T 20979 LX d/21 a4

J 234 283 Anmeldetag: 18.Oktober 1961

Auslegetag: 16. Februar 1967

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Auswertung von Radarechoimpulsfolgen, deren Binärelemente in Gruppen konstanter Entfernung geordnet sind. Wegen der endlichen Keulenbreite der Charakteristik einer Radarantenne wird von jedem echten Reflexionspunkt ein Block von mehreren Zielimpulsen empfangen, während Rauschstörungen als Einzelimpulse auftreten oder den Ausfall einzelner Zielimpulse innerhalb eines Blocks bewirken.

Zum Zwecke der automatischen Auswertung der von der Radarantenne gelieferten Empfangssignale müssen diese zunächst in eine zeitlich quantisierte Impulsfolge umgewandelt werden, um sie dann einer datenverarbeitenden Anlage zuführen zu können, die echte von vorgetäuschten Zielen und von Festzielen unterscheidet und den echten Zielen je ein Wertepaar der verwendeten Ortskoordinaten, z. B. Azimut und Entfernung, zuordnet.

Im folgenden ist vorausgesetzt, daß die Radarempfangssignalfolge entfernungsmäßig geordnet ist, daß also ein Zielblock nicht von Informationen durchsetzt ist, die anderen Entfernungsbereichen zugeordnet sind. Eine solche Ordnung kann entweder durch Beschränkung der Radarerfassung auf einen Entfernungsbereich oder durch kurzzeitige Zwischenspeicherung, z. B. auf einer rotierenden Magnettrommel und Wiederablesen in geeignet geordneter Reihenfolge, erreicht werden.

Es ist bereits bekannt, Radarempfangsfolgen automatisch derart auszuwerten, daß die Zielmitte eines von falschen Zielen unterschiedenen echten Zieles festgestellt wird. Die Radarempfangsfolge wird dabei nach Entfernungsbereichen geordnet dem Eingang einer Schiebekette zugeführt, deren Kettenglieder mit einem Netzwerk zur Zielmittenbestimmung verbunden sind. Dabei werden durch Berücksichtigung von der Zahl und den Werten der Einzeldaten die echten von den falschen Zielen unterschieden. Eine solche Anordnung, bei der die Anzahl der Glieder der Schiebekette etwa gleich der Anzahl der maximal von einem EinzelzieI reflektierten, einander unmittelbar folgenden Echoimpulse ist, vermag benachbarte Ziele, deren Echoimpulsfolgen einander überlappen, nicht sinnvoll aufzulösen.

Die Erfindung betrifft demgemäß eine Schaltungsanordnung zur Auswertung von Radarechoimpulsfolgen, deren Binärelemente in Gruppen konstanter Entfernung geordnet sind, wobei Ziele durch unterschiedlich, jedoch höchstens η Binärstellen lange Folgen von Binär-EINS innerhalb der Gruppen dargestellt sind und Folgen von mehr als η EINSEN Schaltungsanordnung zur Auswertung von
Radarechoimpulsfolgen

Anmelder:
Telefunken

Patentverwertungsgesellschaft m. b. H.,
Ulm/Donau, Elisabethenstr. 3

Als Erfinder benannt:

Dr. Günter Hotz, Saarbrücken

zwei getrennten Zielen zuzuordnen sind, unter Verwendung einer Schiebekette, deren Eingang die Impulsfolgen zugeführt werden und der ein logisches Auswertungsnetzwerk zur Zielmittenbestimmung nachgeschaltet ist. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß die Schiebekette aus mindestens n+2 Kettengliedern besteht und daß das logische Auswertungsnetzwerk so bemessen ist, daß an seinem Ausgang nur dann eine EINS liegt, wenn ein Block von höchstens «EINSEN sich in der Mitte der Schiebekette befindet oder wenn ein größerer, aus zwei Zielen entstandener Block von EINSEN mit seiner zeitlich ersten EINS ein eingangsfernes Kettenglied erreicht hat oder wenn er mit seiner zeitlich letzten EINS ein eingangsnahes Kettenglied erreicht hat.

Gemäß weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen das logische Netzwerk zur Zielmittenbestimmung und die Schiebekette eine Einrichtung zur Verkleinerung von EDSfS-Blöcken geschaltet, in der alle EINS-Blöcke um (m—1) Stellen verkleinert werden (m sei die Stellenzahl des kleinsten als echtes Ziel zu interpretierenden EINS-Blocks). Diese Einrichtung besteht aus einem Netzwerk von Konjunktionen oder von Schwellwertelementen, deren Schwellwert fast gleich der Zahl der Eingänge eines Schwellwertelements gewählt sind.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Figuren näher erläutert. Dabei zeigt

F i g. 1 ein Prinzipschaltbild der erfindungsgemäßen Auswerteeinrichtung und

F i g. 2 ein Ausführungsbeispiel in bekannter symbolischer Darstellung.

F i g. 1 zeigt eine Schiebekette 1, die einen Eingang 2 besitzt, durch den serienmäßig die nach Entfernungsbereichen geordnete Radarempfangsfolge eingespeist wird. Die Kette enthält mindestens «+2 Glieder und entsprechend n+2 Ausgänge.

709 509/183

Claims

Diese Ausgänge wirken auf eine Einrichtung 3 zur Regenerierung gestörter Impulsfolgen ein. Die regenerierte Impulsfolge wird daraufhin einer weiteren Einrichtung 4 zur Verkleinerung von EINS-Blöcken zugeführt, die jeden Block so weit verkürzt, daß der kleinste noch als ein Ziel zu interpretierende Block zu einer einzigen EINS reduziert wird. Der größte einem Ziel zugeordnete Block umfaßt danach nur noch n — m Binärstellen. Das Netzwerk 5 besitzt n-m+3 Eingänge und einen einzigen Ausgang 36, der nur dann erregt ist, wenn ein verkleinerter Zielblock an den mittleren Eingängen des Netzwerks 5 anliegt oder wenn die beiden Zielmitten eines zwei Zielen zugeordneten Blocks festgestellt werden. Dieser Ausgang 36 wirkt auf zwei Zähler 6 und 7 ein, die laufend Azimut und Entfernung mitzählen und ihren Zählerstand an ein Rechenwerk 8 zur Informationsverarbeitung weitergeben, wenn der Ausgang des Netzwerks 5 erregt ist. Die soweit beschriebene Anlage ist also in der Lage, aus einer geordneten Radarempfangssignalfolge Wertepaare der Ziel-Koordinaten zu bestimmen. Selbstverständlich kann zwischen den einzelnen Einrichtungen 3, 4 und 5 jeweils ein Zwischenspeicherregister vorgesehen sein. Zur Korrektur der Speicherverzögerung müssen dann die Zähleinrichtungen 6 und 7 jeweils anders voreingestellt werden. Die Einrichtungen 3 und 4 können deshalb so ausgebildet sein, daß sie nur einen einzigen Ausgang besitzen, der auf weitere Schieberegister als Eingangsregister der nachfolgenden Einrichtung geschaltet ist. Weiter braucht die Schiebekette 1 auch nicht in der für solche Einrichtungen üblichen Weise aufgebaut zu sein, vielmehr kann auch ein zyklisch adressierbarer Speicher zusammen mit einem Speicherregister verwendet werden, der das Schieberegister simuliert. In F i g. 2 ist eine Ausführungsform für eine Anordnung nach F i g. 1 dargestellt. Mit 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 sind neun Registerelemente der Schiebekette 1 aus F i g. 1 angedeutet. Es handelt sich um bekannte bistabile Elemente, wobei die Ausgänge eines Elements mit den Eingängen des jeweils nachfolgenden verbunden sind. Jedes Element besitzt einen normalen und einen komplementären Ausgang. Die Normalausgänge aller Elemente oder Kettenglieder sind mit den Eingängen von Schwellwertelementen 18 bis 24 verbunden, die eine Ausführungsform der Einrichtung zur Regenerierung von Impulsfolgen bilden. Diese an sich bekannten Elemente wurden hier mit je vier Eingängen und dem Schwellwert zwei (angedeutet durch römische Ziffern) ausgerüstet. Jedes Schwellwertelement ist mit den Ausgängen von vier nebeneinanderliegenden Kettengliedern verbunden; der Eingang 2 der Schiebekette wirkt in diesem Zusammenhang als Ausgang eines nullten Gliedes. An den Ausgängen der Schwellwertelemente erscheint im wesentlichen die Eingangsfolge; sie ist jedoch mit hoher Wahrscheinlichkeit von Rauschanteilen befreit. In der nachgeschalteten Einrichtung, die in der F i g. 1 mit 4 bezeichnet ist, sind wieder Schwellwertelemente 25 bis 29 vorgesehen, deren Schwellen jedoch verhältnismäßig hoch liegen. Das Beispiel benutzt der Einfachheit halber sogar den Grenzfall der Konjunktion (Zahl der Eingänge = Schwellwert). Diese Stufe ist in bekannter Weise imstande, EINS-Blöcke zu verkürzen. Das Verkürzungsmaß ist durch die Dimensionierung vorgegeben. Vorteilhaft wird man so weit verkürzen, daß der kleinste noch vom Rauschen unterscheidbare Zielblock als genau eine EINS auftritt. In dem gewählten Beispiel soll der größte zu einem einzigen Ziel gehörende Block zwei Binärstellen mehr enthalten als der kleinste; demnach besteht ein solcher Block nach der Verkürzung aus maximal drei Binärstellen. Jeder Block, der größer als drei Binärstellen ist, wird gemäß Vereinbarung als Doppelziel ausgewertet. Diese Auswertung wird in dem Netzwerk zur ίο Zielmittenbestimmung (5 in Fig. 1) durchgeführt, welches im vorliegenden Beispiel aus fünf Konjunktionen 30 bis 34 in disjunktiver Verbindung mittels der Disjunktion 35 besteht. Es ist je eine Konjunktion vorgesehen für folgende Fälle:

1. Eine einzige EINS befindet sich im mittleren Schwellwertelement 27 der Verkleinerungseinrichtung;

2. genau zwei EINS-Informationen befinden sich am Ausgang der Elemente 26 und 27;

3. genau drei EINS-Stellen befinden sich in den mittleren Elementen 26, 27 und 28;

4. ein zu zwei Zielen gehörender Block liegt mit seiner ersten EINS am zweitvordersten Element 28;

5. ein zu zwei Zielen gehörender Block liegt mit seiner letzten EINS am zweitletzten Element 26.

Der Ausgang 36 der Gesamtschaltung ist also nur erregt, wenn einer der fünf Fälle auftritt. Auf diese Weise wird für Zielblöcke unterschiedlicher Länge — soweit sie zu einem Ziel gehören — eine einzige Zielmitte bestimmt, während die Zielmitte für Zielblöcke, die zwei Zielen zugeordnet sind, über Blockanfang und Blockende bestimmt wird. Es wird näherungsweise angenommen, daß solche Ziele konstante Blockbreite besitzen, was in der Praxis ausreichend zutrifft.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das ausgeführte Anwendungsbeispiel, es lassen sich vielmehr nach den beanspruchten Erfindungsgedanken zahlreiche Modifikationen realisieren, von denen einige im folgenden genannt sind:

Wenn beispielsweise die Radarempfangsfolge frei von Rauschanteilen ist, kann auf die Einrichtung 3 verzichtet werden. Ebenso kann auf die Einrichtung 4 verzichtet werden, wenn das nachfolgende Netzwerk 5 entsprechend aufgebaut ist, insbesondere wenn die Konjunktionen 30 bis 34 eine größere Anzahl von Eingängen aufweisen dürfen. Die Einrichtungen 3 und 4 werden in der Praxis weiter ausgestaltet werden, um den Regenerierungs- und Verkleinerungseffekt zu verbessern oder beispielsweise regelbar zu machen. Zwischen diesen Einrichtungen kann, wie erwähnt, jederzeit ein Register oder Schieberegister zur Zwischenspeicherung und Potentialtrennung vorgesehen sein. Das bedingt lediglich eine Verschiebung der Mitteninformation am Ausgang 36 um einige Takte, was jedoch durch entsprechende Voreinstellung der Zähler 6 und 7 wieder kompensiert werden kann.

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Auswertung von Radarechoimpulsfolgen, deren Binärelemente in Gruppen konstanter Entfernung geordnet sind, wobei Ziele durch unterschiedlich, jedoch höchstens η Binärstellen lange Folgen von Binär-EINS