DE1242722B - Test device for controlling a processing circuit for radar video signals - Google Patents
Test device for controlling a processing circuit for radar video signalsInfo
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Description
DEUTSCHES GERMAN JWTWS JWTWS PATENTAMTPATENT OFFICE
AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL
Deutsche Kl.: 21 a4 - 48/63 German class: 21 a4 - 48/63
Nummer: 1 242 722Number: 1 242 722
Aktenzeichen: T 27472IX d/21 a4 1 242 722 Anmeldetag: 24.November 1964File number: T 27472IX d / 21 a4 1 242 722 Filing date: November 24, 1964
Auslegetag: 22. Juni 1967Open date: June 22, 1967
Wenn die im Empfangsteil eines Radargerätes aufgenommenen Videospannungen nicht oder nur zur unmittelbaren Erzeugung eines Rundsichtschirmbildes benutzt werden, sondern, wie dies bekannt ist, in weiterverarbeitbare Daten umgesetzt werden, so wird zu diesem Zweck nach jedem Radar-Sendeimpuls, also für jede »Radarzeile«, ein Zeittaktraster zur Abgrenzung von Grundintervallen der Entfernung gebildet. Der Zeitrasterbereich wird begrenzt nach Maßgabe der Entfernung, aus der noch Echos empfangen werden können, und gegebenenfalls auch nach Maßgabe eines Nahbereichs um die Antenne. Um zur Erhöhung der Zielentdeckungswahrscheinlichkeit die Empfangsempfindlichkeit des Radargerätes groß machen zu können, was dann aber zugleich eine Erhöhung der Falschmeldewahrscheinlichkeit nach sich zieht, sind Auswertungsschaltungen bekannt, die dem Zwecke dienen, aus dem großen Impulsangebot die echten Ziele herauszufinden. Derartige Auswertungsschaltungen arbeiten mit Impulsspeicherungen und sind relativ kompliziert; namentlich dann, wenn Mittel der digitalen Datenverarbeitung verwendet sind, ergibt sich ein System mit zahlreichen Bit-Speicherzellen und mehreren Verarbeitungsstufen. Auch bei Verarbeitungsschaltungen anderer Art kann ein ähnlicher Sachverhalt gegeben sein, z. B. in Pufferungsschaltungen, die so aufgebaut sind, daß sie die unter Umständen in sehr unregelmäßigen und teilweise sehr kurzen Zeitabständen anfallenden Radardaten aufnehmen und in gleichmäßigeren Zeitabständen wieder weitergeben.If the video voltages recorded in the receiving part of a radar device are not or only for immediate generation of a panoramic screen image, but, as is known, are converted into further processable data, for this purpose after each radar transmission pulse, So for each »radar line«, a time grid to delimit the basic intervals of the distance educated. The time grid range is limited according to the distance from which echoes can still be received can be, and possibly also in accordance with a close range around the antenna. Around To increase the probability of target discovery, the reception sensitivity of the radar device is high to be able to do, which then at the same time increases the probability of false reports pulls, evaluation circuits are known that serve the purpose of the large range of impulses figuring out real goals. Such evaluation circuits work with pulse storage and are relatively complicated; especially when means of digital data processing are used a system with numerous bit memory cells and several processing stages results. Similar circumstances may also apply to processing circuits of other types, e.g. B. in buffering circuits, which are constructed in such a way that they may be very irregular and partial record radar data at very short intervals and at more even intervals pass it on again.
Es ist bereits bekannt, in Verbindung mit Auswerteschaltungen für Radarsignale Einrichtungen vorzusehen, die zur Kontrolle der Auswerteschaltungen Impulse in diese eingeben, welche für einen bestimmten, durch den Zeitpunkt der Impulseingaben festgelegten Ort des Radarabtastbereiches ein dort vorhandenes Ziel simulieren.It is already known in connection with evaluation circuits for radar signals devices to be provided that, to control the evaluation circuits, enter impulses into them, which are intended for a specific, The location of the radar scanning range determined by the time of the input of the impulses simulate an existing target.
Die Einrichtung nach der Erfindung sieht dies ebenfalls vor, ermöglicht aber eine verbesserte Kontrolle einer Radarsignal-Auswertungsschaltung, indem sie erfindungsgemäß zusätzlich Echos simulierende Impulse erzeugt, die, der Verarbeitungsschaltung zugeführt, einer in dieser gesetzten Zielerkennungsschwelle bei richtiger Verarbeitung nicht genügen. Rückschlüsse auf das fehlerhafte Arbeiten der Auswertungsschaltung können dann sowohl aus dem Fehlen eines aus den Echo-Simulierungsimpulsen zu erwartenden Zielsignals als auch aus dem Auftreten eines aus ihnen bei der geltenden Schwellenbedingung nicht zulässigen Zielsignals gezogen werden.The device according to the invention also provides for this, but enables improved control a radar signal evaluation circuit by additionally simulating echoes according to the invention Generates pulses which, fed to the processing circuit, a target recognition threshold set in this not sufficient if processed correctly. Conclusions about the incorrect operation of the Evaluation circuit can then both from the absence of one of the echo simulation pulses too expected target signal as well as from the occurrence of one of them at the applicable threshold condition target signal that is not permitted.
Es sind insbesondere Auswertungsschaltungen be-Priif einrichtung zur Kontrolle einer
Verarbeitungsschaltung für RadarvideosignaleIn particular, there are evaluation circuits for checking a test device
Processing circuit for radar video signals
Anmelder:
TelefunkenApplicant:
Telefunken
Patentverwertungsgesellschaft m. b. H.,
Ulm/Donau, Elisabethenstr. 3Patentverwertungsgesellschaft mb H.,
Ulm / Danube, Elisabethenstr. 3
Als Erfinder benannt:Named as inventor:
Dr. Wulf-Dieter Wirth, BerlinDr. Wulf-Dieter Wirth, Berlin
kannt, die jeweils einem Entfernungsring und mehreren aufeinanderfolgenden Sendeimpulsen zugeordnete Impulsmuster auf Häufungen von Echoimpulsen nach Maßgabe einer Häufungsschwelle prüfen. Hierfür sieht die Erfindung vor, daß für einen Kontroll-Entfernungsring Folgen von Echo-Simulierungsimpulsen gebildet werden, die zum Teil der Häufungs-Schwellbedingung genügen und zum Teil ihr nicht genügen, wobei sie vorzugsweise an der Grenze der Schwellbedingung liegen.Knows, each assigned to a range ring and several successive transmission pulses Check pulse pattern for accumulations of echo pulses according to an accumulation threshold. Therefor The invention provides that sequences of echo simulation pulses are formed for a control distance ring, some of which correspond to the accumulation threshold condition meet and partly not meet it, whereby they are preferably at the limit of the threshold condition.
Es wird im allgemeinen zweckmäßig sein und auch genügen, eine selbsttätige Prüfung der Daten dann vorzunehmen, wenn sie die gesamte Verarbeitungsschaltung durchlaufen haben. Zu diesem Zweck enthält die erfindungsgemäße Einrichtung Schaltmittel zur Markierung eines Prüf-Zeitintervalls, das nach Maßgabe der Verarbeitungsgeschwindigkeit der Verarbeitungsschaltung später liegt als die Eingabe der Echo-Simulierungsimpulse, und zur Ausgabe eines Prüfwertes während dieses Zeitintervalls.In general, it will be useful and sufficient to check the data automatically when they have gone through the entire processing circuit. To this end contains the device according to the invention switching means for marking a test time interval that after According to the processing speed of the processing circuit is later than the input of the Echo simulation pulses, and for outputting a test value during this time interval.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung für Auswerteschaltungen zur Feststellung einem Entfernungsring zugeordneter Impulshäufungen ist gekennzeichnet durch einen mit dem Radar-Sendetakt periodisch durchgezählten Zähler mit Abfrageschaltungen, durch die Zählerstände abgefragt werden und während vorgegebener und vorzugsweise veränderbarer Teilbereiche der Zählerstandsfolge ein Signalgeber eingeschaltet wird, dessen Signal bei Koinzidenz mit einem vorgegebenen Zählerstandswert eines Entfernungszählers an die Auswertungsschaltung als simulierter Echoimpuls weitergegeben wird. Als Ausführungsbeispiel für Einrichtungen nach der Erfindung sei die zuletzt genannte Ausführungsform an Hand der Zeichnung nachfolgend noch näher beschrieben.A preferred embodiment of the invention for evaluation circuits to determine a The range of pulse accumulations assigned to the ring is characterized by a clock with the radar transmission periodically counted counter with interrogation circuits through which the counter readings are interrogated and during predetermined and preferably changeable sub-areas of the counter reading sequence Signal generator is switched on, the signal of which coincides with a predetermined counter value a distance counter is passed on to the evaluation circuit as a simulated echo pulse. As an exemplary embodiment for devices according to the invention, the last-mentioned embodiment will be described below with reference to the drawing described in more detail.
709 607/194709 607/194
Hierzu sei folgendes vorausgeschickt. Auch ein punktförmiges Ziel erzeugt mehrere aufeinanderfolgenden Sendeimpulsen zugeordnete Echos, solange es nämlich von genügender Intensität der über es hinwegstreichenden Antennenkeule erfaßt wird. Da der Zielstandort während dieser Zeit in den meisten Fällen praktisch konstant bleibt, kommen alle diese Echos aus dem gleichen Entfernungsring, also Entfernungsintervallen gleicher Ordnung der aufeinanderfolgenden Radarzeilen. Sie werden Bestandteile eines Impulsmusters vorgebbarer Länge, oder, in der Sprache der Digitaltechnik, eines Bitmusters, bestehend aus 0- und L-Werten, wenn die die Eingangsempfindlichkeitsschwelle des Radargerätes überschreitenden Videoimpulse als L (Echo) und die darunter bleibenden als 0 (Nichtecho) bewertet werden. Da aber nicht alle Echos mit Sicherheit empfangen und falsche Echos durch Rauschen erzeugt werden, wird auf ein vorhandenes Ziel dann geschlossen, wenn in dem Bitmuster vorgebener Länge L-Werte mindestens in einer vorgegebenen Anzahl vorhanden sind. Zwischen diesen können aber O-Werte eingestreut sein. Es sind einige Methoden bekannt und weitere vorgeschlagen worden, nach denen die eine Schwelle überschreitenden Häufungen in dem nach jedem Sendeimpuls (durch Hinzufügung eines neuen und Wegfall des ältesten Bits) sich verändernden Bitmuster eines Entfernungsringes festgestellt werden können und auch eine Angabe über das Azimut des Zieles hergeleitet werden kann. Eine vorgeschlagene, den Aufwand an Speicherstellen reduzierende Lösung arbeitet mit einem Binärzähler, der durch L-Impulse aufwärts gezählt und durch O-Impulse gelöscht wird, vorher aber ein Zielsignal ausgibt, sofern der Zählerstand eine bestimmte Schwelle erreicht oder überschritten hatte. Es kann angenommen werden, daß ein Ziel eine ununterbrochene L-Folge genügender Länge erzeugt, um den Zähler über die Schwelle zu bringen, die entsprechend eingestellt wird. Auf diese Betriebsweise bezieht sich eine nachfolgend als Beispiel angegebene Form der Echo-Simulierungsimpulsfolgen. Jedoch können mit der genannten Erkennungsmethode, bei der nicht die originalen Echoimpulsmuster, sondern nur die demgegenüber stark verkürzten, den Zählerstand angebenden Bitfolgen gespeichert werden, auch Echoimpulsfolgen verarbeitet werden, die die vorgenannte Bedingung nicht erfüllen. In diesem Falle arbeitet der Zähler nicht mit den originalen Echoimpulsen, sondern mit »sekundären« Zielsignalen einer dem Zähler vorgeschalteten Schaltung, die außer dem Impuls der jeweils aktuellen Radarzeile auch den Entfernungsringimpuls der vorangegangenen Radarzeile oder einiger vorausgegangener Zeilen bereithält und nach Maßgabe des Vorkommens von L-Werten hierin das sekundäre Signal für den Zähler bildet.For this purpose, the following should be sent in advance. A point-like target also generates a number of echoes associated with successive transmission pulses, as long as it is detected with sufficient intensity of the antenna lobe sweeping over it. Since the target location remains practically constant during this time, all of these echoes come from the same range ring, that is, range intervals of the same order of the successive radar lines. They become part of a pulse pattern of predeterminable length, or, in the language of digital technology, a bit pattern, consisting of 0 and L values, if the video pulses exceeding the input sensitivity threshold of the radar device as L (echo) and the remaining ones as 0 (non-echo) be rated. However, since not all echoes are received with certainty and false echoes are generated by noise, an existing target is inferred if at least a predetermined number of L values are present in the bit pattern of predetermined length. However, O values can be interspersed between these. Some methods are known and others have been proposed, according to which the accumulations exceeding a threshold can be determined in the bit pattern of a range ring, which changes after each transmission pulse (by adding a new bit and removing the oldest bit), and also an indication of the azimuth of the target can be derived. A proposed solution that reduces the amount of storage space required works with a binary counter that is counted up by L pulses and cleared by O pulses, but outputs a target signal beforehand if the counter reading has reached or exceeded a certain threshold. It can be assumed that a target produces an uninterrupted L-sequence of sufficient length to bring the counter above the threshold which is set accordingly. A form of the echo simulation pulse trains given below as an example relates to this mode of operation. However, with the above-mentioned detection method, in which not the original echo pulse patterns, but only the bit sequences that are considerably shortened in comparison and that indicate the count, can also be processed echo pulse sequences that do not meet the aforementioned condition. In this case, the counter does not work with the original echo pulses, but with "secondary" target signals from a circuit upstream of the counter which, in addition to the pulse of the current radar line, also holds the range ring pulse of the previous radar line or a few previous lines and depending on the occurrence of L Values in this form the secondary signal for the counter.
In der Zeichnung bedeutet T den Radarsendetakt. Durch jeden Sendeimpuls T wird, gegebenenfalls mit Verzögerung ein Taktgenerator angestoßen, der eine gleichmäßige Folge von Taktimpulsen t ausgibt. Die Taktimpulse t grenzen Grundintervalle der Entfernung ab und bilden so ein Raster der Entfernung bzw. von Entfernungsringen nach Maßgabe der radialen Auflösung. Die Abstände der Takte t können z. B. 2 μ8 entsprechend 300 m Entfernung sein.In the drawing, T means the radar transmission clock. Each transmission pulse T triggers a clock generator, possibly with a delay, which outputs a uniform sequence of clock pulses t. The clock pulses t delimit basic intervals of the distance and thus form a grid of the distance or of distance rings in accordance with the radial resolution. The distances between the clocks t can, for. B. 2 μ8 corresponding to a distance of 300 m.
Die Taktimpulse t v/erden einem binär zählenden Entfernungszähler EZ zugeführt und zählen diesen nach jedem Sendetakt T von seiner Grundstellung anThe clock pulses t v / ground to a binary-counting distance counter EZ and count this after each transmission clock T from its basic position
aufwärts. Der Entfernungszähler EZ gibt also mit seinem Stand den in der Radarzeile jeweils erreichten Entfernungsring an. Eine an den Zähler EZ angeschlossene Koinzidenzschaltung Kl spricht bei einem maximalen — gegebenenfalls verschieden wählbaren Stand des Zählers an, welcher dem äußersten Entfernungsring entspricht, der noch in der Auswertungsschaltung berücksichtigt werden soll. Das Signal aus der Koinzidenzschaltung Kl kannupwards. The range counter EZ indicates the range ring reached in each case in the radar line with its reading. A connected to the counter EZ coincidence circuit Kl speaks at a maximum - possibly different selectable prior to the counter, which corresponds to the outermost ring distance to be taken into account in the evaluation circuit. The signal from the coincidence circuit Kl can
ίο dazu benutzt werden, um den Zähler EZ nach Erreichen des letzten Entfernungsringes in die Grundstellung zurückzusetzen. Es ist im vorliegenden Falle angenommen, daß der Zähler EZ während seiner ersten drei Stellungen, die den innersten drei Entfernungsringen (Nahbereich) entsprechen, die Aufnahme bzw. Weiterleitung von Video-Signalen der Empfangsschaltung sperrt. Eine an EZ angeschlossene Koinzidenzschaltung K2 spricht bei der Zählstellung »3« des Zählers an. ίο can be used to reset the counter EZ to the basic position after reaching the last distance ring. It is assumed in the present case that the counter EZ blocks the recording or forwarding of video signals from the receiving circuit during its first three positions, which correspond to the innermost three distance rings (close range). A coincidence circuit K2 connected to EZ responds when the counter is set to "3".
zo Ein z. B. fünfstelliger Binärzähler PZ wird durch jeden Sendetakt T um eine Einheit aufwärts geschaltet. Er zählt bis zu seiner höchstmöglichen Zählstellung LLLLL durch, zählt dann, bei 00000 beginnend, weiter und wird so von den Sendeimpulsen T fortlaufend zyklisch durchgezählt. An den Zähler PZ sind KoinzidenzschaltungenXn und Km angeschlossen, die bestimmte Zählerstände von PZ abfragen und die, wenn sie ansprechen, ein Schaltsignal abgeben. Die Schaltsignale der Koinzidenzschaltungen Kn betätigen ein bistabiles Flip-Flop IF und die Schaltsignale der Koinzidenzschaltungen Km ein bistabiles Flip-Flop RF. zo a z. B. five-digit binary counter PZ is switched up by one unit by each transmission clock T. It counts up to its highest possible counting position LLLLL , then continues to count starting at 00000 and is thus continuously counted cyclically by the transmission pulses T. KoinzidenzschaltungenXn and Km are connected to the counter PZ, query the specific counts of PZ and if they respond that emit a switching signal. The switching signals of the coincidence circuits Kn operate a bistable flip-flop IF and the switching signals of the coincidence circuits Km a bistable flip-flop RF.
Das Flip-Flop IF gibt seine Ausgangssignale 0 oder L an ein Undtor K 3, dessen zweiter Eingang an den Ausgang der KoinzidenzschaltungXl angeschlossen ist. Jedesmal wenn der äußerste Entfernungsring erreicht ist und die Koinzidenzschaltung Kl mithin ein L-Signal ausgibt, wird das Undtor K 3 aktiviert und gibt ein L-Signal aus, wenn auch das Flip-Flop IF auf L steht. Das Ausgangssignal L des Undtores K 3 wird als simulierter Echoimpuls der Auswertungsschaltung A zugeführt. Bemerkt werden muß hier, daß auch der letzte Entfernungsring durch das Signal von Kl für die Aufnahme von Echo-Signalen des Videoeinganges gesperrt wird.The flip-flop IF gives its output signals 0 or L to an und gate K 3, the second input of which is connected to the output of the coincidence circuit Xl. Every time the outermost range ring is reached and the coincidence circuit Kl outputs an L signal, the und gate K 3 is activated and outputs an L signal when the flip-flop IF is also low. The output signal L of the und goal K 3 is fed to the evaluation circuit A as a simulated echo pulse. It should be noted here that the last range ring is also blocked by the signal from Kl for receiving echo signals from the video input.
Es sei angenommen, daß in der Auswertungsschaltung A der vorerwähnte Zähler arbeitet, der nach Aufnahme einer in geschlossener Folge auftretenden bestimmten Anzahl von L-Signalen eine Zielmeldung abgibt. Er möge mit den nach 0 und L quantisierten Echosignalen selbst arbeiten. Die Länge der geschlossenen L-Folge, auf die der Zähler mit einer Zielmeldung reagiert, ist zweckmäßig verschieden einstellbar. Es sei angenommen, daß der Zähler auf eine Folge von fünf aufeinanderfolgenden L mit einer Zielmeldung reagiert, bei vier aufeinanderfolgenden L hingegen noch nicht. Es werden dann Koinzidenzschaltungen Kn vorgesehen, die in folgender Weise den Zähler PZ abfragen und Signale an IF weitergeben. Bei Zählerstand 00000 wird IF auf L gestellt. Bei Zählerstand 00L0L (=5) wird IF wieder auf 0 gestellt. Bei Zählerstand LOLLO (=22) wird IF wieder auf L gestellt. Bei Zählerstand LLOLO (=26) wird IF wieder auf 0 gestellt. Der Zähler PZ bewirkt also mit seinen fünf untersten Stellungen, daß für den äußersten Entfernungsring eine geschlossene Folge von fünf simulierten Echoimpulsen in die Auswertungsschaltung eingegeben wird. Auf dieseIt is assumed that the aforementioned counter operates in the evaluation circuit A , which emits a target message after receiving a certain number of L signals occurring in a closed sequence. Let him work with the echo signals quantized according to 0 and L. The length of the closed L-sequence to which the meter reacts with a target message can expediently be set differently. It is assumed that the counter reacts to a sequence of five consecutive Ls with a target message, but not yet with four consecutive Ls. Coincidence circuits Kn are then provided, which query the counter PZ in the following way and pass signals on to IF. If the count is 00000, IF is set to L. IF is set to 0 again when the count is 00L0L (= 5). IF is set to L again when the count is LOLLO (= 22). IF is set to 0 again when the count is LLOLO (= 26). With its five lowest positions, the counter PZ has the effect that a closed sequence of five simulated echo pulses is entered into the evaluation circuit for the outermost range ring. To this
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1965
- 1965-11-24 FR FR77039655A patent/FR1529534A/en not_active Expired
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US3108274A (en) * | 1958-12-09 | 1963-10-22 | Yount Leo | Microwave target azimuth simulator |
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