DE1242723B

DE1242723B - Einrichtung zur Schwellenregelung in einem Radargeraet

Info

Publication number: DE1242723B
Application number: DE1964T0027473
Authority: DE
Inventors: Dr Wulf-Dieter Wirth
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1964-11-24
Filing date: 1964-11-24
Publication date: 1967-06-22

Description

deutsches -4%Z7VQSs^ patentamt DeutscheKl.: 21 a4- 48/63

AUSLEGESCHRIFT

Nummer: 1242 723

Aktenzeichen: T 27473IX d/21 a4

1 242 723 Anmeldetag: 24.November 1964

Auslegetag: 22. Juni 1967

Um aus den am Empfangseingang eines Radargerätes auftretenden Spannungen die aus dem Rauschen sich genügend abhebenden stärkeren Impulse herauszusieben, die, falls sie keine Rauschspitzen sind, Echosignale darstellen, werden die von der Antenne eingehenden und verstärkten Signale (»Videosignale«) zunächst einer Schwellenschaltung zugeführt. Es ist bekannt, die hierin wirksame Schwelle einer selbsttätigen Regelung zu unterwerfen. Es ist ferner bekannt, in den Auswertungseinrichtungen Mittel zur Abgrenzung aufeinanderfolgender Grundintervalle der Entfernung nach Maßgabe der radialen Auflösung vorzusehen, die für jede »Radarzeile«, d. h. die als Antwort auf einen einzelnen Sendeimpuls sich ergebende Impulsfolge, wirksam wird. Es werden so im Azimutalbereich der Antennenbewegung »Entfernungsringe« gebildet. Auch ein punktförmiges Ziel erzeugt, während die Antennenkeule über es hinwegstreicht, mehrere Echoimpulse, die dann alle demselben Entfernungsring zugeordnet sind. Dies wird zur Zielerkennung benutzt in Erkennungseinrichtungen, die die in einem fortschreitenden Azimutalausschnitt liegenden Impulsmuster der einzelnen Entfernungsringe auswerten. In derartigen Einrichtungen ist es auch bekannt, für die Auswertung größere Entfernungsabschnitte zu berücksichtigen, die aus einer Mehrzahl dervorgenanntenGrundintervalle bestehen.

Störgebiete infolge von »Cutter« oder Wolken führen in ihrem Bereich zu einer Häufung von Echoimpulsen, die die Erkennungsschaltungen überschwemmen und die Erkennung von Punktzielen erschweren oder unmöglich machen. Es sind verschiedene Methoden vorgeschlagen worden, um dem entgegenzuwirken. Bei Verwendung einer nach dem vorgenannten Prinzip arbeitenden Einrichtung mit Zählung der Echos, die in einem Entfernungsring und dem Azimutalabschnitt liegen, kann z. B. nach einem bekannten Vorschlag festgestellt werden, ob die ermittelte Zahl größer ist, als nach der Antennenkeulenbreite zu erwarten, und dann eine Zielanzeige ausgeschlossen werden. Ein weiterer bekannter Vorschlag geht hiervon aus und sieht eine Verfeinerung in dem Sinne vor, daß die Gesamtzahl von einer Einheitsfläche herrührender Echos festgestellt und zur Regelung der Empfindlichkeitsschwelle des Systems benutzt werden soll. Durch Heraufsetzung der Schwelle in dem Störgebiet können in diesem befindliche Punktziele dann eventuell doch wieder diskriminiert werden. Jedoch steht bei einer Auszählung aus einem Bereich mit azimutaler Erstreckung, abgesehen davon, daß sie nicht ganz einfach ist, das Ergebnis erst verspätet zur Verfugung und kann für Einrichtung zur Schwellenregelung in einem
Radargerät

Anmelder:
Telefunken

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

Als Erfinder benannt:

Dr. Wulf-Dieter Wirth₅ Berlin

diese Fläche erst bei der nächsten Antennenumdrehung wirksam werden; auch können Randgebiete des Störbereiches unerfaßt bleiben,
ao Die vorliegende Erfindung schlägt eine Einrichtung zur automatischen Schwellenregelung vor, die auf Störgebiete sofort anspricht und die Eingangsschwelle heraufsetzt, während sie überstrichen werden. Zu diesem Zweck enthält die erfindungsgemäße as Einrichtung an sich bekannte Schaltmittel zur Abgrenzung von Zeitintervallen, die aufeinanderfolgenden, jeweils eine Mehrzahl von Grundintervallen umfassenden Abschnitten der Entfernung entsprechen, weitere Schaltmittel zur summierenden Erfassung der Ausgangsimpulse einer zweiten von den Videosignalen gespeisten Schwellenschaltung, die in den einzelnen Entfernungsabschnitten einer Radarzeile den Grundintervallen zugeordnet auftreten, Einrichtungen zur Speicherung der Summierergebnisse sowie Schaltmittel, die nach Maßgabe des Summierergebnisses in einem Entfernungsabschnitt für den entsprechenden Entfernungsabschnitt der nachfolgenden Radarzeile die Schwelle in der EingangsSchwellenschaltung bei steigendem Summierergebnis anhebt.

Die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung arbeitet mit einer solchen zweiten Schwellenschaltung, die aus den Videosignalen Binärsignale bildet, ferner mit einem Zähler zur summierenden Erfassung ihrer Ausgangsimpulse, mit digitalen Speichereinrichtungen, sowie mit über einen Digital-Analog-Wandler bewirkten Schwelleneinstellungen und ist in der Weise ausgeführt, daß nach jedem Sendeimpuls die den einzelnen Grundintervallen der Entfernung zugeordneten Binärsignale der zweiten Schwellenschaltung dem Zähler zugeführt sind, der die »L«-Werte zählt, daß dieser so ausgebildet ist, daß nach jeweils einer be-

709 607/195

Claims

ϊ 242 723 stimmten, einem der Entfernungsabschnitte zugeordneten Anzahl von Grundintervalltakten das Zählergebnis in den Digitalspeicher übertragen und der Zähler auf Null gesetzt wird, und daß Schaltmittel vorgesehen sind, um die Zählergebnisse mit einer dem Sendeimpulstakt angepaßten Verzögerung wieder zu entnehmen und dem Digital-Analogwandler zuzuführen. Zweckmäßig kann als Speicher ein solcher Digitalspeicher dienen, der zugleich einem Azimutabschnitt sowie Entfernungsringen zugeordnete Binärwertfolgen für die Zielkoordinatenermittlung speichert, wobei dann die Ein- und Ausspeicherungen der Zählergebnisse zugleich mit Ein- und Ausspeicherungen von Gruppen der genannten Binärwertfolgen vorgenommen werden können. An Hand der Zeichnung, die ein Blockschema der bevorzugten Ausführungsform der Einrichtung nach der Erfindung wiedergibt, sei diese mehr im Einzelnen beschrieben. Die verstärkten Eingangssignale des Radargerätes (»Videosignale«) werden über Klemme V einer Schwellenschaltung 51 zugeführt. Diese erhält außerdem von einem z. B. quarzgesteuerten Impulsgenerator Taktimpulse t, die nach Anstoß durch jeden Radar-Sendeimpuls aufeinanderfolgende, z. B. einer Sendeimpulsbreite entsprechende Grundintervalle der Entfernung abgrenzen, und außerdem einem Entfernungszähler EZ zugeführt werden. Dieser gibt die jeweils aktuelle Entfernung in der Radarzeile an. In der Schaltung 51 bewirken die Taktimpulse t, daß für das jeweilige Entfernungsintervall ein Binär-Wert »L« von 51 ausgegeben wird, wenn ein eine Schwelle überschreitendes Videosignal vorliegt; liegt dieses unter der Schwelle, so wird der Wert »O« ausgegeben. Die Schwelle in 51 wird nicht automatisch geregelt, ist aber zweckmäßig von Hand einstellbar. An den Ausgang von 51 ist ein vierstelliger Binärzähler BZ angeschlossen, so, daß er durch jeden »L«- Impuls um eine Einheit aufwärts gezählt wird. Über eine Leitung N erhält der Zähler BZ Nullstellimpulse, die ihn auf Null zurücksetzen. Ein solcher Nullstellimpuls wird auf N nach einer bestimmten abgezählten Anzahl von Entfernungs-Grundintervallen, d.h.Taktimpulsen t, gegeben, z. B. nach jeweils 8 Intervallen. Diese Nullstellimpulse können z. B. von dem Entfernungszähler EZ abgeleitet werden. Ferner ist dafür Sorge getragen, daß vor dem oder mit dem Nullstellen des Zählers BZ dessen vierstelliger Zählerstand über den Kanal 5 in einen Speicher, z. B. Kernspeicher SP übernommen wird. Systeme zur Auswertung digitalisierter Radardaten enthalten meist einen Digitalspeicher, in dem die Bitmuster der einzelnen Entfernungsringe gespeichert werden, sowie Einrichtungen, um sie während des Zeitablaufs einer Radarzeile zu entnehmen, zusammen mit den neuen Daten dieser Zeile auszuwerten und wieder einzuspeichern. Es ist zweckmäßig, hierbei eine gruppenweise Entnahme der Bitmuster jeweils mehrerer Entfernungsringe vorzusehen. Der Speicher SP kann ein Speicher dieser Art sein, der zugleich die Speicherung der Zählerwerte aus BZ mit übernimmt, ferner können die durch die Nullstellimpulse N abgegrenzten Entfernungsabschnitte der genannten gruppenweisen Entnahme und Bearbeitung angepaßt werden, so, daß die Einspeicherung wie auch spätere Entnahme der Zählerwerte mit der Einspeicherung bzw. Entnahme einer Bitmustergruppe der übrigen Daten zusammenfällt. Die Taktung dieser Ein- und Ausspeichervorgänge kann, wie durch die gestrichelte Taktleitung angedeutet, ebenfalls von dem Entfernungszähler EZ aus bewirkt werden. Die Folge der Ein- und Ausspeichervorgänge wiederholt sich nach jedem Sendeimpuls des Radargerätes, also im Sendetakt T. Es können also während des Zeitablaufs einer Radarzeile die den gewählten Entfernungsabschnitten zugeordneten Zählerstände von BZ ίο nacheinander in SP eingespeichert und dann eine Taktzeit T später, also während des Ablaufs der nachfolgenden Radarzeile, wieder entnommen werden. Der Entnahmezeitpunkt wird so gelegt, daß er mit dem zeitlichen Anfang des zugehörigen Entfernungs- is abschnittes zusammenfällt. Zu diesem Zeitpunkt wird der dem jeweiligen Entfernungsabschnitt zugeordnete Zählerwert aus dem Speicher in ein vierstelliges Register ZR übernommen. Das Register ZR behält seine Einstellung bis zur Übernahme des nächsten Zählerstandswertes aus dem Speicher SP. An die Stellen dieses Registers ist ein nach bekannten Prinzipien der Dekodierung aus Widerständen und Dioden aufgebautes Bewertungsnetzwerk BN angeschlossen, welches so ausgelegt ist, daß es eine mit steigendem Zählerstand sich dem absoluten Betrage nach erhöhende Spannung an seinem Ausgang R ausgibt, zweckmäßig über ein von Hand regelbares Potentiometer. Die Regelspannung R wird einer Schwellenschaltung 5 2 zugeführt, die ebenfalls an den Videosignal-Eingang V angeschlossen ist. Sie arbeitet nach dem gleichen Prinzip wie 51 unter Mitwirkung der zugeführten Takte t, gibt also nach Maßgabe des durch die Impulse t gegebenen Taktrasters Binärsignale »0« oder »L« in den Ausgang und zwar Signale »L« bei Schwellenüberschreitungen des Videosignales V, wobei die Höhe der Schwelle in 5 2 durch die Regelspannung R eingestellt wird. Die Binärsignale aus A werden der zur Zielerkennung vorgesehenen Auswertungsschaltung zugeführt. Wenn also die Radarkeule auf ein Störungsgebiet trifft, das zu einer Häufung von Echoimpulsen in einem Entfernungsabschnitt oder in mehreren Abschnitten führt, so wird alsbald, nämlich schon für die Antworten auf den nächsten Sendeimpuls, die Ansprechschwelle für den jeweils gestörten Entfernungsabschnitt nach Maßgabe der Häufungsdichte heraufgesetzt. Der Vorgang der Ausprüfung durch die ungeregelte Schwellenschaltung 51 nach jedem Sendeimpuls und Regelung der entsprechenden Schwellen in 52 für den nächsten Sendeimpuls setzt sich fort und ergibt eine praktisch sofortige Reaktion auf die Stördichte und die jeweiligen Grenzen eines Störungsgebietes. Patentansprüche:

1. Einrichtung zur selbsttätigen Regelung der Schwellenhöhe in einer von den aufgenommenen Videosignalen gespeisten Eingangs-Schwellenschaltung an Hand einer Aufsummmierung der für einen bestimmten Bereich des Radar-Abtastraumes aufgenommenen Videoimpulsspitzen, für ein Radargerät, dessen Impulsauswertungseinrichtung Mittel zur Abgrenzung aufeinanderfolgender Grundintervalle der Entfernung nach Maßgabe der radialen Auflösung enthält, gekennzeichnet durch Schaltmittel(N) zur Abgrenzung von Zeitintervallen, die aufeinander-