DE1277949B - Verfahren zur Funk-Rueckstrahlortung bewegter Objekte unter Verwendung von Impulspaaren - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES 4%S9WW& PATENTAMT Int. Cl.:

GOIs

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche Kl.: 21 a4-48/63

Nummer: 1277 949

Aktenzeichen: P 12 77 949.6-35 (C 28967)

Anmeldetag: 22. Januar 1963

Auslegetag: 19. September 1968

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Funk-Riickstrahlortung bewegter Objekte mit Unterdrückung von auf zumindest nahezu feste Ziele zurückzuführender Echos unter Verwendung eines zwei Impulse gegebenen Abstands in ein und derselben Impulsfolgeperiode abgebenden Senders und eines einen Amplituden- und einen Phasenkanal aufweisenden Empfängers, in dem die Echoimpulse und um den Sendeimpulsabstand verzögerte Echoimpulse gleichzeitig den beiden Empfängerkanälen zugeführt und darin einer Bewertung nach Vorhandensein und Phase unterworfen werden.

Die Erfindung umfaßt natürlich auch eine Vorriditung bzw. Schaltung zur Durchführung dieses Verfahrens. Die Erfindung ist bei Radargeräten anwendbar zur Beseitigung von von feststehenden oder relativ langsam bewegten Zielen stammenden Edfcios. Diese Echos können beispielsweise von Wolken oder von Metallbändern herrühren, die man zu dem Zweck benutzt, den Betrieb eines Radar- so systems zu stören.

Bisher bekannte Maßnahmen, die zur Beseitigung von auf Metallbänder zurückzuführenden Echos getroffen wurden, verwenden innerhalb jeder Sendeperiode eine zeitlich zufällige Aussendung von zwei as Impulsen. Dabei muß der Abstand zwischen den Impulsen verhältnismäßig klein sein. Eine Beseitigung der Störechos ist jedoch nur möglich, wenn diese verhältnismäßig selten auftreten und keinen ständigen Untergrund bilden. Wird von der Radarantenne ein von einem Metallbandbündel stammendes Störecho fast gleichzeitig mit einem Echo aufgenommen, das von einem anderen Metallbandbündel stammt, welches sich in einer Entfernung von dem ersteren befindet, die dem doppelten Abstand der beiden Impulse einer Periode entspricht, so können diese Echos leicht falsch ausgewertet werden und für von einem bewegten Objekt (Flugzeug) stammende Echos gehalten werden. Wenn man einen wirksameren Betrieb einer Eliminierschaltung zu erreichen sucht, kann dies leicht zum Verschwinden eines von einem Flugzeug stammenden Nutzechos führen. Bei einem Radargerät ist es zwar bekannt (»electronics«, 33 [1960], 41 [7. Oktober], S. 53 bis 57), die Sendeimpulse in eine Anzahl Grundimpulse unterschiedlicher Frequenz und Länge zu unterteilen und sie empfangsseitig derart zu verzögern und zu addieren, daß die Impulse zu einem kurzen zu untersuchenden Impuls komprimiert werden. Weiterhin ist es bekannt (IRE Transactions, MIL-5 [1961], 2 [April], S. 109 bis 116), die aufeinanderfolgenden Impulse in der Frequenz ab-Verfahren zur Funk-Rückstrahlortung bewegter
Objekte unter Verwendung von Impulspaaren

Anmelder:

Compagnie Francaise

Thomson Houston-Hotchkiss Brandt, Paris

Vertreter:

Dipl.-Ing. Dipl. oec. publ. D. Lewinsky,

Patentanwalt, 8000 München, Gotthardstr. 81

Als Erfinder benannt:

Lucien Gerardin, Le Raincy, Seine-et-Oise

(Frankreich);

McQueen-Jack, Cheadle-Hume, Lancashire

(Großbritannien)

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 23. Januar 1962 (885 586)

wechselnd aufwärts und abwärts zu modulieren. Diese Maßnahmen werden jedoch nicht innerhalb einer Impulsfolgeperiode angewandt und dienen nicht der Unterdrückung der Echos von zumindest nahezu festen Zielen, sondern zur Geschwindigkeitsmessung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der vorstehend genannten Nachteile ein einen wirksamen Schutz gegen auf von festen oder langsam bewegten Zielen zurückzuführende Störzeichen bietendes Verfahren zu schaffen. Diese Aufgabe ist bei dem hier vorgeschlagenen Verfahren dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß im Sender die beiden Sendeimpulse in eine Anzahl Grundimpulspaare unterschiedlichen Abstands und jeweils verschiedener Frequenz unterteilt werden, von denen die Grundimpulse des einen Sendeimpulses in umgekehrter Reihenfolge wie die des anderen Sendeimpulses ausgesandt werden, und im Empfänger die Paare der Grundimpulse nach deren jeweiliger Frequenz aufgeteilt einer der Anzahl der Grund* impulspaare und deren Stellung im Echoimpuls entsprechenden zusätzlichen Verzögerung unterworfen

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werden und die so verzögerten sowie die unverzöger- Schaltung 13 geschaltet ist. Die beiden Schwellenten Grundimpulspaare aller Frequenzen zu ihrer schaltungen 11 und 12 gestatten, die Entscheidungen Bewertung addiert werden. über Vorhandensein und Geschwindigkeit von Echos

Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn nach zu erhalten, die in der UND-Schaltung 13 addiert einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung der 5 die endgültige Entscheidung geben, d. h. die Nutz-

Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Grund- echos bestimmen.

impulsen von Impulsfolgeperiode zu Impulsfolge- Der in F i g. 1 blockschaltmäßig dargestellte Emp-

periode verschieden ist. fänger führt zur Beseitigung von auf Metallstreifen

Das erfindungsgemäße Verfahren ist ebenfalls zurückzuführenden Störzeichen nur dann, wenn diese

anwendbar, wenn die für jede Wiederholungsperiode io verhältnismäßig klein bleiben, d. h. relativ selten

benutzten Grundimpulse in anderer Art gewählt auftreten, und nicht einen ständigen Untergrund

werden. Dabei kann eine Multiplikation der Emp- bilden, und läßt Nutzzeichen von Flugzeugen ver-

fangskanäle in einer zeitlichen Verteilung durch- schwinden, wenn eine gewisse Metallstreifenflache

geführt werden, die für die verschiedenen Impulse in demselben Auflösungsbereich liegt. In diesem

in diesen Kanälen unterschiedlich ist. 15 Empfänger treten ferner falsche Zeichen auf, die

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nach- auf die Anwesenheit von Echos von Metallstreifen

stehend an Hand der Zeichnung näher erläutert, die zurückzuführen sind, die um den doppelten Betrag

die ebenfalls mit der Erfindung vorgeschlagene des Impulsabstandes T voneinander entfernt sind,

Schaltung zur Durchführung des Verfahrens in einer der für die ausgesandten Impulse gewählt ist, wie

beispielsweise gewählten Ausführungsform ver- 20 dies die Fig. 2 zeigt. In dem Diagrammteil (α) sind

anschaulicht. Es zeigt zwei um ein Intervall 2 Γ voneinander getrennte

Fig. 1 das Blockschaltbild eines Empfängers, der Echos Wl und W2 von Metallstreifen dargestellt,

dazu verwendbar ist, um in einem gewissen Maß In dem Diagrammteil (b) sind die Impulse 15 und 16

die Wirkung von auf Metallbänder zurückzuführen- des direkt übertragenen Signals und in (c) die

den Störzeichen zu dämpfen; 25 Impulse 15' und 16' des verzögerten Signals dar-

Fig. 2 erläutert schematisch die Gefahr einer gestellt. Auf Grund dieser Kurven läßt sich festmöglichen Störung für einen bestimmten Abstand stellen, daß die auf Metallstreifen zurückzuführenden zwischen Störechos; Echos Gefahr laufen, wie Nutzechos aufzutreten.

F i g. 3 stellt schematisch gemäß der Erfindung Die Impulse 15 und 16 sowie 15' und 16' stammen

ausgesandte Impulse dar; 30 von dem ersten Metallstreifenecho WL, während die

F i g. 4 bringt in einem Blockschaltbild den Emp- gestrichelt dargestellten Impulse von dem zweiten

fänger gemäß der Erfindung. Metallstreifenecho W 2 stammen. Da der von dem

Wie einleitend bereits dargelegt ist, liegt im Zuge ersten Metallstreifenecho stammende verzögerte der Entwicklung der Erfindung, ein Verfahren und Impuls mit dem von dem zweiten Metallstreifenecho eine hierfür nutzbare Schaltung aufzufinden, mit der 35 stammenden unverzögerten Impuls zusammenfällt, sich weitgehend in einem Radarempfänger die Ge- kann leicht die erforderliche Phasenbedingung fahren der Bildung von Störechos abschwächen erfüllt sein und diese Echos für von einem beweglassen, die auf Metallbänder zurückzuführen sind, liehen Ziel stammende Echos gehalten werden,
die in der Atmosphäre abgeworfen werden, um die Um diese Irrtumsgefahren bei der Bestimmung "Radarsysteme zu stören. Studien hierüber haben 4<> von Echos zu vermeiden, sind erfindungsgemäß enthierbei zu der Notwendigkeit geführt, während ein sprechende Änderungen getroffen. Demzufolge be- und derselben Radarwiederholungsperiode beim nutzt das hier vorgeschlagene Verfahren für jede Senden zwei Impulse zu verwenden, deren Abstand Wiederholungsperiode Impulse, die um einen Abgenügend gering gewählt ist, daß die Ausschließung stand voneinander getrennt sind, der von Periode von auf solche Metallbänder zurückzuführenden 45 zu Periode verschieden ist. Ferner hat eine mathe-Störzeichen sichergestellt werden kann. matische Studie gezeigt, daß die Sichtbarkeit eines

F i g. 1 stellt in einem Blockschaltbild einen Emp- einem Metallstreifen-Störecho überlagerten Nutzfänger dar, der in bestimmten Grenzen solche Stör- echos von einem beweglichen Ziel durch die in dem zeichen eliminieren läßt. Die Zwischenfrequenz- Phasenkanal erfolgte kohärente Integration begrenzt signale werden an den Eingang 1 angelegt und auf 5<> ist und daß man die sich ergebende Geschwindigkeit zwei verschiedene Übertragungswege 2 und 3 ge- um die Hälfte vermindern kann, wenn der Metallgeben, von denen der Kanal 2 ein direkter Kanal ist, streifen eine für das Radar wirksame mittlere Fläche während der Kanal 3 ein Verzögerungsglied 4 auf- besitzt, die gleich der des Ziels ist. Diese Minderung weist, das den Signalen eine feste Verzögerung T erfolgt erfindungsgemäß durch eine Impulspressung entsprechend dem Abstand der Impulse eines aus- 55 unter Verwendung vielfacher bestimmter Frequenzen gesandten Impulspaares verleiht. Die direkt über- ohne Kohärenz und durch Addition von empfangetragenen und die verzögerten Signale werden in dem nen und im Videobereich gleichgerichteten Signalen. Addierer 7 addiert, nachdem sie in den Gleich- Dadurch wird vorteilhafterweise eine große Anzahl richternS und 6 gleichgerichtet worden sind. Sie unabhängiger Signale zugeliefert, die eine Betriebswerden darauf in dem Integrierglied 9 integriert und ^6o weise der kohärenten Integration des Phasenkanals gelangen dann an eine Schwellenschaltung 11, deren erleichtern.

Ausgang an eine UND-Schaltung 13 angeschlossen Für jede Wiederholungsperiode werden zwei ist. In dem zweiten Kanal 3, dem sogenannten Impulse ausgesandt, die um ein Intervall T vonein-Phasenkanal, werden die direkt übertragenen und ander getrennt sind und von denen jeder aus einer die verzögerten Signale an einen Phasendetektor 8 ⁵5 gewissen Anzahl von Grundimpulsen zur Impulsangelegt, der ein kohärentes Integrationsglied 10 pressung zusammengesetzt ist. Jeder der Grundspeist. Von dort gelangen die Signale zu einer impulse hat eine Dauer τ. Man ordnet diese Grund-Schwellenschaltung 12, deren Ausgang an die UND- impulse derart an, daß ihre Frequenzen in dem einen

Impuls in umgekehrter Reihenfolge gegenüber der Reihenfolge der entsprechenden Frequenzen in dem anderen Impuls auftreten. F i g. 3 läßt erkennen, wie diese Impulse verteilt sind. Einander zugeordnete Grundimpulse gleicher Frequenz besitzen immer jeweils verschiedene Abstände zueinander. In folgender Tabelle sind die Abstände der Grundimpulse angegeben.

Grundimpulse	Abstände
1	Γ+5τ
2	T+3r
3	T + r
4	T-T
5	T-3r
6	T-5t

Für jede Wiederholungsperiode verarbeiten die Schaltungen des Empfängers diese sechs Signale nach zeitlicher Phasenrückstellung, um Teilentscheidungen zu erhalten.

Fig. 4 veranschaulicht im Blockschaltbild den Empfänger, der die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erlaubt. Die Signale werden am Eingang 17 des kohärenten Zwischenfrequenzkanals empfangen und — wie im übrigen bereits im Zusammenhang mit F i g. 1 beschrieben — auf einen Direktkanal 18 und einen Verzögerungskanal 19 übertragen, der ein Verzögerungsglied 20 enthält, das die Signale um einen Wert z. B. (im Fall des Grundimpulses 4) von Τ—τ verzögert. Die Signale dieser beiden Übertragungskanäle werden darauf gemischt, um auf den Amplitudenkanal 21 über die Gleichrichter 22 und 23 sowie das logische Addierglied 24 und auf den Phasenkanal 25 über den Phasendetektor 26 übertragen zu werden. In dem Amplitudenkanal befindet sich anschließend ein Verzögerungsstromkreis 27, der den Signalen solche Verzögerungen beibringt, daß die übertragenen unipolaren Videosignale zeitlich geordnet und darauf in dem Addierer 29 addiert werden. Parallel hierzu befindet sich in dem Phasenkanal 25 ein Verzögerungsglied 28, das ebenfalls die zeitliche Zusammensetzung der bipolaren Videosignale bewirkt, die über diesen Phasenkanal übertragen werden. Diese Signale werden in dem Addierstromkreis 31 addiert, sodann im Gleichrichter 33 gleichgerichtet und schließlich an eine Schwellenschaltung 32 angelegt.

In dem Amplitudenkanal wird das aus dem Stromkreis 29 austretende resultierende Signal an eine Schwellenschaltung 30 übertragen, die eine Vorhandenseinsentscheidung bringt, während das aus der Schwellenschaltung 32 in dem Phasenkanal austretende Signal eine Geschwindigkeitsentscheidung liefert. Die aus den beiden Kanälen über die Schaltungsglieder 30 und 32 austretenden Signale gelangen an das UND-Tor 34, das bei 35 die Entscheidung des beweglichen Zeichens liefert.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Funk-Rückstrahlortung bewegter Objekte mit Unterdrückung von auf zumindest nahezu feste Ziele zurückzuführenden Echos unter Verwendung eines zwei Impulse gegebenen Abstands in ein und derselben Impulsfolgeperiode abgebenden Senders und eines einen Amplituden- und einen Phasenkanal aufweisenden Empfängers, in dem die Echoimpulse und um den Sendeimpulsabstand verzögerte Echoimpulse gleichzeitig den beiden Empfängerkanälen zugeführt und darin einer Bewertung nach Vorhandensein und Phase unterworfen werden, dadurch gekennzeichnet, daß im Sender die beiden Sendeimpulse in eine Anzahl Grundimpulspaare unterschiedlichen Abstands und jeweils verschiedener Frequenz unterteilt werden, von denen die Grundimpulse des einen Sendeimpulses in umgekehrter Reihenfolge wie die des anderen Sendeimpulses ausgesandt werden, und im Empfänger die Paare der Grundimpulse nach deren jeweiliger Frequenz aufgeteilt einer der Anzahl (sechs) der Grundimpulspaare und deren Stellung im Echoimpuls entsprechenden zusätzlichen Verzögerung (5 t, 3 t, t, — t, —3 t, —5 t) unterworfen werden und die. so verzögerten sowie die unverzögerten Grundimpulspaare aller Frequenzen zu ihrer Bewertung addiert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (T+5τ, Τ+3τ, Τ+τ, Τ—τ, Τ—3 τ, Τ—5 τ) zwischen aufeinanderfolgenden Grundimpulsen von Impulsfolgeperiode zu Impulsfolgeperiode verschieden ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Auslegeschrift Nr. 1069 223;

britische Patentschrift Nr. 823 451;

»electronics«, 33 (1960), 41 (7. Oktober), S. 53 bis 57;

IRE Transactions, MIL-5 (1961), 2 (April), S. 109 bis 116.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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