DE1919133B2 - Festzeichenunterdrückungsschaltung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Festzeichenunterdrükkungsschaltung gemäß dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1.

Schaltungen dieser Gattung sind bekannt Die Speicherung der Empfangssignale erfolgt dabei entweder dabei entweder nach dem elektrostatischen Prinzip in einer Vielzahl von Kondensatorelementen (US-PS 28 18 561) oder in einem Magnettrommelspeicher mit einer entsprechend großen Anzahl von Spuren (GB-PS 9 35 851). Nachteilig an den bekannten Schaltungen ist einerseits der erhebliche schaltungstechnische Aufwand, andererseits und vor allem aber der γ; wße Platzbedarf der jeweils verwendeten Speicher.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung gemäß dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, die mit einem geringeren schaltungstechnischen Aufwand auskommt und vor allem weniger Platz beansprucht.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegeben. Das hierbei angewendete, optische Speicherprinzip ermöglicht eine wesentlich höhere Speicherkapazität pro Flächeneinheit und führt außerdem zu einer erheblichen Vereinfachung des elektrischen Teils der Signalverarbeitung.

Vorteilhafte Ausführungsform und Weiterbildung sind in den Unteransprüchen angegeben.

In der Zeichnung ist eine Schaltung nach der Erfindung in beispielsweise gewählten Ausfijhrumgsfor men schematisch vereinfacht dargestellt. Es zeigt

F i g. I eine erste Ausführungsform der Schaltung nach der Erfindung,

F i g. 2 eine zweite Ausführungsform und F i g. 3 eine dritte Ausführungsform der Schaltung.

Die in Fig.! schemalisch dargestellte Schaltung umfaßt zwei Kanäle A und B. In jedem dieser Kamälle liefert eine Bildquelle 1 aus einem ihr angeführten Signal E (Videosignal) ein Bild hoher Brillanz, das sich nach Durchgang durch ein optisches Filter 2 auf einem

tt~> farbempfindlichen Träger 3 abzeichnet. Ein Photoempfänger 4, der mit dem den beiden Kanälen A und B gemeinsamen Ausgang 5 verbunden ist, wandelt die vom Träger 3 erhaltene Lichtenergie in ein Signal um.

das nur die zeitlich veränderlichen Informationen des Videofrequenz-Eingangssignals E enthält. Jeder Kanal umfaßt ferner eine regelbare Lichtquelle 5, die zur Löschung der auf dem Träger 3 eingeschriebenen Informationen dient

Da die für die Äufzeichnungs- und Abtast/Vergleichs-Zeitabschnitte verwendeten Filter 2 getrennt arbeiten und die beiden Kanäle A und B wechselweise arbeiten, übernimmt ein Element 6, z. B. ein mechanischer und beiden Kanälen gemeinsamer Umschalter die Umschaltung zwirchen den Filtern 2,

Bei der in F i g. 2 dargestellten Ausführungsform wird nur eine einzige Lichtquelle 1 benötigt, die mit einem optischen Bildteiler 7 zusammenarbeitet Dieser Bildteiler wird beispielsweise durch einen halbdurchlässigen Spiegel oder durch einen Würfel dargestellt, von dem eine Diagcnalebene halbdurchlässig ist Die farbempfindlichen Träger bestehen beispielsweise aus chemischen Substanzen, die durch Lichteinfall umgewandelt werden können wie z. B. Spiropyrane. Anile oder Silberhalogenid-Gläser.

Diese haben die Eigenschaft, unter der Einwirkung von bestimmten, elektromagnetischen Strahlungen, wie z. B. ultraviolettes oder blaues Licht, reversibel die Farbe zu wechseln, wobei sie von einem farblosen in einen farbigen Zustand überzugehen. Die somit an den ausgeleuchteten Stellen des farbempfindlichen Trägers erreichte Trübung verhält sich proportional zur Energie des einfallenden Lichtes. Die Dauer der Trübung hängt dabei von der Art des Trägers ab. Die Erscheinung kann entweder spontan einige Zeit nach der Erstbestrahlung oder durch ein Aufheizen auf eine Temperatur zwischen 20⁰C und 100^cC oder schließlich durch eine langwellige Strahlung, wie beispielsweise durch Infrarotstrahlung, aufgehoben werden. Die Farbsubstanzen, die automatisch eine zeitliche Integration durchführen und darüber hinaus eine gewisse Speicherwirkung besitzen, können demnach die Rolle einer Speicherröhre übernehmen, und besitzen d"rüber hinaus weitere Vorteile wie z.B. eine hohe Aufzeichnungskapazität sowie ein hohes Auflösungsvermögen von beispielsweise 10⁶ Bits/cm². Ihre elementaren Schaltzellen werden durch die Substanzmoleküle dargestellt, wobei die Schaltgeschwindigkeit sehr hoch sein kann.

Diese Träger besitzen darüber hinaus eine gute Dynamik, sind preiswert und können leicht ausgetauscht werden. Die in den F i g. 1 und 2 dargestellten Schaltungen ermöglichen demnach bei jeder Erneuerung der Informationen ehr:: Übertragung des entsprechenden optischen Bildes auf den Träger 3. Dieses Bild w wird von der Quelle 1 geliefert, deren Strahlungsspektrum zumindest einen Teil des Erregungsspektrums der Farbsubstanz sowie einen Teil des Transparenzspektrums erfaßt. Bei dieser Quelle 1 handelt es sich z. B. um eine Kathodenstrahlröhre hoher Brillanz vom Typ ^rn »flying spot« oder gegebenenfalls um eine Laserquelle, der ein elektro-optisches Ablenk- und Modulationssystem bzw. ein elektro-akustisches System dieser Art zugeordnet ist. Handelt es sich beispielsweise bei dieser Quelle 1 um eine Kathodenstrahlröhre, so erweist es sich als vorteilhaft, zwischen diese Quelle 1 und die optischen Filter 2 ein in Fi g. 3 dargestelltes Lichtübertragungssystem 81 zu legen. Dieses Lichtübertragungssystem 81 kann z. B. aus optischen Fasern oder einem Konvergenzobjektiv bestehen.

Somit werden bei jedem '.,ichteinfall auf dem Träger 3 Informationen aufgezeichnet, wobei im Weg der Lichtstrahlen ein Farbfilter eingesetzt ist, d. h. ein Blaufilter, das nur die Erregungs-Wellenlängen der Farbsubstanz durchläßt Wird nun über den Umschalter 6 an Stelle des letztgenannten Filters ein zweites Farbfilter zugeschaltet, das nur die dem Transparenzspektrum des Trägers 3 entsprechenden Wellenlängen durchläßt z. B. ein Orange-Filter, so wird eine Abtastung der vorher auf dem Träger eingeschriebenen Informationen sowie ein gleichzeitiger Vergleich mit den im Abtastsignal enthaltenen Informationen durchgeführt

Zur Festzeichenunterdrückung wird das Radar-Videofrequenz-Signal E beim ersten Antennenumlauf gleichzeitig auf jeden der beiden Kanäle A und B übertragen. Da es sich bei dem Filter 2 des Kanals A um ein Blau-Filter handelt, wird der Träger 3 dieses Kanals durch das von der Quelle 1 ausgesendete Bild belichtet Um zu vermeiden, daß während dieser Phase der Photoempfänger 4 anspricht kann man entweder seine Speisung abtrennen oder, wie in Fig.3 dargestellt diesen durch einen Verschluß 9 abdec^n. Gleichzeitig erhält der Photoempfänger 4 hinter dem '/rager 3 des Kanals Bin Echtzeit das an den Bildquellen 1 anliegende Videofrequenzsignal E, wobei es sich bei diesem Filter 2 des Kanals B um ein Orange-Filter handelt Der Träger

3 läßt nunmehr alle Informationen dieses Signals passieren, da die einfallende Strahlung im Transparenzspektrum liegt

Nach dem ersten Antennenumlauf schaltet der Umschalter 6 die Blau- und Orange-Filter der Kanäle A und B um. Dieser Umschalter 6 steuert darüber hinaus die Speisung des Photoempfängers 4 des Kanals A und trennt die des Photoempfängers des Kanals B ab bzw. steuert die Abdeckung dieses Photoempfängers über den Verschluß 9. Im Kanal A beleuchtet die Quelle 1 demnach den Träger 3, der vorher orangefarbenes Licht aufgenommen hat Dieser stoppt nunmehr sämtliche Informationen, die Festzeichenechos entsprechen, und zwar infolge der Trübung der entsprechenden Zonen während des vorhergehenden Antennenumlaufs. Demgegenüber werden zeitlich veränderliche informationen entsprechend beweglichen Echos infolge der Transparenz der vom orangefarbenen Licht unbeeinflußt gebliebenen Zonen des Trägers nicht aufgehalten. Diese Informationen werden demnach vom Photoempfänger

4 des Kanals A aufgenommen, der in Echtheit am Ausgang 5 der Schaltung ein Videosignal liefert, das dem Eingangssignal mit ausgeblendetem Festechoanteil entspricht. Nach durchgeführter Abtastung werden die auf dem Träger 3 des Kanals A eingeschriebenen Informationen mit Hilfe einer Infrarot-Quelle 5 gelöscht. Während dieser Zeit liefert die Quelle 1 an den Träger 3 des Kanals B blaues Licht, was für diesen Kanal eine.Ti /»»ufzeichnungsbetrieb entspricht. Während des darauffolgenden Antennenumlaufs befindet sich dtr Kanal A erneut im Aufzeichnungsbetrieb, während sich der Kanail B im Abtast/Vergleichsbetrieb befindet. Zeichnet nunmehr der Kanal A ein Bild vom Rang 2/V auf, so vergleicht de^r Kanal B dieses Bild mit dem des Rangs 2/V-1, das während des vorhergehenden Antennenumlaufs aufgezeichnet wurde. Vergleicht nunmehr der Kanal A das Bild vom Rang 2N+1 mit dein vorher aufgezeichneten Bild vom Rang 2/V, so zeichnet der Kanal B nach Löschen des Bildes vom Rang 2/V-1 das Bild vorn Rang 2/V+1 i.nf.

Man erhält somit am Ausgang S der Schaltung das vom Festechoanteil befreite Videofrequenz-Signal in Echtzeit und zwar abwechselnd von einem bzw. anderen der beiden Kanäle A und B. Vorausgesetzt, daß das

Eigenrauschen der Photoempfänger 4, denen vorzugsweise optische Bündelungssysteme 82 zugeordnet sind, die Ausgangs-Videofrequenzsignale 5 nicht zu stark beeinflußt, kann wie in F i g. 3 dargestellt, zwischen den Ausgängen der Kanäle A und β und dem gemeinsamen Ausgang 5 der Schaltung ein von dem Umschalter 6 gesteuerter elektronischer Schalter 10 eingeschleift werden.

Die in den F i g. 1 und 2 dargestellten Schaltungen sind insbesondere für die Verarbeitung von binären Videofrequenzsignalen der Amplitude 0 oder I ausgelegt.

Zur Verarbeitung der Analogsignale eignet sich besonders die in Fig. 3 dargestellte Schaltung. Bei dieser wird für den Abtast/Vergleichsbetneb eine Expanderschaltung 11 eingeschleift. Ein wesentliches Merkmal der Schaltung besteht darin, die Ausleuchtbedingungen für das orangefarbene Licht Her Quelle 1 so zu beeinflussen, daß diese mit der Transparenzbedingung des Farbträgers 3 in der Form übereinstimmt, daß das Produkt aus Leuchtdichte der Quelle 1 und Transparenz des Farbträgers 3 für ein und dieselbe Eingangsinformation E gleich einem konstanten Wert ist. Aus diesem Grunde befindet sich am Ausgang des elektronischen Schalters 10 eine Schwellwertschaltung

ίο 12, mit konstantem Wert der Schaltschwelle. Man erhält somit am Ausgang S ein Analogsignal, das der positiven Differenz der beiden Analogsignale entspricht.

Bei der verwendeten Expanderschaltung handelt es sich um ein nicht-lineares Glied, r. B. um einen

ii Feldeffekt-Transistor oder um einen gegengekoppelten Verstärker.

Claims (13)

Patentansprüche:

1. Fes&eichenunterdrückungsschaltung für Radarempfänger, mit zwei je einen Speicher und eine Auslöseeinrichtung enthaltenden Videosignalverarbeitungskanälen und einer Umschalteinrichtung, die im Wechsel die während eines Antennenumlaufes empfangenen Signale in den Verarbeitungskanälen aufzeichnen und auslesen läßt, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Verarbeitungskanal (A, B) eine die Videosignale (E) in ein optisches Bild umwandelnde Bildquelle (1), ein optisches Farbfilter (2), als Speicher einen farbempfindlichen Träger (3), eine Lichtquelle (5) für langwelliges Licht zur Löschung des Bildes auf dem farbempfindlichen Träger und als Ausleseeinrichtung einen Photoempfänger (4) umfaßt, und daß die Kanalumschalteinrichtung (6) das Aufzeichnen und Auslesen durch abwechselndes. Umschalten der optischen Farbfilter (2) in den Kanälen (A, /^steuert

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Strahlungsspektrum der Bildquelle (1) zumindest einen Teil des Anregungsspektrums sowie einen Teil des Traniparenzspektrums des farbempfindlichen Trägers (3) überdeckt.

3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildquelle (1) ein Laser mit einerr Ablenk- und Modulationssystem für das abgegebene Lichtbündel ist

4. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildquelle (1) eine Kathodenstrahlröhre hoher Bildhelligkeit ist

5. Schaltung nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Katodenstrahlröhre und dem Farbfilter (2) ein optisches Lichtübertragungssystem (8) vorgesehen ist.

6. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem farbempfindlichen Träger (3) und dem Photoempfänger (4) ein optisches Bündelungssystem (82) liegt.

7. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Farbfilter (2) jedes Kanals (A und Steine farbempfindliche Schicht aufweist die entweder nur die Erregungs-Wellenlängen des farbempfindlichen Trägers (3) oder die seinem Transparenzspektrum entsprechenden Wellenlängen passieren läßt, und daß die Umschalteinrichtung (6) zwischen diesen Farbfiltern (2) am Ende jedes Antennenumfanges umschaltet.

8. Schaltung nach Anspruch 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherung der Informationen durch eine Trübung der entsprechenden Teile des farbempfindlichen Trägers (3) erfolgt und dabei am Ausgang des Photoempfängers (4) des betreffenden Kanals kein Signal auftritt.

9. Schaltung nach Anspruch 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenüber dem vorhergehenden Aufzeichnungs-Zeitabschnitt veränderten Informationen während einer Abtast/Vergleichs-Phase die transparenten Teile des farbempfindlichen Trägers (3) passieren und über den entsprechenden Photoempfänger (4) in Echtzeit am Ausgang (S) der Schaltung erscheinen, daß die unverändert gebliebenen Informationen während des Aufzeichnungs-Zeitabschnitts von den getrübten Zonen aufgehalten werden, und daß die Lösch-Lichtquelle (S) am Ende der Abtast/Vergleichs-Phase das gespeicherte BiW löscht.

10. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine einzige Bildquelle (1) gleichzeitig zwei Kanäle (A und B) über eine halbdurchlässige Platte (7) ausleuchtet

11. Schaltung nach einem der Ansprüche 1, 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verarbeitung von Analog-Signalen eine Expanderschaltung (It) am Eingang des Kanals während der Aatast/ Vergleichs-Phase, sowie eine Schwellwertschaltung (12) am Ausgang (S)der Schaltung vorgesehen sind.

12. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschalteinrichtung (6) einen den Photoempfänger (4) des Kanals während des Aufzeichnungs-Zeitabschnitts abdekkenden Verschluß (9) steuert

13. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein von der Umschalteinrichtung (6) gesteuerter, elektronischer Schalter (10) die von den Photoempfängern (4) jedes Kanals abwechselnd gelieferten Signale dem Ausgang (S) der Signalverarbeitungsschaltung zuführt