DE2009071B2 - Quantisierungs anlage zur automatischen Radarvideo-Schwellenregelung - Google Patents

Description

4. Quantisierungsanlage nach Anspruch 2 45 harten Bereiche verwendet, während die Umgebung oder 3, gekennzeichnet durch ein Entfernungs- der gerade getasteten Zone an den beiden anderen filter (22) zur Bewertung des Radarvideosignals Grenzen unberücksichtigt bleibt.

für die gerade getastete Ringsektorzone mit dem Aus der deutschen Auslegeschrift 1 242 723 ist

aus der vorherigen Tastung der gleichen Zone ferner eine Einrichtung zur Schwellenwertregelung in in dem Speicher (32) gespeicherten Schwellen- 50 einem Radargerät bekannt, bei der die Videosignale wert, wobei der Durchlaßbereich des Entfer- einzelner nach Zeitintervallen unterschiedener Benungsfilters (22) eine Funktion des relativen Be- reichselemente aufsummiert und das Summenergebnis Wertungsgewichtes des gegenwärtigen Radar- der nachfolgenden Radarzeile dient. Bei dieser bevideosignals für die gerade getastete Ringsektor- kannten Einrichtung ist die Schwellenwertregelung zone und des Schwellenwertes der vorhergehen- 55 also noch ungenauer, weil sie die Umgebung auf nur den Tastung für die gleiche Zone ist. einer Seite der jeweils getasteten Zone berücksichtigt.

5. Quantisierungsanlage nach Anspruch 1, da- Aus der USA.-Patentschrift 3 325 806 ist es grunddurch gekennzeichnet, daß die logische Schal- sätzlich bekannt, den Abtast- oder Anzeigebereich tung eine Steuereinrichtung (32) zur Erzeugung der Radaranlage in eine Vielzahl von Quanten zu von Daten für die automatische Einstellung von 60 unterteilen, wobei jedes Quantum ähnlich wie bei Bewertungsfiltern (12, 22) umfaßt. der Erfindung eine durch jeweils zwei Entfernungsringe und zwei Azimutradien definierte Ringsektorzone bildet. Bei dieser bekannten Einrichtung wird

jedoch das Radarvideosignal einer bestimmten Ringes sektorzone lediglich mit dem Wert desjenigen Signals verglichen, das die gleiche Zone bei der vorheriger

Ein schwieriges Problem bei Radaranlagen bildet Tastung ergeben hat. Erstens wird bei dieser Anlage die Unterdrückung von Störzeichen in Radarinfor- für die einzelnen Zonen die jeweilige Umgebung un-

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berucksicWigt gelassen und zweitens ergibt ston für filters wird festgelegt durch das relative Gewicht, jede Auswertung eine Verzögerung von der Größen- welches dem vorhandenen Eingangsvideosignal und ordrnwg eines gesamten Abtastzyklus, dem Filterausgang in der gleichen Entferaungszelle

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bei der vorhergehenden Abtastung gegeben wfrd. Quantisierungs-Schwellenwerte für die Verarbeitung 5 Pies kann durch die Gleichung ausgedrückt werden: von Radarvideosignalen in möglichst genauer An- Al(m) + BQ(m-l)<~ 0(m),

passung an die möglichst gesamte Umgebung einer . .

jeweils getasteten Ringsektorzone zu regem und diese wobei I(m) die gegenwärtige Abtastung ist, Ol^m~^ Regelung außerdem mögliche* aktuell, d, h. mit mög- der Ausgang bei der gleichen EutferaungszeUe wänlichst geringer Verzögerung, vorzunehmen, so daß ίο rend der vorhergehenden Abtastung ist, A und U eine möglichst genaue und rasche Auswertung der Gewichte sind, welche die Zeitkonstante und den Radarsignale möglich wird. Frequenzgang des Filters bestimmen, und 0(m) der

Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung dieser Auf- Ausgang des Filters bei der gegenwärtigen Abtastung gäbe durch eine Quantisierungsanlage mit den Merk- ist. · « _t -ui

malen des Anspruchs 1. Bsi der erfindungsgemäßen 15 Daher werden die Azimutfilter einfach gewarnt, Quantisierungsanlage wird zur Regelung des Schwel- indem A und B die richtigen Werte gegeben werden, lenwertes der jeweils betrachteten Ringsektorzone die Der bipolare Ausgang des Azimutfilters IZ wird

auf insgesamt drei Seiten dieser Zone angrenzende im Zweiweggleichrichter 14 gleichgenchtetjind um Umgebung berücksichtigt, wobei sich eine Verzöge- einen vorbestimmten Betrag durch das Verzogenmgsruns ergibt, die nur der Abtastzeit zwischen zwei »o glied 16 verzögert. Das verzögerte empolare Video-Entfernungsringen innerhalb einer Azimutrichtung signal wird sodann auf die Doppclbegrenzer 18 geentspricht geben. Da angenommen wird, dan das Videosignal Die Erfindung wird in der nachstehenden beschrei- am Ausgang des Verzögerungsgliedes 16 im gegenbun« eines bevorzugten Ausführungsbeispiels an wältigen Zeitpunkt auftritt, ist^ das in diesem νer-Ha^d der Zeichnungen näher erläutert; in den Zeich- *₅ zögerungsglied gespeicherte Videosignal tatsächlich nunsen zeigt bezüglich des von den Doppelbegrenzern quantisier-

FiE. 1 ein vereinfachtes Blockschaltbild mit we- ten Videosignals ein zukünftiges Videosignal sentlichen Teilen der erfindungsgemäßen Quantisie- Der Ausgang des Zweiweggleichrichter 14 wird

ranzsanlage in Verbindung mit einer im Betrieb auch auf das Glättungsglied 20 gegeben, we ches befindlichen automatischen Radarerfassungsanlage, 30 ähnlich arbeitet wie das Azimutfiker. Die Zeitkon-Fig. 2 die Unterteilung des Radarüberwachungs- stante des Glättungsgliedes wird durch den Fesbereiches in eine Mehrzahl von Sektoren, zeichen-Sprungabtaster 63 (F 1 g. 4) gesteuert, wel-

F i g. 3 ein Funktionsdiagramm der in einem Sek- eher eine von zwei Zeitkonstanten wählt tor durchgeführten Vorgänge, Das Videosignal wird sodann auf das Entfernungs-

^4 'S? ausführlfcheV Schaltbild einer Aus- 35 filter 22 gegeben, in welchem die Bewertung in der führungsform der erfindungsgemäßen Quantisierungs- Entfernung durch geebnete Bewertung der Ausgange »niace «'^ner abgegriffenen Verzögerungsleitung und durch

pfg. 5 eine Ausführungsform des Azimutfilters der Verwendung von üblichen ÄC-FUtern durchgeführt Onantisierunesanlaee wird. Auf diese Weise erteilt das Entfernungsfilter 22

Fig 6a und 6b verschiedene Wellenformen, wel- 40 zusammen mit dem Verzögerungsglied 16 eine symche durch das in F i g. 5 gezeigte Azimutfilter für drei metrische Bewertung sowohl fur das Zukunfts- als eleiche Eingangssignalimpulse und für einen Zustand auch für das Vergangenheits-Videos.gnal bezüglich ohne Schwund mft voller Schwächung erzeugt ^^^^^^TX^^ ^Fi₈Na, 7b und 7c verschiedene Wellenformen, 45 Verzögerungsleitung zugeteilte relative Gewicht durch welche auf das Einschwingverhalten des Azimutfilters die Zeitkonstante bestimm , fur welche _das Filter Z₁R _F: „ c hezoeen sind ausgelegt ist. Wenn beispielsweise die Zeitkonstante

^ge?fg 8 a^g und' b^g ewis' die Eingangs- und Aus- de_S ^S En'tfernungsnlters T Mikrosekunden betragen gangsfignalwellenform des Azimutfilters in einem soll, dann muß die Bewertung der Verzogerungs-Betriebszustand in der Mitte zwischen einem Zustand 50 leitungsabgriffe proportional zu ohne Schwächung und einem Zustand mit voller _ t_

Schwächung, e ^T

Fig. 9 ein Diagramm des Filterkennlinienfeldes ..-,·* u»K.,r,_n »»„pn Ηρπ als

für ein praktisches Azimutfilter, sein, wobei t die Z^e>^tveI^sch^^b _n ^u.^_isf ^Γε»-

Fi g 10 in vereinfachter Form die Funktion des 55 Gegenwart angesehenen Zeitpunkt -J .Durch Ein EntfeUsfilters der ernndungsgemaßen Quantisie- ^~^

^ⁿ^in FunktionsschaUbud des Entfernung, gS^ ein Diagramm der Bewertungskennlinie u Da

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gespeicherten AzimuUitterausgang verglichen wird. werden konnte. . _Entf_emungsfil-

Der Durchlaßbereich irgendeines gegebenen Azimut- Das gefilterte Ausgangssignal des bntternu g

ters 22 wird auf die Verstärkungsregler 24 (»Gain« B) im Fall von Befehlen zum Einregeln des Ausgangs und 26 (»Gain«/!) gegeben. »Gain« B vervielfacht des Doppelbegrenzers A auf einen bestimmten Wert das gefilterte Videosignal mit einem Faktor, welcher vom Folgerechner 36 automatisch ausgewählt. Bei zu dem richtigen ersten Schwellenwert führt, der auf einer Arbeitsweise mit sogenannter »offener Schleife« den Doppelbegrenzer B des Doppelbegrenzerblocks 5 werden das Videoeingangssignal, die Verstärkungs-18 gegeben wird. regler und die Filter von Hand am Steuerpult gewählt

Der Ausgang des Doppelbegrenzers B wird zur und in allen Sektoren des überwachten Bereichs verErzeugung von binären Einsern mit konstanter Ge- wendet. Es wird angenommen, daß der Regler 32 schwindigkeit für die Verwendung zur Erzielung von für die Quantisierungsanlage bei der Durchführung Abschätzungen der Korrelation des ankommenden io seiner Funktionen verschiedene Zähler zur Zeit-Videosignals verwendet. Korrelation kann als Maß gebung und Steuerung und zur Verwendung in Verfür die Abhängigkeit von Vorgängen definiert werden. bindung mit der Beobachtung der Doppelbegrenzer-Daher wird der Doppelbegrenzer B im Azimut abge- ausgänge sowie einen Speicher zur Speicherung von tastet, um eine Abschätzung der Korrelation im Parametern, wie Filterwerten, Videosignaltyp und Azimut durch Zählen der in einer gegebenen Be- »5 »p„« für jeden der Sektoren aufweist. Die Quantisiereichszelle bei aufeinanderfolgenden Abtastungen er- rungssteuerung 32 ermöglicht über die Verwendung zeugten Paare von Emsern zu erziel» u, und der von Zeitvorgaben über einen Zeitgenerator od. dgl. Doppelbegrenzer B wird außerdem in jer Entfernung und Zähler die Unterteilung des Bereichs unter den abgetastet, um eine Abschätzung der Korrelation in gegebenen Überwachungsbedingungen in eine Vielder Entfernung durch Zählen der Anzahl von durch ao zahl von Sektoren. Die Lokalisierung irgendeines eine einzige Entfernungszelle getrennten Einserpaaren gegebenen Sektors wird durch die Vorgabe seines zu erzielen. Der Doppelbegrenzer A wird abgetastet, Azimutwinkels und Entfernungsbereichs definiert. Im um eine Abschätzung von »p„«, der Wahrscheinlich- Azimut, beginnend mit einem Bezugspunkt, wie etwa keit einer Eins infolge von Rauschen, durch Zählen dem Nordpunkt, wird die Zählung mittels der Quander Anzahl von bei einer Abtastung des Sektors er- as tisieruigssteuerung 32 auf einer Anzahl von Radarzeugten Einsern zu erzielen. Diese Abschätzungen Überstreichungs-Triggerschaltungen vorgenommen, werden mit Schwellenwerten verglichen, und es wer- wodurch eine vollständige Abtastung des Beobachden auf diesen Vergleichen beruhende Entscheidun- tungsbereichs erreicht werden kann. Die Zählung zu gen getroSen, welche Filter- oder Verstärkeränderun- irgendeiner Zeit gibt den Azimutwinkel des Bereichs gen vorgenommen werden müssen, um die Arbeits- 30 vor, der zufolge des Überstreichens des Bereichs in weise der Anlage zu verbessern. Uhrzeigerrichtung, von dem Bezugspunkt aus ge-

Die Videoausgangssignale des Doppelbegrenzers A sehen, gemessen ist. In den Entfemungsringen werwerden dem statistischen Detektor 28 zugeführt, in den die Zeitimpulse von der Quantisierungssteuerung dem sie in bezug auf möglicherweise vorhandene 32 erzeugt, wobei diese eine vorbestimmte Wieder-Zielobjekte ausgewertet werden. In diesem Zusam- 35 holungsfrequenz besitzen. Eine Aufzählung dieser menhang findet in einer entsprachenden Schaltung Impulse während jeder Radarüberstreichung setzt zu ein Zweiphasen-Detektor Verwendung. Die erste irgendeiner Zeit den Entfernungsbereich, der gerade Phase besteht aus einer Kurzzeit-Folgebeobachtung, überstrichen wird, fest. Die Zähler und der Speicher welche den Anfang der Zielillumination signalisiert. können von bekannter Bauart sein, und ihre tatsäch-Dieser Phase folgt ein sogenannter Langzeitintegrator, 40 liehe Ausbildung, welche von den Erfordernissen der wobei eine Übertragung auf eine eventuell erforder- jeweiligen Anlage abhängen kann, ist dem fachliche Basis erfolgt, um die duich Entfernungsringe männischen Können des Schaltungsplaners über- und Azimutsektor vorgegebenen Bereichszellen syste- lassen.

matisch einzuordnen und hierbei Kurzzeit-Ausgangs- Die Funktion des Steuerpults 34 besteht darin, daß

signale zu ermitteln. Diese Kombination der Phasen 45 eine Anzahl von Betriebsarten gewählt werden kann, setzt die Speichererfordernisse auf ein Minimum her- »p„«-Befehle eingegeben werden können und der Beab und gibt einen sehr großen Betrag für die Auf* fehl, die Schätzungen und Steuerungen fm jeden Sekzeichnungsempfindlichkeit vor. tor zur Darstellung auf dem Steuerpult-Anzeigegerät

Der Zieldatenverarbeiter 30 führt eine Anzahl von gewählt werden können. Wenn der Befehlsquellen-Funktionen in einer Ausführungsform durch, unter 50 schalter am Steuerpult 34 auf die Arbeitsweise einanderem die Trennung von überlappten Zielen, die gestellt wird, bei der Befehle vom Folgerechner Berechnung der Zielhöhe aus mehreren Informationen angenommen werden, kann der Rechner jeden der und die Koordinatenumwandlung von Radarpolar- Sektoren adressieren und einen »p„«-Befehl eingeben, koordinaten in rechtwinklige Koordinaten. um die Empfindlichkeit in diesem Sektor zu ändern.

Der Folgerechner 36 setzt die vom Zieldatenver- 55 F i g. 2 zeigt den überwachten Bereich, welcher in arbeiter empfangenen Informationen m Beziehung zu Sektoren unterteilt ist. Die Anzahl von Sektoren kann vorhandenen Flugbahnen, veranlaßt neue Flugbahnen in Anpassung an die jeweiligen Arbeitsbedingungen oder beendet Flugbahnen, je nach Erfordernis. Der gewählt werden. Bei einer Ausführungsform werden Folgerechner ist so programmiert, daß er die Gültig- 2048 Sektoren verwendet, obwohl auch die zweifache keit der Flugbahn und die Vorhersage der nächsten 60 Anzahl von Sektoren möglich ist. Jeder Sektor hat Flugbahnlagen bestimmt eine Kombination von Steuereinstellungen, welche je-

Der Regler 32 für die Quantisierungsanlage be- weils einem der 16 Azimutfilter, der 16 Entfernungswirkt die Auswahl des Videoeingangssignals, der filter, der 32 Verstärkungsregeleinstenungen und drei Filter und der Verstärkungsregler in der Quantisie- Typen von Videoeingangssignalen entsprechen. Inrangsanlage. Bei einer Arbeitsweise mit »geschlosse- 65 folge der großen Anzahl von Steuereinstellungen ist ner Schleife« werden die Verstärkungsregler, Filter es möglich, daß jeder der 2048 Sektoren eine andere und das Videoeingangssignal in Abhängigkeit von Einstellungskombination hat. entweder am Steuerpult 34 ausgelösten Befehlen oder Fig. 3 veranschaulicht die Grundoperationen,

Verstärkers 23 gegeben wird. Der Ausgang des Verstärkers 23, welcher in der Leitung 39 auftritt, wird auf den Puffer 31 gegeben, welcher in der Lage ist, die niedrige Impedanz der Ultraschall-Verzögerungs-5 leitung 33 zu steuern. Bei einer Ausführungsform ist die Leitung eine offengeregelte Präzisions-Quarzverzögerungsleitung mit einem elektronisch veränderlichen Trimmer. Der Trimmer weist eine Handeinstellung auf, welche eine Einstellung der Filter-Impuls-

entspricht der Leitung Λ in Fig. 5. Die Ultraschall-Verzögerungsleitung 33 wird durch den Block »/(«in Fig. 5 wiedergegeben.

Das Azimutfilter ist ein veränderliches Hochpaßfilter für abgetastete Daten, welches für eine aus einer Mehrzahl von Grenzfrequenzen programmiert werden kann. Die Wahl der Grenzfrequenz beruht auf dem Befehl der Informationsbits des Quantisierungs-

- ■ des

welche bei jedem Überstreichen eines Sektors durchgeführt werden. In der ersten Entfernungszelle (definiert als vorbestimmter Entfernungsschritt in Seemeilen = 1,85 km) im Seittor werden die Parametereinstellungen, welche von diesem Sektor erhalten
wurden, 4us dem Speicher gelesen und verwendet.
Während des Überstreichens des Sektors werden
Schätzungen durchgeführt, Steuerungen werden auf
Grund des Ergebnisses der Abtastungen verändert,

und bei der letzten Entfernungszelle im Sektor wer- io folgefrequenz auf die Radar-Pulsfolgefrequenz (PFF)

den die geänderten Daten in das für diesen Sektor gestattet.

vorbehaltene Wort geschrieben. Die Theorie der Arbeitsweise des Azimutfilters Bei einer in F i g. 4 dargestellten Ausführungsform wird nachfolgend mit Bezug auf die F i g. 4 bis 9 erder Quantisierungsanlage sind drei Eingangsklemmen läutert. Die mit den römischen Ziffern I und II in 11, 13 und 15 vorgesehen, welche die Radarvideo- 15 Fig. 5 bezeichneten Verstärker entsprechen den Versignale empfangen. Die an diesen Klemmen auftre- stärkern 21 bzw. 23 in Fig. 4. Das Schwächungstenden Videosignale werden jeweils als Videoaus- glied W in Fig. 5 entspricht dem Schwächungsglied gangssignale eines angepaßten Filters, einfach auf 27 in Fig. 4 mit der Ausnahme, daß von dem erste-Gleichspannungskomponenten der Festzeichen gefil- ren angenommen wird, es übt seine Funktion ideal tertes Videosignal oder als doppeltfestzeichengefilter- ao ohne Umkehrung des im letzteren erzeugten Signals tes Videosignal bezeichnet. Nach der Impulshöhen- aus. Die Koaxial-Verzögerungsleitung 25 in Fig. 4 einstellung in nicht gezeigten, in die Leitung geschal- '" ' " " teten Schwächungsgliedern werden die Videosignale
jeweils auf die Abschnitte A, B und C des Videoschalters 10 gegeben, welche als elektronische Tor- »5
schaltungen dienen. Eine logische Dekoderschaltung
17 ist TTiit jedem der Abschnitte des Videoschalters
verbunden. In Abhängigkeit von einem Befehl aus
dem Regler 32 für die Quantisierungsanlage schaltet

die logische Dekodierschaltung einen der Abschnitte 30 anlagenreglers, welche auf die Leitungen 35 des Videoschalters auf Durchgang, so daß das für die Digital-Analog-Umsetzers 29 gegeben werden. Verarbeitung in jedem Sektor der Quantisierungs- Ein Zielzeichen oder ein Festzeichen in einer geanlage am besten geeignete Videosignal ausgewählt gebenen Radarentfemung, abgetastet mit der PFF, wird. Es wird bemerkt, daß bei der Auswahl der kann als dopplermoduliertes Signal mit einer Fre-Videoeingangssignale angenommen wird, diese Video- 35 quenz zwischen null und einhalb PFF betrachtet wersignaltypen seien in der Quantisierungsanlage tat- den. Die Folge von Informationen von einem Ziel in sächlich verfügbar. Wenn nur ein Typ vorhanden ist, einer gegebenen Entfernung ändert sich in der Amkönnen der Videoschaller, die logische Dekodier- plitude, wie wenn sie durch ein Signal moduliert schaltung und die zugehörigen Schaltungen weggelas- wäre. Im allgemeinen hat die Modulation von auf sen werden. Das Videosignal aus dem gewählten Ab- 40 einem Luftfahrzeug beruhenden Informationen eine schnitt des Videoschalters wird über eine Puffer- Frequenz irgendwo zwischen null und einhalb PFF, treiberstufe 19 auf das Azimutfilter 12 gegeben. Das was von der Radialgeschwindigkeit des Luftfahrzeugs Azimutfilter umfaßt Differenzverstärker 21 und 23, abhängt, wobei die höheren Frequenzen wahrscheineine Koaxial-Verzögerungsleitung 25, ein spannungs- licher sind. Auf einem Festzeichen beruhende Inforgesteuertes Schwächungsglied 27, einen Digital- 45 mationen haben andererseits Nullkomponenten oder Analog-Umsetzer 29, einen Puffer 31 und eine Ultra- niederfrequente Komponenten. Im allgemeinen sind schall-Verzögerungsleitung 33. tiiese nicht Null infolge der nicht beseitigten Platt-Bei Betrieb wird das gewählte Videoausgangssignal formbewegung und eines auf Seitenlappen und dem aus der Puffertreiberstufe 19 direkt auf die negative Abtasten der Radarantenne beruhenden Doppler-(umkehrende) Eingangsklemme des Verstärkers 21 50 Restsignals. Das Azimutfilter verarbeitet diese Inforund über eine Koaxial-Verzögerungsleitung 25 auf mationen mit einer gegebenen Geschwindigkeit derdie positive (nicht umkehrende) Eingangsklemme des art, daß die niederfrequenten Komponenten im Azi-Verstärkers 23 gegeben. Die Verstärker 21 und 23 mut beseitigt werden. Es stellt tatsächlich ein Hochbilden einen Differenzrechenverstärker. Die Koaxial- paßfilter im Azimut längs eines gegebenen Entfer-Ieitung 25 gleicht die Schaltungsverzögerungen im 55 nungskreises dar.

Schwächungsglied 27 und im Verstärker 21 aus. Bei Beobachtung eines einzelnen Entfernungs-

Das spannungsgesteuerte Schwächungsglied 27, bei Schrittes kann der Ausgang eines Impulsradars als

welchem ein Feldeffekttransistor {FET) verwendet Folge von Probewertentnahmen in verschiedenen

wird wird zur Erzielung einer Schwächung oder eines Azimuten betrachtet werden. Wenn ein bestimmter Gewichtes W auf Befehl des Digital-Analog-Umset- 60 Entfernungsschritt gegeben ist und angenommen

zers 29 verwendet. Der Umsetzer empfängt eine wird, daß ein sich bewegendes Ziel oder Objekt vor-

Steuer-Bitinformation über Leitungen 35 vom Quan- handen ist, weisen die Informationen von diesem be-

tisierunEsanlaeenregler 32 und setzt dieselben in die wegten Objekt eine Dopplerfrequenzkomponente auf,

Analogspannung zuV Eingabe des Gewichts W in das weiche von der relativen BewegUngsgeschwindigfceft Schwächuneselied 27 um. Das Ausgangssignal des 65 von Radar und Ziel, von der Radarfrequenz und von

Verstärkers 21, welches in der Leitung 37 auftritt, der Impulsfolgefrequenz PFF abhängt

wird durch das Schwächungsglied 27 umgekehrt, be- fo Fi g. 5 ist das Azimutfilter gemäß der Erfindung

vor es auf die negative (umkehrende) Klemme des in Betnebsform dargestellt »W* ist em Bewertungs-

netzwerk, welches als Widerstands-Schwächungsglied Reihe von konstanten Impulsen ausgedehnt wird, arbeitet. »Δ« ist eine Verzögerungsleitung mit einer treten die gleichen, oben beschriebenen Merkmale Länge von 1/PFF. Von dieser Verzögerungsleitung auf. Der erste auf das Filter gegebene Impuls erwird angenommen, daß sie einen Übertragungsfak- scheint unverändert am Ausgang. tor 1 aufweist. Im Arbeitsdiagramm sind zwei Diffe- 5 Keine weiteren Impulse treten auf, solange am Einrerizverstärker I und II mit der Übertragungsfunktion gang Impulse vorhanden sind. Zuletzt tritt ein nega- Eam = EeIn₊, E_aus = -E_el„. dargestellt. Die Fi g. 6 a tives Bild des Impulses um 1/PFF nach dem letzten und 6 b zeigen die verschiedenen Wellenformen für Impuls auf. Da eine lange Impulsreihe der Abtastung ein Signal, welches aus drei gleichen, mit der PFF einer Gleichspannung, d.h. der Frequenz Null, entauftretenden Impulsen besteht und für das die Be- io spricht, stellt sich die Schaltung als ein Hochpaßfilter Wertung W in einm Fall gleich 1 und in einem an- heraus. Die Analogie kann insofern weitergeführt deren Fall gleich Null ist. werden, daß zwar das Auftreten der vorderen und

Die erste Überlegung wird für den Fall durchge- rückwärtigen Flanke der Impulsreihe, jedoch nicht führt, daß W gleich 1 ist, d. h., daß das Gewicht 1 das Auftreten des »flachen Daches« der Differen/neder Einstellung des Schwächungsgliedes auf die 15 rung gestattet wird.

Schwächung Null entspricht. Der erste Impuls tritt Bei der vorangehenden Beschreibung der Arbeiis-

in die positiven (nicht umkehrenden) Eingänge der weise des Azimutfilters 12 wurde das Einschwingver-Verstärker I und II ein und tritt unmittelbar und halten des Filters berücksichtigt. Unter weiterer Beunverändert am Punkt B auf, welcher e₀, der Aus- zugnahme auf das Arbeitsdiagramm der F i g. 5 sogangsspannung, entspricht. Der Impuls geht unver- ao wie Bezugnahme auf die Fig. 7a und 7b wird nunändert durch das Schwächungsglied W, wie bei dem mehr die Überlegung auf die Anwendung des Filters Punkt C angedeutet, zum negativen (umkehrenden) auf abgetastete Filtersinuswellen ausgedehnt. F i g. 7 a Eingang des Verstärker II. Da an beiden Eingangs- zeigt eine Folge von Wellenformen, in welcher numeklemmen des Verstärkers II gleiche Impulse auftre- rierte Zeitintervalle durch 1/PFF getrennt sind. Diese

ten, ist sein Ausgang E_aas = E_e,„ H E_e//I_ = 0, »5 Signalreihe kann als Ergebnis der Abtastung einer

welches die am Punkt D in F i g. 5 auftretende Span- Sinuswelle mit der Frequenz PFÄ/2 mit einer benung ist. Daher ist der Eingang in das Glied »Λ« stimmten Phase betrachtet werden, wie in Fig. 7b gleich 0, und der Ausgang der Verzögerungsleitung dargestellt. Es wird zu der letztgenannten Figur cram Punkt E ist ebenfalls Null. Eine Betrachtung der wähnt, daß eine abgetastete Welle zwei Perioden der PFF-Perioden 2 und 3 zeigt das gleiche Ergebnis. 3° PFF überdeckt.

Daher geht die Impulsreihe unverändert durch das Wenn man die Anwendung des Azimutfilters auf

Filter, wie in F i g. 6 a gezeigt. die Wellenform der F i g. 7 b betrachtet und annimmt,

Eine weitere Betrachtung der vorangehenden Aus- daß W = 1 ist. tritt der erste Impuls bei A, B und C, führungen zeigt, daß der Ausgang des Azmutfilters jedoch nicht bei D auf. Während des zweiten Abgleich dem Eingang ist und zwar unabhängig von der 35 tastintervalls tritt kein Signal bei E, A oder B auf. Länge der Impulsreihe, solange die Impulse in der Die weitere Untersuchung zeigt ähnliche Ergebnisse Entfernung zusammenfallen und gleiche Amplitude für die übrigen Intervalle. Daher ist ersichtlich, daß besitzen. Da eine Reihe von gleichen Impulsen der das Filter für W=I bei PFF/2 keine Schwächung Abtastung oder Probewciftentnahme einer Gleich- ausübt. Für W = O tritt der erste Impuls bei A, B spannung oder einer Wellenform mit der Frequenz 40 und D, jedoch nicht bei E auf. Während des zweiten Null entspricht, ist ersichtlich, daß das Filter alle Intervalls tritt kein Impuls bei A auf jedoch tritt der Frequenzen bis zu PFF/2 durchläßt, wenn W gleich verzögerte erste Impuls bei E und infolgedessen ura-^{1 ist}gekehrt bei B, dem Ausgang, auf. Die weitere Unter-

Es wird nun ein zweiter Fall betrachtet, bei wel- suchung zeigt das in Fig. 7c dargestellte Ergebnis, chem W gleich Null ist. Ein Gewicht von Null ent- 45 Die überlagerte Sinuswelle zeigt, daß das Signal unspricht einer derartigen Einstellung des Schwächungs- verändert in der Frequenz, jedoch verdoppelt in der gliedes, daß kein Signal durchgeht Der erste Impuls Amplitude austritt. Diese Amplitudenverdopplung er- (A) geht in die Verstärker I und II und tritt unmittel- fordert eine Korrektur, wie weiter unten erläutert bar (bei B) als Ausgangssignal auf. Der Impuls tritt wird. Jedoch wird vorerst unter der Annahme, daß ebenfalls unmittelbar am Punkt D auf. Es ist kein 50 die Verdopplung durch einen Faktor (1 + W)Il=¹Ii Eingangssignal am Punkt C vorhanden, da W gleich (für W = 0), also für W = I und W = O korrigiert NuU ist Der bei D auftretende Impuls geht in die worden ist festgestellt daß eine Impulsfolge auf Verzögerungsleitung uad tritt um 1/PFF später auf, Grund einer abgetasteten Dopplerfrequenz PFF/2 genau zu dem Zeitpunkt, in dem der zweite Impuls durch das Filter ohne Schwächung geht Wie weiter am Punkt A auftritt Infolgedessen gehen der zweite 55 oben erläutert, ist es für Impulsreihen offensichtlich, Impuls und der verzögerte erste Impuls gleichzeitig daß die Schaltung ein Hochpaßfilter für W = O ist und mit gleichen Amplituden in den Verstärker I und und daß sie alle Frequenzen für W = !.durchläßt löschen einander, so daß am Punkt B kein Ausgangs- Um die Untersuchung der Wirkungsweise des

signal vorhanden ist Die gleiche Überlegung gilt für Azimutfilters zu Ende zu bringen, wird als nächstes den mit 3 bezeichneten Impuls. Bei der Periode 4 ist &> der Fall betrachtet, bei dem W Werte zwischen kein Eingangsignal am Punkt A vorhanden. Der ver- und 0 annehmen kann. Wenn man gemäß Fig. 8a zögerte Impuls 3 tritt jedoch am Punkt E, ßsm Aus- eine Reihe von drei Impulsen betrachtet, wird die gang des Filters auf, wie in Fig. 6b dargestellt Was Arbeitsweise des Filter für W = «/* untersucht ein besonderer Impuls zu sein scheint, wird sich Der erste aus der Reihe von e_k Impulsen geht in

weiter unten in einem Abtastdaten-Hochpaßfilter als 65 die nicht umkehrenden Klemmen der Verstärker t Entsprechung für differenzierte vordere und rück- und Π beim Punkt A mit einem Wertl im ersten wältige Flanken herausstellen. PFF-Intervall und tritt aus dem Verstärker I am

Wenn die obige Untersuchung auf eine längere Punkt B als e₀ mit einer Amplitude 1 aus. Beim Aus-

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treten aus dem Schwächungsglied W hat er eine Am- drückung mit dir geringsten Zielunterdrückung ver-

ilitude von Va. Das Ausgangssignal des Verstär- bindet. Die Grerizfrequenz kann so verändert werden,

kers II ist daher 1 — Vj = Vs am Punkt D. Im zweiten daß durch Einstellung der Schwächung oder des Ge-

PFF-Intcrvall tritt der zweite Impuls bei A mit der wichts W ein Optimum erzielt wird.
Amplitude 1 ein. Gleichzeitig tritt jedoch der ver- 5 Die Auswahl der richtigen Schwächung wird durch

zögerte erste Impuls (—·/») aus der Verzögerungslei- den Quantisierungsanlagenregler vorgenommen. Die

tung »d« aus und geht in die umkehrende Eingangs- Auswahl des richtigen Azimutfilters beruht auf einer

klemme des Verstärker I. Am Punkt B ist das Aus- Probewertentnahme aus irgendeinem bestimmten

gangssignal e₀ gleich 1 — ¹It — ¹Ii. Der Impuls mit der Sektor des überwachten Bereiches. Die drei Bedin-

Amplitude Vi geht sodann durch das Schwächungs- io gungen. welche die Auswahl regeln, sind die folgen-

glied und tritt mit einer Amplitude '/4 aus. Das Ein- den: (a) das vorliegende Azimutfilter nimmt einen

gangssignal dts Verstärkers II ist der zweite Impuls größeren Ausschnitt des Spektrums weg, als es zum

mit der Amplitude 1 und der Impuls mit der Ampli- Abflachen des Spektrums erforderlich ist; (b) da*

tude ·/«, so daß man am Punkt D die Amplitude Spektrum ist flach, und das richtige Azimutfilier wird

1 — i/₄ = s/4 hat. Im PFF-Intervall 3 tritt der dritte 15 verendet; (c) ein unzureichender Teil des Spektrums

Impuls in den Verstärker I am Punkt A mit einer wird durch das verwendete Azimutfilter geschwächt.

Amplitude 1 tin. Der verzögerte zweite Impuls E tritt Die Probewertentnahme, auf der die Auswahl beruht,

aus der Verzögerungsleitung mit der Amplitude "4 wird durch Zählen der Anzahl von Einsparungen aus

aus, so daß das Ausgangssignal bei B gleich dem Doppelbegrenzer B des Blocks 18 durchgeführt.

1 — »/4 = '/4 ist. Im Intervall 3 ist das Ausgangssignal ao Der Quantisierungsanlagenregler 32 bestimmt, ob der

des Schwächungsgliedes C gleich ¹Ze, und das Aus- Probewert innerhalb vorbestimmter Grenzen liegt

gangssignal des Verstärkers II am Punkt D ist oder nicht. Die erwartete Anzahl von Paaren, welche

gleich Ve. gezahlt wird, wenn die Ausgänge des Doppelbegren-

Während des vierten PFF-Intervalls ist kein Ein- zers B unabhängig sind, ist für jeden Sektor bekannt, gangsimpuls e, am Punkt A vorhanden. Jedoch tritt »5 Die Schwellwerte bei dem Paare-Probewert werden der verzögerte dritte Impuls mit der Amplitude ⁷Ze so festgelegt, daß sie etwa innerhalb einer Normalam umkehrenden Eingang des VerstärkerI auf und abweichung von der erwarteten, d.h. mittleren Anerscheint am Punkt B, dem Ausgang, als ein Impuls zahl von Paaren liegen. Wenn der Probewert eine mit der Amplitude - Ve. Beim Durchgang durch das Zählung ergibt, welche um eine Normalabweichung Schwächungsglied tritt er mit der Amplitude — Vw 30 oder weniger unterhalb dem Mittelwert liegt, so wird aus und wird im Verstärker II umgekehrt, und so- ein Azimutfilter verwendet, welches einen geringeren dann tritt er aus der Verzögerungsleitung im PFF- Teil des Spektrums aussondert. Wenn die Zählung Intervall 5 am Punkt E als Impuls mit der Amplitude innerhalb einer Normalabweichung liegt, wird das Vn aus. Abermals im Verstärker I umgekehrt, tritt er gegenwärtig verwendete Filter für richtig gehalten, bei B als Impuls mit der Amplitude — Vw auf. Der 35 Wenn die Probewertentnahme zu einer Zählung führt, Impuls läuft weiter durch die Verzögerungsleitung welche um eine Normalabweichung oder mehr obermit der PFF um, wobei er jedesmal halbiert wird, halb des Mittelwerts liegt, wird ein Zusammenhang bis er im Rauschpegel untergeht. Dies ist in Fig. 8b mit dem Störpegel angenommen, und es wird ein dargestellt. Filter eingeschaltet, das einen größeren Teil des Spek-

Nachdem das Azimuteinschwingverhalten des FiI- *o trums aussondert. Die jeweils beim Austritt aus dem ters für drei Gewichte, nämlich W = I, Vt und 0, Sektor vorhandene Azimutfiltereinstellung wird im untersucht worden ist, kann daraus geschlossen Speichertet! des Quantisierungsanlagenreglers 32 gewerden, daß das Azimutfilter sich in analoger Weise speichert und wird aus dem Speicher beim aberwie ein Hochpaßfilter mit langer, mittlerer oder maligen Eintreten in den Sektor bei der folgenden kurzer Zeitkonstante verhält, was von dem zugeord- 45 Abtastung herangeholt.

neten Gewicht W abhängt. Ferner bestimmt wie bei Wie weiter aus F i g. 4 ersichtlich, wird das A> -.-bekannten Filtern das Verhalten des Filters im Zeit- gangssignal des Verstärkers 21 über die Leitung 41 auf bereich, d.h. beim Einschwingverhalten, das Ver- die negative Klemme des Differenzversärkets 43 gehalten des Filters in* Frequenzbereich oder im statio- geben. Weiter wird das Ausgangssignal des spannären Zustand. Daher arbeitet das Azimutfilter als 50 nungsgesteuerten Schwächungsgliedes 27, das in der Hochpaß-Abtastdatenfilter bei der PFF, wobei die Leitung 45 auftritt, zur positiven Klemme des Diffe-Grenzfrequenz (3-dB-Punkt) durch die Größe von W renzverstärkers 43 geleitet. Kürzer gesagt, die Einbestimmt wird, gangssignale des Differenzverstärkers 43 sind das

F i g. 9 zeigt das Kennlinienfeld eines praktischen Ausgangssignal e₀ des Azimutfilters sowie das ge-Azimutfilters für verschiedene Werte von W, wobei 55 schwächte und umgekehrte Signal. Die Funktion des angenommen wird, daß die Korrektur e₀ (B) Differenzvefstärkers 43 besteht darin, den obener- = (l+W)/2 beträgt Es ist nunmehr ersichtlich, daß wähnten Korrekturfaktor (1 + W)Nt in Verbindung ein Azimutfilter mit veränderlichem Gewicht W und mit dem Betrieb des Azimutfilters anzubringen,
einer veränderlichen Grenzfrequenz für die Quanti- Das am Ausgang des Differenzverstärkers 43 aufsierungsanlage gemäß der Erfindung außerordentlich 60 tretende korrigierte Signal geht durch einen Diffevorteilhaft ist Längs eines gegebenen Radarentfer- renzpuffer (»Restorer« I) 47, welcher einen Teil der nungskrrfses ist es möglich, das abgetastete Doppler- weiter unten zu beschreibenden Gleichspannungsfrequenzen enthaltende Radarvideosignal derart zu Wiederherstellungsfunktion durchführt, und wird filtern, daß der Rausch- oder Festzeichenabstan»i für durch den Gleichrichter 14 doppelweg-gleichgerichim Störpegel untergegangene Ziele verbessert wird. 65 tet Das Ausgangssignal des Gleichrichfers wird fiber turner ist es infolge einer veränderlichen Grenzfre- den Puffer 49 auf den nächsten größeren Bestandteil quenz möglich, eine Grenzfrequenz zu wählen, der Quantisierungsanlage, nämlich das Glättnngsglied die stärkste Festzeichen- oder Störzeichenunter- 2G gegeben. Das Glättungsglied besteht aus einem

«· 14

Paar von Differenzverstilricera51 und 53, dem GlSt- der Verzögerungsleitung^aufWtenisMind der Imtirogs-SchwiohungsgUed 55, dem Puffer 57, einer Ko- puls eine ausreichende Amplitude besitzt, so spricht (#el-VereögeruBgsIefoJttg59 und einer Ultraschall- der Störzdchen^prunrf» durch Änderung des Verzögerungsleitung 6lT%s ist ersfcWlicb, daß die Beweitungsnej^erks des GlftttungsgUedcs von emem Ausbildung des GllttungsgUedes ähnlich ist wie die- 5 Gewicht von 0,8 auf ein Gewicht von 0,5 an. Später, jenige des oben beschriebenen Azjmutfflters, mit der wenn das verzögerte Ausgangssignal eine Amplitude Ausnahme, daß da* Ausgangssignal der ersteren nabe der EragangsaropEtude erreicht, wird das Glätvom Ausgang des VerstoMersII (Fig. 5) und nicht tungsgliedgewicht auf 0,8 zurückgestellt Am Ende vom Ausgang des Verstärkers I (F i g. 5) genommen der Impulsreihe, wenn kerne Impulse am Eingang des wird, wie beim letzteren. « Azirautfilters vorhanden smd, jedoch noch Impulse

Das Ausgangssigual des Verstärkers 53 des Glät- ausreichender Amplitude am Ausgang der Verzögetungsgliedes ist das Komplement des Ausgangssignals rungsleitung vorbanden sind, wird das Glattungsglieddes Verstärkers 51. Tatsächlich kann das Ausgangs- gewicht abermals auf 0,5 geändert, bis das verzögerte signal des GlättnngsgHedes durch Subtrahieren des Ausgangssignal auf einen vernachlässigbaren Wert Ausgangssignals des Azimutfilters von Eins erhalten ts abfällt Dieser Vorgang gewährleistet eine optimale werden. Löschung von Diskontinuitäten (Sprüngen) in der

Das Glättungsglied ist ein Tiefpaß-Probeentnahme- Festzeichenamplitude.

oder Abtastdatenfilter oder ein Integrator. Seine Der nächste bei der beschriebenen Ausführungs-

Funktion besteht darin, die Augenblicksamplitude form der Quantisierungsanlage verwendete Bestandder Empfängerstörsignale längs eines gegebenen io teil ist das Gleichspannungs-Wiederherstellungsglied. Radarentferaungskreises zeitlich zu integrieren oder Dieses umfaßt den »Restorer« I (den Differenzpuffer zu ermitteln. Da das Zeitintegral der gleichgerichteten 47), den »Restorer« II und den Unterbrecher 67, Störung die effektive Störzeichenamplitude erreicht, welche miteinander über die Leitung 73 gekoppelt kann festgestellt werden, daß das Glättungsglied ein sind. Der Zweck ist die Wiederherstellung des Beeffektives Maß für das Empfängerrauschen längs eines 35 zugswerts des Eingangssignals, welcher infolge der gegebenen Entfernungskreises erzeugt. Wenn das kondensatorgekoppelten Schaltungen im Analogteil Glättungsglied eine ausreichend lange Zeitkonstante der Quantisierungsanlage verlorengeht,
hätte, so würde das Ausgangssignal bei einem weißen Wie oben erwähnt, sind drei Videosignale als Ein-

Rauscn- oder Störeingang nach einer ausreichend gänge in die Quantisierungsanlage verfügbar. Diese großen Anzahl von PFF-Perioden ein Gleichspan- 30 sind das Videoausgangssignal eines angepaßten FiI-nungssignal mit einer Amplitude gleich dem 0,885- ters, das einfach auf Gleichspannungskomponenten fachen des effektiven Werts des Videosignals sein. der Festzeichen gefilterte Videosignal und das dcn-Es ist erforderlich, eine effektive Rauschabschätzung peitgefilterte Videosignal. Welches Signal gewählt durchzuführen, welche auf Messungen über schmale wird, hängt vom logischen Zustand der vom Qu: n-Bereiche beruht, da in einem Radarempfänger die 35 tisieningsanlagenregler32 gelieferten Steuerbits ml effektive restliche Störung und das Rauschen sich als und m 1 ab. Die Steuerbits m 1 und m 2 werden tuf Funktion von Entfernung und Azimut ändern. den Unterbrechergenerator gegeben, welcher die Si-

Das Bewertungsnetzwerk W des Glättungs- gnale ml' und mT erzergt, die auf die logische Dc-Schwächungsgliedes 55 wird auf eines der beiden Ge- koderc chaltung 17 gegeben werden. Während des wichte W = 0.5 oder 0,8 (bei einer praktischen Aus- 40 Wiederherstellungsintervalls werden unabhängig von führungsform) durch den Festzeichen-Sprungfühler der Wahl des Eingangs ml' und mT auf einen vor-63 umgeschaltet, welcher über die Leitung 65 zur bestimmten Code gesetzt. Es ist zu bemerken, daß Wirkung kommt. Die Änderung in der Be vertung er- das Wiederherstellungsintervall bei jedem Übergibt eine Änderung in der Zeitkonstante des Filters. streichen auftritt und daß es in einem Zeitpunkt be-Wf-nn das Bewertungsnetzwerk auf 0,5 geschaltet ist, 45 ginnt, welcher der maximalen Weite entspricht, und werden die Vorderflanken des Festzeichenrestes, über eine vorbestimmte Zeit dauert. In allen anderen welcher durch das Azimutfilter geh*, zuletzt auf die Zeitpunkten sind mV und mT gleich ml bzw. ml. Doppelbegrenzerschaltung gegeben, wo sie einen Die Signale mV und mT werden in der logischen Sprung im Schwellenwert hervorrufen und dadurch Schaltung 17 in den vier Leitungen dekodiert, welche die Quantisierung der Fest- oder Störzeichenflanke 50 einen der drei Eingänge des Videoschallers 10 ausverhindern. Bei einem Gewicht von 0,8 ändert sich wählen. Der vierte Eingang, welcher nur während des der Schwellenwert langsamer. Die Quantisierung der Wiederherstellungsintervalls gewählt wird, ist ein restlichen Störzeichenflanken wird weniger wirksam Oleichspannungswert, welcher 0 Volt am Eingang verhindert. Das Gewicht 0,8 wird normalerweise ver- entspricht. Daher besteht das Ausgangssignal des wendet, da es zu einer Schätzung des Mittelwerts der 55 Videoschalters 10 für eine Uberstreichung aus dem restlichen Störung und des restlichen Rauschens ausgewählten Videosignal bis zur maximalen Entferführt, welcher auf einem verhältismäßig großen nung und aus einem Gleichspannungswert von der Probewert beruht. In Abwesenheit von Störungs- maximalen Entfernung bis zu einer vorbestimmten Sprüngen ergibt dieses Gewicht daher eine genauere Entfernung während des folgenden Oberstreichens. Messung des Mittelwerts. 60 Das ausgewählte Videosignal wird auf das Aziinut-

Der im vorangehenden Abschnitt erwähnte Fest- filter gegeben, wo es seinen Gleichspannungswert verzeichen-Sprungfühler 63 empfängt ein Signal, welches liert. Das Ausgangssignal des Azimutfilters wird über lias gleiche ist, das auf den Eingang des Azimutfilters den Differenzverstärker 43 auf den »Restorer« I (Difgegeben wird, sowie ein zweites Signal, welches dem ferenzpuffer 47) gegeben, welcher eine Klcmmschal-Ausgangssignal der Ultraschall-Verzögerungsleitung ^₅ tung ist und den während des Wiederherstellungs-33 des Azimutfilters entspricht. Wenn der erste Im- intervalls auftretenden Gleichsspannungswert auf puls einer Impulsreihe plötzlich am Eingang des 0 Volt einstellt.
Azimutfilters auftritt, jedoch noch nicht am Ausgang Das Ausgangssigna! des Doppehveg-GIeichrichtcrs

U wird Ober den Puffer 49 auf das GlättungsgUed 20 . gegeben. Da die Glättungsscbaltungen ebenfalls Kapazitiv gekoppelt sind, wird das in der Leitung 69 auftretende Ausgangssignal des GlSttungsgjiedes zur

Gleicnspannungswiederberstellung auf den »Resto- 5 gegeben, wobei T die Zeitkonstante des Filters ist. Da

rer« II gegeben. Das Ausgaugssignal des »Resto- ein Ewheitsunpuls nur im Zeitpunkt t- 0 auftritt,

rers«n, welches in der Leitung 71 auftritt, wird auf ist aus der Gleichung ersichtlich, daß das Filter

das Entferaungsfllter 22 und die Verstärkungsregler gegenwärtigen Vorgängen ein größeres Gewicht er-

75 der Quantisierungsanlage gegeben. Die Ausgangs- teilt als in der Vergangenheit erfolgenden Vorgängen,

signale der letzteren treten jeweils an den Leitungen i° Diese Bedingung kann im Diagramm der Fig. 2 aus»

77 bzw. 79 auf und werden auf die Doppelbegren- gedrückt werden, wenn man die Gegenwart mit der

zer.4 und B des Doppelbegrenzerblocks 18 gegeben. Ordinatenachse zusammenfallen läßt. Wenn die Zeit-

Diese Ausgangssignale haben einen gemeinsamen konstante der Schaltung unterschiedlich ist, ist auch

Bezugswert mit dem aus »Restorer« I austretenden der Anfangswert und die Form der Kurve unter-

und über den Puffer 49 und die Verzögerungsleitung 15 schiedlich. Um das Videosignal in der Zukunft zu

16 auf die Eingangsleitung 81 den Doppelbegren- verarbeiten, wird das Spiegelbild der rechts der

zer A und B gegebenen Signal. »Gegenwarts«-Achse in F i g. 12 dargestelltem Kurve

Es wird weiter auf das Diagramm der F i g. 4 für verwendet. Da wir jedoch nur eine begrenzte Anzahl die Quantisierungsanlage Bezug genommen. Das von Abgriffen zur Verfügung haben, kann das Spiegel-Ausgangssignal des »Restorers« II wird auf den nach- 20 bild nicht eine kontinuierliche Funktion sein, und es sten größeren Teil der Anlage, das Entfernungsfilter handelt sich daher um ein angenähertes Bild. Eine 22, über die Leitung 71 gegeben. Die Funktion des graphische Darstellung dieses Bewertungsschemas ist Entfernungsfilters wird zunächst an Hand der in F i g. 12 gezeigt, beginnend mit der >Gegenwarts«- Fig. 10, U und 12 beschrieben. Achse und fortgeführt nach rechts oder in die Zu-

Das Ausgangssignal eines üblichen Filters ist eine 25 kunft. Hier können abermals die Zeitkonstanten

Funktion des augenblicklichen Eingangssignals und durch Änderung der relativen Gewichte verändert

von Werten des Eingangssignals in der Vergangen- werden.

heit. Ein einfaches /?C-Tiefpaßfilter ist ein Beispiel Es wird abermals mit Bezug auf Fig. 11 die Wirdafür. Das in der Quantisierungsanlage verwendete kungsweise des Entfernungsfilters betrachtet. Das Entfernungsfilter isl ein Tiefpaßfilter, es ist jedoch 3° Videoeingangssignal geht in die abgegriffene Verzögeinsofern einzigartig, als sein Ausgangssignal nicht nur rungsleitung 40. Jeder der zehn Abgriffe einschließeine Funktion der gegenwärtigen und vcrgar.g:p.en lieh des Ausgangs speist durch den Puffer 38 darge-Information ist, sondern es ist auch eine Funktion der stellte Puffer in Form von integrierten Schaltungen, zukünftigen Information bezüglich des Videosignals deren Funktion darin besteht, eine minimale Bein der Leitung 81 des Eingangssignals des Doppel- 35 lastung darzustellen, jegliche Verluste in der Verbegrenzers. Diese letztere Funktion wird durch die zögerungsleitung auszugleichen und die folgenden Verwendung einer abgegriffenen Verzögerungsleitung Schaltungen zu steuern. Tatsächlich sind mehr als erhalten. Das Ergebnis der Verwendung einer solchen elf Puffer vorgesehen, denn in einigen Fällen sind Verzögerungsleitung ist ein Tiefpaßfilter mit Null- zwei oder drei Puffer für einen Abgriff erforderlich, phasenverschiebung, dessen Funktion in der Beseiti- 4° Für die vorliegende Erläuterung genügt es jedoch, gung von Festzeichen in der Entfernung besteht. Da einen Puffer je Abgriff zu betrachten. Die Ausgangs-Festzeichen einen niedrigen Frequenzinhalt haben. signale der Puffer speisen 16 mit WS und den Zahläßt das Entfernungsfilter dieses Festzeichen durch, len 1 bis 16 bezeichnete bewertete Additionsschaltunstatt sie zu beseitigen. Aus Fig. 10 ist jedoch ersieht- gen. Es werde die bewertete Additionsschaltung WSl lieh, daß das Ausgangssignal des Filters vom un- 45 betrachtet. Ihre Eingänge sind die gepufferten Abfiltrierten Videoeingangssignal subtrahiert wird, wo- griffe der Verzögerungsleitung. Jeder Eingang wird in durch das Festzeichen beseitigt wird. der in F i g. 5 gezeigten Weise für die mit dem

Die vom Entfernungsfilter vorgesehene Filtrierung Azimutfilter verbundene Bewertung bewertet. Diese ist ebenfalls veränderlich. Es ist möglich, bei einer bewerteten Eingänge werden sodann addiert, um die Äusführungsform eines von 16 Filtern, deren jedes 50 Tiefpaßfiltrierung in der Zukunft zu bilden. Die beeine andere Zeitkonstante besitzt, zu wählen, wodurch werteten Additionsschaltungen WS 2 bis WS16 arbeiein größerer oder kleinerer Teil des Frequenzspek- ten in gleicher Weise, mit der Ausnahme, daß ihre trums durch das Filter gelassen wird. Auf diese Gewichte verändert sind, so daß Filter mit verschie-Weise kann das Filter an die Entfernungsstörung in denen Zeitkonstanten erzielt werden. In bestimmten einem bestimmten Sektor angepaßt werden. Fig. 11 55 Fällen sind die Gewichte Null. Daher kann eine bezeigt ein Funktionsschema des Entfernungsfilters. Das wertete Additionsschaltung nicht von allen elf Ab-Eingangssignal vom Gleichspannungs-Wiederherstel- griffen Signale empfangen.

lungsteil geht in eine Verzögerungsleitung, welche Das Auswahl- oder Schaltnetzwcrk A, welches mit

zehn Abgriffe und einen Ausgang aufweist. Wenn 42 bezeichnet ist, empfängt die 16 Zukunfts-Video-

das Ausgangssignal der Verzögerungsleitung als 60 signale und wählt auf Befehl des Dekodiernetzwerks

gegenwärtig betrachtet wird, wird ersichtlich, warum 44 unter Leitung des Quantisierungsanlagenreglers 32

es möglich ist, einen Zugriff zu zukünftigen Video- eines aus. Das Ausgangssignal derselben ist daher

Signalen zu haben. das gewählte Zukunfts-Videosignal. Um die Filtrie-

Bevor mit der Erläuterung der Wirkungsweise des rung in der Vergangenheit zu erzielen, wird das ge-

Entfernungsfilters fortgefahren wird, ist es nützlich, 65 pufferte Ausgangssignal der Verzögerungsleitung, das die Eigenschaften eines ÄC-Tiefpaßfilters zu unter- gegenwärtige Videosignal, in 16 RC-Filter 46, gegesuchen. Das Ansprechen eines solchen Filters auf ben, die alle Zeitkonstanten haben, welche den Zeiteinen Einheitsimpuls wird durch die Gleichung konstanten der Filter entsprechen, die Zukuntts-

17 18

Videosignale verarbeiten. Das Ausgangssignal jedes d,er Leitung 83 auftritt, durch die

ÄC-Filters ist ein fllttriertes Vergangenheitsvideo- 75 verarbeitet, weiche die **p*J£j£r1SZ &&

siiSnal. (»Gain« A) und 89 (»Gain« Gj umfassen- Am Begmn

Das mit 45 bezeichnete Schaltnetewerk B erap- jeder SektorOberstreicbung, d, b. der Selrtorabweifjngt die X6 filtrierten Videosignale aus den RC-VW- 5 chung einer einzelnen^Übersireicbung, wird die Int|ro und wählt eines auf Befehl des Dekodiemetz- formation für »Gam« B und »Gain« A_vom Speicherwerks 44 aus. Das Ausgangssignal des Schaltnetz- teil des Quantisierungsanlagenreglers 32 gelesen und Werks B ist daher ein ausgewähltes, filtriertes Ver- wird in Verbißdung mit den DigUal-Analog-Umsetgangenbeitsvideosignal. zern 05 und 87 jeweils zur Einsteilung von »Gain« B ' Das Dekodieraetzwerk44 empfängt einen Vier-Bit- u> und »Gain« A für die Dauer der Sektortberstreichung Code vom Quantisierungsanlagenregler 32 und setzt verwendet, »Gain« A empfangt außer einem hinihn in die Anzahl voci Leitungen um, weiche zur Be- gangssignal von »Gain« B auch ein Eingangssignal tätigung der Schaltnetzwerke A und B erforderlich von »Gain« G, was eine Nenneinstellungder Verstar- sind. Die 16 möglichen Zustände des Vier-Bit-Codes kungsregeiung entsprechend einem Befenl auf die entsprechen den 16 Filtern mit unterschiedlichen 15 Quantisierungsanlage zum Einregeln des Ausgangs-Zeitkonstanten. Es ist wichtig festzustellen, daß die signals des Doppelbegrenzers A auf einen bestimm-Zukunfts- und Vergangenheitsfilter nicht unabhängig ten Wert ergibt Der Befehl kann vomSteuerpult 34 gewählt werfen können. Das bedeutet, ausgewählte (Fig. 1) oder vom Folgerechner 36 (Fig. 1) korn-Zukunfts- und Vergangenheitsfilter haben stets die men. »Gain« A und »Gain« B werden zur SteueruD-gleiche Zeitivonstante. 20 des den Doppeibegrenzern A und B des Doppcl-

Um das Ausgangssignal des Entfernungsfilters zu begrenzerblocks 18 erteilten Begrenzerwertes vcr-

erhalten, werden das filtrierte Zukunftsvideosignal wendet.

und das ausgewähte, filtrierte Vergangenheitsvideo- Bei einer Ausführungsform wird die Auswahl ck-i

signal in der Additionsschaltung 50 addiert, was zu Werte von »Gain« A und »Gain« B in der folgenden

einem filtrierten Videosignal, wie e_ü, mit Nullphasen- a₅ Weise getroffen. Bei jeder ungeraden numerierte,

verschiebung führt. Überstreichung wird ein Probewert der Geschwindi--

Um den optimalen Wert des Entfernungsfilters zu keit, mit der der Doppelbegrenzer A Einser erzeu, wählen, wird eine Abschätzung der Entfernungs- (was er immer dann tut, wenn das auf denselben g. · korrelation des Videosignals durch Abtasten oder gebene Videoeingangssignal den Schwellenwert übcv-Probewerten nähme am Ausgangssignal des Doppel- 30 steigt), durcb Zählen der Anzahl von durch den Dop begrenzers B des Doppelbegrenzerblocks 18 und pelbegrenzerA erzeugten Einsern erhalten, wahrer.] durch Vergleichen desselben Jiit dem Ausgangssignal der Sektor überstrichen wird. In Verbindung mit den an einer EntfernungszeKe in dor Vergangenheit durch- von »Gain« G erzeugten Eingangssignal, wie eingeführt. Angenommen, daß der Doppelbegrenzer B erläutert, kann die erwartete Anzahl von Einsern he so geregelt ist, daß er ein vorbestimmtes »p„« (Wahr- 35 jeder Überstreichung vorausgesagt und mit der tatscheinlichkeit der Erzeugung einer Eins durch die sächlichen Anzahl von gezählten Einsern verglichen Quantisierungsanlage infolge des Rauschens allein) werden. Wenn die Probewertzählung statistisch innc, erzeugt, dann ist es möglich, die Wahrscheinlichkeit halb der Grenzen liegt, win' »Gain« A als richtig aides Vorhandenseins einer Eins sowohl an der Gegen- genommen und geändert. Wenn die tatsächliche Zä!· warts- als auch an der gewählten Vergangenheitszelle 40 lung niedriger ist als erwartet, wird »Gain« A als zv, zu bestimmen. Der Mittelwert der Zählung der An- hoch angenommen und vermindert. Wenn die Probezahl von Einserpaaren, welcher durch Vergleich wertzählung für zu hoch gehalten wird, wird »Gain* . S der Gegenwarts- und Vergangenheitsausgangssignale für zu niedrig gehalten und erhöht (durch Erhöhung des Doppelbegrenzers B erhalten wird, ist für nicht des Schwellenwerts am Doppelbegrenzer A), so daß in Korrelation stehende Videosignale bekannt. Wenn 45 die Geschwindigkeit gesenkt wird, mit der Einser die Zählung innerhalb einer Normalabweichung von durch den Doppelbsgrenzer A in diesem Sektor erdiesem Mittelwert liegt, so wird angenommen, daß zeugt werden. Beim Verlassen des Sektors wird der das gegenwärtig verwendete Entfernungsfilter das auf die richtige Höhe gebrachte Wert von »Gain« A richtige Filter ist. Wenn die Abtastung eine Zählung im Speicherteil des Quantisierungsanlagenreglers 32 ergibt, welche um eine Normalabweichung oder mehr 50 gespeichert und als Ausgangswert beim abermaligen oberhalb des Mittelwerts liegt, wird angenommen, Eintritt in den Sektor verwendet,
daß das Entfernungsfilter für die Festzeichensituation Bezüglich der Gesamtempfindlichkeit der Quantinicht ausreicht, und es wird ein Entfernungsfilter ein- sierungsanlage ergeben »Gain« G und »Gain« A die geschaltet, welches einen größeren Teil des Spektrums Verstärkung oder den Verstärkungsfaktor, mit welschwächt. Umgekehrt, wenn die Zählung um eine 55 chem der Mittelwert der Rauschverteilung multipli-Normalabweichung oder mehr unterhalb des Mittel- ziert werden muß, um das gewünschte »p„« zu erhalwerts liegt, wird die Entscheidung getroffen, daß zu- ten. Wenn ein Befehl entweder vom Steuerpult 34 viel vom Spektrum durch das verwendete Entfer- oder vom Reehner36 über den Quantisierungsanlagennungsfilter gelöscht wird, und es wird ein anderes regler 32 empfangen wird, das Ausgangssignal des Filter, welches eine Schwächung über einen kleineren 60 Doppelbegrenzers A auf einen bestimmten Beirag Teil des Spektrums bewirkt, in Benutzung genommen. einzuregein, so wird eine Nenn- oder Grobverstär-Wie im Fall der Azimutfilterdaten wird der Wert des kungseinstellung in »Gain« G gegeben. Korrekturen Entfernungsfilters im Speicher des Quantisierungs- an diesem Nennwert werden vorgenommen, wenn die anlagenreglers 32 am Ende des Sektors gespeichert Schätzung anzeigt, daß der gewünschte Betrag nicht und wird beim abermaligen Eintritt in den Sektor 65 erreicht wird. Solche Korrekturen ergeben sich aus abgefragt. der Feinverstärkungseinstellung, welche von »Gain« A

Wie weiter aus Fig. 4 ersichtlich, wird das Video- geliefert wird, insbesondere, wenn dieser durch die

ausgangssignal des Entfernungsfilters 22. welches in den Rechner 36 enthaltende Rückkopplungsschleife

»steuert wird. Daher wird die von »Gam« A gelieferte Verstärkung zu der ursprünglich von »Gain« G selieferten addiert, um den Befehl »p„« zu erhalten. |s ist zu bemerken, daß »p„* für schrittweise Änderungen in »Gam« A verhältnismäßig unempfindlich ist, da jede schrittweise Veränderung einem sehr kleinen Änderungsschritt in der Verstärkung entspricht. Die Verstärkungsparameter Ui »p„« für jeden Sektor werden ebenfalls im Speicher gespeichert.

Bezüglich der Auswahl des Werts von »Gain« B, welcher den Schwellenwert des Doppelbegrenzers B während jeder geradzahligen Überstreichung eines Sektors mit Ausnahme von Überstreichungen, die ein Vielfaches von 16 sind, regelt, wird ein Probewert der Anzahl von aus dem Doppelbegrenzer B kommenden Einsern genommen. Der Doppelbegrenzer B unterscheidet sich vom Doppelbegrenzer A dadurch, daß er zur Einregelung von »p„« auf einen festen Wert und nicht zur Regelung des veränderlichen »p„* bestimmt ist, welches für den Doppelbegrenzer A durch die Wirkung von »Gam« G wählbar ist. Wenn der vom Doppelbegrenzer B genommene Probewert

nicht statistisch innerhalb der gewünschten Grenzen liegt, wird »Gain« B geändert. Sonst würde er ohne Änderung gelassen. Der Doppelbegrenzer B wird nur dazu verwendet, die Paarabschätzungen zu erhalten, welche ein Maß für die Korrelation des Videosignals

*Q darstellen. Da »p„« am Ausgang des Doppelbegrenzers B konstant gebalten wird, ist die gewünschte Paaraänlung festgelegt. Die Verwendung des Doppelbegrenzers B beseitigt daher das Erfordernis, die Prüfung der Paarzäblung zu ändern, wenn der »p„«-Be-

fehl Ifür die Quantisierungsanlage geändert wird. Nut der Schwellenwert für den Doppelbegrenzer A wird durch den »p„«-Befehl vom Folgerechner oder vom Steuerpult beeinflußt.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1. marfonen ohne Beeinträchtigung der Zielerfassung. Patentansprüche: Störzeichen können von künstlichen und natürlichen

   Quellen ausgehen; als Quellen derartiger Störzeichen

   J. Quantisierungsanlage for die Verarbeitung seien GebÄude, Hügel und Wälder genannt Außervon Radarvideodaten, in der die Quantisierungs- s dem ändert sich das Störzelchenspektrwn beträcht-SchweHenwerte fttr eine Vielzahl einzeln aus- lieh Ober Land- und Wasserbereichen sowie über filterbarer Ringsektorzonen, die in dem Anzeige- Land-Wasser-Grenzbereichen. Da Störzeichen in der bereich der Radaranlage jeweils durch zwei Ent- Radarerfassungsanlage falsche Ziele vorgeben könferaungsringe und zwei Azimutmdien definiert nen, müssen sie aus den aufzuzeichnend-sn Radarsind, automatisch geregelt werden, wobei die io videodaten beseitigt werden.
   Auswertung und Zuordnung der in binär- Aus der deutschen Auslegeschrift 1279 132 ist codierter Form vorliegenden Radarvideosignale eine Anordnung zur Anzeige-Unterdrückung von über eine logische Schaltung erfolgt, dadurch Störbereichen bei einer Radaranlage bekannt Bei gekennzeichnet, daß bei erfolgtem Emp- dieser Anordnung ist der Anzeigebereicb der Radarfang des Radarvideosignals einer bestimmten 15 anlage in Eutferaungs- und Azimutrichtung in eine Ringsektorzone der Schwellenwert zur Quanti- Vielzahl von Ringsektorzonen unterteilt Das Radarsierung der unmittelbar vorher getasteten Ring- videosignal jeder einzelnen Ringsektorzone wird sektorzone auf den Mittelwert der bewerteten dabei in einer Quantisierungsanlage durch Vergleich Radarvideosignale von drei an diese angrenzen- mit bestimmten, für jede Ringsektorzone automatisch den Ringsektorzonen eingestellt wird, von denen ao geregelten Quantisierungs-Schwellenwerten ausgefileine diejenige Ringsektorzone ist, deren Video- tert. Zur automatischen Regelung der Schwellenwerte signal gerade empfangen worden ist, eine zweite werden die quantisierten binären Signale aus zurückmit gleichem Azimutwinkel in der Entfernung liegenden Tastungen für gewisse Zeit gespeichert und vor der zu quantisierenden Ringsektorzone liegt synchron mit der Tastung in einem Schieberegister und die dritte mit gleicher Entfernung in Azimut- 95 verschoben. Das jeweils empfangene Radarvideorichtung gegenüber der zu quctntisierenden Ring- signal wird dann mit den quantisierten Signalen aus sektorzone zurückliegt. zwei jeweils benachbarten Zonen des Anzeigebereichs
2. 2. Quantisierungsanlage nach Anspruch 1, ge- verglichen, wobei das Signal der zeitlich vorausliegenkennzeichnet durch einen Speicher (32) zur den Zone aus dem vorhergehenden Tastzyklus Speicherung ^es Schwellenwertes aus der vorher- 30 stammt. Die bekannte Anordnung beschränkt sich gehenden Tastung für die jeweilige gerade ge- daher auf solche Störzeichen, die sich von einem tastete Ringsektorzone. Tastzyklus zum nächsten nur wenig ändern. Außer-
3. 3. Quantisierungsanlage nar'i Anspruch 2, ge- dem gehen in die automatische Regelung der Quankennzeichnet durch ein Azimutfilter (12) zur tisierungs-Sch«ellenwerte in gewissem Maße auch die Bewertung des Radarvideosignals für die gerade 35 Daten von Ringsektorzonen ein, die der jeweils gegetastete Ringsektorzone mit dem in dem Spei- rade getasteten Ringsektorzone nicht benachbart sind, eher (32) gespeicherten Schwellenwert aus der sondern von dieser in erheblicher Entfernung liegen, vorhergehenden Tastung für die gleiche Ring- Dadurch erfährt die bekannte anordnung eine weisektorzone, wobei der Durchlaßbereich des tere Einschränkung insofern, als bei Störzeichen mit Azimutfilters (12) eine Funktion des relativen 4° verhältnismäßig kleiner Ausdehnung ungenaue oder Bewertungsgewichts des gegenwärtigen Radar- falsche Schwellenwerte gesetzt werden. Schließlich Videosignals für die gerade getastete Ringsektor- werden bei der bekannten Anordnung zur Bewertung zone und des Schwellenwertes der vorhergehen- des Radarvideosignals der gerade getasteten Zone die den Tastung für die gleiche Zone ist. Daten der nur an zwei Seiten dieser Zone benach-