DE2134392A1

DE2134392A1 - Extraktionsanordnung, insbesondere fur Radaranlagen

Info

Publication number: DE2134392A1
Application number: DE19712134392
Authority: DE
Inventors: Yves La Garenne Colombe Beaufils Daniel Saint Michel sur Orge Truel, (Frankreich) P
Original assignee: Thomson CSF Visualisation et Traitement des Informations T V T
Current assignee: Thomson CSF Visualisation et Traitement des Informations T V T
Priority date: 1970-07-09
Filing date: 1971-07-09
Publication date: 1972-01-13
Also published as: NL7109370A; DE2134392B2; GB1349957A; DE2134392C3; US3905032A; FR2098514A5

Description

Unser Zeichen; T 1056

THOMSON-CSF VISUALISATION ET TRAITEMENT DES

INFORMATIONS T-VT

25 * rue de Courcelles

Paria Seme « Prankreich

Extraktionaanordnung- insbesondere für Radaranlagen

Die Erfindung bezieht sich auf ExtraktionsanOrdnungen, die in Radaranlagen verwendet werden, insbesondere für die Extraktion der Koordinaten der Position eines Ziels im Innern eines Verfolgungsfensters.

Bei herkömmlichen Radarempfängern, liefert der Ausgang des am Ende des Zwischenfrequenzkanals angeordneten angepaßten Filters das Videosignal, das anschließend so verarbeitet wird, daß es die Koordinaten des verfolgten Ziels liefert. Das Videosignal ist jedoch niemals allein durch das Nutzsignal gebildet, sondern mit Rauschen gemischt, im allgemeinen mit Warmerauschen, wozu in zahlreichen Fällen das "Clutter" hinzuzufügen ist, womit alle unerwünschten Signale bezeichnet werden, wie sie beispielsweise von Wolken, Pest zielen, Engelechos , öüppel usw. stammen.

ORIGINAL INSPECTED

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In einem angepaßten Euter ist daa Verhältnis des mit Bauschen gemischten Eutzsignals zu dem Rauschen allein am größten. Da jedoch die Antennenkeule das Ziel während mehrerer Folgeperioden überstreicht, kann man zeigen, daß der Rauschabstand noch dadurch verbessert werden kann, daß die empfangenen Signale videofrequent für die gleiche Entfernungszelle während des Übergangs der Keule über das Ziel integriert werden. Eine auf das Ergebnis, dieser sogenannten nicht kohärente η Integration angewendete Detektorschwelle definiert eine gegebene FalschsignalWahrscheinlichkeit, und daraus kann die Wahrscheinlichkeit der Zielfeststellung abeleitet werden« Diese beiden Operationen der Integration , und Zielfeststellung werden entweder von einer Bedienungsperson durchgeführt, die beispielsweise einen Panoramaschirm beobachtet, oder durch eine automatische Extraktioasanordnung- Obgleich diese Arbeitsweise im Fall des thermischen Rauschens brauchbar ist und gute Ergebnisse liefert, gilt dies nicht mehr für Clutter, das die Wirksamkeit sowohl einer Bedienungsperson als auch einer automatischen ExtraktiοnsanOrdnung beträchtlich verringert.

Es sind verschiedene Verfahren zur Lösung des Clutterproblems in Betracht gezogen worden. Hierzu gehören u.a. die Differentiation nach logarithmischer Verstärkung, die Verwendung von Anordnungen mit zeitlich veränderlicher Verstärkung , die analogen oder digitalen Festzeichen-1öschanOrdnungen ( MTI) mit einfacher oder doppelter Löschung, oder auch die Anordnungen zur Unterdrückung , langer und kurzer Impulse und Anordnungen aar Anzeige des Vorhandenseins dichter Zonen.

Diese Verfahren und Anordnungen sind im allgemeinen aber nur bei bestimmten Arten von Cluttern wirksam,

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so daß immer noch Reststörungen bestehen bleiben, welche die erhaltenen Ergebnisse beeinträchtigen können.

Es erweist sich also, daß die Peststellung der Ziele mit einem ,kleinen Falschsignalgrad im Verlauf einer Antennenumdrehung nur schwierig zu erreichen ist. Man versucht daher die Zielerfassung im Verlauf mehrerer AntenneηUmdrehungen durchzuführen, was von einer Bedienungsperson gemacht wird, wenn sie die Bewegungen der aufeinanderfolgenden Lichtpunkte im Verlauf ; mehrerer^TJnidrehungen identifiziert. Sie ist jedoch auch in diesem Pail in ihrere Beobachtung durch das Clutter, beschränkt, das den Bildschirm zu sättigen sucht.

Die automatischen Zielverfolgungssysteme können gleichfalls gesättigt werden, während die zugehörige ' Extraktionsanordnung grundsätzlich dann nicht sättigbar' ist, wenn man über Schaltungen zur Beseitigung dichter Zonen verfügt, die das Videosignal unterdrücken, wenn die Anzahl der Echos einen vorbestimmten Schwellenwert übersteigt.

Fig.1 zeigt eine Extraktionsanordnung nach dem Stand der Technik, welche die in der Erfindung erzielte Verbesserung besser verständlich macht.

Ein angepaßtes Filter 1, das an den Ausgang des Zwischenfrequenzkanals des Radarempfängers angeschlossen ist, hat den Zweck, den optimalen Rauschabstand zu erreichen. Es kann eine Festzeichenlöschanordnung enthalten. An dieses Filter ist eine Analog-Digital-Codierschaltung 2 angeschlossen, in welcher die von dem angepaßten Filter abgegebenen Videosignale

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amplituden-und dauerquantisiert werden. Eine Regelanordnung 3 für das Wärmerauschen wirkt auf den Schwellenwert der Codieranordnung ein und stabilisiert die Codierung hinsichtlich des Wärmerauschens.An die Codieranordnung ist eine Anordnung 4 zur Untersuchung dichter Zonen angeschlossen, welche die Situation überprüft, um entweder das Yorhandensein dichter Zonen anzuzeigen und dann das Videosignal in dieser Zone zu blockieren oder um einen Schwellenwert zu berechnen, der höher als der für das Wärmerauschen ausgebildete Schwellenwert ist, damit das Nutzsignal von dem Clutter unterschieden wird. Diese . Unterscheidung erfolgt in der Schaltung 5, an die eine Integrierschaltung 6 angeschlossen ist, welche die von dem Ziel stammende Energie über mehrere Folgeperioden addiert. Die Zielentsoheidung erfolgt dann in der Schaltung 7, die eine Zielvsrfolgungs-oder Reche na no rdn ung speist, welche die Flugbahn eines Ziels bestimmt und . die Ausbildung eines Yerfolgungsfensters ermöglicht, das die Position des Ziels für die folgende Antennenumdrehung vorhersagt und die Zielpunkte zu der Verwertungsanordnung 9 liefert. Die Anordnung 8 empfängt die Anzeige von dichten Zonen, die von der Anordnung 4 geliefert wird, und eine Regelschleife 10 für die Anzahl der Zielpunkte ermöglicht durch Filterung die Beseitigung bestimmter von· der Extraktionsanordnung gelieferter Zielpunkte, ohne deren Arbeit zu beeinträchtigen. Wenn alao dichte Clutterzonen vorhanden aind, kann es vorkommen, daß das Clutter nicht sehr gut unterdrückt wird und bestimmte Mehrdeutigkeiten in dem VerfοIgungsfenster erscheinen können, oder es kann auch der ausgebildete Schwellenwert zu streng sein, so daß das Ziel verlorengeht.Eine verhältnismäßig einfache Verbesserung könnte an diesem System dadurch vorgenommen werden, daß die Arbeitsweise der Rechenanordnung verbessert wird. Eine Verbesserung dieser Art erfordert aber eine merklich kompliziertere

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Ausbildung der Rechenanordnung mit entsprechender Verteuerung.

Erfindungsgeraäß wird auf der Höhe der Extraktionsanordnung ein Terfolgungsfenster mit Hilfe der in der Rechehanordnung erhaltenen Daten erzeugt, und die Informationen werden so verarbeitet, daß in diesem Verfolgungsfenster eine Information erscheint, die das verfolgte Ziel eindeutig kennzeichnet. Die bei der Informationsverarbeitung festgestellte Verbesserung ist umso se-rklicher , je größer die Anzahl der von der Extraktionsanordnung verarbeiteten Informationen ist.

Wach der Erfindung wird in der Extraktionsanordnung für jedes E ntfernungsquantum die nicht kohärente Integration der empfangenen Signale über eine Anzahl von Folgeperioden durchgeführt, die der Breite der Antennenkeule entspricht. Das am Ende der Operation erhaltene maximale Signal gehört zu einer Zelle, die durch eine Entfernung und einen Azimutwinkel gekennzeichnet ist, welche die geschätzten Werte , des Ziels sind.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung beispielshalber beschrieben. Darin zeigen:

Pig.1 das Blockschema einer Extraktionsanordnung nach dem Stand der Technik,

Pig.2 das Blockschema einer Extraktionsanordnung nach der Erfindung,

Pig.3 ein Diagramm zur Darstellung der Bildung eines Pensters in der Extraktionsanordnung und

Fig.4 das Schema einer Anordnung zur Bildung des Extraktionsfensters.

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Wie bereits zuvor an Hand von Fig.1 erläutert worden ist, ergibt die Ausbildung eines Verfolgungsfensters in der Rechenanordnung nach nicht kohärenter Integration unter Steuerung durch eine Anzeige dichter Zonen keine vollständig befriedigenden Ergebnisse, da vorhandenes Clutter nicht vollständig unterdrückt werden kann und bei einer Unterdrückung des Videosignals die Gefahr eines Informationsverlustes besteht. Erfindungagamäß werden die berechneten Daten zu d«r Extrakt ions an Ordnung zurückgeführt, damit diese in die Lage* versetzt wird, die Extraktion, der Zielpunkte dadurch zu optimalisieren, daß ein Fenster erzeugt wird, in welchen! sich der einem verfolgten Ziel entsprechende Zielpunkt befinden muß.

Fig.2 zeigt das Übersichtsschema eines Extraktionsfcanals , bei dem das erfindungsgemäße Prinzip angewendet wird. Dabei sind in Fig.2 diejenigen Schaltungen, die. bereits bei der Anordnung von Fig. 1 vorhanden sind und die gleichen funktionen erfüllen ,mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Das Ausgängssignal des angepaßten Filters 1 wird einer Analog-Digital-Codieranordnung 2 zugeführt, deren Schwellenwert durch eine Regelanordnung 3 für das Wärmerauschen eingestellt wird. Der Ausgang der Codieranordnung, der amplituden- und dauerquantisierte Signale abgibt, ist parallel mit einer Klarzonen-Extraktionsanordnung 11, einer Analyseschaltung 4 für dichte Zonen und der sogenannten "Fensterextraktionsanordnung" 12 verbunden. Die Schaltung 4 hat die Aufgabe, die Situation des Zielpunktes im Hinblick auf dichte Zonen zu untersuchen und die Klarzonen-Extraktionsanordnung 11 im Fall einer zu großen Clutterdichte zu blockieren. Falls nur wenig Clutter vorhanden ist, kann die Klarzonen-Extraktionsanordnung 11 wie eine herkömmliche Extraktionsanordnung arbeiten und zu der Zielverfolgungs-oder Recheanordntang

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Klarzonen-Zielpunkte liefern, d.h. Zielpunkte, die zu Raumzonen gehören, ta deie.n das Clutter keine wesentliche Rolle spielt. Die Fenster-Extraktionsanordnung 12 empfängt ebenfalls die von der Codieranordnung 2 gelieferten quantisierten Videosignale, und sie tritt inabesondere dann in !Tätigkeit, wenn das Clutter so beträchtlich ist. daß die Blockierung der Schaltung 11 ausgelöst worden ist. Die von der Schaltung 4 gelieferte Anzeige dichter Zonen wird jedoch gleichfalls der Rechenanordnung 13 zugeführt. Diese bildet auf Grund, der " ihr zjgeführten Informationen eine Vorhersage der zukünftigen Position des Ziels und schickt zu der Fenster-Extraktions-Anordnung 12 ein Fenster, in welchem sich das verfolgte Ziel befinde n.soll. Die Fenster-Extraktions-Anordnung 12 arbeitet in einer später noch genauer beschriebenen V/eise so, daß die Position des Ziels in der dichten Zone bestimmt werden kann. Die Zielpunkte dieses Ziels im Verlauf der Verfolgung werden der Rech era ηOrdnung 13 zugeführt, und die geschätzten Koordinaten des Ziels erscheinen am Ausgang 14.

Die Fenster-Extraktionsanordnung 12 hat also die Aufgabe, die Position eines Ziels zu schätzen, dessen Vorhandensein auf Grund der im Verlauf vorhergehender Antennenumdrehungen erhaltenen früheren Informationen an sich bekannt ist.

In der nachfolgenden Beschreibung müssen jedoch die folgenden Annahmen gemacht werden:

1.) Es ist nur ein Ziel pro Fenster vorharüen;

2.) las Fenster schließt den von dem Ziel gebildeten Zielpunkt vollständig ein}

3·) die Gesamt energie, die während des Über gange der Antennericaule von demZiel plus dem Clutter empfangen wird,

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ist größer als die Energie des Clutters allein.

Die letzte Bedingung ist für Clut-ter erfüllt, das dem Azimut nach schnell dekorreliert ist, .selbst bei einem Signal-Clutter-Verhältnis in der Größenordnung von einigen Dezibel; bei azimutkorreliertem Clutter, beispielsweise Festzielechos, ist es erforderlich,, daß das Ziel Energie werte aufweist, die größer als diejenigen des Clutters sind.

Es ist zu bemerken, daß die zuvor angegebenen Annahmen · eines bessere Erläuterung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ermöglichen, -doch werden die auf Grund dieses Ausführungsbeispiels erläuterten Prinzipien nicht dadurch hinfällig, daß sich beispielsweise mehr als ein Ziel in einem Fenster befindet oder gegebenenfalls der von dem Ziel gelieferte Zielpunkt nicht vollständig von dem Fenster umschlossen ist.

Fig.3 zeigt schematisch , wie das Fenster erscheint, das in der Extraktionsanordnung auf Grurrl der Daten gebildet wird,-die von der dahinterliegenden Rechenanordnung geliefert werden.

Dieses Fenster ist in einem ij-Koordinatensystera dargestellt, wobei i ein Entfernungsquantum darstellt und j die betreffende Folgeperiode ist. Der Ausdruck aij stellt somit die Amplitude des Signals im Quantum i der Periode % dar. Das Fenster ABCD hat die Anfangskoordinaten k_Q und n₀, und es erstreckt sich in einem konkreten Beispiel über . eine Anzahl von Folge per iod en, die bis zu 60 betragen kann , und über eine Anzahl von Entfernungsquanten in der Größenordnung von 32.

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In diesem Fenster, das durch die Daten definiert ist, die in der hinter der Extraktionsanordnung liegenden Rechenanordnung errechnet worden sind, wird ein sogenanntes gleitendes Integratiοnsfenster bestimmt, das dem Azimut nach beispielsweise acht Folgeperioden und ein Entfernungsquantum umfaßt. Ein solches Fenster EFGH wird für jedes Entfernungsquentua gebildet,und die Gesamtheit dieser Fenster gleitet von einer Folgeperiode zur nächsten Für jedes Entfernungsquantum wird dann die nichtkohärte Integration der empfangenen Signale durchgeführt, und wenn beispielsweise die Gesaratamplitude der Signale, die in der mit i und j bezeichneten Zelle empfangen werden, am größten ist, schließt man daraus, daß die geschätzten Koordinaten des Ziels te + £ Az und η + εΑ sind.

Fig.4 zeigt das Blockschema einos Ausführungsbeispiels der Fenster-Extraktionsanordnung nach der Erfindung.

Das Videosignal erscheint am Eingang 15 und wird oinem Codierer 16 mit vier Binärstellen zugeführt, indem es in Bezug auf 15 Amplitudenwerte amplitudenquantisiert und außerdem auch entfernungsquantisiert wird. Die aus dem Codierer austretende Information alj wird einerseits einem Verschieberegister 17 und andrerseits einer Addierschaltung 18 zugeführt. Das Verschieberegister 17 besteht in Wirklichkeit aus vier gleichen, parallel angeordneten Registern, die jeweils ein Bit der von dem Codierer 16 gelieferten Information aufzeichnen. Jedes dieser Register ist ferner durch 8 in Serie geschaltete "Elementarregister" gebildet, von denen jedes. Stufen enthält. Somit realisiert das Register 17 das in der Extraktionsanordnung gebildete Integrations fenster, und die in das Register eingeführte Information geht darin unter Steuerung durch die von einem Taktgeber H gelieferten Taktimpulse vom Eingang zum Ausgang weiter. Die Informationene dieses Integrationsfenstera werden während der ganzen

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Dauer des Fensters AECD verarbeitet, das einerseits auf Grund der Daten erzeugt wird, die beispielsweise in der Zielverfolgungsanordnung berechnet worden sind. Das Ausgangssignal der Addierschaltung 18 wird in einem Verschiebe register 21 mit 32 Stufen aufgezeichnet.

Das Verschieberegister 21 besteht aus sieben parallelgeschalteten gleichen Registern, da das darin aufgezeichnete Signal sieben Binärstellen hat, denn es entspricht einem vierstelligen Signal über acht Folgeperioden ³

Der Ausgang des Verschißbregisters 21 ist mit der Addierschaltung 18 über eine Subtractions schaltung 19 verbunden, die andrerseits an den Ausgang 20 des Verschieberegisters 17 angeschlossen ist« Somit werden in dem Verschieberegister 21 während der in Betracht gezogenen acht Folgeperioden die Summen der Amplituden der Signale Quantum für Quantum aufgezeichnet, da die aus dem Varschieberegister 21 austretenden Signale in der Addierschaltung 18 mit den.direkt vom Codierer 16 kommenden Signalen addiert werden. Nach der achten Folgeperiode werden die Ausgangssignale des Verschieberegisters 17 Quantum für Quantum von den Summensignalen5fi(j-1) in dem Verschieberegister 21 abgezogen, und das Ergebnis wird zu den Ausgangssignalen der Codier schaltung 16 hinzugefügt, damit die Summe£ ij gebildet wird, die das Ergebnis der Integration der Signale darstellt, die in der ausgestrahlten Keule empfangen werden und der Lage des Fensters entsprechen.

Die auf diese Weise durchgeführte Operation läßt sich in der folgenden einfachen Formel «usammenfaBen:

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!fach der Erfindung muß der maximale Wert der gefundenen Beträge 2!i3 bestimmt werden. Zu diesem Zweck wird dieser Betrag mit dem Maximalwert V_Wi verglichen, der für jedes Quantum angdbroffen wird. Der Betrag 2-ij wird vom Ausgang der Addierschaltung 18 einer Vergleichsschaltung 22 sowie einem Und-Gatter 23 zugeführt, dessen anderer Eingang an den Ausgang der Vergleichsschaltung 22 angeschlossen ist. An dieses Und-Gatter 23 ist ein Oder-Gatter 24 angeschlossen, auf das ein Verschieberegister 25 mit 32 Stufen folgt. Der andere Eingang des Oder-Gatters 24 ist an ein Und-Gatter 26 angeschlossen, das über eine TJmkehrschaltung 27 mit dem Ausgang der Vergleichsschaltung 22 verbunden ist. Perner wird das Ausgangssignal des Verechieberegisters 25 der Vergleichsschaltung 22 und dem Und-Gatter 26 zugeführt. Dieses A usgangssignal stellt den Maximalwert V_Mi für ein Quantum dar, mit welchem die Größe 2.JLj verglichen wird.

Diese Anordnung arbeitet in folgender Weise: Wenn angenommen wird, daß ein erster Betrag Σ i;J zu der Vergleichsschaltung 22 und zu dem Und-Gatter 23 übertragen wird, und die Bezugsgröße 7„, am Anfang den Wert Null hat, erlaubt die Vergleichsschaltung 22 die Übertragung des Betrags 2^ij über das .Und-Gatter 23 zu dem Oder-Gatter 24, von wo er in das Verschiebe register 25 geht, in welchem er unter Steuerung durch Takt impulse eines nicht dargestellten Taktgebers fortgeschaltet wird· Solange kein Betrag V_Mi auftritt, der größer als <£ij ist, werden die aufeinanderfolgenden Beträge 2ij in dem Verschieberegister 25 aufgezeichnet, da das Und-Gatter 26 gesperrt ist.

In Verlauf der verschiedenen aufeinanderfolgenden Folgeperioden werden somit die verschiedenen Maximal- -

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Ein Schal tu sg-3 kanal, äer dem soeben beschriebenen Schaltungskaoal ähnlich' ist, ist an diesen angeschlossen, am den hSchsten^sixioaalwert T^ der verschiedenen zuvor ' aufgezeichneten Maxiaal werte 7^, zvl bestitncoen.

Der Betriefe dieses zweiten Schaltungskanals wird erst am Ende der Operationen zugelassen, die während der Dauer des in der Sxtraktionsanordnung erzeugten Fensters durchgeführt werden, d.h. in der iOlgeperiode, die auf · das Ende des Azimutfensters folgt; diese Operation wird später beschrieben. Eine Tfer gleiche schaltung 28 empfängt von dem vorhergehenden Schaltungskanal die aufgezeichneten Maximalwerte Vj^. Wenn angenommen wird, daß am Beginn

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die Größe V^_x den Wert Null hat, erscheint kein Signal auf der Verbindung zwischen dem Saramelregister 33 und der Vergleichsschaltung 28, so daß diese dann den Durchgang des Werts V«, durch das Und-Gatter 31 zuläßt· Der betreffende Betrag V^ wird über das Oder-Gatter 32 in das Register 33 eingegeben. Dieser Wert wird dann in der bereits erläuterten Weise zu der Vergleichsschaltung übertragen, wo er mit einem neuen Wert V^ verglichen wird, der von einem folgenden Quantum stammt. Wenn dieser neue Wert gr'dßer als der vorhergehende ist, bleibt das Und-Gatter 31 geöffnet, und der neue Wert wird als neuer höchster Maximalwert in dem Register 33 aufgezeichnet, von wo er erneut zu der Vergleichsschaltung 28 zurückgeführt wird. Wenn dagegen der der Vergleichsschaltung 28 zugaTührte neue Wert Vj₁₁ kleiner als der. von dem Register zurückgeführte Wert ist, legt die Umkehrstufe 29 ein ägnal an das Und-Gatter 30 an, das dadurch geöffnet wird und den V er gleiche wert über das Oder-Gatter 32 zu dem Register 33 zurücküberträgt. In diesem Fall wird der Wert Y-^ in dem Register 33 beibehalten· Dieser Operationszyklus wiederholt sich, bis alle in den verschiedenen Quanten erhaltenen Maximalwerte ¹V^ Mhandelt worden sind.

Wenn das höchste Maximalsignal größer als der Bezugs wert V^g ist ,entspricht es einer Entfernung und einem Azimut des von ihm dargestelltenZiels· In diesem Fall empfängt das Und-Gatter 34 an einem ersten Eingang das Ausgangssignal der Vergleichsschaltung. Wenn dagegen der Wert V^ größer als der Wert V_Mi ist, bat das A us gangs signal der Vergleichsschaltung 28 den Wert Null, und das Und-Gatter wird gespertt. Der andere Eingang des Und-Gatter 34 ist an einen sogenannten Ξ nt fern ungs ablage zähler 35 angeschlossen, dem die Impulse eines Taktgebers H über ein Und-Gatter

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zugeführt werden, das am anderen Eingang über eics Leitung 130 von einer Zielverfolgungs-oder Rechenanordnung eine Angabe über das Entfernungsfenster

erhält, in welchem sich das verfolgte Ziel befinden 3oll. Wenn das Und-Gatter 34 geöffnet ist, wird der von dem Entfernungsablagezähler angezeigte Wert abgetastet ,und in einem. Register 45 aufgezeichnet, .an das der Ausgang 47 der Anordnung angeschlossen ist«

Gleichzeitig mit dieser Entfernungssuche wird eine Azimutsuche durchgeführt, "Ein Und-Gatter 42 empfängt an einem Eingang die Azimutquanten, die durch die Stellung der rotierenden Antenne gegeben sind, und an einem anderen Eingang die Information über das Azimutfenster, das den Winkel definiert", in welchem sich das von der Antennetfceule überstrichene Ziel befinden soll; diese Information wird von der Zielverfolgungs- oder Reihenanordnung über die leitung 131 geliefert. An das Und-Gatter 42 ist ein Zähler 41 angeschlossen, der die Aztoatablage zählt, in der sich das Ziel befindet, and dessen A_usgangssignal einem Und-Gatter zugeführt wird, das andrerseits «n die-Vergleichs schaltung 22 angeschlossen ist· Die Koinzidenz zwischen einem Azimutwert,and einem von der Vergleichsschaltung 22 abgegebenen Maximalwert 2Lij ,der größer als V_M^i3t, hat zur Folge, daß über das Oder-Gatter 38 in einem Verschieberegister 39 mit 32 Stufen eine Information aufgezeichnet wird, die das Azimutquantum eines Maximalsignals für ein Ent fernungsquantum kennzeichnet. Biese Azimut information wird vom Ausgang des Verschieberegisters 39 zu einem Und-Gatter 44 übertragen, das andrerseits an die Vergleichsschaltung 28 angeschlossen ist. Wenn diese eine Information V^ feststellt und überträgt, die größer als V^ ist, wird die Übertragung

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der Azimutinformation in das Register 46 zugelasaen· Auch dieses Register 46 ist mit dem Ausgang 47 der Anordnung verbunden, so daß man an diesem A us gangdie geschätzten Ziel koordinaten erhält·

Ea ist zu bemerken, daß der Ausgang des Registers 39 außerdem mit einem Und-Gatter 37 verbunden ist, das andrerseits an den Ausgang der Umkehrstufe 27 angeschlossen ist.

Falls die bereits aufgezeichnet eGröße V_Mi größer als die der Vergleichsschaltung 22 zugaTührte Größe <Eij ist, wird das Und-Gatter 23 gesperrt, und das Und-Gatter 26 wird geöffnet, wodurch die Wiöderaufzeichnung der bereits verarbeiteten Größe V_Mi verursacht wird. In diesem Fall wird das Und-3atter 37 geöffnet, und der bereits aufgezeichnete Viert des Azimutquantums wird erneut aufgezeichnet, da das Und-Gatter 40 dann gesperrt ist.

Ss ist auch zu bemerken, daß für die genaue Bestimmung des geschätzten Azimutwerts des Ziels davon dem Azimut nach die Hälfte des gleitenden Fensters abgezogen werden muß, also der Wert von vier Folgeperioden, da angenommen wird, daß die Antennenkeule das Ziel für die Dauer von 8 Folgeperioden übersteigt und unterstellt wird, daß sich das Ziel In der Mitte aller empfangenen Echos befindet. ^x

Die beschriebene FensterextraktiposanOrdnung ergibt somit eine optimale Suche nach dem Ziel auf der Höhe der ExtraktIonsanOrdnung In einem Fenster, dessen Koordinaten von der zugeorflnetenZielverfolgungs-oder Rechenanordnung zu der Extraktionsanordnung übertragen werden·

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

( 1.yExtraktionsanordnung, insbesondere für Radaranlagen, welche aas den empfangenen Videosignalen die Koordi naten äer Ziele bestimmt, dere~n Echos mit Olutter-Echos geratscht sind₉sjit einer -Analog-Digital-Codier- anoränumg für äie Video informationen, einer Anordnung sur Uotersaefeang Sichter ZoneG₉ einer Anordnung zur Integration ösr empfangenen Energie über mehrere Folgeperioäes unü axt einer Zielentsüheidiingsanordnung, txobei äie se Anordnungen eine sioe die Koordinaten der 'jerfolg'ö©ö Siele liefernde Zielverfolgunga-Rechenanordn-ung steiiero₅ äsflürch gekenßseiohaet, äaS die Έχ-traktioasaooräno.og tiit der Analog-Digital-G-odieraoorflouiag 17SrOIiEa @b ist und'von'üer Z ie !verfolg ungs- oder EecfeeaaoordoLißg äie suvor berechneten Informationen über fiia Position öer Ziele empfängt, daß auf Grund dieser Informationen in der Extraktionaanordnung ein Verfolgungsfenster sraeugt wird, in welchem sich die verfolgten Ziele befinden müssen, und daß eine Gruppe von logischen Schaltungen die nictitkohärente Integration der empfangenen Energie der Ziele im Verlauf der aufeinanderfolgendenfolgeperioden durchführt und das in dem Verfolgungsfensta: empfangene Energie maximum bestimmt, wobei dieser Maximalwert i'ür die geschätzte Position der Ziele im Innern des Verfolgungsfensters erscheint.

2. E^trakticnsanOrdnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verschieberegister (17) vorhanden ist, in welchem die quantisierte Video information während einer Anzahl von Folgeperioden vorgeschoben wird, die in der Größenordnung der in der Antennenkeule enthaltenen Folgeperioden liegt, daß der Ausgang des

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Versehieberegisters (17) mit einem Eingang einer Subtraktionsschaltung (19) verbunden ist, daß an den Ausgang der Subtraktionsschaltung (19) der eine Eingang einer Addierschaltung (18) angeschlossen ist, deren zweiter Eingang mit dem Eingang des Verschieberegisters

(17) verbunden ist, und daß ein zweites Verschieberegister (21) zwischen den Ausgang der Addierschaltung

(18) und dem zweiten Eingang der Subtraktionsschaltung (19) so angeschlossen ist, daß der Ausgang der Addierschaltung (18) für jedes Entfernungsquantua das Maximalsignal ( 2ij) abgibt, das der Energie entspricht, die von einem Ziel während der Folgeperioden empfangen wird, die von dem in der Extraktionsanordnung erzeugten Fenster erfaßt werden.

Extraktionsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die das Verschieberegister (17) speisende Analog-Digital-Codieranordnung (16) eine Codierung mit mehreren Amplituden werten durchführt, und daß das Versohieberegister (17) eine Anzahl von parallelen Rägistern enthält, die gleich der Anzahl der Binärstellen ist, die erforderlich sind, um die Anzahl der Amplitudenwerte auszudrücken.

Extraktionsanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Verschieberegister (21), das für jedes Entfernungsquantum die aufeinanderfolgenden integrierten Summen der Ausgangssignale der Addierschaltung (18) aufzeichnet, eine Anzahl von parallelen Registern enthält, die der Anzahl der Binärstellen entspricht, die erforderlich sind, um die Amplitude des Videosignals auszudrücken, vermehrt um die Anzahl der Binärstellen, die notwendig sind, um die Anzahl der in Betracht gezogenen Folgeperioden auszudrücken·

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5. Extraktionsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vergleichsschaltung (22) die nacheinander von der Addierschaltung (18) abgegebenen Signale ( 2Ti j) empfängt und diese mit einem Bezugswert (V_M·) vergleicht, und daß diese Signale in einem Verschieberegister (25) jedesmal dann aufgezeichnet werden, wenn das zugeführte Signal (Sij ) größer als der Bezugswert (V^) ist.

6. Extraktionsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangs signal der Vergleichsschaltung (22) den Azimutwert abtastet, der von einem Azimutablagezähler (41) geliefert wird, der durch eine Azimutfenster information gesteuert wird, die von der Zielverfolgungs-oder Rechenanordnung (13) geliefert wird, und daß der Azimutwert, der dem von der Vergleichsschaltung (22) abgegebenen Sigual entspricht, in einem Verschieberegister (39) aufgezeichnet wird.

7. Extraktionsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Um kehrschal tung (27) die Aufzeichnung des Ausgangssignale (.STiJ) der Addierschaltung (1S) und des entsprechenden Azimutsignals in den entsprechenden Registern (25, 29) jedesmal dann sperrt, wenn dieses Signal (2ij) kleiner als das Bezugssignal (V^) ist, und daß ein Gatter (26, 37) in diesem Fall die Wiederaufzeichnung der zuvor aufgezeichneten Daten bewirkt.

8. Extraktionsanordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Vergleichsschaltung (28) nacheinander die in dem Verschieberegister (25) aufgezeichneten Maximalsignale (V_Mi) empfängt und mit einem Bezugssignal (V^) vergleicht, und daß die Signale in einem Sammelregister (33) jedesmal dann aufgezeichnet werden, wenn das von dem Verschieberegister (25)

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abgegebene, das g^cfibuögliche Maximalsignal der von der Addiarschaltung (18) abgegebenen Signale (^ij) darstellende Signal (V_M1) größer als das Bezugs signal (V₁₀-) ist.

9. Extraktionsanordnung nach den Ansprüchen 6 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal der zweiten Vergleichsschaltung (28) den Entfernungswert abtastet, der von einem Entfernungsablagezähler (35) geliefert wird_f der durch eine Entfernungsfensterinformation gesteuert wird, die von der Zielverfolgungs-oder Rechenanordnung geliefert wird, daß der Entfernungswert, der dem von der zweiten Vergleichsschaltung (28) abgegebenen Signal entspricht, in einem Entfernungsablageregister (45) aufgezeichnet wird, und daß das Ausgangssignal der zweiten Vergleichsschaltung (28) zugleich die Aufzeichnung dee entsprechenden, in dem Verschieberegister (39) aufgezeichneten Ai'imutwerts in einem Azimutablageregister (46) steuert.

10. Extraktionsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß für den Pail, daß das Bezugssignal (ν«γ) größer als das eintreffende Signal (V_Mi) ist, die zweite Vergleichsschaltung (28) ein A usgangssignal des Binär werts abgibt, das die Übertragung der Entfernungsinformationen und der Azimut informationen zu den entsprechenden Registern (45, 46) sperrt und über eine Umkehr schal tu ng (29) die Wiederaufzeichnung des zuvor aufgezeichneten Maximalsignals (Vj^) in dem Sammelregister (33) verursacht.

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