DE2136398B1 - Abtastschema-Umsetzer - Google Patents
Abtastschema-UmsetzerInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Abtastschema-Umsetzer zur Verarbeitung der Videosignale, die von
einem Sensor geliefert werden, der ein Gesichtsfeld mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit nach
einem aus aufeinanderfolgenden Linien bestehenden, vorbestimmten Muster abgetastet, insbesondere zur
Verarbeitung der Videosignale eines Radargerätes. Die grundsätzliche Forderung, die an einen Abtastschema-Umsetzer
gestellt werden muß, besteht darin, die mit einer bestimmten Geschwindigkeit zur
Verfugung gestellten Videodaten anzunehmen und die Daten mit einer anderen Geschwindigkeit zur
Verfügung zu stellen. Bisher wurden zur Umwandlung von Daten, die mit geringer Geschwindigkeit
eintreffen, wie beispielsweise die Daten einer Radarabtastung, in Daten hoher Geschwindigkeit, wie sie
beispielsweise für eine flimmerfreie Fernsehdarstellung benötigt werden, analoge Speicherröhren verwendet.
Die angewendete Technik besteht darin, ein Ladungsmuster mit der Abtastgeschwindigkeit des
Sensors auf dem dielektrischen Netz einer Kathodenstrahlröhre zu speichern und das geladene dielektrische
Netz dazu zu benutzen, einen Lesestrahl zu modulieren, der mit einer höheren Geschwindigkeit
in einer Weise über das Netz hinweggeführt wird, die für die Darstellung auf einer zweiten Kathodenstrahlröhre
geeignet ist. Der modulierte Lesestrahl erzeugt ein Videosignal in einem Kollektorgitter, und
es wird dieses Videosignal dazu benutzt, den Elek-
!ionenstrahl der Darstellungsröhre zu modulieren,
der synchron zu dem Lesestrahl der Abtastmuster-Umsetzerröhre abgelenkt wird. Das für die Darstellung
gewählte Muster kann eine Abtastung mit Zeilensprung umfassen, wie er in üblichen Fernsehgeräten
Anwendung findet, um eine bessere, flimmerfreie Darstellung zu erhalten.
Es sind viele Arten von Abtastschema-Umsetzern entwickelt worden, die von dieser einfachen Umsetz-
zweite Bild aus den geradzahligen Blöcken besteht, die zu den geradzahligen Abtastlinien gehören, um
eine Darstellung in Halbbildern zu erreichen.
Der Puffer- und der Hauptspeicher können zu einer Speicheranordnung vereinigt sein, so daß die
den Linien entsprechenden Eingangsdaten unmittelbar in der Speicheranordnung in der Weise gespeichert
werden, daß die Datenelemente einer bestimm-
speicher in Form eines Blockes angesammelt werden können, der alle Daten enthält, die bei einer Abtastung
gemäß einem rechtwinkligen Koordinatensystem einem bestimmten Punkt auf der Abszisse
5 oder bei der Abtastung nach Polarkoordinaten einem bestimmten Winkel zugeordnet sind. Die auf diese
Weise in den Hauptspeicher eingegebenen Daten können zur Wiedergabe in Blöcken ausgelesen werden,
von denen jeder Block einer darzustellenden Linie technik Gebrauch machen, bei der die Videodaten io angehört, die einer Linie entsprechen kann, die bei
in Form von Analogsignalen gespeichert werden. Ob- einer rechtwinkligen Abtastung parallel zur Ordinate
wohl solche analogen Abtastschema-Umsetzer mit oder bei einer Abtastung gemäß Polarkoordinaten
Erfolg angewendet worden sind, haben sie ihre Nach- längs eines Radialstrahles abgetastet worden ist.
teile und Beschränkungen. Beispielsweise ist eine Die aus dem Hauptspeicher ausgelesenen Daten
Kompensation der Videointensität erforderlich, wenn 15 brauchen nicht die Ordnung zu haben, die ihnen von
ein Wechsel zwischen Betriebsarten erfolgt, beispiels- dem abtastenden Sensor gegeben worden ist. Statt
weise von einer B-Abtastung zu einer Rundsicht- dessen können sie in jeder gewünschten Ordnung
Abtastung, und es ermöglicht eine Speicherröhre gelesen werden, beispielsweise in Form von zwei BiI-nur
eine begrenzte Speicherzeit für die Analogsignale. dem, von denen das erste Bild die aufeinanderfol-Es
wäre jedoch wünschenswert, einen Abtastschema- 20 genden ungeradzahligen Blöcke umfaßt, die zu den
Umsetzer zur Verfügung zu haben, der alle Vorteile ungeradzahligen Abtastlinien gehören, während das
einer Speicherröhre aufweist, wie beispielsweise die
Fähigkeit, jedes beliebige einer Anzahl verschiedener
Abtastschemata in ein Fernseh-Abtastschema mit
Zeilensprung umzuwandeln, das jedoch eine erhöhte 25
Zuverlässigkeit, eine erhöhte Speicherzeit und die
Fähigkeit aufweist, genau den Ort der gespeicherten
Daten anzugeben. Weiterhin sollte ein solcher Abtastschema-Umsetzer mit einer kleineren Anzahl von
Einstellungen auskommen, eine geringere Tempera- 30 ten Linie in der Ordnung gespeichert werden, in der turempfindlichkeit aufweisen, dem Darstellungsgerät sie beim zyklischen Lesen der Speicheranordnung Videosignale mit höherem Pegel liefern und zu einer ausgelesen werden, oder in einer dazu effekt senkgleichförmigeren Darstellung der Daten in dem Dar- rechten Ordnung, so daß entsprechende Elemente Stellungsgerät führen. aller Linien in einer Folge zur Darstellung in einer
Fähigkeit, jedes beliebige einer Anzahl verschiedener
Abtastschemata in ein Fernseh-Abtastschema mit
Zeilensprung umzuwandeln, das jedoch eine erhöhte 25
Zuverlässigkeit, eine erhöhte Speicherzeit und die
Fähigkeit aufweist, genau den Ort der gespeicherten
Daten anzugeben. Weiterhin sollte ein solcher Abtastschema-Umsetzer mit einer kleineren Anzahl von
Einstellungen auskommen, eine geringere Tempera- 30 ten Linie in der Ordnung gespeichert werden, in der turempfindlichkeit aufweisen, dem Darstellungsgerät sie beim zyklischen Lesen der Speicheranordnung Videosignale mit höherem Pegel liefern und zu einer ausgelesen werden, oder in einer dazu effekt senkgleichförmigeren Darstellung der Daten in dem Dar- rechten Ordnung, so daß entsprechende Elemente Stellungsgerät führen. aller Linien in einer Folge zur Darstellung in einer
Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zu- 35 Linie ausgelesen werden, die senkrecht zu der Richgrunde,
einen Abtastschema-Umsetzer zu schaffen, tang steht, in der ein Block von Liniendaten in einem
der diese Forderungen erfüllt. Darstellungsbild zur Darstellung kommt. In beiden
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch Fällen braucht ein Block von Datenlinien nicht ein
gelöst, daß ein Analog-Digital-Umsetzer vorhanden Datenelement für jedes Echo-Videosignal zu entist,
der die Videosignale in Elemente digitaler Daten 40 halten. Statt dessen kann aus einer vorbestimmten
umsetzt, daß mit dem Analog-Digital-Umsetzer eine Anzahl von Datenelementen ein Mittelwert gebildet
Speicheranordnung verbunden ist, welche die EIe- werden, der als einzelnes Datenelement gespeichert
mente digitaler Daten nacheinander empfängt und in und dargestellt wird. Ebenso braucht nicht für jede
einer bestimmten Ordnung speichert, und daß mit abgetastete Linie ein Block von Liniendaten gespeider
Speicheranordnung eine Leseeinrichtung gekop- 45 chert zu werden. Statt dessen kann aus einer vorbepelt
ist, welche die gespeicherten Daten mit einer stimmten Anzahl von Liniendatenblöcken der Mitvon
der vorbestimmten Geschwindigkeit abweichen- telwert gebildet und dieser Mittelwert in Form eines
den Geschwindigkeit und/oder nach einem von dem einzigen Blockes gespeichert und dargestellt werden,
vorbestimmten Muster abweichenden Muster aus der Bei einer höhengestaffelten Abtastung, wie bei-
Speicheranordnung ausliest und einem Darstellungs- 50 spielsweise bei Luft-Luft-Radargeräten, werden die
gerät zuführt, von dem die Daten wiederum in Form digitalen Videodaten in dem Pufferspeicher und dem
eines aus aufeinanderfolgenden Linien bestehenden Hauptspeicher gemäß ihrer Herkunft nicht nach
Bildes wiedergegeben werden. Azimut (Abtastlinie), sondern auch nach der Eleva-
Bei dem erfindungsgemäßen Abtastschema-Um- tion (Abtastebene) angesammelt bzw. gespeichert, so
setzer wird demnach von einem Speicher Gebrauch 55 daß aus dem Hauptspeicher eine ausgewählte Ebene
gemacht, in dem die Videodaten gemäß einem zum Zwecke der Darstellung ausgelesen werden
Schema gespeichert und nach einem anderen Schema kann. Damit die Speicherung und Darstellung bei
ausgelesen werden können. Vorzugsweise findet zur höhengestaffelter Abtastung mit den Speicher- und
Speicherung der Daten ein Hauptspeicher Verwen- Darstellungssystemen anderer Abtastschema-Umdung,
und es ist am Eingang dieses Hauptspeichers 60 Setzungen kompatibel ist, werden η Datenebenen in
ein Pufferspeicher vorgesehen, dem die Videosignale dem gleichen Gebiet des Hauptspeichers gespeichert,
in dem eine Datenebene für andere Abtastmuster gespeichert wird. Zu diesem Zweck wird nur jede n-te
Abtastlinie einer jeden Ebene gespeichert, was zu 65 einer gewissen Verminderung der Auflösung führen
kann.
Bei einem Luft-Luft-Abtastbetrieb, wie beispielsweise bei höhengestaffelter Abtastung, wird dasEcho-
über den Analog-Digital-Umsetzer zugeführt werden und in dem erst eine gewisse Menge von Daten angesammelt
werden, bevor sie in digitaler Form im Hauptspeicher gespeichert werden.
Dem Pufferspeicher werden Daten über die Koordinaten des Sensors zugeführt, damit die quantisierten
Videodaten zur Übertragung in den Haupt-
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Videosignal in eine nur 1 Bit umfassende Zahl quan- der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeitisiert,
die das Echo in jeweils einem Entfernungs- spiele. Es zeigt
intervall angibt, wogegen für andere Darstellungs- Fig. 1 ein allgemeines Blockschaltbild eines Ab-
muster die Videodaten in η Bit umfassende Zahlen tastschema-Umsetzers nach der Erfindung,
quantisiert werden, von denen jede Zahl eines von 5 F i g. 2 a bis 2 d schematische Darstellungen vier
2" Amplitudenpegel des Videosignals darstellt. Dem- verschiedener Radar-Abtastmuster, die für eine
gemäß wird nur die 1/n-te Anzahl an Speicher- Langsam-Schnell-Umsetzung mit Hilfe des Umsetzers
zellen zum Speichern der Echo-Videosignale aus nach F i g. 1 geeignet sind,
einem bestimmten Entfernungsintervall benötigt. Der F i g. 3 eine schematische Darstellung der Organi-
übrige Teil des Speichers kann dann bei höhenge- io sation der Daten in sechzehn parallelen Spuren eines
staffelter Abtastung dazu benutzt werden, die Echo- umlaufenden Hauptspeichers, beispielsweise eines
Videosignale aus weiteren Ebenen mit vorbestimm- Magnetplatten- oder Magnettrommelspeichers, der
ter Auflösung zu speichern. Durch wiederholtes Be- besondere Spuren für die Speicherung von Synchrorichtigen
der Ebenen und Speichern jeder Datenlinie nisationssignalen aufweist, nach ihrer Ansammlung in jeder η-ten Linie des 15 F i g. 4 eine Darstellung der Organisation eines
Hauptspeichers, können η zurückliegende Bilder dar- Blockes von Liniendaten in 96 Wörtern (Adressen)
gestellt werden, um die digitale Darstellung von Zie- der sechzehn parallelen Datenspuren nach F i g. 3,
len zu verbessern, denn es wird ein echtes Ziel eine Fig. 5a und 5b je ein Format für die in einem
Anhäufung von η Zielechos erzeugen, wogegen zu- gegebenen Wort gespeicherten Daten,
fällige Signale auch willkürlich verteilt gespeichert 20 F i g. 6 das Blockschaltbild einer Ausführungsform
und dargestellt werden. Weiterhin wird die Orientie- der Erfindung zum Ansammeln und Speichern quanrung
der Zielechos einer Anhäufung in bezug auf- tisierter Videodaten für eine B-Abtastung, eine
einander eine Anzeige für die Richtung und die Ge- Rundsicht-Abtastung und die Abtastung eines vorschwindigkeit
des Zieles in bezug auf den Sensor beilaufenden Bildes,
liefern. 25 F i g. 7 das Blockschaltbild einer Ausführungsform
Wenn der Hauptspeicher für eine Abtastschema- der Erfindung zum zyklischen Auslesen und Darstel-Umsetzung
bei höhengestaffelter Abtastung in der len der quantisierten Daten, die von der Ausfüh-Weise
organisiert ist, daß keine Auflösung geopfert rungsform nach F i g. 6 gespeichert worden sind, auf
zu werden braucht, können η vergangene Bilder nicht einer Kathodenstrahlröhre,
gespeichert werden, ohne den Hauptspeicher um den 30 F i g. 8 ein schematiscb.es Schaltbild zur Erläute-Faktor
η zu vergrößern. Es kann jedoch für eine rung der Erzeugung der Steuersignale für die Horidigitale
Verbesserung des Darstellungssystems, die zontal- und Vertikalablenkung einer Kathodenstrahlnicht
ein Opfer hinsichtlich der Auflösung und eine röhre bei Rundsichtdarstellung, Vergrößerung des Hauptspeichers nur um den Fak- F i g. 9 das Blockschaltbild einer Ausführungsform
tor 2 erfordert, jedes neue Datenbit mit den gespei- 35 der Erfindung, die zum Speichern der quantisierten
cherten Daten aus dem gleichen Azimut und der Videosignale, die aus verschiedenen Ebenen bei
gleichen Elevation eines vorher gespeicherten Bildes höhengestaffelter Abtastung anfallen, in dem Abverglichen
und als ein 2 Bit umfassender Code ge- tastschema-Umsetzer nach F i g. 1 dient,
maß dem folgenden System gespeichert werden. Fig. 10 die Organisation der von einer Abtastung
Wenn das neue Bit eine binäre 1 ist, die einen Tref- 40 in acht Höhen gestaffelten Ebenen stammenden Dafer
(Zielecho) angibt, wird ein 2 Bit umfassender ten in einem umlaufenden Speicher in Verbindung
Code gespeichert, der in jedem Bit eine binäre 1 mit einer Intensitätscodierung der Daten für ein digiaufweist.
Ist dagegen das neue Bit eine binäre 0, wird tal verbessertes Beobachtungssystem,
eine binäre 1 von der Binärzahl subtrahiert, die von Fig. 11 das Blockschaltbild einer Anordnung zur
dem gespeicherten, 2 Bit umfassenden Code gebildet 45 Verwirklichung des Abtastschema-Umsetzers für
wird, sofern nicht dieser Code bereits den Wert 0 höhengestaffelte Abtastung mit der Speicherung eines
hat. In jedem Fall wird der resultierende Code (Bi- 2 Bit umfassenden Codes zur digitalen Verbesserung
närzahl) in dem Hauptspeicher gespeichert und der Zielfeststellung,
zyklisch zur Darstellung mit Hilfe eines Digital- F i g. 12 das Blockschaltbild einer Abwandlung des
Analog-Umsetzers ausgelesen und das gewonnene 50 erfindungsgemäßen Umsetzers und
Videosignal einer Kathodenstrahlröhre zur Darstel- F i g. 13 das Blockschaltbild einer Anwendung des
lung zugeführt. Dieses Videosignal kann eines von erfindungsgemäßen Umsetzers in Verbindung mit
vier Pegeln haben, nämlich einen Maximalpegel, der einer Vorrichtung zur Fernsehdarstellung,
einen neuen Treffer angibt, einen Minimalpegel Bei der in F i g. 1 dargestellten Ausführungsform
(Null), der angibt, daß während drei aufeinanderfol- 55 der Erfindung liefert ein auf mehrere Betriebsarten
gender Abtastungen keine Treffer vorlagen, und einstellbares Radargerät 10 Echo-Videosignale VR
Zwischenpegel bei einem und bei zwei aufeinander- an einen Analog-Digital-Umsetzer 11, der, wenn das
folgenden Abtastungen ohne Treffer. Da sich die Radargerät mit langsamer Geschwindigkeit abtastet,
Stellung eines Zieles relativ zum Sensor ändert, wer- für aufeinanderfolgende Entfernungen in jedem Aziden
neue Treffer an anderen Koordinaten der Ab- 60 mut digitale Ausgangssignale liefert. Jedes· Entfertastung
auftreten, mit dem Ergebnis, daß die Dar- nungselement liefert also ein Datenelement, das entstellung
aus einer Anhäufung von Zielechos wech- weder 1 oder η Bits umfaßt und bei dem η willkürselnder
Intensität besteht, und zwar derart, daß die Hch als 4 gewählt ist, um eine Darstellung mit 16 Pe-Richtung,
in der die Intensität zunimmt, eine An- geln zu erhalten.
zeige für die Richtung und die Geschwindigkeit der 65 Ein Hochgeschwindigkeits-Pufferspeicher 12 dient
Bewegung in bezug auf den Sensor gibt. zum Ansammeln der quantisierten Daten, die zu
Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Er- einem gegebenen Azimut gehören und als Abtastfindung
ergeben sich aus der folgenden Beschreibung linie bezeichnet werden können. Das Ansammeln der
209 531/5Π
Daten erfolgt, bis eine vollständige Datenlinie auf- Der Analog-Digital-Umsetzer 11 wird durch Entgenommen
ist und ein vorbestimmter Bereich in fernungs-Synchronisationssignalei? und Elevationseinem
Hauptspeicher 13 für die Eingabe der ange- daten synchronisiert und gesteuert. Der Hochsammelten
Liniendaten zur Verfugung steht. Bei dem geschwindigkeits-Pufferspeicher 12 wird ebenfalls von
Pufferspeicher kann es sich um einen Kernspeicher 5 den Entfernungs-Synchronisationssignalen den EIehandeln,
jedoch können auch andere Speicher ver- vationsdaten und einem Azimutsignal AZ, welche Siwendet
werden, wie beispielsweise eine Matrix aus gnale vom Radargerät 10 geliefert werden, synchroni-IC-Flipflops.
siert und gesteuert. Während der Übertragung ernes
Obwohl bei den im folgenden noch zu behandeln- Liniendatenblockes von dem Pufferspeicher 12 zum
den Ausführungsformen der Erfindung als Haupt- io Hauptspeicher 13 wird der Pufferspeicher auch von
speicher ein Trommelspeicher Verwendung findet, dem Hauptspeicher 13 synchronisiert und gesteuert,
versteht es sich, daß jede Art von Speichern verwen- wie es durch eine gestrichelte Linie angedeutet ist. Da
det werden kann, die große Datenmengen aufzuneh- die Synchronisations- und Steuersignale zwischen dem
men vermag, wie beispielsweise einen Plattenspeicher Hochgeschwindigkeits-Pufferspeicher und dem Hauptoder
eine andere Art von umlauf endem Speicher oder 15 speicher von üblicher Art sind und im einzelnen von
ein Speicher mit wahlfreiem Zugriff, wie beispiels- einem System zum anderen erheblich abweichen, je
weise ein Kern- oder Festkörperspeicher. Es ist ledig- nach der zur Verwirklichung des Pufferspeichers und
Hch erforderlich, daß der Hauptspeicher mit einer des Hauptspeichers verwendeten Techniken, sind die
ausreichend hohen Geschwindigkeit arbeiten kann, Synchronisations- und Steuersignale in F i g. 1 nicht
um wiederholt die Daten eines Bildes für eine flim- 20 angegeben. Sie werden lediglich für das in den F i g. 6
merfreie Betrachtung zur Verfügung stellen zu kön- und 9 dargestellte, spezielle Ausführungsbeispiel benen.
Der Hochgeschwindigkeits-Pufferspeicher 12 handelt werden.
sammelt die Daten einer oder mehrerer Linien mit Der Digital-Analog-Umsetzer 16 wird, wie bereits
der geringen Abtastgeschwindigkeit an, mit der die erwähnt, von dem Hauptspeicher 13 synchronisiert
Echo-Videosignale von dem Radargerät 10 geliefert 35 und gesteuert. Die Arbeitsweise dieses Umsetzers ist
werden, ohne den Darstellungsvorgang zu unter- stets die gleiche und besteht darin, die aus dem
brechen, abgesehen von der gelegentlichen Unter- Hauptspeicher ausgelesenen Signale zu empfangen
brechung der Darstellung einer gegebenen Linie, wäh- und zur Darstellung in Analogsignale umzuwandeln,
rend neu angesammelte Daten in den Hauptspeicher Jedoch kann die Umwandlung in Abhängigkeit da-13
eingegeben werden. Zur Wiedergabe der Daten 30 von, ob das System mit elevationsgestaffelter Abdient
ein Darstellungsgerät 14, das eine Kathoden- tastung arbeitet oder nicht, zwei verschiedene Formen
Strahlrohre (CRT) aufweisen kann. Es versteht sich annehmen.
jedoch, daß auch andere Darstellungsgeräte verwen- Das Darstellungsgerät 14, das eine Kathoden-
det werden können, wie beispielsweise eine Matrix strahlröhre enthält, erzeugt stets eine schnelle und
auf Elektrolumineszenzzellen, die mit Hilfe der Daten- 35 eine langsame Strahlablenkung, jedoch werden die
elemente individuell angeregt werden können. Ablenksignale dem horizontalen und dem vertikalen
Das Radargerät 10 liefert dem Hochgeschwindig- Ablenksystem in zwei verschiedenen möglichen Ordkeits-Pufferspeicher
12 außer Elevationsdaten über nungen zugeführt, je nach der gewählten Umsetzung die abgetastete Ebene Entfernungs- und Azimut- des Abtastschemas, wenn von der Panoramadarstelinformationen,
damit die angesammelten Daten einer 40 lung abgesehen wird. Im Fall der Panoramadarstelgegebenen
Linie hinsichtlich Azimut und Entfernung, lung wird die langsame Ablenkung sowohl dem horiim
Fall einer höhengestaffelten Abtastung, auch hin- zontalen als auch dem vertikalen Ablenksystem über
sichtlich der gerade abgetasteten Ebene richtig ge- Sinus- und Cosinus-Funktionsgeneratoren zugeführt,
speichert werden. Ein Betriebsartenwähler 15 dient die von getrennten, liniensynchronisierten Integratozum
Umschalten der Wirkungsweise des Hoch- 45 ren gefolgt werden, wie es an Hand der Fig. 8 noch
geschwindigkeits-Pufferspeichers 12 und eines Digital- im einzelnen erläutert werden wird.
Analog-Umsetzers 16 von einer Betriebsart-zu einer Die F i g. 2 a bis 2 d veranschaulichen verschiedene anderen. Die zur Erläuterung der Erfindung verwen- Betriebsarten der Abtastschema-Umsetzung oder, vom deten Betriebsarten sind die B-Abtastung, die Seiten- Gesichtspunkt der Darstellung her, verschiedene Darfeldabtastung, die manchmal auch als »vorbei- 50 Stellungsformate. Fig. 2 veranschaulicht das Darlaufende Szene« bezeichnet wird, die Panorama- Stellungsformat eines zur Seite blickenden Radarabtastung und eine höhengestaffelte Abtastung. -·. gerätes, das zur Darstellung einer vorbeilaufenden
Analog-Umsetzers 16 von einer Betriebsart-zu einer Die F i g. 2 a bis 2 d veranschaulichen verschiedene anderen. Die zur Erläuterung der Erfindung verwen- Betriebsarten der Abtastschema-Umsetzung oder, vom deten Betriebsarten sind die B-Abtastung, die Seiten- Gesichtspunkt der Darstellung her, verschiedene Darfeldabtastung, die manchmal auch als »vorbei- 50 Stellungsformate. Fig. 2 veranschaulicht das Darlaufende Szene« bezeichnet wird, die Panorama- Stellungsformat eines zur Seite blickenden Radarabtastung und eine höhengestaffelte Abtastung. -·. gerätes, das zur Darstellung einer vorbeilaufenden
Zur Synchronisation des Analog-Digital-Umsetzers Szene (Bodenkarte) unter Verwendung eines Radar-11,
der Adressierung des Hochgeschwindigkeits-Puf- gerätes dient, das sich mit einer Geschwindigkeit V1
ferspeichers 12, der Adressierung des Hauptspeichers 55 in der Richtung bewegt, die durch den Pfeil des Sym-13
und zur Synchronisation des Digital-Analog- bols20 angezeigt ist, jedoch um 90° nach rechts
Umsetzers 16 ist eine Taktsteuerung erforderlich. blickt. Die in dem Hauptspeicher enthaltene Infor-Wie
oben angegeben, werden die Daten aus dem mation wird in der Weise kontinuierlich berichtigt,
Hauptspeicher 13 für eine kontinuierliche Darstellung daß eine vollständig neue Szene mit 360 Linien nach
zyklisch ausgelesen. Das Auslesen wird von dem 60 jeweils einigen Sekunden vorliegt und jede Linie aus
Hochgeschwindigkeits-Pufferspeicher 12 nur dann 384 Entfernungselementen besteht. Die Geschwindigunterbrochen,
wenn "ein Liniendatenblock auf den keit, mit der die Szene berichtigt wird, ist der Flug-Hauptspeicher
13 übertragen wird. Das Auslesen des Zeuggeschwindigkeit proportional. Das Echo-Video-Hauptspeichers
13, die Verarbeitung der Daten im signal aus jedem Entfernungselement wird mittels
Digital-Analog-Umsetzer 16 und deren Wiedergabe 65 einer vierstelligen Binärzahl in 16 Pegel der Darstelim
Darstellungsgerät 14 wird daher von der Takt- lungsintensität quäntisiert.
und Steuereinrichtung des Hauptspeichers 13 über- Fig. 2b veranschaulicht das Darstellungsformat
wacht, wie es durch gestrichelte Linien angedeutet ist: einer B-Abtastung bei einem Luft-Luft-Betrieb, der
11 12
keine 16 Pegel der Darstellungsintensität erfordert. aufweist, die von den Betriebsartenschaltern des Puf-
Demgemäß wird für die B-Abtastung der Analog- ferspeichers 12 unabhängig sind, damit bei Bedarf
Digital-Umsetzer 11 so abgewandelt, daß er eine Panoramadaten in Form einer B-Darstellung wieder-
Zweipegelquantisierung vornimmt (Treffer oder Fehl- gegeben werden können.
anzeige). Zu diesem Zweck genügt es, die Verstärkung 5 Fig. 2d veranschaulicht eine Betriebsart mit
des Operationsverstärkers am Eingang des Analog- höhengestaffelter Abtastung, die der B-Abtastung
Digital-Umsetzers in Abhängigkeit von einem Be- nach Fig. 2b ähnlich ist, abgesehen davon, daß nach
triebsarten-Steuersignal MC2 zu verändern, um den dem Abtasten einer ersten Ebene A die Radarantenne
Verstärker zu veranlassen, daß er einen Sättigungs- in der Elevation um einen Schritt nach unten verzustand
annimmt, wenn das Echo-Videosignal den io schwenkt wird, damit eine zweite Ebene B abgetastet
Minimalpegel erreicht, der für den untersten Pegel wird. Nach dem Abtasten der Ebene B wird die Ander
Intensität bei einer Quantisierung in 16 Pegel ver- tenne weiter abgesenkt, um eine weitere Ebene C
langt wird. Auf diese Weise liefert der Analog-Digi- abzutasten, bis endlich die Antenne noch auf eine
tal-Umsetzer 11 einen Vierbitcode, der für den hoch- vierte Elevation zum Abtasten der letzten Ebene D
sten Pegel des Echo-Videosignals charakteristisch ist, 15 eingestellt wird. Es können auch noch mehr Ebenen
bei jedem gültigen Echo-Videosignal. Demgemäß abgetastet werden, eine typische Anzahl von Ebenen
wird bei der B-Abtastung jedes Echo-Videosignal ge- ist acht, jedoch genügen vier Ebenen zur Erläuterung
speichert und später mit dem höchsten Intensitäts- der höhengestaffelten Abtastung und stellen für die
pegel dargestellt. Im übrigen ist die B-Abtastung der spezielle Ausfuhrungsform der Erfindung nach den
Abtastung einer vorbeilaufenden Szene gleich, ab- 20 F i g. 6 und 7 die optimale Anzahl für die wirkungsgesehen
davon, daß die Stellungsdaten durch die Da- vollste Ausnutzung der Kapazität des Hauptspeichers
ten der Azimutstellung des Radargerätes zur Speiche- dar. Diese Ausführungsform der Erfindung ermögrung
und Wiedergabe der Daten ersetzt werden. Die licht die Darstellung jeder einzelnen der vier Ebenen
B-Abtastung weicht auch noch insofern ab, daß die oder aller vier Ebenen gleichzeitig,
schnelle Ablenkung für die Kathodenstrahlröhre des 25 Die Ausführungsform nach den F i g. 6 und 7 er-Darstellungsgerätes 14 bei der Betriebsart »vorbei- möglicht weiterhin eine digital verbesserte Feststellung laufende Szene« an die Horizontalachse und bei der von Zielen bei der höhengestaffelten Abtastung, in-B-Abstung an die vertikale Achse angelegt dem sie die gleichzeitige Darstellung von vier verganwird. genen Bildern einer gegebenen Ebene ermöglicht. Die
schnelle Ablenkung für die Kathodenstrahlröhre des 25 Die Ausführungsform nach den F i g. 6 und 7 er-Darstellungsgerätes 14 bei der Betriebsart »vorbei- möglicht weiterhin eine digital verbesserte Feststellung laufende Szene« an die Horizontalachse und bei der von Zielen bei der höhengestaffelten Abtastung, in-B-Abstung an die vertikale Achse angelegt dem sie die gleichzeitige Darstellung von vier verganwird. genen Bildern einer gegebenen Ebene ermöglicht. Die
Bei manchen Luft-Luft-Radargeräten liefert ein 30 einander entsprechenden Azimutstellungen jedes BiI-digitales
Verarbeitungsgerät jeweils aus einem Bit des werden dabei in vier benachbarten vertikalen
bestehende Echo-Videosignale. Wenn die Erfindung Linien der Kathodenstrahlröhre dargestellt Ein echtes
in Verbindung mit solchen Geräten verwendet wer- Ziel wird dann eine Anhäufung von Echo-Videoden
soll, kann eine binäre 1 unmittelbar in die Binär- Signalen bilden, wogegen Rauschsignale, in willkürzahl
1111 und eine binäre 0 in die aus 4 Bit be- 35 licher Verteilung auftreten und dargestellt werden,
stehende Binärzahl 0000 von einem Codeumsetzer Ein weiterer Vorteil dieser digital verbesserten Festumgewandelt
werden, der dann an die Stellendes stellung von Zielen besteht darin, daß die Stellungsmodifizierten
Analog-Digital-Umsetzers tritt.. .-.. änderung des Zieles von einem Bild zum nächsten
Fig. 2 c veranschaulicht eine Panoramadarstellung, von vier Bildern gleichzeitig dargestellt wird, wo-
die der B-Abtastung nach F i g. 2 gleichartig ist, ab- 40 durch eine Anzeige der Richtung und der Geschwin-
gesehen davon, daß es sich bei einer Panoramadar- digkeit der Relativbewegung zwischen dem Ziel und
stellung generell um eine Bodenaufnahme handelt und dem Radargerät gewonnen wird. Ein weiteres System
nicht um einen Luft-Luft-Betrieb, so daß das Be- zur digitalen Verbesserung der Zielfeststellung wird
triebsartensignalMC2 nicht-vorhanden (wahr) ist und an Hand der Fig. 10 und 11 für eine elevations-
der Analog-Digital-Umsetzer 11 eine Quantisierung in 45 gestaffelte Abtastung in acht Ebenen beschrieben
16 Pegel liefert, wie auch im Fall der Betriebsart werden.
»vorbeilaufende Szene«. Im übrigen werden die Daten Der Hauptspeicher 13 wird zyklisch ausgelesen, um
im Hauptspeicher 13 in der gleichen Weise gespei- auf der Kathodenstrahlröhre des Darstellungsgerätes
chert und zur Darstellung zyklisch ausgelesen wie. bei 14 kontinuierlich ständig auf dem neuesten Stand geder
B-Abtastung, während das-Darstellungsgerät mit 50 brachte Daten darzustellen, die von dem Radargerät
sinus- und cosinus-modulierten Ablenksignalen be- 10 empfangen werden. Demgemäß ist es zweckmäßig,
trieben wird, damit der Ursprung jeder Linie in einem den Hauptspeicher 13 in Form eines üblichen Magnetfesten Punkt liegt, der die Stellung des Radargerätes. platten- oder Magnettrommelspeichers oder in einer
angibt, das in Richtung des Pfeiles des Symbols 21 anderen Form eines umlaufenden Speichers zu verblickt.
....:. 55 wirklichen. Es versteht sich jedoch, daß in gleicher
Bei der B-Abtastung bückt das Radargerät in der Weise ein Speicher mit wahlfreiem Zugriff verwendet
gleichen Richtung wie bei der Panoramaabtastung, werden kann, wie beispielsweise einen Magnetkern-
wie es durch den Pfeil des Symbols 22 angegeben ist, speicher oder eine andere Form eines willkürlich
jedoch stammen bei der B-Abtastung alle Echo- adressierbaren Speichers.
Videosignale von Entfernungselementen, die sich in 60 Bei den beschriebenen Ausführungsformen der Er-
einer ausreichend großen Entfernung vom Radargerät findung ist für den Hauptspeicher ein Trommelspei-
und in einem genügend kleinen Bereich befinden, um eher mit 16 parallelen Spuren für die Daten verwen-
die Echo-Videosignale in einem rechtwinkligen Ko- det. Getrennte Spuren sind in üblicher Weise für
ordinatensystem darzustellen, ohne daß Verzerren- Synchronisationssignale vorgesehen. Fig. 3 veran-
gen entstehen, wie sie entstehen würden, wenn Pano- 65 schaulicht schematisch die Organisation der Daten
ramadaten im Format einer B-Abtastung dargestellt und Synchronisationssignale auf der Trommel. Die
werden müßten. In dieser Hinsicht sei erwähnt, daß Informationen werden in die Datenspuren 30 der
das Darstellungsgerät 14 eigene Betriebsartenschalter Trommel in Schritten von Linienblöcken eingeschrie-
ben, die aus 384 Entfernungselementen bestehen. Jedes Element besteht aus einer vierstelligen Binärzahl
(Mikrowort) zur Kennzeichnung von 16 Pegeln eines Videosignals, das für jedes der in den Fig. 2a,
2b und 2c veranschaulichten Darstellungsmustern
wiederzugeben ist. Bei dem Darstellungsmuster nach Fig. 2d wird jede vierstellige Binärzahl, die
vorstehend auch als Mikrowort bezeichnet worden ist, zur Speicherung der Zieldaten aus vier verschiedenen,
höhengestaffelten Ebenen benutzt. Demgemäß enthält der einer Linie zugeordnete Sektor der sechzehn
parallelen Datenspuren 30 insgesamt 384 Mikrowörter, die zu 96 Wörtern zusammengestellt sind,
wie es F i g. 4 veranschaulicht. Demgemäß besteht jedes in den Trommelspeicher eingelesene und aus
dem Trommelspeicher ausgelesene Wort aus 16 Bits, jedoch werden die Bits eines Wortes nach dem Auslesen
aus dem Trommelspeicher in Gruppen zu vier Bits verarbeitet.
F i g. 5 a veranschaulicht schematisch die Anordnung der 16 Bits eines gegebenen Wortes N, wobei N
eine beliebige Zahl zwischen 1 und 96 ist. Das erste Mikrowort MWn umfaßt die vier Bits der Zieldaten
aus dem EntfernungselementJR„, während das Mikrowort
MWn+3 aus den vier Bits der Zieldaten aus
dem Entfernungselement ,Rn+3 besteht. Die Bits der
Mikrowörter MWn+1 und MWn+2 bestehen demgemäß
aus vier Bits der Zieldaten aus den Entfernungselementen Rn+1 bzw. Rn+2.
Ein gegebenes Wort N besteht aus gleichartigen vierstelligen Mikrowörtern MWn bis MWn+3 einer in
vier Ebenen elevationsgestaffelten Abtastung, gerade wie auch bei den anderen Abtastmustern, jedoch sind
die Binärziffern eines gegebenen Mikrowortes, wie beispielsweise des Mikrowortes MWn+2, den Zieldaten
aus entsprechenden Entfernungselementen in vier aufeinanderfolgenden Ebenen zugeordnet. Demgemäß
werden während des Abtastens in einer EIevationsebene gemäß Fig. 2d die Zieldaten aus vier
aufeinanderfolgenden Entfernungselementen einer gegebenen Linie in einem gegebenen Azimut in den
Bitstellungen Ax bis A^ der Mikrowörter MW1 bis
MWn+3 gespeichert. Die übrigen Bitstellungen der
Mikrowörter MPFn bis MWn+3 bleiben während des
Abtastens der Ebenen unverändert. Wenn danach
die Ebene B abgetastet wird, werden die Zieldaten aus entsprechenden Entfernungselementen in der
EbeneB in den Bitstellungen B1 bis S4 gespeichert,
während die anderen Bitstellen unverändert bleiben. In gleicher Weise werden Zieldaten in den Mikro-Wörtern
gespeichert, wenn die übrigen beiden der vier Ebenen des höhengestaffelten Abtastmusters abgetastet
werden.
Wie weiterhin aus Fig. 3 ersichtlich, wird jeder die Daten einer Linie enthaltende Block in einem
Abschnitt des Datenbandes von einem 12 Wörter umfassenden Block gefolgt, der schematisch als
schattierter Abschnitt des Datenbandes dargestellt ist, um dem Elektronenstrahl der Kathodenstrahlröhre
in dem Darstellungsgerät 14 (Fig. 1) Zeit zu geben, an den nächsten Linienanfang zu gehen, nachdem
die Daten einer vorhergehenden Linie zur Darstellung ausgelesen worden sind. Demgemäß sind in
diesen Blöcken, die als Rückkehrblöcke bezeichnet werden können, keine Videodaten gespeichert. Es
stehen jedoch diese Blöcke zur Speicherung von Bits zur Selbstsynchronisation der Trommel zur Verfugung.
Zur flimmerfreien Wiedergabe der Daten auf der Kathodenstrahlröhre des Darstellungsgerätes 14 sind
die Daten der Linien auf zwei Halbsektoren der Trommel in der Weise verteilt, daß die ungeradzahligen
Linien in dem einen Halbsektor und die geradzahligen Linien in dem anderen Halbsektor der
Trommel angeordnet sind. Der erste Halbsektor kann als ungeradzahliges Feld und der andere Halbsektor
als geradzahliges Feld bezeichnet werden. Auf diese Weise werden die Daten zyklisch zur Darstellung
in Form von Halbbildern ausgelesen, indem zuerst die Linien des ungeradzahligen Feldes und
dann die Linien des geradzahligen Feldes auf Rastern zur Darstellung gebracht werden, die zwischen den
Rastern des ungeradzahligen Feldes liegen.
Um die langsame Ablenkung der Kathodenstrahlröhre des Darstellungsgerätes 14 so zu steuern, daß.
die Raster des geradzahligen Feldes gegenüber den Rastern des ungeradzahligen Feldes um den halben
Abstand zwischen den Rastern verschoben sind, wird als Feldmarkierung ein Impuls in einer besonderen
Spur 35 am Ende des ungeradzahligen Feldes und am Ende des geradzahligen Feldes für dauernd gespeichert,
und zwar vorzugsweise in einer solchen Stellung, daß die Feldmarkierungsimpulse während
der Taktperiode gelesen werden, die dem letzten aus der Linie 359 und dem letzten aus der Linie 360 ausgelesenen
Wort folgt. Die Taktperioden werden durch Taktimpulse definiert, die in einer weiteren Spur 36
gespeichert sind. Die Trommel wird mit einer Geschwindigkeit gedreht, die die Darstellung eines vollständigen,
das ungeradzahlige und das geradzahlige Feld umfassenden Bildes mit einer zur flimmerfreien
Betrachtung ausreichend hohen Geschwindigkeit ermöglicht.
Zur Synchronisation der Elektronenstrahl-Rückkehr in dem Darstellungsgerät 14 sind Impulse in
einer weiteren Spur 37 gespeichert, und zwar ein Impuls für jeden Rückkehrblock in dem Datenband 30.
Jeder auf diese Weise gespeicherte Liniensektor-Markierungsimpuls wird während der ersten Taktperiode
des Rückkehrblockes gelesen.
In einer weiteren Spur 38 sind Linienädressen serienweise in Abschnitten gespeichert, die während
der Rückkehrperioden gelesen werden, und zwar vorzugsweise während der ersten neun Taktperioden. Da
neun Binärziffern benötigt werden, um eine von 360 Linien durch eine Binärzahl zu kennzeichnen,
ermöglicht das Lesen der Linienadresse während der ersten neun Taktperioden eines Rückkehrblockes,
das während drei folgender Taktperioden bestimmt werden kann, ob eine Datenlinie von dem Hochgeschwindigkeits-Pufferspeicher
12 in den Hauptspeicher 13 übertragen werden soll. Wenn nicht, wird die nächste Linie automatisch gelesen und dargestellt.
Obwohl bei dem in Fig. 3 für den Magnettrommelspeicher dargestellte Format das Datenband in
zwei Abschnitte unterteilt ist, nämlich einen für das ungeradzahlige Feld und den anderen für das geradzahlige
Feld, versteht es sich, daß andere Anordnungen möglich sind, je nach dem Durchmesser der
Trommel und einer gegebenen Bitdichte. Wenn beispielsweise eine kleinere Trommel verwendet wird,
kann das Datenband in zwei Datenbänder unterteilt werden, nämlich eines für das ungeradzahlige und
eines für das geradzahlige Feld. In diesem Fall würde dann ein einziger Indeximpuls als Feldmarkierung
genügen, der abwechselnd 16 von 32 Lese-Schreib-
Köpfen mit Hilfe eines von dem Indeximpuls gestellten
und rückgestellten Flipflops einschalten würde. Jede Linienadresse würde dann nur acht Binärziifern
für 360 Linien der in einer einzigen Spur gespeicherten Daten in einer einzigen Spur erfordern, wenn das
von dem Indeximpuls gestellte und rückgestellte Flipflop als letztstellige Binärziffer der Adresse einer bestimmten
Linie benutzt wird, während der Hauptspeicher 13 zur Übertragung eines Datenblockes oder
einer Linie von dem Hochgeschwindigkeits-Pufferspeicher 12 adressiert wird. Eine weitere Möglichkeit,
einen noch geringeren Trommeldurchmesser zu verwenden, ergibt sich aus der Verwendung von drei
Datenbändern. In diesem Fall wird der letzte Teil des ungeradzahligen Feldes und der erste Teil des
geradzahligen Feldes in einem zweiten Band gespeichert, während der erste und der letzte Teil des
ungeradzahligen bzw. geradzahligen Feldes in dem ersten bzw. dem dritten Band gespeichert werden. In
diesem Fall sollten dann getrennte Adressenspuren für jedes Datenband vorgesehen und ein Indeximpuls
gezählt werden, um nicht nur nacheinander drei Gruppen von Lese-Schreib-Köpfen mit je 16 Köpfen
pro Band, sondern auch nacheinander drei Leseköpfe einzuschalten, und zwar je einen für jede der drei
Linienadressenspuren.
Die Unterteilung der Videodaten in zwei Felder führt zu einer 2:1-Verschachtelung bei der Darstellung.
Bei manchen Anwendungen mag es wünschenswert sein, eine 4:1-Verschachtelung anzuwenden.
Eine solche Verschachtelung kann leicht durch Unterteilen der Daten in vier Felder anstatt in zwei
Felder und Auslesen der Daten in einer Folge der Felder erreicht werden.
Wenn eine andere Art von Hauptspeicher verwendet wird, wie beispielsweise ein Kernspeicher, ein aus
integrierten Schaltungen aufgebauter Speicher, der wie ein Kernspeicher adressierbar ist, oder als umlaufender
Speicher verwendete MOS-Schieberegister, können an Stelle der Feld- und Linienrnarkierungsspuren
Taktgeneratoren in Form von Zählern verwendet werden, die von einem Haupttaktgeber gespeist
werden. Dabei können zur Adressierung zwei getrennte Zähler verwendet werden, nämlich einen
zur Unterscheidung zwischen geradzahligen und ungeradzahligen Feldern und einen anderen zur Unterscheidung
zwischen getrennten Linien oder Datenblöcken in jedem Feld. Ein dritter Zähler würde
dann zu aufeinanderfolgenden Adressierungen der 384 Mikrowörter in jeder Linie benötigt.
Die Weise, in der die vom Radargerät 10 gelieferten Daten zuerst in dem Hochgeschwindigkeits-Pufferspeicher
12 gespeichert und dann auf den Hauptspeicher 13 übertragen werden, wird nun an Hand des in
Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispieles beschrieben, was von einem Magnettrommelspeicher 40 als
Hauptspeicher und einem Kernspeicher mit wahlfreiem Zugriff als Hochgeschwindigkeits-Pufferspeieher
41 Gebrauch macht, obwohl es sich versteht, daß auch andere Arten von sehr schnellen Speichern
mit wahlfreiem Zugriff als Pufferspeicher verwendet werden können.
Der Pufferspeicher 41 wird benötigt, um Daten zu speichern, bis alle Echo-Videosignale VR von dem
Radargerät 10 für eine gegebene Azimutstellung AZ empfangen und, im Fall eines von einer Magnettrommel
als Hauptspeicher Gebrauch machenden Systems, bis der richtige Sektor der Trommel zur Eingabe der
Daten zur Verfugung steht. Obwohl die Daten von dem Radargerät 10 mit einer geringeren Geschwindigkeit
empfangen werden, als sie aus dem Trommelspeicher 40 zur Wiedergabe ausgelesen werden, ist es
nicht immer möglich, daß der richtige Sektor der Trommel zum Einschreiben der Daten unmittelbar
nach dem Ansammeln der Daten einer Azimutlinie im Pufferspeicher 41 zur Verfügung steht. Demgemäß
hat der Pufferspeicher eine ausreichende Kapazität, um die Daten zusätzlicher Linien zu speichern. Wenn
beispielsweise die Daten aus dem Trommelspeicher 40 zyklisch für eine Darstellung mit einer Geschwindigkeit
von 30 Bildern pro Sekunde ausgelesen werden und das Radargerät eine Impulsfolgefrequenz
von 0,25 kHz aufweist, ist eine Kapazität von acht Linien für den Pufferspeicher 41 ausreichend, um
einen Datenverlust infolge eines Überlaufens zu vermeiden.
Das Radargerät 10 erzeugt Entfernungsimpulse R für jedes Echo-Videosignal. In dieser Hinsicht sei
erwähnt, daß das Radargerät 10 die Entfernungsimpulse mit einer ausreichenden Frequenz erzeugt,
um in Übereinstimmung mit der Standard-Radartechnik zwei Intervalle pro 3-db-Auflösungselement
zu erhalten.
Der Analog-Digital-Umsetzer 11 liefert 16 Quantisierungspegel und ist mit den vom Radargerät 10
gelieferten Entfernungssignalen synchronisiert. Da die quantisierten Daten der Echo-Videosignale einer
gegebenen Linie (Azimut) in Übereinstimmung mit dem in den Fig. 4 und 5 veranschaulichten Format
in dem Trommelspeicher 40 gespeichert werden sollen, wird jedes quantisierte Echo-Videosignal, das
aus vier parallelen Binärziffern besteht, vorübergehend in vier vierstelligen Schieberegistern 43 bis 46
gespeichert. Wenn vier quantisierte Echo-Videosignale in diese Schieberegister eingegeben worden
sind, wird ein Signal erzeugt, um einen Schreibzyklus im Pufferspeicher 41 auszulösen, bei dem ein 2-Bit-Zähler47
die Entfernungsimpulse durch vier teilt. Das gemäß Fig. 5a gebildete 16stellige Wort wird
dann in dem Pufferspeicher 41 an einer Adresse gespeichert, die von einem 3-Bit-Codierer 48 und einem
Entfernungszähler 49 angegeben wird. Der 3-Bit-Codierer 48 bezeichnet eine von acht Linien (Blökken)
des Speichers, wogegen der Entfernungszähler 49 einen von 96 Wortplätzen in der angegebenen
Linie definiert. Der nächste Entfernungsimpuls bringt den 2-Bit-Zähler 47 vom Stand 11 zum Stand 00 zurück
und erhöht dabei den Entfernungszähler 49, damit das nächste, 16 Bit umfassende Wort, das in
den Schieberegistern angesammelt worden ist, an den nächstfolgenden Wortplatz der gleichen Linie im
Pufferspeicher 41 gespeichert werden kann.
Nachdem die Echo-Videosignale aus 384 Entfernungselementen quantisiert und in 24 Speicherplätzen
des Pufferspeichers 41 in einer gegebenen Lime oder einem Block gespeichert worden sind, sendet das
Radargerät 10 einen weiteren Impuls elektromagnetischer Energie unter einer neuen Azimutstellung
seiner nicht näher dargestellten Richtantenne in den Raum. Gleichzeitig überträgt das Radargerät 10
einen Impuls über eine Leitung 50, der zum Zurückstellen des Entfernungszählers 49 und zum Weiterschalten
eines Folgeschalters dient, der als magnetisch betätigter Schrittschalter 51 dargestellt ist. Der Schaltarm
des Folgeschalters ist mit einer Leisungsquelle B+ verbunden, damit seine acht Kontakte, die mit
209 531 /5Π
17 18
dem 3-Bit-Codierer 48 verbunden sind, nacheinander einer gegebenen Linie gelieferten Entfernungsiman
Spannung angelegt werden. Die Kontakte sind pulse eine Folgefrequenz von 1 MHz und damit eine
mit 1 bis 8 beziffert, und es überträgt der 3-Bit- Geschwindigkeit haben, die der Geschwindigkeit des
Codierer 48 jeder der Dezimalziffern 1 bis 8 in eine Trommelspeichers 40 im wesentlichen gleich ist, weil
entsprechende, dreistellige Binärzahl zur Adressierung 5 zwischen aufeinanderfolgenden Azimut-Triggersides
Pufferspeichers 41 in der oben beschriebenen gnalen des Radargerätes 10 eine erhebliche Zeit-Weise,
spanne verstreicht. Erfolgt die Abtastung durch das
Die acht Kontakte des Schrittschalters 51 sind mit Radargerät mit einer typischen Impulsfolgefrequenz
einem Block 52 verbunden, der acht Linienadressen- von 0,25 kHz, bleibt eine erhebliche Zeitspanne zwiregister
umfaßt. Mit Hufe des Schrittschalters 51 io sehen dem Ansammeln der Daten einer Linie bis
werden die Linienadressenregister nacheinander be- zum Auslösen des Datensammelzyklus für die nächste
fähigt, 9stellige Linienadressencode von einem Ana- Linie.
log-Digital-Umsetzer 53 zu empfangen. Ein 9stelliger Sobald das Radargerät 10 Echo-Videosignale aus
Azimutcode wird jedoch in ein eingeschaltetes Linien- einem neuen Azimut empfängt, speichert der Hochadressenregister
nicht eingegeben, bevor nicht der 15 geschwindigkeits-Pufferspeicher Daten, bis die Daten
Impuls, der den Schrittschalter 51 weiterschaltet und aus 384 Entfernungsintervallen quantisiert und geauch
den Analog-Digital-Umsetzer 53 synchronisiert, speichert sind. Bei einer Folgefrequenz für die Entern
geeignetes Verzögerungselement 54, beispiels- fernungsintervalle von IMHz können die Scbiebeweise
einen Multivibrator, durchlaufen hat, um zu register quantisierte Daten aus den ersten vier Entgewährleisten,
daß der Folgeschalter 51 seine neue ao fernungselementen während der ersten vier Entfer-Stellung
eingenommen hat, bevor ein neuer Azimut- nungsimpulse speichern, also während der ersten
code parallel eingegeben wird. Zu diesem Zweck 4 ms. Danach muß der Pufferspeicher 41 damit bekann
jedes Linienadressenregister aus einer Anzahl ginnen, die Daten während der übrigen 384Entfer-D-Flipflops
bestehen, denen von der Vorderflanke nungsimpulse, also während der übrigen 384 ms zu
des Verzögerungsmultivibrators 54 abgeleitete Takt- 25 speichern. Nach den ersten vier Entfernungsimpulsen
impulse über ein UND-Glied, das in dem Block 52 leitet der Teilerzähler 47 den ersten von 96 Schreibenthalten
ist, zugeführt wird, das von dem mit dem zyklen ein.
entsprechenden Linienadressenregister verbundenen Ein Block 56 aus acht Linienadressenkomparato-
Kontakt des Schrittschalters 51 vorbereitet wird. Auf ren dient zur Adressierung des Pufferspeichers 41
diese Weise wird die Adresse der Linie, die in dem 30 zum Zwecke der Übertragung von Daten auf den
Pufferspeicher 41 zu speichern ist, bis der nächste Trommelspeicher 40. Jede Blockübertragung hat die
Impuls über die Leitung 50 übertragen wird, in einem Priorität vor der Speicherung eintreffender Daten in
der acht Linienadressenregister gespeichert, das den Pufferspeicher 41. Demgemäß wird über ein
einem der acht Blöcke des Pufferspeichers zugeordnet ODER-Glied 58 ein Flipflop 57 gestellt, sobald ein
ist, damit die richtige Linie oder der richtige Block 35 Komparator im Block 56 ein Signal aussendet, das
des Pufferspeichers zur Übertragung der Daten in anzeigt, daß eine der im Block 52 der Linienadresden
Trommelspeicher 40 adressiert werden kann. . senregister gespeicherten Linienadressen im Trom-
Es ist zu beachten, daß bei manchen Anwendun- melspeicher 40 aufgefunden worden ist. Der wahrgen
der Erfindung das Radargerät 10 einen Rechner Ausgang des Flipflops 57 steuert die Leseoperation
zur Auslösung von Impulsen über die Leitung 50 auf- 40 des Pufferspeichers für einen Blockübertragungszyweist,
und zwar einen Impuls für jede der 360 klus und schließt dadurch die Eingabe neuer Daten
Linien der zu speichernden und darzustellenden von den Schieberegistern 43 bis 46 aus. Der Ver-Daten,
und zur Auslösung von Entfernungsimpulsen, lust neuer Daten ist nicht kritisch, weil die Daten im
und zwar einen Entfernungsimpuls für jedes der Trommelspeicher während jedes Abtastzyklus des
384 Entfemungselemente pro Linie oder Azimut. Es 45 Radargerätes 10 berichtigt werden. Weiterhin führt
ist weiter festzustellen, daß die Funktion des Folgen bei einem begrenzten, typischen Abtastwinkel von
schalters der der Einfachheit halber als Schrittschal- 100° und einer typischen Strahlbreite von 2° die
ter 51 dargestellt ist, von dem Digitalrechner über- Darstellung von 360 Linien zu einer beträchtlichen
nommen werden kann. Weiterhin kann dessen Funk- Überlappung oder Redundanz zwischen benachbarten
tion durch eine elektronische Folgesteuerung ver- 50 Linien, so daß der Verlust von Daten in einer Linie
wirklicht werden, die dem dargestellten, elektrome- während eines Abtastzyklus in der Darstellung nicht
chanischen Schrittschalter 51 äquivalent ist. bemerkbar ist.
Wie oben angegeben, werden die in die acht Es sei bemerkt, daß jeder Block von Datenlinien
Linienblöcke des Pufferspeichers 41 in der gerade be- im Trommelspeicher 40 bei jeder Trommeldrehung
schriebenen Weise eingelesenen Daten darin ge- 55 oder bei jedem Bildzyklus einmal adressiert wird,
speichert, bis die entsprechenden Linienblöcke im was typisch alle 33,3 ms oder weniger erfolgt. Wenn
Trommelspeicher 40 für eine Übertragung zur Ver- die Linien- oder Azimutadresse 360 erreicht ist und
fügung stehen. Der zyklische Betrieb des Trommel- der Rückweg über die Adresse 359 erfolgt, werden
Speichers 40 erfolgt ausreichend schnell, um zu ge- die dem Pufferspeicher 41 für diese Adressen gespeiwährleisten,
daß geeignete Linienblöcke in einer 60 cherten Datenblöcke mit Sicherheit gespeichert, beausreichend
schnellen Folge verfügbar werden, um vor die Abtastung in Gegenrichtung beginnt, weil die
zu gewährleisten, daß ein gegebener Linienblock im Umkehrzeit für die Radarantenne typisch 100 ms bePufferspeicher 41 auf den Trommelspeicher 40 über- trägt. Bei Radargeräten, die von einer elektronischen
tragen wird, bevor dieser Linienblock erneut durch Strahlschwenkung Gebrauch machen, so daß die Umden
Betrieb des Schrittschalters 41 adressiert wird, 65 kehrzeit kleiner sein kann als die Dauer einer Trom-Ein
Betrieb des Trommelspeichers mit solcher Ge- melumdrehung, kann die elektronische Abtaststeueschwindigkeit
ist leicht möglich, obwohl die von rung so programmiert sein, daß eine genügende Zeit
dem Radargerät 10 für 384 Entfemungselemente vor dem Beginn der Abtastung in Gegenrichtung
zur Verfügung steht. Das gleiche gilt für die Umkehr Es sei erwähnt, daß die Verzögerung beim Ein-
bei der Linie 1, da das Problem an beiden Enden schreiben des Wortes in den Trommelspeicher nach
des abgetasteten Sektors das gleiche ist. dem Lesen des Taktimpulses den Vorgang des Lesens
Nun soll die Art und Weise beschrieben werden, gespeicherter Daten aus dem Trommelspeicher zur
wie die Blöcke der Liniendaten im Trommelspeicher 5 Darstellung nicht stört, weil die Taktimpulse, die
40 adressiert werden. Wie oben erwähnt, weist der zur Ansteuerung der mit den gleichen Lese-Schreib-Trommelspeicher
40 die Adresse jedes Blockes von Köpfen verbundenen Leseverstärker dienen, in der in
Liniendaten in einer besonderen Spur auf, die über der Technik des Einschreibens und Auslesens in bzw.
ein Linienadressenregister 60 fortlaufend gelesen und aus Trommelspeichern mittels Lese-Schreib-Köpfen
parallel mit allen Linienadressen verglichen wird, die ίο bekannten Weise ebenfalls verzögert sind. Statt desin
den acht durch den Block 52 dargestellten Linien- sen können auch getrennte Leseköpfe verwendet
adressenregistern gespeichert sind. Der Vergleich werden, die um einen geeigneten Betrag versetzt sind,
erfolgt mit Hilfe der acht getrennten Komparatoren, um die Verzögerung zu kompensieren, die berm Speidie
durch den Block 56 veranschaulicht sind. ehern von Daten durch die Arbeitsweise des VerWenn
eine im Linienadressenregister 60 vorhan- 15 zögerungsgenerators 62 eingeführt wird, jedoch wer-
dene Adresse mit einer Adresse in einem der acht den Lese-Schreib-Köpfe bevorzugt, weil das Einhal-
Linienadressenregister des Blockes 52 übereinstimmt, ten eines genauen Abstandes zwischen getrennten
erzeugt ein entsprechender Komparator im Block 56 Lese- und Schreib-Köpfen schwierig ist, insbesondere
ein Koinzidenzsignal auf einer besonderen Leitung, bei einer hohen Dichte der gespeicherten Daten im
die mit dem ODER-Glied 58, dem 3-Bit-Codierer 20 Datenband.
48 und dem zugeordneten Linienadressenregister des Die bisher beschriebene Arbeitsweise des Puffer-Blockes
52 verbunden ist. Dieses Linienadressenre- Speichers 41 und des Trommelspeichers 40 gilt nur
gister wird sofort gelöscht, um es für den nächsten für die in den Fig. 2b und 2c veranschaulichten
Azimutcode der Linie freizumachen, von der die im Betriebsarten, nämlich der B-Abtastung und der
Pufferspeicher zu speichernden Daten eintreffen. Zur 25 Panoramaabtastung. Für die Betriebsart »vorbeigleichen
Zeit stellt das ODER-Glied58 das Flip- laufende Szene« nach Fig. 2a ist die Betriebsweise
flop 57, das den 3-Bit-Codierer 48 veranlaßt, in ähnlich, jedoch wird der Analog-Digital-Umsetzer
einem der acht darin enthaltenen Flipflops die Iden- 53 durch einen Zähler 65 ersetzt, der die Linientität
der bestimmten Leitung zu speichern, die durch adressen für die durch den Block 52 wiedergegebenen
ein Koinzidenzsignal erregt worden ist, und schaltet 30 acht Linienadressenregister liefert. Zu diesem Zweck
den 3-Bit-Codierer von den Kontakten des Schritt- wird ein Magnetschalter Kl in Abhängigkeit von
schalters 51 auf die Flipflops im Codierer 48 um, die einem Betriebsarten-Steuersignal MCx erregt, der einen
den bestimmten Leitungen zugeordnet sind, die von Kontakt Klα schließt und einen Kontakt KIb öffnet,
den Linienadressenkomparatoren im Block 56 korn- Der Zähler 65 wird von einem spannungsgesteuerten
men. Auf diese Weise wird eine vom Schrittschalter 35 Oszillator 66 gespeist, der an seinem Eingang 67 ein
51 kommende Leitung durch eine vom Block 56 der Signal empfängt, dessen Spannung der Geschwindig-Komparatoren
kommende, erregte Leitung ersetzt, keit proportional ist. Die Spannung des Signals kann
damit ein bestimmter Datenblock im Pufferspeicher beispielsweise mit Hilfe eines Potentiometers von
41 adressiert werden kann. Das Flipflop 57 schaltet Hand eingestellt werden, wenn das mit dem zur
außerdem eine Adressierlogik im Pufferspeicher 41 40 Seite blickenden Radargerät versehene Flugzeug mit
von dem 7-Bit-Ausgang des Entfernungszählers 49 einer bekannten Geschwindigkeit relativ zur Erde
auf den 7-Bit-Ausgang vom Wortzähler 61 um. fliegt, jedoch ist es vorzuziehen, daß das Signal von
Dieser Zähler ist mit dem Ausgang des ODER- einem Digitalrechner geliefert wird, der die Relativ-Gliedes
58 verbunden, damit er zurückgestellt wird, geschwindigkeit an Hand anderer, von Bordinstruum
das erste von 96 Wörtern in dem Block von 45 menten gemessener Werte berechnet.
Datenlinien zu adressieren, das nun zur Übertragung Der Oszillator 66 arbeitet im Vergleich zur Im-
auf den Trommelspeicher adressiert worden ist, pulsfolgefrequenz von 0,25 kHz mit einer sehr tiefen
Zur gleichen Zeit, zu der der Wortzähler 61 zu- Frequenz. Beispielsweise kann die Frequenz des Os-
rückgestellt wird, wird vom Ausgangssignal des zillators bei einer relativ geringen Geschwindigkeit
ODER-Gliedes 58 ein Verzögerungsgenerator 62 5° des Flugzeuges etwa 10 Hz betragen. Demgemäß
ausgelöst. Danach lösen Taktimpulse vom Trommel- muß der Schrittschalter 51 mit der geringen Fre-
speicher 40 unmittelbar Lesezyklen im Pufferspeicher quenz von 10 Hz, jedoch synchron mit der Impuls-
41 aus. Bei jedem ausgelesenen Wort erhöhen Takt- folgefrequenz betrieben werden· Demgemäß ist ein
impulse den Stand des Wortzählers 61, bis der Zäh- dritter Kontakt KIc des Magnetschalters Kl vor-
lerstand 96 erreicht ist. Zu diesem Zeitpunkt wird 55 gesehen, der das Signal mit der Impulsfolgefrequenz
das Flipflop 47 zurückgestellt, um die Leseopera- dem Folgeschalter 51 über ein Meßglied 68 zuführt,
tionen zu unterbrechen und den 3-Bit-Codierer 48 das einen Impuls des Signals mit der Impulsfolgefre-
und die Wortadressierlogik im Pufferspeicher 41 quenz während jeder Periode des Oszillators 66
wieder mit den Kontakten des Schrittschalters 41 und durchläßt. Zu diesem Zweck kann im Meßglied 68
den Ausgängen des Entfernungszählers 49 zu verbin- 6» mit der Vorderflanke des vom Oszillator 66 kom-
den. In der Zwischenzeit stößt jeder Taktimpuls, der menden Signals ein Flipflop im Meßglied 68 gestellt
einen Lesezyklus im Pufferspeicher 41 auslöst, den werden, das im gestellten Zustand die Übertragung
Verzögerungsgenerator 62 an, damit jedes aus dem eines Impulses zum Folgeschalter zuläßt Der über-
Pufferspeicher 41 ausgelesene Datenwort in eine Bank tragene Impuls wird dann dazu benutzt, das FHp-
von Flipflops und zugeordnete Treiberverstärker ge- 65 flop zurückzustellen, so daß weitere Impulse mit
langt, die durch einen Block 63 veranschaulicht sind, der Impulsfolgefrequenz nicht zugeteilt werden, bis
um das Wort in den richtigen Wortplatz des Daten- die nächste Periode des Oszillators 66 den Stand
bandes des Trommelspeichers 40 einzuschreiben. des Zählers 65 erhöht, bei dem es sich um einen
21 22
Ringzähler handelt, der den Zählzyklus automatisch Nummer proportionales Analogsignal umwandelt,
von neuem beginnt, nachdem ein Zählerstand von Diese Bmärzahl wird von einem Linienzähler 80
360 erreicht ist. erzeugt, der die Liniensektor-Markierungsimpulse Zwischen den zugemessenen Impulsen mit der von 1 bis 180 für ein Feld von Liniendaten zählt.
Impulsfolgefrequenz werden aufeinanderfolgende 5 Ein Feldmarkierungsimpuls stellt dann den Zähler 80
Linien von Videodaten in dem gleichen Block des zurück, um das langsame Ablenksignal auf Null für
Pufferspeichers gespeichert. Wenn der nächste Im- das nächste Feld eines Bildes zurückzubringen. Ein
puls zugemessen wird, um den Folgeschalter 51 in nur 1 Bit umfassender Zähler B1 zählt die Feldmardie
nächste Stellung zu bringen, bleiben die Video- kierungsimpulse, um zwischen den geradzahligen und
daten der letzten Linie im Pufferspeicher gespeichert. io ungeradzahligen Feldern eines darzustellenden Bildes
Demgemäß kommen für jede Linie, deren Video- zu unterscheiden. Das Ausgangssignal des Binärdaten
gespeichert werden, die Videodaten von 249 Zählers B1 wird dem Digital-Analog-Umsetzer 79 als
Linien in Fortfall, wenn eine Oszillatorfrequenz von letztstelhge Binärziffer einer Binärzahl zugeführt, die
10 Hz für eine sehr geringe Flugzeuggeschwindigkeit in ein Analogsignal umzuwandeln ist, so daß bei
angenommen wird. Bei manchen Anwendungen kann 15 einem ungeradzahligen Feld, wenn das Ausgangses
erwünscht sein, den Mittelwert aus den Video- signal des Binärzählers B1 den Wert Null hat, die
daten der 250 Linien zu bilden, die zwischen den zu- 180 Linienraster an bestimmte Stellen längs der
gemessenen Impulsen anfallen. Die Mittelwertbildung X-Achse der Kathodenstrahlröhre 78 gelegt werden,
kann am Eingang des Pufferspeichers erfolgen, in wogegen für ein geradzahliges Feld, wenn das Ausdem
die Daten entsprechender Entfernungselemente 20 gangssignal des Binärzählers B1 den Wert 1 hat, die
zu bereits gespeicherten Daten addiert werden und 180 Linienraster von Stellungen ausgehen, die un~
jedesmal die durch 2 dividierte Summe gespeichert mittelbar zur Rechten der Linien des ungeradzahligen
wird. Zu diesem Zweck kann der Pufferspeicher so Feldes liegen, wenn eine Ablenkung von links nach
abgewandelt werden, daß er jedesmal durch einen rechts angenommen wird. Mit anderen Worten spricht
Addierer ausgelesen wird, wenn er zum Speichern 25 der Binärzähler B1 auf die Feldmarkierungsimpulse
adressiert wird. Das andere Eingangssignal des Ad- an, um die Raster des geradzahligen Feldes gegenüber
dierers wird natürlich von den neu zu speichernden den Rastern des ungeradzahligen Feldes für eine ver-Daten
gebildet. Die um erne Bitstelle verschobene Bi- schachtelte Darstellung der 360 Datenlinien zu vernärsumme
wird dann als Mittelwert gespeichert. setzen.
Wie oben angegeben, werden die in dem Trommel- 30 Das schnelle Ablenksignal, das den Y-Eingängen
speicher 40 enthaltenen Daten automatisch und zy- des Ablenksystems der Kathodenstrahlröhre 78 zuklisch
zur Darstellung gemäß einem der in den geführt wird, wird von einem gesteuerten Integrator
Fig. 2a, 2b und 2c veranschaulichten Formate aus- 81 erzeugt, der während des Strahlrücklaufs in Abgelesen,
außer, wegen der Verwendung gemeinsamer hängigkeit von einem Signal auf Null zurückgestellt
Köpfe für das Lesen und das Schreiben, während des 35 wird, das der Gattelektrode eines Feldeffekttransistors
Einschreibens der Daten eines Linienblockes, so- zugeführt wird, der dem Integrationskondensator parlange
das Steuersignal MC2 »wahr« ist, so daß ein allel geschaltet ist. Am Ende des Strahlrücklaufs wird
RelaisK2 in Fig. 7 unerregt ist und einen Digital- der Feldeffekttransistor gesperrt, und es wird ein
Analog-Umsetzer 70 mit einem Videoverstärker 71 Sägezahnsignal, das eine geeignete Steigung hat, der
verbindet. Die Daten, die gemäß den in den Fig. 3, 40 Γ-Klemme des Ablenksystems der Kathodenstrahl-4
und 5 a dargestellten Formaten automatisch aus röhre 78 zugeführt.
dem Trommelspeicher ausgelesen werden, werden Das Strahlrücklaufsignal, das dem Feldeffekttranparallel
in Schieberegister 72,73, 74 und 75 übertra- sistor des Integrators 81 zugeführt wird, wird-von
gen, und zwar jedesmal ein löstelliges Wort. Dabei einem Flipflop 82 erzeugt, der zum Ausschalten des
wird die höchste Stelle jedes Mikrowortes oder der 45 Feldeffekttransistors des Integrators 81 in Abhängig-Daten
ernes Entfernungselementes in das Schiebere- keit von einem Liniensektor-Markierungsimpuls zur
gister 75 und die letzte Stelle jedes Mikrowortes in das gleichen Zeit gestellt wird, zu dem ein Entfernungs-Schieberegister
72 übertragen. elementzähler 83 zurückgestellt wird, um das Zählen
Die Frequenz des vom Trommelspeicher geliefer- der Entfernungselemente auszulösen, die durch die
ten Taktes wird mit Hufe eines Multiplikators 76 um 50 Register 72 bis 75 in den Digital-Analog-Umsetzer 70
den Faktor 4 erhöht, um den Inhalt der Schiebere- eingegeben werden. Die Entfernungselemente werden
gister in den Digital-Analog-Umsetzer 70 in der dann durch Zählen der Taktimpulse gezählt, die den
Weise einzugeben, daß vier Bits gleichzeitig übertra- Schieberegistern vom Multiplikator 76 zugeführt wergen
werden, die jeweils die Echo-Videodaten für ein den. Wenn 96 Entfernungselemente gezählt worden
bestimmtes Entfernungselement einer Linie charakte- 55 sind, spricht ein Decodierer 84 auf den Stand des
rasieren, die von einer Kathodenstrahlröhre 78 darge- Entfernungselementzählers 83 an und stellt das Flipstellt
wird. Auf diese Weise werden die Zieldaten, die flop 82 zurück, wodurch der Feldeffekttransistor des
zu emer bestimmten Linie oder einem bestimmten Integrators 81 eingeschaltet wird, um den Strahl-Azimut
gehören, in ein Analogsignal zurückverwan- rücklauf auszulösen.
delt, das zur Steuerung der Intensität des Elektronen- 60 Das Strahlrücklaufsignal wird über ein ODER-strahles
der Kathodenstrahlröhre 78 dient. Glied 85 einer Steuerklemme des Videoverstärkers 71
Die Stellung des Elektronenstrahles wird längs der als Dunkelsteuersignal zugeführt, das sofort das der
horizontalen Achse durch ein langsames Sägezahn- Kathodenstrahlröhre 78 zugeführte Videosignal auf
signal bestimmt, das dem Z-Eingang des Strahl- den Wert Null bringt. Ein Feldrücklaufsignal wird in
ablenksystems der Kathodenstrahlröhre 78 von einem 65 gleicher Weise durch das ODER-Gatter 85 überDigital-Analog-Umsetzer
79 zugeführt wird, der eine tragen, wenn der Linienzähler 80 von einem FeIddie
Nummer eines Blockes von Liniendaten, die in markierungshnpuls zurückgestellt wird. Die Dauer
einem vertikalen Raster dargestellt werden, in ein der des Feldrücklaufsignals wird von einem Zähler 86
23 24
über ein Flipfiop 87 gesteuert. Der Zähler 86 wird Der Modulo-180-Zähler 77 wird ebenfalls von dem
von dem Feldmarkierungsimpuls zurückgestellt, der Ausgangssignal des monostabilen Multivibrators 69
das Flipflop 87 stellt. Danach zählt der Zähler 86 zurückgestellt. Die Liniensektor-Markierungsimpulse
zwölf vom Trommelspeicher 40 gelieferte Taktimpulse werden dann gezählt, so daß nach jeweils hundert-
und es stellt ein Decodierer 88 diesen Zählerstand 5 achtzig dargestellten Linien ein Feldsynchronisationsfest,
um das Flipflop 87 zurückzustellen. Auf diese impuls über das ODER-Glied 89 übertragen wird.
Weise wird von jedem Feldmarkierungsimpuls ein Auf diese Weise bleibt die Darstellung konstant, bis
Feldrücklaufsignal vom Flipflop 87 ausgelöst, das der Komparator 56 anzeigt, daß die Daten einer
nach zwölf Taktperioden beendet wird, weil, wie Linie berichtigt sind, zu welcher Zeit der Modulooben
an Hand Fig. 3 erläutert, zwölf Taktperioden io 180-Zähler 77 zurückgestellt wird,
des Trommelspeichers 40 für den Linien- und Feld- Für eine Panoramadarstellung, wie sie F i g. 2 c verrücklauf
zur Verfugung stehen. anschaulich!, werden die langsamen und schnellen
Für die Darstellung einer »vorbeilaufenden Szene« Ablenksignale von den X- und F-Eingängen der
nach Fig. 2a muß das langsame Ablenksignal der Kathodenstrahlröhre 78 durch ein Relais K4 in Abvertikalen
Achse und das schnelle Ablenksignal der 15 hängigkeit von einem Betriebsarten-Steuersignal MCt
horizontalen Achse zugeführt werden. Daher müssen, abgetrennt. Im erregten Zustand verbindet das Relais
um die Betriebsart von der B-Darstellung nach KA die X- und F-Steuereingänge der Kathodenstrahl-Fig.
2b auf die Betriebsart »vorbeilaufende Szene« röhre 78 mit den Eingangsklemmen 90 und 91. Diese
nach Fig. 2a umzuschalten, die langsamen und Eingangsklemmen empfangen schnelle Ablenksignale,
schnellen Ablenksignale, die der Kathodenstrahlröhre ao die von den in Fig. 8 dargestellten, gesteuerten Inte-78
zugeführt werden, ausgetauscht werden. Dieses gratoren92 und 93 zugeführt werden. Während der
Austauschen erfolgt durch Erregen eines Relais K3 Integrator 81 für das normale schnelle Ablenksignal
in Abhängigkeit von einem Betriebsarten-Steuer- nachFig. 7 mit einer geregelten SpannungsquelleB+
signal MC&. verbunden ist, sind die Integratoren 92 und 93 mit je
Wenn das Relais K 3 erregt ist, wird auch ein Re- 25 einem Funktionsgenerator 94 bzw. 95 verbunden,
laiskontakt K3c umgeschaltet, um die normalen DerFunktionsgenerator94emρfängtdaslangsameAb-Feldmarkierungsimpulse,
die aus einer Spur des lenksignal vom Digital-Analog-Umsetzer 79 (F i g. 7) Trommelspeichers 40 ausgelesen werden, durch Feld- und überträgt auf den Eingang des Integrators 92 ein
synchronisationsimpulse zu ersetzen, die von einem Signal, das die Sinusfunktion des langsamen Ablenkmonostabilen
Multivibrator 69 und einem Modulo- 3° signals ist. Ebenso empfängt auch der Funktions-180-Zähler
77 über ein ODER-Glied 89 erzeugt generator 95 das langsame Ablenksignal, liefert jewerden.
Der monostabile Multivibrator 69 wird von doch an den Integrator 93 ein Signal, das Cosinuseinem
Impuls vom Komparator 56 über das ODER- funktion des langsamen Ablenksignals ist. Das AnGlied
58 (Fig. 6) angestoßen, wenn die auf der legen der Ausgangssignale92 und 93 an die X- und
Trommel 40 gespeicherten Daten berichtigt werden. 35 F-Steuereingänge der Kathodenstrahlröhre 78 hat
Da der Zyklus des Trommelspeichers sehr viel kürzer eine Panoramadarstellung gemäß Fig. 2c zur Folge,
ist als der Zyklus des Oszillators 66, erfolgt das An- Wenn es erwünscht ist, die Daten der Panoramastoßen
nur einmal bei η Bildern, wenn η das Verhält- abtastung in parallelen Linien gemäß der B-Darstelnis
der Umlauffrequenz der Trommel zur Oszillator- lung nach F i g. 2 b wiederzugeben, wird das Betriebsfrequenz ist. Demnach wird der monostabile Multi- 4° arten-Steuersignal MC^ »falsch« gesetzt, um die Konvibrator
periodisch mit einer Frequenz angestoßen, takte des Relais K 4 in die Ruhestellung zu bringen,
die eine Funktion der Flugzeuggeschwindigkeit ist, Jede Linie der Panoramadaten wird dann als Linie
um eine neue Felddarstellung auf einer anderen einer B-Darstellung wiedergegeben.
Linie auszulösen, wodurch die Daten effektiv so ver- Die Art und Weise, in der höhengestaffelte Daten
arbeitet werden, daß eine vorbeilaufende Szene dar- 45 gespeichert und dargestellt werden, wird nun an
gestellt wird, bei der die zuletzt berichtigte Linie als Hand der Fig. 7 und 9 erläutert. Es sei zunächst beerste
Linie des nächsten Feldes dargestellt wird. Da- merkt, daß die höhengestaffelte Darstellung, die in
bei wird der Linienzähler 80 und der Feldrücklauf- Fig. 2d veranschaulicht ist, der in Fig. 2b wiederzähler
86 zurückgestellt, jedoch bleibt die Arbeits- gegebenen B-Darstellung insofern gleich ist, als die
weise des Binärzählers B1 unverändert, so daß die 5° langsame Ablenkung längs der X-Achse und die
Darstellung der Daten von Linien, die von ungerad- schnelle Ablenkung längs der F-Achse der Kathozahligen
Adressen stammen, in der Kathodenstrahl- denstrahlröhre 78 erfolgt. Während jedoch die Echoröhre
gegenüber der Darstellung der Daten von Videosignale bei der B-Darstellung in 16 Pegel quan-Linien
versetzt ist, die von ungeradzahligen Adressen tisiert werden, werden die Daten bei höhengestaffelter
stammen. Um zu gewährleisten, daß der Binär- 55 Abtastung nur in zwei Pegeln quantisiert, von denen
zähler UJ1 mit dem Trommelspeicher synchronisiert der erste Pegel durch eine binäre 0 charakterisiert
bleibt, kann der Binärzähler von einem Indeximpuls wird, wenn das Echo-Videosignal einen vorbestimmzurückgestellt
werden, der aus einer getrennten Spur ten Schwellenwert nicht überschreitet, während der
bei jedem Trommelumlauf ausgelesen wird, unmittel- zweite Pegel von einer binären 1 charakterisiert wird,
bar bevor die Linie 1 gelesen wird, jedoch wird zum 60 wenn das Echo-Videosignal den vorbestimmten
Zwecke der Erfindung angenommen, daß der Binär- Schwellenwert überschreitet und dadurch das Vorzähler
B1 zu Beginn durch nicht dargestellte Mittel liegen eines Zieles anzeigt. Demgemäß kann ein
synchronisiert worden ist und danach synchronisiert 4stelliges Mikrowort die Daten der Echo-Videobleibt.
Es können jedoch auch andere Methoden an- signale aus einander entsprechenden Entfernungsgewendet
werden, wie beispielsweise den Ersatz des 65 elementen aus vier Abtastebenen aufnehmen, wie es
BinärzählersB1 durch ein D-Flipflop und Ansteuern in Fig. 5b veranschaulicht ist. Die übrigen zwölf der
dieses Flipflops mit dem letztstelligen Bit der Adresse 16 Bitstellen eines im Trommelspeicher 40 über die
der als nächstes zu lesenden Linie. Schieberegister 43 bis 46 und den Pufferspeicher 41
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gespeicherten Wortes können dann für die Daten drei anderer Entfernungselemente in einer in vier
Ebenen höhengestaffelten Abtastung benutzt werden. Obwohl die Darstellung der höhengestafMten Daten
derjenigen von Daten bei einer B-Abtastung gleich ist, ist es also erforderlich, vier der 16 Bits eines aus
dem Trommelspeicher 40 ausgelesenen, 16stelligen Wortes auszuwählen, die zu der Elevationsebene gehören,
die auf dem Schirm der Kathodenstrahlröhre 78 dargestellt werden soll.
Die Auswahl einer bestimmten Elevationsebene zur Darstellung erfolgt mit Hilfe eines fünf Stellungen
aufweisenden Schalters 96, der über eine Bank von ODER-Gliedern 97 sele'ktiv eines von vier UND-Gliedern
98 speist, die mit jeweils einem der Schieberegister 72 bis 75 verbunden sind, damit ihnen Daten
der darzustellenden Elevationsebene von dem Trommelspeicher 40 zugeführt werden. Um beispielsweise
die Elevationsebene A darzustellen, wird der Schalter 96 in die in Fig. 7 wiedergegebene Stellung gebracht,
um eines der UND-Glieder 98 vorzubereiten und den Ausgang des Schieberegisters 75 mit einem Eingang
eines ODER-Gliedes 99 zu verbinden. Auf diese Weise werden die vier Bits eines gegebenen Wortes N,
die in den Mikrowörtern MWm bis MWm+3 zur
Α-Ebene gehören und in Fig. 5b mit A1 bis A1 be- '
zeichnet sind, aus dem Trommelspeicher 40 parallel in das Schieberegister 75 eingelesen, wogegen die anderen
Binärziffern der Mikrowörter parallel in die Schieberegister 72 bis 74 eingelesen werden, und werden
in Abhängigkeit von den vom Multiplikator176
gelieferten Taktimpulsen serienweise zu dem einen vorbereiteten der UND-Glieder 98 und zum ODERr
Glied 99 verschoben. Das Ausgangssignal des ODER-Gliedes 99 ersetzt das Ausgangssignal des Digital-Analog-Umsetzers
70 in dem das Relais K 2 in Abhängigkeit von dem Betriebsarten-Steuersignal MC2
erregt wird, das auf den »wahr«-Pegel gebracht wird. Die langsamen und schnellen Ablenksignale werden
in der gleichen Weise für die B-Darstellung erzeugt'.
Wie oben an Hand von Fig. 2d erläutert, wird durch die Speicherung von nur 90 Linien für eine ber
stimmte Ebene anstatt 360 Linien bei der B-Darstellung etwas an Auflösung der Zieldaten geopfert. Der
Grund hierfür liegt darin, daß in dem Raum für die übrigen 270 Linien frühere Bilder gespeichert werden.
Die Linien der früheren Bilder werden mit dem gegenwärtigen Bild verschachtelt, um eine Darstellung
Seite an Seite zu ermöglichen, die es dem Beobachter ermöglicht, Ziele von Rauschen zu unterscheiden,
weil ein Ziel eine Anhäufung von vier Zielechos erT
gibt, wogegen Rauschen in willkürlicher Verteilung dargestellt wird. Zu diesem Zweck wird eine bestimmte
Linie des gegenwärtigen Bildes mit entsprechenden Linien der letzten drei Bilder auf vier benachbarten
vertikalen Rasterlinien wiedergegeben, so daß ein Ziel eine Anhäufung von Vielzielechos ergibt,
von denen zwei, drei oder vier hintereinanderliegen. Der Abstand, zwischen den so dargestellten
Zielstellungen ist proportional zur Geschwindigkeit, mit der sich das Ziel nähert. Die Richtung der Ziel·
bewegung in bezug auf das Radargerät 10 wird durch die Stellung des zuletzt berichtigten Zieles in bezug
auf die anderen Zielstellungen angezeigt. Auf diese Weise verbessert eine solche Darstellung das digitale
Zieldarstellungs- und Erkennungssystem. Es ermöglicht dem Beobachter nicht nur eine schnelle Unterscheidung
der Ziele vom Rauschen, sondern ermöglicht auch die Feststellung, ob sich die Entfernung
vergrößert oder vermindert und mit welcher Geschwindigkeit die Stellungsänderung erfolgt.
Der Schalter 96 hat außer den vier mit A, B, C und D bezeichneten Stellungen, die zur Auswahl
einer der vier Elevationsebenen zur Darstellung dienen, eine mit ABCD bezeichnete fünfte Stellung zur
gleichzeitigen Wiedergabe aller Ebenen. In dieser fünften Stellung werden über die ODER-Glieder 97
alle UND-Glieder 98 vorbereitet. Als Ergebnis werden die Daten der einander entsprechenden Entfernungselemente
einer bestimmten Linie aller vier Elevationsebenen am ODER-Glied 99 zur Darstellung
kombiniert. Solch eine gleichzeitige Darstellung aller vier Elevationsebenen ist für eine allgemeine
Überwachung nützlich, bis eine Häufung von vier Zielechos erscheint. Der Beobachter kann dann
schnell die Elevationsebene des Zieles bestimmen, indem er den Schalter 96 durch die Stellungen A, B, C
und D schaltet, bis die gleiche Häufung von Zielechos auf dem Schirm der Kathodenstrahlröhre 78 erscheint.
Bei manchen Anwendungen kann es erwünscht sein, jeweils nur die Ebene darzustellen, die gerade
abgetastet wird, bis ein Ziel in einer bestimmten Ebene festgestellt wird, worauf der Beobachter nur
diese Ebene zur Darstellung auswählen kann. Zu diesem Zweck kann ein elektronischer Ebenenwählschalter
vorgesehen sein, der beim automatischen Schaltbetrieb Elevationsdaten vom Radargerät 10
empfängt und in Abhängigkeit davon die abgetastete Elevationsebene wählt. Zur manuellen Auswahl einer
bestimmten Ebene können Druckschalter betätigt werden, um die Elevationsdaten durch einen Code
für die darzustellende Ebene zu ersetzen.
Zur Speicherung der Elevationsdaten für die Ebenen A, B, C und D wird das System nach- F i g. 6
modifiziert, indem das Betriebsarten-Steuersignal MC2 »wahr« gestellt wird, wodurch der Analog-Digital-Umsetzer
11 so modifiziert wird, daß für ein Echo-Videosignal, das unter einem gegebenen Schwellenwert
liegt, an jedem Ausgang eine binäre 0 erzeugt wird, wogegen für ein Echo-Videosignal, das den
Schwellenwert überschreitet, an jedem Ausgang eine binäre 1 erzeugt wird. Demnäeh ist das Ausgangssignal
für ein gültiges Ziel die Binärzahl 1111, während sonst das Ausgangssignal die Binärzahl 0000 ist.
Zu diesem Zweck genügt es, die Vorspannung und den Verstärker eines Eingangsverstärkers des Analog-Digital-Umsetzers
11 in Abhängigkeit von dem Betriebsarten-Steuersignal MC2 zu verändern. Statt
dessen kann das Betriebsarten-Steuersignal dazu ber
nutzt werden, um einfach einen geeignetenZweipegel-Analog-Digital-Umsetzer einzuschalten. Das Betriebsarten-Steuersignal
MTT2 schaltet auch den Verzögerungsgenerator
62 aus und modifiziert das 9stellige Eingangssignal des Blockes 52 der acht Linienadressenregister,
das von dem Analog-Digital-Umsetzer 53 zugeführt wird, so daß es nur die letzten sieben Stellen
als die ersten sieben Stellen enthält, und ersetzt die beiden letzten Stellen durch den Ausgang eines
zweistelligen Zählers 100, wie es F ί g. 9 zeigt. Der zweistellige Zähler 100 ist mit einem weiteren zweistelligen
Zähler 101 in Serie geschaltet, der die EIevationsebenenimpulse zählt, von denen je einer zu
Beginn einer in vier Ebenen gestaffelten Abtastung erscheint. Auf diese Weise werden die 90 Linien
jeder Ebene eines gegebenen Bildes mit den 9Q Linien
der drei vorhergehenden Bilder verschachtelt. Beispielsweise kann für eine bestimmte Abtastung das
Ausgangssignal des zweistelligen Zählers 100 die Zahl 00 sein, so daß 90 Linien in den jeweils vierten
Linienblöcken oder -Sektoren gespeichert werden, deren Adressen Binärzahlen sind, die in den letzten
Stellen die Zahl 00 haben. Während des nächsten Abtastzyklus wird der zweistellige Zähler 100 auf den
Stand 01 erhöht, so daß 90 Linien in Linienblöcken benachbart werden, die den Linien des vorhergehenden
Abtastzyklus benachbart sind. Wenn der zweistellige Zähler 100 seinen Stand von 00 auf 11 erhöht
hat, sind vier vergangene Bilder gespeichert, und es wird danach das gegenwärtige Bild das älteste Bild
im Trommelspeicher 40 ersetzen, wenn der Zähler 100 auf den Stand 00 zurückspringt. ·
Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß alle vier Schieberegister 43 bis 46 mit den gleichen Daten gefüllt
werden, nämlich mit vier Binärziffern, von denen jede Ziffer ein Echo-Videosignal eines bestimmten
Entfernungselementes der gerade abgetasteten Ebene charakterisiert. Wie jedoch aus der folgenden Beschreibung
noch klarer hervorgeht, wird in dem Trommelspeicher 40 nur eine Gruppe von vier Binärziffern
gespeichert, während alle vier Gruppen tatsächlich in der an Hand F i g. 6 beschriebenen Weise
im Pufferspeicher gespeichert werden. Obwohl also der Inhalt der Schieberegister 43 bis 46 in dem Pufferspeicher
41 wie bei den anderen Betriebsarten gespeichert wird, werden nur vier Bits auf den Trommelspeicher
40 übertragen. Wenn der Trommelspeicher 40 eine ausreichende Speicherkapazität aufweist,
kann jedes Bit mit dem Wert 1 einer Gruppe von vier Bits intensitätscodiert werden, wenn die
Gruppe auf den Trommelspeicher übertragen wird. Beispielsweise können während des Abtastens der
Ebenen die Daten mit einem Code 11 für die Maximalintensität für jede binäre 1 gespeichert werden,
während die Daten der drei vergangenen Bilder modifiziert werden, indem eine binäre 1 von jedem Intensitätscode
subtrahiert wird. Auf diese Weise werden drei aufeinanderfolgende Bilder mit drei Intensitätspegeln für ein Ziel gespeichert, nämlich durch die
Binärzahlen 11, 10 und 01 charakterisierten Pegeln, wobei die größte Zahl für das letzte Bild gilt. Eine
ähnliche Technik zur Modifizierung der gespeicherten Intensitätscode wird an Hand Fig. 11 für eine achtfach
höhergestaffelte Abtastung beschrieben, bei der nur eine Intensitätscodierung benutzt wird, d. h., daß
keine vergangenen Bilder getrennt gespeichert, sonder nur durch einen Intensitätscode angezeigt werden.
Zur Übertragung höhengestaffelter Daten vom Pufferspeicher 41 in den Trommelspeicher 40 vergleichen
die Linienadressenkomparatoren des Blockes 56 jede Linienadresse, die dem Antennenazimut entspricht,
die vom Trommelspeicher 40 in das Linienadressenregister 60 eingelesen wird, mit all den
Linienadressen, die in den Linienadressenregister des Blockes52 enthalten sind, wie es an Hand Fig. 6 beschrieben
worden ist. Wenn einer der Komparatoren 56 ein Ausgangssignal erzeugt, wird eine Übertragungsoperation ausgelöst, wie es oben beschrieben
worden ist, abgesehen davon, daß an Stelle des einzigen Vermögensgenerators 62 für den 16 Flipflops
und Treiberverstärker umfassenden Block 63 nach Fig. 6 das Betriebsarten-SteuersignalMC2 vier getrennte
Verzögerungsgeneratoren 107, 108, 109 und HO bedingt einschaltet, die mit den entsprechenden;
Gruppen aus vier Flipflops und Treiberverstärkern 111 bis 124 verbunden sind, die ihrerseits den entsprechenden
Ebenen A, B, C und D der höhergestaffelten Daten in einem gegebenen Wort zugeordnet
sind, das vom Pufferspeicher 41 auf den Trommelspeicher 40 übertragen werden soll. Die über Leitungen
105 und 106 zugeführten Elevationsebenendaten wählen den richtigen Verzögerungsgenerator für die
gerade abgetastete Ebene mit Hilfe eines Decoders 115. Auf diese Weise wird nur eine Gruppe von vier
Ziffern eines gegebenen Wortes aus dem Pufferspeicher 41 in den Trommelspeicher übertragen Die
übrigen drei Gruppen binärer Ziffern des Wortplatzes, in dem die eine Gruppe übertragen worden ist,
bleiben auf der Trommel unverändert, bis das Radargerät 10 die anderen Ebenen abtastet, so daß nach
Abtasten aller vier Ebenen^, B, C und D alle Daten eines bestimmten Linienblockes berichtigt oder auf
den neuesten Stand gebracht sind.
F i g. 10 veranschaulicht die allgemeine Organisation der Daten auf einem Trommelspeicher oder
einer anderen Art von Hauptspeicher für eine zweite Ausführungsform eines Abtastschema-Umsetzers für
eine höhengestaffelte Abtastung, die in Fig. 11 dargestellt
ist und für acht Abtastebenen A bis H eingerichtet ist anstatt für vier. Die Daten jeder Ebene
werden in einem besonderen Band des Hauptspeicher 120 mit zwei Bits für jedes Entfernungselement gespeichert.
Die Speicherung von zwei Datenbits für jedes Entfernungselement hat den Zweck, die Zielerkennung
bedeutend zu verbessern. Wenn in einem bestimmten Entfernungselement während der gegenwärtigen Abtastung
ein Zielecho vorliegt, wird die Binärzahl 11 gespeichert. Wenn danach in dem gleichen Entfernungselement
während eines folgenden Abtastzyklus ein Zielecho empfangen wird, wird wieder die gleiche
Binärzahl gespeichert. Wenn jedoch während eines folgenden Abtastzyklus aus diesem Entfernungselement
kein Zielecho empfangen wird, wird die Binärzahl 10 gespeichert. Wenn während des nächstfolgenden
Abtastzyklus wiederum aus diesem Entfernungselement kein Zielecho empfangen wird, wird die
Binärzahl 01 gespeichert, und wenn bei dem darauffolgenden weiteren Abtastzyklus wiederum aus dem
gleichen Entfernungselement ein Zielecho empfangen
wird, ist die gespeicherte Binärzahl 00. Daraus ergibt sich für diese Technik die folgenden Wertetabelle:
Q | M2M1 | N2N1 |
1 | XX | 1 1 |
0 | 1 1 | 1 0 |
0 | 1 0 | 0 1 |
0 | OX | 0 0 |
In dieser Tabelle ist Q die einzutreffende Binärziffer für ein bestimmtes Entfernungselement, M2M1
die während eines vorhergehenden Abtastzyklus gespeicherte Binärzahl und N2N1 die Binärzahl, die an
Stelle der Binärzahl M2M1 gespeichert wird. Ein X
zeigt an, daß die Wertetabelle unabhängig davon gilt,
ob an dieser Stelle eine 1 oder 0 steht. Logische und M2 während eines vorhergehenden Haupt-Gleichungen
zur Verwirklichung der vorstehenden Speicherzyklus ausgelesen worden sind. Ein dreistel-Tabelle
können die folgende Form annehmen: liger Code vom Radargerät 121 gibt an, welche der
acht Elevationsebenen gerade abgetastet wird. Ein
5 Elevationsdatendecodierer 126 schaltet dann Lese-
pf __ Q ι -Q M1Jg und Schreibköpfe im Hauptspeicher für das Daten-
1 * band ein, das der gerade abgetasteten Ebene ent-IV1
= 5 M2M1 + 5 M2 spricht.
^r _ Q ι TT μ μ Wenn eine bestimmte Linenadresse im Haupt-
2 U M 2* ι 10 speicher festgestellt worden ist, wird wie bei dem vor-JJz = J2 M^M1 + J2 M2
hergehenden Ausführungsbeispiel eine Übertragungsoperation eingeleitet. Es werden jedoch für eine vollständige
Übertragung zwei Speicherzyklen benötigt.
Wenn die gemäß dem vorstehenden Schema ge- Beim ersten Zyklus wird ein Block von Liniendaten
speicherten Daten aus dem Hauptspeicher 120 zur 15 aus dem Hauptspeicher ausgelesen und in den RückWiedergabe
ausgelesen werden, werden jeweils zwei kopplungsspeicher eingegeben. Die ausgelesenen
Binärziffern gleichzeitig verarbeitet, um eine Darstel- Daten werden auch dargestellt, wenn ein Darstellung
mit vier Videopegeln für jedes Zielelement zu lungsgerät 127 auf die gerade abgetastete Ebene einerhalten.
Auf diese Weise wird ein Ziel durch einen gestellt ist. Andernfalls wird die Darstellung der
Punkt maximaler Intensität angezeigt, der von zwei a° gerade gelesenen Linie unterbrochen. Währen des
Punkten mit mittlerer und minimaler Intensität ge- nächsten Zyklus des Hauptspeichers werden, wenn
folgt werden, sofern nicht, was bei einer Luft-Luft- die gleiche Linienadresse wieder zur Verfügung steht,
Radarbeobachtung sehr unwahrscheinlich ist, keine die berichtigten Daten in den Hauptspeicher einge-Relativbewegung
zwischen dem Ziel und dem Radar- geben. Zu diesem Zweck kann ein Steuerflipflop gegerät
stattfindet. Demgemäß kann ein Punkt maxi- 35 stellt werden, wenn ein Komparator anzeigt, daß die
maler Intensität als Rauschen außer Betracht bleiben, bestimmte Linienadresse das erste Mal festgestellt
wenn er nicht von zwei schwächeren Punkten gefolgt worden ist. Das Flipflop steuert dann das Lesen, d. h.
wird. Auf diese Weise wird das Gesamt-Signal- die Übertragung des Linienblockes vom Haupt-Rausch-Verhältnis
des Systems bedeutend verbessert, speicher in den Rückkopplungsspeicher. Wenn der
und es zeigt die Richtung des Schwanzes nicht nur 30 Komparator erneut anzeigt, daß die bestimmte
an, ob sich das Ziel dem Radargerät nähert oder von Linienadresse ein zweites Mal vorliegt, wird das
dem Radargerät entfernt und die Geschwindigkeit, Steuerflipflop zurückgestellt, um die Übertragung vom
mit der sich die Entfernung ändert, sondern auch die Pufferspeicher zum Hauptspeicher über die Logik-Richtung
der Relativbewegung zwischen Radargerät schaltungen einzuleiten. Bei dem Rückkopplungsund
Ziel. 35 speicher kann es sich um einen Kernspeicher oder
Wenn ein Echo-Videosignal für ein gegebenes Ent- jede andere Art von Speicher handeln, die von einem
fernungselement vom Radargerät 121 einen vorbe- Wortzähler synchron zum Pufferspeicher adressiert
stimmten Schwellenwert überschreitet, wird von werden kann. Demgemäß werden während eines
einem Zweipegel-Analog-Digital-Umsetzer 122 wie Speicherzyklus aus dem Hauptspeicher ausgelesene
bei der ersten Ausführungsform eine binäre 1 erzeugt 4° Daten in berichtigter Form während des nächsten
und in einem Pufferspeicher 123 als einzutreffendes Speicherzyklus wieder eingeschrieben.
Datum Q in Gruppen binärer Ziffern gespeichert, bei- Die Rückkopplungsschleife umfaßt zwei Kanäle
spielsweise in Gruppen von vier Binärziffern aus vier für jedes Entfernungselement, nämlich einen Kanal
aufeinanderfolgenden Entfernungselementen in einer für jede Binärziffer. Demgemäß werden zur Überzur
ersten Ausführungsform gleichen Weise. Die an 45 tragung der Daten aus vier Entfernungselementen
Hand der vorstehenden Tabelle beschriebene Technik acht Kanäle für die Rückkopplungsschleife benötigt,
wird bei der Übertragung der Daten vom Puffer- wogegen nur vier Kanäle für die Übertragung vom
speicher zum Hauptspeicher 120 verwirklicht, bei Pufferspeicher 123 in die Logikschaltungen 124 erdem
es sich zum Zwecke der Beschreibung einer kon- forderlich sind. Im übrigen ist die anzuwendende
kreten Ausführungsform um einen Trommelspeicher 5<>
Übertragungstechnik der Technik gleich, die an Hand handeln soll, damit die vorstehend beschriebene des elevationsgestaffelten Abtastsystems mit vier
Technik der Übertragung und dbs Lesens unter Be- Ebenen beschrieben worden ist. Auch die Darstelrücksichtigung
der Abänderungen, die durch diese lungstechnik ist gleich, abgesehen davon, daß zwei
zweite Technik zur Verbesserung der Zielerkennung Ausgangskanäle mit einem Digital-Analog-Umsetzer
bedingt sind, Anwendung finden kann. 55 verwendet werden. Das Ausgangssignal des Umsetzers
Die Übertragung der Daten vom Pufferspeicher 123 wird dann dazu benutzt, die Intensität der Darstelzum
Hauptspeicher 120 kann in Gruppen von vier lung für jedes Entfernungselement zu modulieren.
Binärziffern vom Pufferspeicher erfolgen, von denen Fig. 13 veranschaulicht Modifikationen, die für
jede Ziffer das Echo-Videosignal aus einem anderen alle Arten von Abtastschemen in solchen Systemen
Entfernungselement repräsentiert. Die Übertragung 6o nützlich sind, bei denen mehr Echosignale aus auferfolgt
durch einen Block 124, der vier Logikschal- einanderfolgenden Entfernungselementen längs einer
tungen enthält, von denen jede die oben angegebenen bestimmten Linie empfangen werden oder mehr
logischen Gleichungen verwirklicht und Q als Ein- Linien abgetastet werden, als gespeichert werden
gangssignal vom Pufferspeicher empfängt, während können. Die Anzahl der Elemente einer Linie ist
die Ziffern M1 und M2 von einem Rückkopplungs- 65 durch die Folgefrequenz der Entfernungsimpulse des
speicher 125 gelieferte Eingangssignale sind. Die Zif- Radargerätes bestimmt und kann infolgedessen einfern
2V1 und 2V2 sind dann der Ausgangscode, der gestellt werden. Es ist jedoch häufig zweckmäßig, andann
an den Stellen gespeichert wird, aus denen M1 statt die Folgefrequenz der Entfernungsimpulse auf
31 32
die Anzahl gleich langer Entfernungselemente zu re- übertragen, in dem das Ausgangssignal des Zählers
duzieren, die Folgefrequenz der Entfernungsimpulse 141 als Eingangssignal für den Zähler 47 benutzt
hoch zu wählen und den Mittelwert aus den Daten wird, abgesehen von den Modifikationen zum Zwecke
einer gleichen Anzahl aufeinanderfolgender Entfer- der Mittelung benachbarter Linien,
nungselemente für jedes zu speichernde Element zu 5 Ein Modulo-4-Zähler 142 dient im wesentlichen
bilden. Wenn beispielsweise für jede Linie 1000 Ent- der gleichen Funktion bei der Linienmittelung wie
fernungsimpulse erzeugt werden und nur 250 Ent- der Modulo-4-Zähler bei der Mittelung der Entfer-
fernungselemente für jede Linie gespeichert werden nungslemente. Der Zähler bestimmt die Anzahl der
können, von denen jedes Entfernungselement in einen zu mittelnden Datenlinien durch Teilen der Anzahl
vierstelligen Code umgesetzt wird, sieht die Erfin- 10 der Impulse, die dem Schrittschalter 51 zugeführt
dung eine Mittelwertbildung der Video-Echosignale werden, durch die Anzahl der zu mittelnden Linien,
aus jeweils vier aufeinanderfolgenden Entfernungs- Diese Anzahl ist hier wiederum 4, jedoch nur aus
elementen und Speicherung des Mittelwertes als ein- Gründen der Zweckmäßigkeit, weil diese Anzahl
zelnes Entfernungselement vor. Das Ergebnis ist eine jeder ganzen Zahl gleich sein kann, jedoch wird eine
vollständigere Speicherung der verfügbaren Infor- i5 durch 2 dividierbare Zahl bevorzugt, damit einander
mation. Das gleiche gilt für die Mittelwertbildung aus entsprechende Datenelemente auf einfache Weise
benachbarten Linien, die Element für Element er- durch diese Zahl geteilt werden können,
folgt, wenn mehr Linien abgetastet als gespeichert Wenn jedes Mikrowort einer bestimmten Linie zur
werden. Übertragung von den Schieberegistern 136 auf den
Um das Verständnis der Art und Weise zu ver- so Pufferspeicher 41 bereit ist, wird der Pufferspeicher in
einfachen, in der diese Abwandlungen angewendet der gleichen Weise adressiert, wie es an Hand von
werden, sind die wesentlichen Teile des modifizierten Fig. 6 beschrieben worden ist, jedoch mit zwei Ab-
Grundsystems in Fig. 12 dargestellt und mit den weichungen. Jeder zur Speicherung von vier vierstel-
gleichen Bezugsziffern bezeichnet wie in F i g. 6, ab- !igen Datenelementen adressierte Platz hat tatsäch-
gesehen davon, daß die vier Schieberegister 43 bis 46 25 lieh eine Länge von 24 Bits, weil die Summe vier-
als einziger Funktionsblock 136 veranschaulicht sind. stelliger Zahlen östellig sein kann und die Genauig-
Es versteht sich jedoch, daß ebenso, wie die Erfin- keit erfordert, daß alle Stellen erhalten bleiben, bis
dung nicht auf das Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 eine Übertragung auf den Hauptspeicher erfolgt. Erst
beschränkt ist, diese Modifikationen nur als Beispiel zu dieser Zeit werden die vier höchststelligen Ziffern
und nicht zur Beschränkung an Hand einer speziellen 30 jeder Gruppe von sechs Ziffern als Mittelwertdaten
Ausführungsform beschrieben werden. Beispielsweise für ein bestimmtes Entfernungselement übertragen,
könnte eine analoge Mittelwertbildung an Stelle der Der andere Unterschied besteht darin, daß, bevor der
digitalen Mittelwertbildung für eine beliebige Anzahl Zähler den Stand 4 erreicht, also wenn er den Stand 3
aufeinanderfolgender Entfernungselemente verwendet erreicht, ein Decodierer 143 diesen Stand feststellt
werden. Allerdmgs wird die digitale Technik bevor- 35 und einen reinen Lesezyklus des Pufferspeichers 41
zugt, insbesondere wenn die Anzahl aufeinanderfol- einleitet, um den Inhalt des adressierten Speicher-
gender Entfernungselemente, aus denen der Mittel- platzes in vier östellige Pufferregister zu übertragen,
wert zu bilden ist, durch 2 teilbar ist. Die vier Bits jedes Entfernungselementes in den
Zur Mittelung der Daten aus vier aufeinanderfol- Pufferregistern 136 werden zu den letztstelligen vier
genden Entfernungselementen wird ein 6-Bit-Addie- 40 Bits entsprechender Entfernungselementdaten in den
rerl37 in Verbindung mit einem 4-Bit-Eingangs- Pufferregistern 144 über einen östelligen Parallelregister 138 und einem 6-Bit-Akkumulator 139 ver- addiererl45 addiert. Alle Summen- und Ubertragswendet.
Wahrend jedes Entfernungsimpulses wird der ziffern werden dann gespeichert, wenn der Zähler 47
Analog-Digital-Umsetzer 111 gelöscht, indem die den Stand 4 erreicht, um einen Schreibzyklus einzuletzte
vierstellige Zahl in das Eingangsregister 138 45 leiten und den Adressenzähler 49 um 1 zu erhöhen,
übertragen wird. Nach einer kurzen Verzögerung, die Wenn das Flipflop 57 gestellt wird, um eine Übervon einem Glied 140 eingeführt wird, wird der Inhalt tragung auszulösen, wie es oben an Hand von Fig. 6 des Eingangsregisters 138 zu dem Inhalt des Akku- beschrieben worden ist, wird ein Block von Linienmulatorsl39 mit Hilfe des 6stelligen Paralleladdie- daten in den Hauptspeicher übertragen, und es reis 137 addiert. Die Summe wird dann im Akkumu- 50 werden die 24 Bitplätze der übertragenen Mikro-Iatorl39 gespeichert. Nach vier solcher Additions- Wörter gelöscht. Zu diesem Zweck erfolgt das Lesen zyklen, die durch einen Modulo-4-Zähler 141 be- jedes Mikrowortes als reine Leseoperation unter Verstimmt sind, wird der Akkumulator gelöscht, wäh- wendung der Technik, bei der die Information beim rend die vier höchststelligen Ziffern seines Inhaltes Lesen zerstört wird, indem ein Kern in den Zustand in die Schieberegister 136 als das nächste zu spei- 55 einer binären 0 gebracht werden muß, wenn eine bichernde Datenelement übertragen. Da nur die vier näre 1 ausgelesen werden soll. Der Hauptspeicher höchststelligen Ziffern übertragen werden, wird der nimmt jedoch nur die vier höchststelligen Bits jedes Mittelwert der vier Echo-Videosignale, die im Akku- östelligen Datenelementes in Gruppen von vier Bits nullator summiert worden sind, als Datenelement für auf, um das löstellige Mikrowort zu bilden, das bei das Echo-Videosignal benutzt. Die durch das Glied 6° der Übertragung eines Blockes von Liniendaten be- 140 eingeführte Verzögerung ist ausreichend lang, um handelt worden ist. Zu diesem Zweck genügt es, die ein Löschen des Akkumulators zu ermöglichen, be- Ausgänge des Pufferspeichers selektiv mit den Datenvor das Ansammeln des ersten der nächsten vier EIe- eingängen des Hauptspeichers zu verbinden,
mente der zu mittelnden digitalen Daten zugelassen Obwohl diese Mittelwertbildung nicht an Hand wird. Sobald vier Mittelwerte in die Schieberegister 65 einer bestimmten Abtastschema-Umsetzung be- 136 übertragen worden sind, werden sie in der glei- schrieben worden ist, versteht es sich, daß sie bechen Weise, wie es an Hand der F i g. 6 beschrieben sonders für die Panoramadarstellung und die Abworden ist, als Mikrowort in den Pufferspeicher 41 tastung einer vorbeilaufenden Szene nützlich ist und
übertragen wird. Nach einer kurzen Verzögerung, die Wenn das Flipflop 57 gestellt wird, um eine Übervon einem Glied 140 eingeführt wird, wird der Inhalt tragung auszulösen, wie es oben an Hand von Fig. 6 des Eingangsregisters 138 zu dem Inhalt des Akku- beschrieben worden ist, wird ein Block von Linienmulatorsl39 mit Hilfe des 6stelligen Paralleladdie- daten in den Hauptspeicher übertragen, und es reis 137 addiert. Die Summe wird dann im Akkumu- 50 werden die 24 Bitplätze der übertragenen Mikro-Iatorl39 gespeichert. Nach vier solcher Additions- Wörter gelöscht. Zu diesem Zweck erfolgt das Lesen zyklen, die durch einen Modulo-4-Zähler 141 be- jedes Mikrowortes als reine Leseoperation unter Verstimmt sind, wird der Akkumulator gelöscht, wäh- wendung der Technik, bei der die Information beim rend die vier höchststelligen Ziffern seines Inhaltes Lesen zerstört wird, indem ein Kern in den Zustand in die Schieberegister 136 als das nächste zu spei- 55 einer binären 0 gebracht werden muß, wenn eine bichernde Datenelement übertragen. Da nur die vier näre 1 ausgelesen werden soll. Der Hauptspeicher höchststelligen Ziffern übertragen werden, wird der nimmt jedoch nur die vier höchststelligen Bits jedes Mittelwert der vier Echo-Videosignale, die im Akku- östelligen Datenelementes in Gruppen von vier Bits nullator summiert worden sind, als Datenelement für auf, um das löstellige Mikrowort zu bilden, das bei das Echo-Videosignal benutzt. Die durch das Glied 6° der Übertragung eines Blockes von Liniendaten be- 140 eingeführte Verzögerung ist ausreichend lang, um handelt worden ist. Zu diesem Zweck genügt es, die ein Löschen des Akkumulators zu ermöglichen, be- Ausgänge des Pufferspeichers selektiv mit den Datenvor das Ansammeln des ersten der nächsten vier EIe- eingängen des Hauptspeichers zu verbinden,
mente der zu mittelnden digitalen Daten zugelassen Obwohl diese Mittelwertbildung nicht an Hand wird. Sobald vier Mittelwerte in die Schieberegister 65 einer bestimmten Abtastschema-Umsetzung be- 136 übertragen worden sind, werden sie in der glei- schrieben worden ist, versteht es sich, daß sie bechen Weise, wie es an Hand der F i g. 6 beschrieben sonders für die Panoramadarstellung und die Abworden ist, als Mikrowort in den Pufferspeicher 41 tastung einer vorbeilaufenden Szene nützlich ist und
33 34
auf diese Betriebsarten beschränkt werden kann, inr sind. Der Zyklus wird dann wiederholt, wenn die
dem die zur Mittelwertbildung dienenden Kreise mit Daten Linie für Linie berichtigt worden sind. Dieses
Hilfe der Betriebsartenschalter für alle anderen Be- Vorgehen setzt das Abtasten in nur einer Richtung
triebsarten abgeschaltet werden. Bei der Betriebsart voraus, was, wenn überhaupt, nur selten erfolgt, oder
»vorbeilaufende Szene« befindet sich der Relaiskon- 5 ein kontinuierliches Abtasten für die Darstellung
takt KIc in seiner anderen Ste llung, wie es an Hand einer vorbeilaufenden Szene unter Verwendung von
der F i g. 6 beschrieben worden ist. nur m Linien. Für eine zweiseitige Abtastung wird als
Eine andere Anordnung zur Mittelung der Daten- Zähler 150 vorzugsweise ein Aufwärts-Abwärtslinien
ohne Vergrößerung des Speichers über vier Bits Zähler verwendet, der bis zu 2m aufwärts und dann
pro Element erfordert vier 4stellige Addierer und io wieder zurückzählt, wenn die Linien in einem vollvier
4stellige Register für die Blöcke 145 und 144. ständigen Zyklus abgetastet werden. Auf diese Weise
Jeder Addierer ist dann mit dem Pufferspeicher 41 so werden Elemente der gleichen Linie dem gleichen
verbunden, daß seine Summe durch 2 geteilt wird. Block des Speichers zugeführt, wenn das Radargerät
Das geschieht auf einfache Weise durch Speichern vorwärts und rückwärts abtastet. Der Zähler 150 wird
des Übertragers und der drei höchststelligen Binär- 15 demnach vorzugsweise aufwärts und abwärts mit den
ziffern als »Mittelwert«, der besser als geschätzter Abtastimpulsen des Radargerätes betrieben, während
laufender Mittelwert bezeichnet werden kann, um der Zähler 151 mit den Entfernungsimpulsen beihn
von dem wahren Mittelwert zu unterscheiden. Für trieben wird.
die Zwecke dieser Erfindung soll jedoch der Aus- Der zweite Zähler 151 zählt mit einer höheren Ge-
druck »Mittelung« sowohl die Berechnung des 20 schwindigkeit als der erste Zähler 150 und dient dawahren
Mittelwertes als auch jede Technik zur zu, aufeinanderfolgende Speicherplätze des Haupt-Schätzung
eines Mittelwertes umfassen. Demnach Speichers 152 zur Speicherung eintreffender Daten zu
wird bei der Addierung jedes Elementes die Summe adressieren. Wird angennommen, daß ein Block von
durch 2 geteilt und als »Mittelwert« gespeichert. Liniendaten 2" Elemente enthält, umfaßt der zweite
Wenn die Summe eine ungerade Zahl ist, rundet diese ,25 Zähler 151 η Stufen und beginnt automatisch erneut
Mittelungstechnik effektiv die Summe auf die nächst von 0 an zu zählen, nachdem 2" aufeinanderfolgende
niedrigere gerade Zahl beim Teilen durch 2 ab.Diese Speicherplätze adressiert worden sind. Um zu geTechnik
bringt einen weiteren Fehler mit sich, indem währleisten, daß die Rückstellung auf 0 zu Beginn
die ersten Linienelemente einer Liniengruppe durch 2 jeder neuen linie erfolgt, wird jedoch der zweite
gemittelt werden. Die Auswirkung dieses Fehlers 39 Zähler 151 immer dann zurückgestellt,. wenn der
nimmt jedoch in dem Maße ab, wie die Anzahl der Stand des ersten. Zählers erhöht wird.
Linien der Gruppe zunimmt. Wenn eine größere Ge- Zur Darstellung werden die gespeicherten Daten
Linien der Gruppe zunimmt. Wenn eine größere Ge- Zur Darstellung werden die gespeicherten Daten
nauigkeit gefordert wird, kann leicht dafür Sorge ge- unter Verwendung zweier zusätzlicher Zähler 153 und
tragen werden, daß die Daten der ersten Linie einer 154 ausgelesen. Der Zähler 153 enthält m Stufen und
Gruppe im Speicher gemittelt werden, ohne daß unter 35 wird von einem Adressenwähler 155 in Abhängigkeit
der Steuerung des Zählers 142 eine Teilung durch 2 von einem Schreibsignal an die Stelle des Zählers 150
erfolgt, beispielsweise durch Ändern der Verbindung gesetzt, wenn das Schreibsignal nicht »wahr« ist. Der
gen zwischen dem Addierer 145 und dem Puff err Zähler 154 enthält nur n—l Stufen und wird von dem
speicher 41. Der Mittelwert ist dann nur mit dem Adressenwähler an die Stelle des Zählers 151 gesetzt,
Fehler behaftet, der daraus entsteht, daß jede Zwi- 40 aber nur für Stellen, die von der letzten Bitstelle des
schensume durch 2 und nicht die Summe aller EIe- Zählers 151 abweichen. Die letzte Stelle des Zählers
mente durch die Gesamtzahl der Elemente der zu 151 wird durch einen einstufigen Zähler B2 ersetzt,
mittelnden Gruppe geteilt wird. der zu dem Zähler 154 in Serie geschaltet ist.
Die verschiedenen, an Hand der F i g. 7 beschrie- Der Zähler 153 wird von einem Oszillator 156 mit
benen Darstellungsarten machen von einer Kathoden- 45 einer Frequenz gespeist, die für die Darstellung einer
strahlröhre und Steuerschaltungen für die richtige bestimmten Linie erwünscht ist. Wenn das letzte EIe-Strahlablenkung
in solcher Weise Gebrauch, daß das ment einer bestimmten Linie zur Darstellung gelesen
Datenfeld bei der Darstellung jeweils die richtige ist, erhöht das Ausgangssignal der höchsten Bitstelle
Orientierung hat. Beispielsweise wird der Strahl bei dieses Zählers den Stand des Zählers 154. Wenn der
der Betriebsart »vorbeilaufende Szene« längs hori- 5° einstufige Zähler B2 gestellt ist, werden nur ungeradzontaler
Linien abgelenkt, wogegen bei der B-Dar- zahlige Linien der gespeicherten Daten adressiert,
stellung der Strahl vertikale Linien beschreibt. Wenn während der Zähler 154 um 2n~1 Zählungen erhöht
dann die Daten einer B-Abtastung auf einem üblichen wird. Das Ausgangssignal der höchsten Stufe stellt
Fernsehmonitor dargestellt werden, befindet sich der dann den einstufigen Zähler B2 zurück, während der
Boden der dargestellten Szene an der linken Seite der 55 Zähler 154 auf 0 zurückkehrt, um die erste der
Bildröhre. geradzahligen Linien zu adressieren. Auf diese Weise
F i g. 13 veranschaulicht eine Technik, die bei der werden alle Linien eines Feldes in geradzahligen und
Erfindung angewendet werden kann, um die Daten ungeradzahligen Gruppen gelesen, um die Komvon
vertikal abgetasteten Linien, also von Linien, die patibilität mit der üblichen Halbbilddarstellung bei
von einer Grundlinie ausgehen und orthogonal dazu 60 einem Fernsehmonitor 157 herzustellen,
verlaufen, wie bei einer B-Abtastung, zu speichern Wenn die Datenelemente aus dem Hauptspeicher
verlaufen, wie bei einer B-Abtastung, zu speichern Wenn die Datenelemente aus dem Hauptspeicher
und die Daten mit vertikalen Linien auf einem üb- 152 ausgelesen werden, werden sie von einem Digilichen
Fernsehmonitor darzustellen. Diese Technik tal-Analog-Umsetzer 158 in eine analoge Form gebesteht
in der Anwendung zweier Zähler 150 und 151 bracht. Das Ausgangssignal des Digital-Analog-Umzur
Adressierung eines Hauptspeichers 152 in solcher 65 setzers speist einen Videoverstärker 159 im Monitor.
Weise, daß der Stand des Zählers 150 jedesmal er- Zur Synchronisation sind mit den Ausgängen der
höht wird, wenn eine neue Linie abgetastet werden höchststelligen Bits der Zähler 153 und 154 Synsoll,
bis alle 2m Linien des Feldes abgetastet worden chronisationsgeneratoren für die Horizontal- und
Vertikalablenkung verbunden. Die Verbindungen können durch übliche ÄC-Koppelkreise an den Eingängen
der Synchronisationsgeneratoren erfolgen, damit die horizontalen und vertikalen Ablenksignale
durch die Rückflanken der Ausgangssignale der höchststelligen Bits der Zähler 154 und 153 synchronisiert
werden, also in dem Augenblick, in dem die Ausgangssignale der Zähler Null werden.
Es sei angenommen, daß die Synchronisationsgeneratoren 160 Ablenkgeneratoren enthalten, was
durch zwei Steuerleitungen angedeutet ist, die zum Steuerteil der Kathodenstrahlröhre 161 führen. In
der Praxis ist der Strahlablenkkreis der Kathodenstrahlröhre mit einer Genauigkeit von etwa 5 % auf
die Ablenkfrequenz abgestimmt. Die Eingangssignale für die Synchronisationsgeneratoren 160 werden dann
dazu benutzt, um eine Feinabstimmung auf die genaue Ablenkfrequenz zu bewirken, die von dem
Oszillator 156 bestimmt wird. Da die Ablenkkreise üblicher Monitoren auf die Abtastung 525 Linien
mit einer Frequenz von 15 750 Linien pro Sekunde abgestimmt sind, muß der Oszillator 156 auf eine
Frequenz von etwa 15,75-2m kHz abgestimmt werden,
wenn jede horizontal dargestellte Linie 2m Datenelemente
enthält, nämlich je ein Element von jeder der 2m Linien, die von dem Radargerät abgetastet
werden.
Die Synchronisationsgeneratoren 160 sind auch mit einem Dunkelsteuerungsverstärker 162 verbunden,
der das Videosignal während des Strahlrücklaufes zwischen der Wiedergabe der einzelnen Linien
und der Felder unterdrückt. Da sowohl für den Linien- als auch den Feldrücklauf eine endliche Zeit
benötigt wird, werden, vom Betrachter aus gesehen, an der linken und der oberen Seite der Kathodenstrahlröhre
161 einige Daten verlorengehen. Diese Daten stammen jedoch aus dem Randgebiet des vom
Radargerät abgetasteten Feldes und sind nicht von Bedeutung, wenn das abgetastete Feld größer ist als
der tatsächlich interessierende Bereich.
Zur Verwirklichung des Hauptspeichers 152 wird ein Speicher mit wahlfreiem Zugriff bevorzugt, der
eine ununterbrochene Darstellung ermöglicht, außer wenn ein Datenelement umgewandelt und in einem
Pufferregister gespeichert worden ist. Der Pufferspeicher 12 nach F i g. 1 würde demnach ein einfaches
Ausgangs-Pufferregister für den Analog-Digital-Umsetzer 11 sein. Während die Darstellung der
Elemente erfolgt, findet auch die Abtastung der Elemente statt, jedoch mit einer geringeren Geschwindigkeit,
so daß die Felddaten kontinuierlich berichtigt werden können, ohne daß es der Beobachter bemerkt.
Jeder Entfernungsimpuls stößt einen Schreibsteuersignalgenerator 163 an, der ein Signal erzeugt,
das einen Schreibzyklus für den Hauptspeicher 152 von ausreichender Länge einleitet, nachdem eine genügende
Zeit zur Verfügung stand, die es dem Adressenwähler 155 ermöglichte, sich auf eine neue, von
den Zählern 150 und 151 angegebene Adresse einzustellen. Die Auswahl der Zähler 150 und 151 erfolgt
mit Hilfe von UND-Gliedern, wie beispielsweise dem UND-Glied 165, die direkt mit dem
Schreibsteuersignalgenerator 163 verbunden sind. Zu allen anderen Zeiten wählt der Adressenwähler 155
Adressen aus, die von den Zählern 153 und 154 geliefert werden, und zwar mit Hilfe von UND-Gliedern,
wie dem UND-Glied 166, die mit dem Schreibsteuersignalgenerator 163 über ein Negationsglied
167 verbunden sind. Die jeweils für den Hauptspeicher 152 gewählte Adresse wird dem Hauptspeicher
über ODER-Glieder, wie dem ODER-Glied 168, zugeführt.
Während diese Methode der orthogonalen Darstellung in solchen Fällen in Verbindung mit üblichen
Fernsehmonitoren angewendet werden kann, in denen die abgetasteten Linien vertikal dargestellt werden
müssen, kann sie nicht in solchen Fällen benutzt werden, bei denen die abgetasteten Linien horizontal
darzustellen sind, ohne daß die Verbindungen der Zähler 150 und 151 mit dem Adressenwähler 155
vertauscht wird, damit die Blöcke von Liniendaten horizontal gespeichert werden. Diese Vertauschung
kann leicht mit Hilfe von Betriebsarten-Steuerschaltern beispielsweise für die Darstellung einer vorbeilaufenden
Szene im Gegensatz zu einer B-Darstellung erfolgen, vorausgesetzt, daß der Zähler auch von
einem Aufwärts-Abwärts-Zähler bei der B-Abtastung zu einem normalen oder Modulo-M-Zähler umgewandelt
wird, der bei der Betriebsart »vorbeilaufende Szene« nur aufwärts zählt.
Es versteht sich, daß diese Methode des orthogonalen Lese-Schreib-Betriebes eines Abtastschema-Umsetzers
auf viele verschiedene Weisen verwirklicht werden kann und dabei viele der an Hand der
F i g. 6 bis 12 beschriebenen Techniken Anwendung finden können. Jede solche Verwirklichung
kann so ausgebildet sein, daß die Eigenheiten des gewählten Hauptspeichers ausgenutzt werden und von
einem Pufferspeicher derart Gebrauch machen, die benötigt wird, um die Betriebseigenschaften des Systems
zu verwirklichen, die von einem einfachen Pufferregister am Ausgang eines Analog-Digital-Umsetzers
oder dem Ausgang eines Mittelwertbildners bis zu einem Pufferspeicher reichen, der in der Lage
ist, die Daten mehrerer Linienblöcke zu speichern und mit einer bedeutend höheren Geschwindigkeit zu
arbeiten als der Hauptspeicher. Erforderlich ist lediglich, daß der Hauptspeicher einer Matrix gleicht, damit
bei allen Betriebsarten, außer derjenigen »vorbeilaufenden Szene«, jeder Block von Liniendaten in
einer besonderen Spalte mit je einem Element pro Zeile gespeichert werden kann und umgekehrt für die
Betriebsart »vorbeilaufende Szene«, und die Reihen gespeicherter Daten in ungeradzahligen und geradzahligen
Feldern zur Darstellung ausgelesen werden können, unabhängig davon, wie die Blöcke der Liniendaten
in der Matrix zur Vervollständigung eines Feldes gespeichert wurden. In dieser Hinsicht sei
bemerkt, daß die Daten einer Panoramaabtastung in der gleichen Weise gespeichert werden wie die Daten
einer B-Abtastung und demnach in der gleichen Weise wie die Daten der B-Abtastung wiedergegeben
werden. Wenn eine Panoramadarstellung gewünscht wird, ist eine weitere Datenumwandlung erforderlich,
damit die Darstellung der abgetasteten Linien in einem Punkt an der Grundlinie des Fernsehmonitors
zusammenzulaufen scheint.
Obwohl spezielle Ausführungsformen der Erfindung unter Verwendung spezieller Arten von Speichern
für verschiedene Abtastmuster und zum Umwandeln der von Radargeräten mit niedriger Frequenz
gelieferten Daten in hohe Datenfrequenzen für die Darstellung auf einer Kathodenstrahlröhre behandelt
worden sind, versteht es sich, daß auch andere Arten von Digitalspeichern benutzt und daß die beschriebenen
Methoden auch für andere Abtastmuster
benutzt werden können, beispielsweise für eine C-Abtastung, die der B-Abtastung gleicht, jedoch Azimut
und Elevation als Abtastkoordinaten verwendet. Die gleiche Technik kann auch für andere Umsetzungen
benutzt werden, beispielsweise die Umsetzung
hoher Datenfrequenzen in niedere Datenfrequenzen. Unabhängig von der Art der Umsetzung kann weiterhin
für eine Farbdarstellung Sorge getragen werden, indem die in den Hauptspeicher zu übertragenden
Daten in geeigneter Weise codiert werden.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (18)
1. Abtastschema-Umsetzer zur Verarbeitung der Videosignale, die von einem Sensor geliefert
werden, der ein Gesichtsfeld mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit nach einem aus aufeinanderfolgenden
Linien bestehenden, vorbestimmten Muster abtastet, insbesondere zur Verarbeitung
der Videosignale eines Radargerätes, dadurch gekennzeichnet, daß ein Analog-Digital-Umsetzer
(11) vorhanden ist, der die Videosignale in Elemente digitaler Daten umsetzt, daß mit dem Analog-Digital-Umsetzer (11) eine
Speicheranordnung (12,13) verbunden ist, welche die Elemente digitaler Daten nacheinander empfängt
und in einer bestimmten Ordnung speichert, und daß mit der Speicheranordnung (12,13) eine
Leseeinrichtung gekoppelt ist, welche die gespeicherten Daten mit einer von der vorbestimmten
Geschwindigkeit abweichenden Geschwindigkeit und/oder nach einem von dem vorbestimmten
Muster abweichenden Muster aus der Speicheranordnung (12, 13) ausliest und einem Darstellungsgerät
(14) zuführt, von dem die Daten wiederum in Form eines aus aufeinanderfolgenden Linien bestehenden Bildes wiedergegeben werden.
2. Abtastschema-Umsetzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (10) das
Gesichtsfeld zyklisch abtastet und diskrete Videosignale liefert, daß jedes der von dem Analog-Digital-Umsetzer
(11).gebildeten Elemente digitaler Daten den Mittelwert einer Anzahl in einer
Linie aufeinanderfolgender diskreter Videosignale bildet, daß alle zu einer bestimmten Linie gehörenden
Elemente digitaler Daten in einem vorbestimmten Block der Speicheranordnung (12, 13)
gespeichert werden, daß das Lesegerät der gespeicherten Daten aus der Speicheranordnung
(12,13) zur wiederholten Darstellung aller Linien des Musters in einer bestimmten Ordnung ausliest
und daß das Darstellungsgerät (14) die Daten in der gleichen Folge wiedergibt, in der sie im Gesichtsfeld
abgetastet werden.
3. Abtastschema-Umsetzer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicheranordnung
(12,13) einen Pufferspeicher (12) und einen Hauptspeicher (13) umfaßt, von denen
der Pufferspeicher (12) die Elemente digitaler Daten vom Analog-Digital-Umsetzer (11) empfängt
und die zu einer Linie gehörenden Daten in einem Block speichert, wogegen der Hauptspeicher (13)
die zu einer Linie gehörenden Elemente digitaler Daten in Blockform vom Pufferspeicher (12) empfängt
und an einer vorbestimmten, der entsprechenden Linie zugeordneten Adresse speichert.
4. Abtastschema-Umsetzer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Element digitaler
Daten aus einer Binärzahl mit k Ziffern besteht, welche für die Amplitude des Videosignals
charakteristisch ist, und daß der Pufferspeicher (41) eine Einrichtung (43, 44, 45, 46)
zur vorübergehenden Speicherung der Binärzahlen in der richtigen Folge als Mikrowörter und
zur Übertragung der Mikrowörter in Gruppen, von denen jede ein Wort umfaßt, in den Block
umfaßt, der aus η Wörtern besteht, wobei k und η ganze Zahlen sind und das Produkt aus k
und η gleich der Anzahl der zu einer Linie gehörenden Elemente digitaler Daten ist.
5. Abtastschema-Umsetzer nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Pufferspeicher
(41) Blöcke in einer Anzahl enthält, die gleich oder kleiner ist als die Gesamtzahl der
während eines Zyklus abgetasteten Linien, und eine Folgesteuerung (51) vorgesehen ist, welche
die Wörter aufeinanderfolgender abgetasteter Linien in aufeinanderfolgende Blöcke leitet und
diese Blöcke die Wörter zyklisch empfangen, daß der Pufferspeicher (41) zusammen mit jedem
einer Linie zugeordneten Block von η Wörter eine Identifizierungsnummer speichert, die mit
der vorbestimmten, der entsprechenden Linie zugeordneten Adresse des Hauptspeichers (40)
übereinstimmt, und daß der Hauptspeicher (40) auf die Identifizierungsnummer eines gegebenen
Datenblockes anspricht, um den Datenblock aus dem Pufferspeicher (41) in den entsprechenden
Block des Hauptspeichers (40) zu übertragen.
6. Abtastschema-Umsetzer nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dessen Darstellungsgerät der
Suche von Zielen in dem abgetasteten Gesichtsfeld dient, dadurch gekennzeichnet, daß der
Hauptspeichen (40) η Speicherblöcke enthält, um für jede abgetastete Linie die Entwicklung
während η vorangegangener Abtastungen darstellen zu können, und das Darstellungsgerät (78)
η vorausgegangene Bilder in der Weise gleichzeitig wiedergibt, daß einander entsprechende Linien
dicht nebeneinanderliegen, so daß ein echtes Ziel an einer Häufung von Zielpunkten erkennbar ist,
während die Videosignale unechter Ziele vereinzelt auftreten.
7. Abtastschema-Umsetzer nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
der Sensor (10) zur Suche von Zielen in dem Gesichtsfeld eingerichtet ist und der Hauptspeicher
(40) η Speicherzellen für jedes digitale Datenelement einer abgetasteten Linie aufweist, wobei
η eine willkürliche ganze Zahl ist, welche die Anzahl der Binärziffern eines Intensitätscodes angibt,
der für ein ein gültiges Ziel, das während des letzten Abtastzyklus festgestellt worden ist,
anzeigendes Datenelement gespeichert wird und im Darstellungsgerät (78) die maximale Intensität
hervorruft, daß der Hauptspeicher (40) weiterhin eine Einrichtung zum Ändern des Intensitätscodes
eines vorhandenen gespeicherten Datenelementes umfaßt, die immer dann den Intensitätscode
um eine gleiche Stufe verändert, wenn das Datenelement bei einer folgenden Abtastung
auf den neuesten Stand gebracht wird und von dem Sensor (10) kein Ziel festgestellt worden ist.
8. Abtastschema-Umsetzer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Anzahl der von dem Sensor (10) abgetasteten Linien um den Faktor m größer
ist als die Anzahl der in der Speicheranordnung (41) zum Zwecke der Darstellung speicherbaren
Linien und die Speicheranordnung eine Einrichtung (144, 145) zur Bildung des Mittelwertes aus
m aufeinanderfolgenden Linien durch Mittelung einander entsprechender Elemente der m Linien
aufweist.
9. Abtastschema-Umsetzer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich-
net, daß der Sensor (10) eine Blicklinie periodisch abtastet und rechtwinklig zur Abtastrichtung
bewegt wird, so daß eine vorbeilaufende Szene abgetastet wird, und die den Blicklinien
zugeordneten Elemente digitaler Daten, die in der Speichereinrichtung (41) in Blöcken gespeichert
sind, zum Zwecke der Darstellung derart ausgelesen werden, daß alle Linien in einem Bild
erscheinen und der Datenblock der zuletzt abgetasteten Blicklinie zu Beginn eines Bilddarstellungszyklus
zuerst ausgelesen wird.
10. Abtastschema-Umsetzer nach den Ansprüchen 5 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die
jedem Datenblock zugeordnete Identifizierungsnummer von einem Zähler (65) erzeugt wird, der
von einer Signalquelle (66) gespeist wird, deren Frequenz der Geschwindigkeit proportional ist,
mit der der Sensor die vorübergehende Szene abtastet.
11. Abtastschema-Umsetzer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Speicherung
der Identifizierungsnummern eine Anzahl besonderer Register (52) vorhanden ist, von denen
jedes eine Identifizierungsnummer aufzunehmen vermag, und die Anzahl der Register der Anzahl
der im Pufferspeicher (41) enthaltenen Blöcke gleich ist.
12. Abtastschema-Umsetzer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung
(51) zur zyklischen Auswahl der besonderen Register (52) vorhanden ist, die in Abhängigkeit
von dem Sensor (10) zu Beginn einer jeden Linie ein neues Register auswählt, und daß durch
die Auswahl des Registers ein bestimmter Block des Pufferregisters (41) adressiert wird, damit in
diesem Block die durch Abtasten der Linie gewonnenen Daten gespeichert werden.
13. Abtastschema-Umsetzer nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß für jedes
Register (52) ein Komparator (56) vorhanden ist, der die im Register (52) gespeicherte Identifizierungsnummer
mit der Adresse eines bestimmten Bereichs des Speichers (40) vergleicht und bei Übereinstimmung die Übertragung eines
Datenblockes von dem zugeordneten Block des Pufferspeichers (41) an die Adresse des Hauptspeichers
(40) veranlaßt.
14. Abstastschema-Umsetzer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Sensor (10) zur zyklischen Abtastung einer Anzahl verschiedener Ebenen in
einer Anzahl von Linien eingerichtet ist und die von den Linien abgeleiteten Elemente digitaler
Daten in Blöcken gespeichert werden, die je einer Linie einer Ebene zugeordnet sind, und daß
eine Einrichtung (96, 97, 98) zum Auswählen der nur einer bestimmten Ebene oder aller Ebenen
zugeordneten Linien zum Zwecke der Darstellung nur einer Ebene bzw. der Überwachung
des ganzen Gebietes vorhanden ist.
15. Abtastschema-Umsetzer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Speichereinrichtung (152) m Speicherblöcke umfaßt, und zwar je einen für
jede von dem Sensor abgetastete Linie, und den Blöcken m aufeinanderfolgende Adressen zugeordnet
sind, daß jeder Block η Speicherstellen umfaßt, nämlich eine für jedes Element der digi-
talen Daten, und den Speicherstellen η aufeinanderfolgende
Adressenzahlen zugeordnet sind, daß eine Einrichtung zur Adressierung der aufeinanderfolgenden
Speicherstellen eines gegebenen Blockes durch eine zusammengesetzte Adresse mit m und η Binärziffern vorhanden ist und der
Wert der von den η Binärziffern gebildeten Binärzahl bei jedem zu speichernden Element um
den Wert »1« erhöht wird, und daß eine Einrichtung zur Änderung des Wertes der von den
m Binärziffern gebildeten Binärzahl um »1« beim Auslösen der Abtastung einer nächsten Zeile
durch den Sensor vorhanden ist.
16. Abtastschema-Umsetzer nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine ein mit im
wesentlichen konstanter Frequenz wechselndes Signal liefernde Quelle (156) vorhanden und von
dieser Quelle zwei hintereinandergeschaltete Zähler (153 und 154) gespeist werden, von denen
der erste Zähler die m Ziffern der ersten Adresse und der zweite Zähler die «Ziffern der zweiten
Adresse liefert.
17. Abtastschema-Umsetzer nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Zähler
(154) einen ersten binären Zählerteil mit n — k Stufen und einen zweiten binären Zählerteil (B2)
mit k Stufen aufweist, die hintereinandergeschaltet sind und von denen der zweite Zählerteil die
letzten k Ziffern der η Adressenziffern bildet, so daß die Elemente aller Linien zur Darstellung in
2Ä verschachtelten Bildern mit 2n~k Linien pro
Bild ausgelesen werden.
18. Abtastschema-Umsetzer nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß k = 1 gewählt ist.
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