DE2159104C3

DE2159104C3 - Pulsradarempfänger mit digitalem Bewegtzeichenfilter zeitlich veränderter OurchlaBbandbreite

Info

Publication number: DE2159104C3
Application number: DE19712159104
Authority: DE
Inventors: Hans Dr.-Ing. 8000 Muenchen Koffler
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1971-11-29
Filing date: 1971-11-29
Publication date: 1975-06-05
Also published as: DE2159104A1; DE2159104B2; GB1408409A; FR2161986A1; NL7216131A; FR2161986B1; NL156513B; IT971261B

Description

l - Dz-¹ - E- z-^ä

festgelegten Aufbau verwendet ist, wobei A, B, C₁ D, E Koeffizienten sind und z'¹ die Verzögerung um eine Abtastperiode darstellt.

14. Pulsradarempfänger nach einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei von Festzielen kommenden Echoimpulsen, deren Umhüllende (U) mit steiler Anstiegs- und/ ode; Abfallflanke am Festzeichenfilter (12) auftritt und dadurch Frequenzkomponenten liefert, welche in den Bereich der auszuwertenden Doppler frequenzen fallen, vor dem Eingang des Fest zeichenfilters (12) eine Wichtung mit verschiedenen Wichtungskoeffizienten (A) vorgenommen wird, derart, daß die steilen Anstiegs- und/oder Abfall flanken der Umhüllenden (U) der aus den Echo impulsen abgeleiteten Abtastproben abgeschwächt werden.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Pulsradarempfänger mit einem digitalen Bewegtzeichenfilter zur Verarbeitung von aus mehreren Abtaslwerten bestehenden Impulsfolgen, wobei eine bestimmte Durchlaßbandbreite für dopplerverschobene Echosignale vorgesehen ist, und durch Veränderung der charakteristischen Größe(n) des digitalen ßeweglzcicliennlters während eines Impulszuges die Durchlaßbandbreite einen zeitlich veränderlichen Verlauf aufweist.

Es ist bekannt, bei Puls-Doppler-Radarempfängcrn Bewegtzeichenfilter (Dopplerfilter, »MTI«-Filter) zu verwenden, welche eine Schwächung von Fcstziel-Echosignalen bewirken, während Bewegtziel-Echosigmale praktisch ungeschwächt übertragen werden. Nach dem Bewegtzeichenfilter ist üblicherweise eine

Schwellenschaltung vorgesehen, welche nur noch Signale zur Anzeige gelangen läßt, welche einen vorgegebenen Schwellenwert überschreiten. Diese Signale werden dann als Bewegtziel-Echosignslc bewertet. Als Laufzeit-Bewegtzeichenfilter ausgebildet arbeiten die Bewegtzeichenfilter so, daß jeweils ein um eine Impulsfolgeperiode T verzögerter und ein umerzogener Echoimpuls gegeneinander geschaltet werden. Daneben sin£ als Bewegtzeidienfilter auch Kammfilter höherer Ordnung bekannt, welche im Bereich von Vielfachen der Pulsfrequenz fn Polstellen aufweisen.

Aus der britischen Patentschrift 1 214 371 ist es bekannt, bei einem Pulsradarempfänger die charakteristischein) Größe(n) eines digitalen Bewegtzeichenfilters zu verändern. Diese Änderung wird nur bei Bedarf, nicht während eines Impulszuges vorgenom men, so z. B. dann, wenn in einem Gebiet mit starken »CIutter«-Störungen gearbeitet wird.

Aus dem Buch von Skolnik, M. I., »Radar Handbook«, McGraw-Hill 1970, S. 17-44 bis 17-45, ist es bei einem Pulsradarempfänger bekannt, die charakteristische(n) Größe(n) des digitalen Bewegtzeichenfilters während eines Impulszuges zu verändern. Diese Maßnahme hat ihren Grund darin, daß dort der Abstand von Impuls zu Impuls laufend variiert wird. Die Änderung der Koeffizienten ist dabei allein eine Funktion des variierenden Impulsabstandes.

Bei einem sehr steilen Anstieg und/oder Abfall der Umhüllenden der Echoimpulse eines Festzieles kann es vorkommen, daß am Ausgang des Bewegtzeichenfilters Echosignale auftreten, weiche die Schwelle überschreiten, obwohl sie von Festzielen herrühren. Derartige sehr steile Anstiegs- und/oder Abfallflanken könnenvor allem bei der nicht stetigen Umschaltung bzw. Änderung der Richtcharakteristik einer Radarantenne auftreten. Daneben besteht unter Umständen auch die Möglichkeit, daß bei sehr schnell rotierenden Radarantennen mit sehr schmaler Strahlungskeule die Umhüllenden der einzelnen Echoimpulse bei einem Festziel sehr steil ansteigen kann.

Aus der deutschen Auslegeschrift 1 285 578 ist es bekannt, Echosignale mit einem Faktor zu multiplizieren, der sich z. B. für ein Entfernungsinkrement glockenförmig ändert. Dadurch werden Störungen, die aus unstetigen Änderungen der Echosignale entstehen können, vermieden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in denjenigen Fällen, in welchen am Anfang und/oder Ende eines Impulszeuges Bewegtziele vortäuschende Signalanteile auftreten können, mittels der digitalen Bewegtzeichenfilter eine Abhilfe dahingehend zu schaffen, daß fälschliche Anzeigen bzw. die Auswertung eines Festziel-Echosignals als Bewegtziel-Echosignal weitgehend vermieden sind.

Gemäß der Erfindung, welche sich auf einen Pulsradarempfänger der eingangs genannten Art bezieht, wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Durchlaßbandbreitc am Anfang und/oder Ende der Impulsfolge verringert und demgegenüber im übrigen Teil der Impulsfolge vergrößert ist.

Durch die Erfindung wird gezielt nur in denjenigen Zeitbereichen eines Impulszuges eine Verringerung der Signalcnergie vorgenommen, in denen es in erster Linie zu Störungen kommen kann. Dagegen bleibt der übrige Teil eines Impulszuges bzw. derjenige Teil, welcher außerhalb der durch Störungen beeinträchtigten Zeit liegt, weitgehend unverändert und steht voll für die Auswertung zur Verfügung. Je nachdem, wann die möglichen Störungen auftreten, d. h. am Anfang, am Ende oder sowohl am Anfang ab auch am Ende der Impulsfolge, kann die Veränderung der charakteristischen Größe(n) des digitalen Filters entsprechend eezielt vorgenommen werden.

Besonders vorteilhaft ist die Anwendung der Erfindung dann, wenn die zugehörige Radar-Antennenanordnung eine durch Umschaltung nicht stetig in ihrer Strahlungsrichtung veränderbare Richtcharakteristik aufweist, weil dabei praktisch immer steile Anstiegs- und/oder Abfallflanken der Umhüllenden zu erwarten sind, wenn ein größeres Festziel neu von der Strahlung erfaßt bzw. nicht mehr erfaßt wird. Die Änderung der charakteristischen Größe(n) des digitalenBewegtzeichenfilters kann dann mit besonders kleinen Änderungen der Filterkoeffizienten und damit geringem Aufwand vorgenommen werden, wenn der ursprüngiiche, d. h. vor dem Bewegtzeichenfilter vorhandene Impulszug bereits einer Wichtung unter- »o worfen worden ist. Diese Wichtung wird zweckmäßig so durchgeführt, daß bei von Festzielen kommenden Echoimpulsen, deren Umhüllende mit steiler Anstiegs- und/oder Abfallflanke am Festzeichenfilter auftritt und dadurch Frequenzkomponenten liefert, welche in den Bereich der auszuwertenden Dopplerfrequenzen fallen, bereits vor dem Eingang des Bewegtzeichenfilters eine Wichtung mit verschiedenen Wichtungskoeffizienten vorgenommen wird, derart, daß die steilen Anstiegs- und/oder Abfallflanken der Umhüllenden der Echoimpulse abgeschwächt werden. Durch diese Art der Wichtung der Impulse im Bereich der Anstiegs- und/oder Abfallflanke der Umhüllenden vor dem Bewegtzeichenfilter wird auch bei steil ansteigender Umhüllenden dem entgegengewirkt, daß bei der Auswertung im Bewegtzeichenfilter störende Signalanteile entstehen könne, welche zu einer fälschlichen Anzeige als Bewegtziele führen könnten. Weitere Einzelheiten dieser Art der Störungsunterdrückung sind in eiaer gleichzeitig eingereichten Patentanmeldung (P 2 159 105.9-35) vorgeschlagen.

Die Erfindung sowie Weiterbildungen der Erfindung sind an Hand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein Impuls-Zeitdiagramm von Abtastproben von Echoimpulsen vor dem Bewegtzeichenfilter,

F i g. 2 das Blockschaltbild eines Puls-Doppler-Radargerätes mit Steuerung der charakteristischen Größe(n) des digitalen Bewegtzeichenfiliers nach der Erfindung,

F i g. 3 den Verlauf der Dämpfung des digitalen Bewegtzeichenfilters nach F i g. 2 für verschiedene Koeffizientensätze,

F i g. 4 den Verlauf der Festzielunterdrückung in Abhängigkeit von der Grenzfrequenz des Bewegtzeichenfilters bei verschiedenen Wichtungen.

In F i g. 1 sind die Amplituden A von Impulsen AI bis An eines vom Radarempfänger aufgenommenen Impulszuges dargestellt. In dieser Form können sie vor dem Eingang des Bewegtzeichentilters auftreten, wenn Su z. B. durch Umschaltung der Antennendiarakteristik die Antenne in ihrer neuen Richtung voll auf ein größeres Festziel gerichtet ist. Der Abstand zwischen

den einzelnen Impulsen beträgt T -·-- .- mit fp als

Impulsfolgefrequenz des Radargerätes. Nach dem Analog-Digital-Wandler mit der Abtastfrequenz fa — fp ist von jedem Echoimpuls noch eine Abtastprobe vorhanden. Die Umhüllenden der einzelnen

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Impulse Al bis An ist mit U bezeichnet und gestrichelt Digital-Wandlers haben die Signale die in F i g. 1

dargestellt. Sie steigt im Bereich des ersten Impulses dargesteile Form. Das digitale Bewegtzeichenfilter 12

Al, d.h. zum Beispiel nach der Umschaltung der ist als Filter zweiten Grades dargestellt. In der sym-

Richtcharakteristik, sehr steil an und fällt nach dem bolischen Schreibweise (z-Ebene) gilt für dieses Filter

letzten Impuls A n, d. h. am Ende der Zielbeleuchtungs- 5 die Beziehung

zeit TZ (TZ — Zeit, während der die Richtcharakte- „

ristik der Antenne in eine bestimmte Richtung zeigt H(z) — A -~~~~~~ ~-~~~—~- .

und dabei gegebenenfalls auf ein bestimmtes Ziel 1 — D · z'¹ — E- z~²
gerichtet ist = Zielbeleuchtungszeit) sehr steil ab. Bei

verschiedenen Zielen in jeweils einer Richtung muß io Das Filter weist Multipliziereinrichtungen 13 bis 17 eine entfernungsmäßige Trennung der zugehörigen auf, wobei ein Teil der Koeffizienten, im vorliegenden Echosignale gewährleistet sein, so daß sie nach Zielen Beispiel die Koeffizienten A, D, E der Multipliziergetrennt verarbeitet werden können. einrichtung 13, 14 und 15 zeitlich veränderlich sind

Nach Durchlaufen eines einfachen Laufzeit-Bewegt- und von einem Rechner oder Speicher 18 gesteuert zeichenfilters (Löschstufe) treten (wenn die Impulse »s werden. Die Multipliziereinrichtungen 16 und 17 Al bis An von einem Festziel herrühren) noch zwei weisen im vorliegenden Beispiel feste Koeffizienten Impulse auf, die dick ausgezogen zusätzlich in F i g. 1 auf, wobei der Koeffizient für die Multipliziereinrichdargestellt und mit A'l und A'η bezeichnet sind. Der tung 16 mit B = — 2 und für die Multiplizierein-Impuls A'l entsteht dadurch, daß im Laufzeit- richtung 17 mit C =-■ 1 angenommen ist. Im vorliegen-Bewegtzeichenfilter beim Auftreten des Impulses Al *o den Beispiel könnte die Multipliziereinrichtung 17 in der zugehörigen Verzögerungseinrichtung noch kein weggelassen und die Leitung durchverbunden werden. Signal vorhanden ist und deshalb die Übertragung Weiterhin sind zwei Laufzeiteinrichtungen 19 und 20 ungeschwächt erfolgt. Aus diesem Grund ist der vorgesehen, deren Verzögerungszeit T= 1/fp = \\fa Impuls A'l in seiner Amplitude praktisch unverändert gewählt ist, wobei fp die Impulsfolgefrequenz des und entspricht in seinem Vorzeichen dem Impuls A1 »5 Radargerätes und fa die Abtastfrequenz des Analogvor dem Laufzeit-Bewegtzeichenfilter. Der Impuls A'η Digital-Wandlers und die Taktfrequenz des Digitalentsteht dagegen am Ende der Impulsreihe gegenüber filters ist. Zur Zusammenschaltung der einzelnen dem Impuls An um die Zeit T verzögert dadurch, daß Signalanteile sind Summierstufen 21 bis 24 vorgesehen, in der Verzögerungseinrichtung noch der Impuls A η Die Schaltung des Bewegtzeichenfilters 12 ist im vorhanden ist, während ein korrespondierender unver- 30 einzelnen so aufgebaut, daß auf die Multiplizierzögerter Impuls nicht mehr auftritt. Alle übrigen einrichtui g 13 die Summierstufe 21 folgt, nach der Impulse werden durch das Laufzeit-Bewegtzeichen- eine Verzweigung zur Summierstufe 22 und zur filter gelöscht, d. h. an dessen Ausgang im wesentlichen Verzögerungseinrichtung 19 vorgesehen ist. Vom Auszu Null gemacht. gang der Verzögerungseinrichtung 19 gelangen die

Wenn dem Laufzeit-Bewegtzeichenfilter eine Schwelle 33 Signale einmal über die Multipliziereinrichtung 16 zur

nachgeschaltet wird, deren Schwellenwert in F i g. 1 Summierstufe 22 bzw. über die Multiplizierstufe 14

mit ± W bezeichnet ist, so überschreiten die Impulse zur Summierstufe 24, die ausgangsseitig wiederum

A'l und A'η diese Schwelle, was dazu führt, daß diese mit der Summierstufe 21 verbunden ist. Mit dem

Signale als Bewegtzielsignale angezeigt werden, wäh- Ausgang der Verzögerungseinrichtung 19 ist außerdem

rend sie in Wirklichkeit von einem Festziel herrunren. 4» der Eingang der Verzögerungseinrichtung 20 verbun-

Auch bei Kammfiltern höherer Ordnung, die nicht nach den, deren Ausgang einerseits über die Multiplizier-

dem Laufzeitprinzip arbeiten, können durch den stufe 15 mit der Summierstufe 24 und über die

stellen Anstieg der Umhüllenden Frequenzkomponen- Multiplizierstufe 17 mit der Summierstufe 23 ver-

ten gebildet werden, die in den Durchlaßbereich fallen bunden ist, deren zweiter Eingang vom Ausgang der

(in dem sonst nur dopplerverschobene Frequenzen 45 Summierstufe 22 angesteuert wird. Die Filtercharakte-

auftreten) und deshalb Bewegtziele vortäuschen. ristik des dargestellten Digitalfilters zweiten Grades

Bei dem Blockschaltbild nach F i g. 2 ist eine hat Kammstruktur mit Polstellen bei Vielfachen der Antennenanordnung 1 mit umschaltbarer Rieht- Pulsfolgefrequenz. Am Ausgang des digitalen Bewegtcharakteristik vorgesehen, wobei zur Vereinfachung zeichenfilters 12 ist ein Digital-Analog-Wandler 26 der Darstellung nur zwei derartige Richtcharakte- 50 vorgesehen, dem ein Integrationstiefpaß 27 sowie eine rirtiken gezeichnet und mit 2 und 3 bezeichnet sind. Schwellenwertstufe 28 nachgeschaltet sind. Signale, Als Antennen können in diesem Zusammenhang welche an der Schwellenwertstufe 28 einen bestimmten bevorzugt sogenannte »Phased-Array«-Antennen ver- Wert überschreiten, werden zu einer Auswerte- oder wendet werden, d.h. aus einer Reihe von Einzel- Anzeigeeinrichtung 29 übertragen, wo sie entsprestrahlern bestehende Anordnungen, bei denen durch 55 chcnd weiterverarbeitet werden können. Entgegen der Phasenvariation eine nicht stetige Strahlschwenkung dargestellten Ausführungsform kann auch die weitere vorgenommen werden kann. Die Steuerung der Verarbeitung z.B. bis zur Einrichtung 29 digital

Umschalteinrichtung 4 aus, und zwar meist nach einem Bei einer Umschaltung der Richtung der Strahlungsvorgegebenen Programm. Der Antenne 1 ist ein 60 charakteristik der Antenne 1 wird von der Umschalt-Sende-Empfangs-Schalter 5 nachgeschaltet, der von einrichtung 4 ein Signal an die Speicher- oder Rechnereinem Taktgeber 6 aus mit der Impulsfolgefrequcnz fp einheit 18 gegeben. Daraufhin erfolgt eine entspregesteuert wird und im Sendcfall den Sender 7 an die chendc Änderung der charakteristischen Größe(n) des Antenee 1 anschaltet. Die Empfangssienale gelangen digitalen Bewegtzeichenfilters 12 in der Weise, daß die zu einer Mischstufe 8, deren kohärenter Überlagcrungs- 85 Durchlaßbandbreite am Anfang und/oder Ende des oszillator (Kohärenzoszillator) mit 9 bezeichnet ist, Impulszuges verringert und im übrigen Teil ver- und werden in der Videolagc einem Analog-Digital- größcrt wird. Im vorliegenden Beispiel werden als Wandler 11 zugeführt. Am Ausgang des Analog- charakteristische Größe(n) für die Grenzfrequenz die

Faktoren der Multiplizierstufen 14 und 15, also die Koeffizienten D und E, geändert. Eine Änderung des Koeffizienten A ist erforderlich, um eine Übersteuerung des Filters zu erreichen (A stellt im Durchlaßbereich OdB im Durchlaßfall). Außerdem kann durch den Koeffizienten A eine Wichtung im Bereich der Amplitudenwerte A\, Al bzw. A/j — 1, An, d.h. im Bereich der steilen Anstiegs,- und/oder Abfallflanken, vorgenommen werden. Dann ergibt sich zusammen mit der Änderung der Filtercharakteristik des Digitalfilters eine besonders hohe Festzeichenunterdrückung.

In manchen Fällen kann es auch zweckmäßig sein, zusätzlich zur Änderung einzelner Koeffizienten die Abtastfrequenz des digitalen Bewegtzeichenfilters 12 zu verändern. Dies ist besonders zweckmäßig bei einer Variation der Impulsfolgefrequenz fp des Radargerätes, wobei die Abtastfrequenz fa synchron mit geändert wird.

Wenn die Einrichtung 118 als Speicher ausgebildet ist, so müssen dort sämtliche bei der vorgesehenen Betriebsweise des Radargerätes möglichen Koeffizienten gespeichert werden, und die Ansteuerung der einzelnen Koeffizientenwerte für den jeweiligen Betriebsfall erfolgt durch Steuerbefehl von der Umschalteinrichtung 4.

Bei Ausbildung der Einrichtung 18 als Rechner erfolgt die Bereitstellung der einzelnen Koeffizientenwerte so, daß diese nach einem Anstoßimpuls von der Umschalteinrichtung 4 nach einem vorgegebenen Programm im Rechner ermittelt und nacheinander zur Verarbeitung bereitgestellt werden.

Bei dem Diagramm nach F i g. 3 ist in Abhängigkeit von der Frequenz f/fa, d. h. normiert auf die Abtastfrequenz fa = \\T=fp, die Dämpfung rf in dB aufgetragen. Das entsprechende Filter hat Kammstruktur mit Polstellen bei allen Werten, für die flfa ganzzahlig wird. Dabei sind verschiedene Kvven Kl bis K4 dargestellt, und zwar handelt es sich dabei um Kurven verschiedener Grenzfrequenzen fg des Digitalfilters nach F i g. 2. Bei der Kurve Kl ist fg — 0,1 fa, und das entsprechende digitale Bewegtzeichenfilter hat somit eine besonders große Durchlaßbandbreite. Bei der Kurve Kl beträgt fg - 0,2 fa, bei der Kurve K3 ist fg = 0,3 fa, und bei der Kurve K4 ist fg = 0,4 fa. Die Durchlaßbandbreite wird dabei zunehmend schmaler, wobei allerdings zu berücksichtigen ist, daß im mittleren Bereich, d. h. von fjfa = 0,4 bis flfa = 0,6 Dämpfungserhöhung eintritt. Dieser Frequenzbereich wird also durch die Variation der verschiedenen Koeffizienten nicht beeinflußt.

Somit hat die Entdeckungswahrscheinlichkeit für ein Bewegtziel in der Mitte des Durchlaßbereiches, d. h. bei flfa = 0,5, ein Maximum, und zwar unverändert von der jeweils durch die Koeffizienten D, E eingestellten Grenzfrequenz. Dieses Maximum der Entdeckungswahrscheinlichkeit für Bewegtziele wird für die Kurve K4 ab flfa = 0,4 bzw. 0,6, für die Kurve Kl dagegen erst ab flfa = 0,1 bzw. 0,9 flfa geringer. Bei einem Impulszug nach F i g. 1 muß verfahren werden, daß zuerst, d. h. im Bereich der ersten Impulse z. B. Al, Al, A3, die Filtercharakteristik nacheinander die Form der Kurven /C4, K3, Kl und im mittleren Bereich des Impulszuges die der Kurve Kl hat. Gegen das Ende des Impulszuges zu ist der Verlauf umgekehrt, d. h., ausgehend von der Kurve Ki, folgen die Kurven Kl, A'3 und schließlich K4 aufeinander. Damit sind Störungen, welche z. B. durch den steilen Anstieg und/oder Abfall der Umhüllenden U nach I i g. 1 hervorgerufen sein können, vermieden.

Die Änderung der Koeffizienten A, U, E des digitalen Bewegtzeicheniillers erfolg! zweckmäßig in den Pausen zwischen den einzelnen Abtastproben A1 . . . An nach Fig. 1. Die Änderungen können jeweils im Abstand von k · T erfolgen, wobei A- eine ganze Zahl ist.

Für die Berechnung der Kurven nach F i g. 3 ist von ίο folgender Voraussetzung ausgegangen worden:

B- —2 und C=I sind als konstant vorausgesetzt, und für die Koeffizienten A, D, E gellen in Abhängigkeit von dem Verhältnis Grenzfrequenz zu Abtastfrequenz fg/fa folgende Beziehungen:
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fglfa	0,1	0,2	0,3	0,4
A D E	0,752 1,427 -0,581	0,532 0,792 -0,337	0,323 0,052 -0,238	0,121 -0,873 -0,359

Wenn die Impulse eine andere Form haben als in F i g. 1 dargestellt und z. B. nur eine steile Anstiegsflanke oder nur eine steile Abstiegsflanke der Umhüll-

a5 enden aufweisen, genügt es, in diesem Bereich eine Veränderung der Größen des digitalen Bewegtzeichenfilters vorzunehmen und in den übrigen Bereichen die Durchlaßbandbreite unverändert groß zu lassen.

Wenn dagegen mit Impulsfolgen mit steiler Anstiegsund Abstiegsflanke der Umhüllenden gearbeitet wird, ist es zweckmäßig, die charakteristische(n) Größe(n) des digitalen Bewegtzeichenfilters so zu wählen, daß bei Impulsfolgen mit einer bestimmten Dauer der zeitliche Verlauf der Durchlaßbandbreite des Bewegtzeichenfilters symmetrisch zur zeitlichen Mitte der Impulsfolge liegt.

Weiterhin ist es zweckmäßig, dann, wenn verschiedene Steilheiten der Anstiegs- und/oder Abfallflanke der Umhüllenden der Impulsfolgen möglich sind (z. B. bei Echosignalen aus größerer oder kleinerer Entfernung), die Auslegung des Filters so vorzunehmen, daß die Größe der Veränderung der Durchlaßbandbreite proportional der Steilheit der Anstiegs- und/oder Abfallflanke der Umhüllenden der Impulsfolge gewählt ist. Im mittleren Teil der Impulsfolge bzw. außerhalb der steilen Anstiegs- und/oder Abfallflanke der Umhüllenden wird die Auslegung des digitalen Bewegtzeichenfilters vorteilhaft derart vorgenommen, daß die Durchlaßbandbreite im übrigen Teil der Impulsfolge so gewählt ist, daß hier die Entdeckungswahrscheinlichkeit für Bewegtziele möglichst groß ist. Im äußeren Teil der Impulsfolge bzw. im Bereich steiler Anstiegs- oder Abfallflanken wird die Durchlaßbandbreite so gewählt, daß die Festzielunterdrückung für das jeweilige Gerät noch ausreichend groß ist.

In Fig. 4 ist in Abhängigkeit von der Frequenz und zwar normiert auf fglfa {fg = Grenzfrequenz fa = Abtastfrequenz), die Festzielunterdrückung Ft in dB dargestellt. Die Festzielunterdrückung FU is definiert als

SF/SB am Eingang

FU = 10 log

SFISB am Ausgang

Dabei ist SF die Signalenergie eines Festziels un< SB die Signalenergie eines Bewegtziels. Für das Bewegt ziel wurde zur Ermittlung der Kurven eine Doppler

frequenz f/fa = 0,5 gewählt, und es wurde angenommen, daß insgesamt 20 Impulse der in Fig. 1 dargestellten Form auftreten. Bei einer Änderung der Durchlaßbandbreite des Filters nur in der in F i g. 3 beschriebenen Art ergibt sich ein Verlauf der Festziellinterdrückung, der durch die Kurve 31 angedeutet ist.

In diesem Fall ist die Signalenergie — 100%, d. h., es ist vor dem Eingang des digitalen Bewegtzeichenilters 12 keine zusätzliche Amplitudenwichtung vorgenommen worden. Deshalb tritt auch kein Signalverlust ein.

Bei einer Wichtung am Rand, d h. für die ersten und letzten Impulse, hat die Festzielunterdrückung einen Verlauf, der durch die Kurve 32 angedeutet ist. Dabei sind die Wichtungsfaktoren für die Amplitudenwichtung folgendermaßen verteilt:

0,024/0,345/0,794/14 · 1,0/0,794/0,345/0,024.
Bei dieser Wichtung werden vor der Eingabe in das

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Bewegtzeichenfilter die ersten und die letzten Amplitudenwerte der 20 impulse verkleinert, und zwar so, daü der impuls A1 auf 0,024 seines Wertes, der Impuls A 2 auf 0,345 und der Impuls A3 auf den Wert 0,794 verringert wird. Die folgenden 14 Impulse bleiben in der Größe unverändert. Spiegelbildlich hierzu erfolgt die Verringerung der letzten Impulse, d. h., der Impuls An wird um den Faktor 0,024, der Impuls An—l um den Faktor 0,345 und der Impuls

ίο An—2 um den Faktor 0,794 verringert. Die verbleibende Signalenergie SE beträgt nur noch 80%. Es ist jedoch im Bereich höherer Werte der Grenzfrequenz fg eine deutliche Verbesserung der Festzielunterdrückung festzustellen. Für die Kurve 33 ist eine (sin χ r«)²-Wichtung vorgenommen. Dabei ist «= 1,2 ... 20 und <x T 20 = π. Die Signalenergie SE beträgt nur noch 40% bei sonst gleichen Verhältnissen im Vergleich zur Kurve 32. Dagegen ist die Festzielunterdrückung wesentlich besser.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Pulsradarempfänger mit einem digitalen Bewegtzeichenfilter zur Verarbeitung vofi au.« mehreren Abtastwerten bestehenden Impulsfolgen, wobei eine bestimmte Durchlaßbandbreite für «lopplerverschobene Echosignale vorgesehen ist, und durch Veränderung der charakteristischen Größe(n) des digitalen Bewegtzeichenfilters wähfend eines Impulszuges die Durchlaßbandbreite einen zeitlich veränderlichen Verlauf aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlaßbandbreite des Filters (12) am Anfang und/oder Ende der Impulsfolge (Al. ..A n) ver- t₅ ricgeri und demgegenüber im übrigen Teil der Impulsfolge (Al An) vergrößert ist.

2. Pulsradarempfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Impulsfolgen (Al... An) mit einer bestimmten Dauer der ao zeitliche Verlauf der Durchlaßbreite des Bewegtzeichenfilters symmetrisch zur zeitlichen Mitte der Impulsfolge (Al ... An) liegt.

3. Pulsradarempfänger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß »5 die Dauer des Impulszuges (Al ... An) gleich der Zielbeleuchtungszeit (TZ) gewählt ist.

4. Pulsradarempfänger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Veränderung der Durchlaßbandbreite proportional der Steilheit der Anstiegs- bzw. Abfallflanke der Umhüllenden (U) der Impulsfolge (Al ... An) gewählt ist.

5. Pulsradarempfänger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlaßbandbreite des Bewegtzeichenfilters (12) im äußeren Teil der Impulsfolge (Al ... An) so gewählt ist, daß die Festzielunterdrückung ausreichend groß ist, und daß die Durchlaßbandbreite des Bewegtzeichenfilters (12) im übrigen Teil der Impulsfolge (Al ... An) so gewählt ist, daß hier die Entdeckungswahrscheinlichkeit für Bewegtziele möglichst groß ist.

6. Pulsradarempfänger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Irur Veränderung der Durchlaßbandbreite des Bewegtzeichenfilters (112) eine Änderung der zugehörigen Abtastfrequenz (fa) vorgenommen ist und daß die Änderung der Abtastfrequenz (fa) des Bewegtzeichenfilters synchron mit einer Änderung der Impulsfolgefrequenz (fp) vorgenommen ist.

7. Pulsradarempfänger nach einem de:r vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß *iir Veränderung der Durchlaßbandbreite des ttewegtzeichennlters (12) eine Veränderung der als Faktoren dienenden Koeffizientenwerte (D, E) des fcewegtzeichenfilters (12) vorgenommen ist.

8. Pulsradarempfänjter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Steuerung der Durchlaßbandbreite vorgesehene(n) charakteristischein) Größe(n) in einem Speicher (18) enthalten ist (sind) und bei Bedarf abgerufen wird (werden).

9. Pulsradarempfänger nach einem der Ansprüche

1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Steuerung der Durchlaßbandbreite vorgesehene(n) charakteristische(n) Größe(n) in einem Rechner (118) von Fall zu Fall nach einem vorgegebenen Programm erzeugt und für dit Verarbeitun, bereitgestellt wird (werden).

10. Pulsradarempfänger nach einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dal die zugehörige Radar-Antennenanordnung (1) ein durch Umschaltung nicht stetig in ihrer Strahlungs richtung veränderbare Richtcharakteristik (2,3 aufweist, die steile Anstiegs- und/oder Abfall flanken der Umhüllenden (U) erzeugt.

11. Pulsradarempfänger nach einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dal die Durchlaßdämpfung des Bewegtzeichenfilter!

(12) im mittleren Teil der Durchlaßkurve auch be Änderung der charakteristischen Größe(n) unver ändert bleibt.

12. Pulsradarempfänger nach Anspruch 11, da durch gekennzeichnet, daß einer möglichen An derung der Durchfaßdämpfung im mittleren Teil durch entsprechende Einstellung des Multiplikationsfaktors (A) einer am Eingang des Bewegtzeichenfilters (12) angeordneten Multiplizierstufe

(13) entgegengewirkt wird.

13. Pulsradarempfänger nach einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Biwegtzeichenfilter (12) ein Digitalfilter zweiten Grades mit einem bezogen auf die r-Ebene durch die Beziehung