DE2202581C3 - Impulsradar-Vorrichtung mit rekursivem Integrator für die In Digitalzahlen umgesetzten Videosignale - Google Patents
Impulsradar-Vorrichtung mit rekursivem Integrator für die In Digitalzahlen umgesetzten VideosignaleInfo
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- DE2202581C3 DE2202581C3 DE19722202581 DE2202581A DE2202581C3 DE 2202581 C3 DE2202581 C3 DE 2202581C3 DE 19722202581 DE19722202581 DE 19722202581 DE 2202581 A DE2202581 A DE 2202581A DE 2202581 C3 DE2202581 C3 DE 2202581C3
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Description
to
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum irarbeiten der von einem Impulsradargerät geliefer-Videosignale
mit einem Analog-Digital-Umsetzer, r die analogen Videosignale in mehrstellige Binärzah- <,
umsetzt, die jeweils dem Amplitudenwert der vom ipulsradargerät empfangenen Echosignale in einem
itfernungsintervall einer Entfernungsabtastung ent-
581
sprechen, und mit einem mit dem Analog-Digital-Umsetzer
gekoppelten, rekursiven digitalen Integrator, der mindestens einen Addierer bzw. Subtrahierer und
mindestens einen Speicher, der die Ausgangssignale des Addierers für die Dauer einer Impulsperiode speichert
und dann mit gewichteter Amplitude einem Eingang des Addierers wieder zuführt, umfaßt und dessen Ausgangssignale
einer Einrichtung zur Ermittlung der Zielstellung im Azimut zugeführt werden.
Eine solche Vorrichtung ist aus der US-PS 34 22 435 bekannt Die bekannte Vorrichtung dient dazu, das
Signal-Rausch-Verhältnis der Radaranlage zu erhöhen. Sie bewirkt durch Aufsummieren ein Hervorheben
regelmäßig wiederkehrender Signale, wie sie für ein Ziel typisch sind, gegenüber unregelmäßig erscheinenden
Signalen, wie sie für Rauschen typisch sind. Insofern ist die bekannte Vorrichtung in ihrer Wirkungsweise den
bekannten Radaranlagen gleichartig, bei denen die Dichte der Binärzahlen in einem »Fenster« zur
Zielermittlung ausgewertet wird; jedoch ist das Fenster auf bei aufeinanderfolgenden Entfernungsabtastungen
nebeneinanderliegende Entfernungsintervalle beschränkt.
Die Anwendung rekursiver Integratoren zur Signalauswertung be; Radaranlagen ist auch aus dem »Radar
Handbook« von M. I. S k ο 1 η i k, McGraw-Hill 1970, S. 35-7 bis 35-10, bekannt. In diesem Buch ist die
allgemeine Theorie dieser Integratoren behandelt und angegeben, daß rekursive Integratoren dazu dienen
könnten, eine zur Datenauswertung günstige Tiefpaßcharakteristik zu erzeugen. Angegeben sind Lösungen
für n-polige Butterworth- und Tchebycheff-Filter. Für jeden Pol der Filterfunktion wird dabei ein Speicher
benötigt.
Nähere Angaben zur Verwendung der digitalen Integratoren bei Radaranlagen finden sich in diesem
Buch jedoch nicht.
Durch die US-PS 33 91 403 ist es ferner bekannt, die Videosignale einer Radaranlage gemäß der Form des
Antennendiagramms zu gewichten. Dabei werden so viel in Serie geschaltete Verzögerungsleitungen oder
Speicher verwendet, wie Entfernungsabtastungen in den Bereich des Antennendiagrammes fallen. Die am
Ausgang jedes Speichers erscheinenden Signale werden über Gewichtungsglieder einem Summenbildner zugeführt.
Da bei dieser bekannten Vorrichtung die Zieldaten für die gesamte Strahlbreite gespeichert
werden müssen, erfordert ein Arbeiten mit verschiedenen Antennendiagrammen, mit verschiedenen Radaranlagen
oder mit verschiedenen Ansprechperioden eine entsprechende Änderung der Größe und Kapazität des
Speichers. Weiterhin führt die beschriebene Art der Signalauswertung nicht zu der Empfindlichkeit, die für
manche Betriebsarten von Radaranlagen erwünscht wäre, insbesondere bei Weitbereichsanlagen. Um die
genaue Stellung des Zieles im Azimut angeben zu können, ist es wegen de/ Breite des Strahlungsdiagramms
erforderlich, die Stellungen von Vorderflanke und Rückflanke des Zieles im Azimut zu ermitteln und
die ermittelten Werte einem Rechner zuzuführen, der die Differenz bildet, durch Zwei dividiert und das
Ergebnis zu einem bestimmten Vorspannungsfaktor addiert, um endlich den Wert für die Strahlmitte zu
erhalten.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art
zum Verarbeiten der von einem Impulsradargerät gelieferten Videosignale anzugeben, die es ermöglicht,
:ine solche Anpassung an die Form des Antennendiajrammes
des verwendeten Impulsradargesätes zu erreichen, daß eine hohe Detektionserppfindlichkeit
erzielt wird und zugleich auf besonders einfache Weise eine sehr genaue Bestimmung der Azimutrichtung des
Zieles möglich ist
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Integrator einen einzigen Subtrahierer,
einen dem Subtrahierer nachgeschalteten ersten Speicher, einen einzigen dem ersten Speicher nachgeschalte- 1 ο
ten Addierer und einen dem Addierer nachgeschalteten zweiten Speicher umfaßt, daß von dem Ausgang des
zweiten Speichers ein erster Rückkopplungsweg, der einen ersten Multiplikator enthält, zu einem Eingang des
Subtrahierers und ein zweiter Rückkopplungsweg, der einen zweiten Multiplikator enthält, zu einem Eingang
des Addierers zurückgeführt ist und daß der erste Multiplikator eine Multiplikation der vom zweiten
Speicher gelieferten Zahl mit einem positiven Faktor \2 < 1 und der zweite Multiplikator eine Multiplikation
mit einem positiven Faktor
1 < λι < (1 + (χή
bewirkt.
Demgemäß wird durch die Erfindung ein datenverarbeitendes Gerät geschaffen, das verbesserte Detektionseigenschaften
aufweist und mit einem Minimum an Komponenten und Speicherkapazität auskommt. Dieses
Gerät ist auf einfache Weise an verschiedene Arten von Antennendiagrammen und Arbeitsbedingungen der
Radaranlage anpaßbar. Dabei ermöglicht es eine zuverlässige und genaue Bestimmung der Strahlmitte
oder der Zielstellung im Azimut.
Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung ^
des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles. Es zeigt
F i g. 1 das Blockschaltbild eines datenverarbeitenden Gerätes nach der Erfindung,
Fig.2 das Blockschaltbild der Steuerlogik des
datenverarbeitenden Gerätes nach Fig. 1,
F i g. 3 ein Blockschaltbild zur weiteren Erläuterung der Wirkungsweise des erfindungsgemäßen datenverarbeitenden
Gerätes,
F i g. 4 ein Diagramm zum Vergleich der Faktoren αι 4S
und Ä2, das die stabilen und instabilen Arbeitsbereiche
des erfindungsgemäßen datenverarbeitenden Gerätes veranschaulicht,
Fig.5 ein Diagramm der Signalampl<«.ude in
Abhängigkeit von der Anzahl der Entfernungsabtastungen,
das das Übertragungsverhalten des erfindungsgemäßen datenverarbeitenden Gerätes veranschaulicht,
F i g. 6 ein Taktdiagramm zur weiteren Erläuterung des datenverarbeitenden Gerätes nach Fig. 1,
F i g. 7 ein Diagramm der Amplitude von Eingangs- und Ausgangssignalen als Funktion der Anzahl der
Entfernungsabtastungen zur weiteren Erläuterung der Wirkungsweise des datenverarbeitenden Gerätes nach
Fig. 1,
Fig.8 ein Diagramm, das die Größe eines Parame- (,0
ters K in Abhängigkeit von der Strahlbreite angibt,
F i g. 9 ein Diagramm zur weiteren Erläuterung der Beziehung zwischen den Multiplikationskonstanten «1
und Λ2 für verschiedene Strahlbreiten bei kritisch
gedämpftem Detektorbetrieb und
F i g. 10 ein Flußdiagramm für die Verwirklichung des erfindungsgemäßen Detektors in einem Allzweckrechner,
dessen Eingabe-, Ausgabe- und Verarbeitungsgeschwindigkeit ausreicht, um die von dem Radargerät
gelieferten Daten zu verarbeiten.
In F i g. 1 ist das erfindungsgemäße datenverarbeitende Gerät in Verbindung mit einer typischen
Impuls-Radaranlage dargestellt, die ein Radargerät 10 umfaßt, das mit einer Antennenanordnung 12 verbunden
ist, die eine um einen Winkel θ geschwenkte Antenne 14 umfaßt Die Antenne 14 erzeugt einen
Strahl 16, der ein Ziel 18 beleuchtet, wenn der Strahl über das Ziel hinweggeschwenkt wird. Es sei bemerkt,
daß die Erfindung nicht auf die Verwendung bei einer bestimmten Art von Radaranlage oder Antenne
beschränkt ist und mit Kohärenz- oder Nichtkohärenz-Impulsradaranlagen zusammenwirken kann, die mechanisch
gedrehte Antennen, Parabolantennen oder aus Strahlergruppen bestehende Antennen mit elektronisch
geschwenktem Strahl umfassen können. Weiterhin kann die Antennenanordnung 12 entweder eine vollständige
Umdrehung ausführen oder nur einen Sektor abtasten oder auch eine Abtastung in vertikaler Richtung oder in
der Elevation ausführen. Die Erfindung ist nicht auf irgendeine spezielle Art der Strahlform oder des
Abtastmustei s beschränkt. Weiterhin ist die Erfindung
auch nicht auf eine konstante Schwenk- oder Abtastgeschwindigkeit oder eine konstante Impulsfolgefrequenz
beschränkt. Die nach dem Aussenden eines Energieimpulses am Ziel 18 reflektierte, vom Radargerät 10
empfangene Energie wird im Radargerät gemischt und gleichgerichtet, um ein Videosignal zu erzeugen, das
über eine geeignete Leitung einem Analog/Digital-Umset7er
24 zugeführt wird, das binäre Amplitudendaten, beispielsweise in Form einer fünfstelligen Binärzahl, auf
die Leitungen eines Kabels 26 gibt. Das quantisierte Videosignal auf dem Kabel 26, das auch als digitale
Zieldaten bezeichnet wird, wird dann dem Detektor zugeführt, der einen Subtrahierer 28 enthält, der
seinerseits über ein Kabel 30 mit einem verzögernden Speicher 32 verbunden ist. Der Speicher 32 hat eine
ausreichende Kapazität, um die Daten einer Entfernungsabtastuag zu speichern, beispielsweise jeweils 10
Bits für jede von 1000 Taktperioden, die 1000 Entfernungsintervalle darstellen. Die zusätzlichen 5 Bits,
die in dem Detektor benutzt werden, können im Hinblick auf die effektive Verstärkung des Filters
benötigt werden, die durch Rückkopplungsschleifen erzielt wird. So kann beispielsweise der Speicher 32
zehn Schieberegister enthalten, von denen jedes 1000 Flipflops enthält, so daß bei jeder Entfernungszählung
die Daten in allen zehn Schieberegistern um ein Entfernungsintervall verschoben werden. Wie bekannt,
ist eine Entfernungsabtastung definiert als die Zeitspanne, während der die Energie eines einzigen ausgesendeten
Impulses empfangen werden kann. Diese Zeitspanne ist in eine Vielzahl von Entfernungsintervallen
unterteilt.
Ein Entfernungszähler 34 liefert ein Entfernungszählsignal Cl, das über eine Leitung 36 dem Radargerät 10
und über eine Leitung 37 dem Speicher 32 und einem weiteren Speicher 54 zugeführt wird. Bei jedem
Entfernungszählsignal werden Daten aus dem Speicher 32 über ein Kabel 40 einem Addierer 44 zugeführt, der
außerdem über ein Kabel 48 Daten von einem Multiplikator 46 empfängt. Das vom Addierer 44
gelieferte Summensignal wird über ein Kabel 52 dem Speicher 54 zugeführt, der dem Speicher 32 gleich ist
und ebenfalls zehn Schieberegister von je 1000 Bit Länge enthalten kann und auf das Entfernungszählsignal
Ci. auf der Leitung 38 anspricht. Der Speicher 54
gibt nach einer Verzögerung um eine Abtastperiode die Zieldaten auf ein Kabel 58. Diese Zieldaten werden von
dem Kabel 58 über ein Kabel 60 dem Multiplikator 46 zugeführt, der die Daten mit dem Faktor αϊ, der größer
ist als 1, multipliziert. Das Signal auf dem Kabel 58 wird weiterhin über ein Kabel 64 einem Multiplikator 66
zugeführt, der eine Multiplikation mit einem Faktor <*2
ausführt, dessen Wert kleiner ist als 1, und von dem aus das Produkt über ein Kabel 68 dem Subtrahierer 28
zugeführt wird. Der Multiplikator 46 kann auf einen ausgewählten Faktor λι ansprechen, der von einer
Schalterbank 70 zugeführt wird. Ebenso kann der Multiplikator 66 auf einen ausgewählten Faktor oa
ansprechen, der von einer Schalterbank 72 geliefert wird. Beide Multiplikatoren 46 und 66 werden von
einem Taktsignal Cs gesteuert, das von einem Taktgeber 74 geliefert wird, der auf das Entfernungszählsignal Ci.
auf einer Leitung 38 anspricht und beispielsweise die Entfernungszählperiode in acht Taktsignalperioden
unterteilt. Der Subtrahierer 28, der Addierer 44 und die Multiplikatoren 46 und 66 können jeweils von einer
geeigneten Rechenschaltung gebildet werden, wie beispielsweise von einem Volladdierer oder einem
Hybridaddierer, wie sie in der Technik bekannt sind.
Damit eine logische Bestimmung des Scheitelwertes des Echosignals oder der Azimutstellung des Zieles
möglich ist, enthält der Speicher 54 drei weitere, je 1000 Bit umfassende Schieberegister 80, 82, und 84, von
denen das Schieberegister 80 das aktive Bit speichert, das positiv ist, wenn ein ausgewählter Schwellenwert
überschritten worden ist, während die Schieberegister 82 und 84 einen binären Zähler speichern, der benötigt
wird, um die Existenz eines echten Signalscheitelwertes am Ausgang des Detektors festzustellen. Es sei weiter
bemerkt, daß die Speicher 32 und 34 beispielsweise aus
/-/C-Flipflops aufgebaut sein können, die zu jeder
Taktzeit Eingangssignale benötigen. Ein Vergleicher 90, der auf das Ausgangssignal eines Schwellenwertgebers
92 anspricht, vergleicht das vorhandene Detektorsignal N mit dem Schwellenwert Fund gibt auf eine Leitung 94
ein Ausgangssignal ab, wenn das Detektorsignal N größer ist als der Schwellenwert T. Auf das Signal auf
der Leitung 94 und das von dem Schieberegister 80 abgeleitete aktive Bit auf der Leitung 100, das über ein
NICHT-GIied 96 zugeführt wird, spricht ein UND-Glied 95 an, das ein Schreibsignal über eine Leitung 97 einem
ODER-Glied 98 zuführt, das seinerseits das Schreibsignal über eine Leitung 99, ein UND-Glied 100 und eine·
Leitung 101 dem Eingangsflipflop des Schieberegisters 80 als aktives Bit zuführt Ein NICHT-GIied 102
empfängt ein Decodier-3-Signal auf einer Leitung 107 von einer Decodierlogik 112 und führt es in negierter
Form über eine Leitung 103 dem UND-Glied 100 zu, um zu gewährleisten, daß ein aktives Bit nur dann
eingeschrieben wird, wenn ein Zielscheitelwert nicht S5
festgestellt worden ist Das Signal für ein aktives Bit wird auch von einem UND-Glied 105 abgeleitet, das ein
Lesesignal und das negierte Decodier-3-Signal auf der Leitung 103 empfängt und über eine Leitung 106 dem
ODER-Glied 98 ein Umwälzsignal zuführt Zum Löschen des aktiven Bit liefert die Leitung 101 ein
»Falsch«-Signal, wenn dem UND-Glied 100 das negierte Decodier-3-Signal zugeführt wird, welches
»Falsch«-Signal anzeigt, daß ein Zielscheitelwert dadurch festgestellt worden ist, das die Signalampiitude 6$
in einem speziellen Entfernungsintervall in drei aufeinanderfolgenden Entfernungsabtastungen abgenommen hat Die Decodierlogik 112 empfängt den
binären Stand aus den Schieberegistern 82 und 84 und ein Signal N
< P oder ein Zeitsignal auf einer Leitung 129 und stellt einen Zählstand 3 fest, nämlich zweimal
den Stand 01 und N < P. Die Decodierlogik 112, die geeignete UND-Glieder enthält, stellt das Zusammenfallen
des Zählerstandes 2 mit einer Signalamplitude N < P fest. Eine Steuerlogik 124 spricht auf den
Zählstand, das Decodier-3-Signal auf den Leitungen 123 und 127, auf das A/-Signal auf der Leitung 125 und das
P-Signal auf der Leitung 126 an. Das Signal N auf dem
Kabel 52 stellt die Zieldaten einer Entfernungsabtastung dar, die der Entfernungsabtastung vorausgeht, zu der die
durch das Signal P gebildeten Zieldaten gehören. Die Flipflops der Speicher können vom J-K-Typ sein und
eine geeignete Negatorlogik enthalten, um in Abhängigkeit von den auf den in F i g. 1 wiedergegebenen Stelloder
/-Eingangsleitungen vorhandenen Stellsignalen die benötigten Rückstell- oder K- Eingangssignale zu
erzeugen. Die in F i g. 1 wiedergegebenen Ausgangsleitungen der Register können von den »wahr«- oder
(^-Ausgangsklemmen herkommen. Um ein Durchgehen zu vermeiden, kann jedes Flipflop eine geeignete
Verzögerung oder Speicherung enthalten, so daß während des gleichen Taktimpulses Daten aus einem
Flipflop ausgelesen und in ein anderes Flipflop eingeschrieben werden können.
Auf das Scheitelwertsignal auf der Leitung 118 spricht
ein Tor 136 an, um ein Entfernungssignal Rg einem
geeigneten Verbraucher zuzuführen, beispielsweise einem Rechner. Auf das Scheitelwertsignal spricht
außerdem ein Tor 138 an, um ein von einem Azimutzähler 119 geliefertes und von einem Subtraktionskreis
140 mit einer richtigen Vorspannung versehenes Azimutsignal θ dem Verbraucher, also beispielsweise
dem Rechner, zuzuführen. Das Ausgangssignal auf dem Kabel 58 kann einem Darstellungsgerät oder einem
Rechner als Realzeitsignal zugeführt werden.
Bei einer Betriebsart des erfindungsgemäßen datenverarbeitenden Gerätes können die Speicher 32 und 54
bei der Feststellung eines Scheitelwertes von einer Entladeschaltung 148 zurückgestellt werden, die ein
Register 150 enthält und auf das Scheitelwertsignal in einem gewissen Entfernungsintervall, das auf einer
Leitung 152 vorhanden ist, anspricht, um ein ausgewähltes Niveau, wie beispielsweise einen Schwellenwert, in
die Flipflops einzugeben, welche die gerade verarbeiteten Zieldaten eines Entfernungsintervalls enthalten. Bei
einer anderen Betriebsart des erfindungsgemäßen Gerätes kann mit einem Register 162, das mit dem
ai-Multiplikator 46 verbunden ist sowie mit einem
Register 164, das mit dem ou-Multiplikator 66
verbunden ist, eine von einem Rechner gebildete, gestrichelt dargestellte Signalquelle 160 verbunden sein,
die den Multiplikatoren verschiedene Faktoren αϊ und «2 liefert die sich als Funktion eines vorbestimmten
Programmes ändern, das einer variablen Abtastgeschwindigkeit der Antenne 14 oder einer sich ändernden
Impulsfolgefrequenz des Radargerätes zugeordnet ist Auf diese Weise kann ein Zustand ständiger Anpassung
des Filters erzielt werden, selbst wenn die Abtastgeschwindigkeit oder die Impulsfolgefrequenz nicht fest
ist, sondern sich in vorgegebener Weise ändert
Die statistische Feststellung eines Zieles, die in einem
gegebenen Entfernungsintervafl während drei aufeinanderfolgenden Entfernungsabtastungen ein fortlaufendes
Abfallen der Amplitude erfordert, wird nun an Hand der
in Fig.2 hn einzelnen dargestellten Steuerlogik »24
näher erläutert Auf die Amplitude des Auseanessienals
Pauf der Leitung 126 und des Detektorsignals N auf der
Leitung 125 spricht ein Komparator 170 an, der ein Signal N < Feinem UND-Glied 172 zuführt, das auf der
Leitung 127 auch von der Decodierlogik 112 (Fig. 1) ein Signal Zählerstand 3 empfängt. Bei einer Koinzidenz s
der beiden Signale am UND-Glied 172 wird einer Logikschaltung 178 ein Signal zugeführt, die dann eine 1
zu dem existierenden Zählerstand addiert, das der Logikschaltung auf einem Kabel 113 zugeführt wird.
Der um 1 erhöhte Zählerstand wird in das logische ι ο Netzwerk 133 für die Schieberegister 82 und 84
eingegeben. Bei einer Rückstellbedingung, wenn das aktive Bit »falsch« wird oder das Signal Zählerstand 3
»wahr« ist, spricht ein ODER-Glied 182 auf das vom Komparator 170 gelieferte Signal N
> Poder auf das is
Löschsignal oder das Signal Zählerstand 3 auf der Leitung 123 an, um ein Auslösesignal einer Schaltungsanordnung
186 zuzuführen, die dem logischen Netzwerk 133 ein Rückstellsignal zuführt. Wenn die Decodierlogik
112 nach Fig. 1 den Inhalt der Flipflops mit den P-Daten der Schieberegister 82 und 84 abtastet und das
Signal N < P feststellt, steuert die Anordnung nach Fig. 2 das Feststellen von drei aufeinanderfolgenden
Amplitudenabnahmen im Detektorsignal, wodurch die Feststellung eines Scheitelwertes auf der Leitung 118
stattfindet, der für das Azimut des Zieles charakteristisch ist.
Das Diagramm des Signalflusses nach Fig.3 dient
zur weiteren Erläuterung der Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Gerätes. In diesem Diagramm ^0
bedeuten X(t) das Signal auf der Leitung 26, Xa(t) das
Signal auf der Leitung 30, Xb(I) das Signal auf der Leitung 40, Xt{t)aas Signal auf der Leitung 52 und Xo(t)
das Ausgangssignal auf der Leitung 58. Das durch das Diagramm nach Fig.3 veranschaulichte digitale
Detektorfilter kann durch die folgende Differenzgleichung beschrieben werden:
Λ',,ΙίΙ =■■ Λ\</ - 2τ)
- 2τ| + «,.Υ,,Ιί - τ). (1)
In dieser Gleichung ist λι der Faktor des Multiplikators
46. dessen Wert größer ist als 1, und oa der Faktor
des Multiplikators 66, dessen Wert kleiner ist als 1. f ist die Zeit und τ die durch die Speicher 32 und 54
eingeführte Verzögerung, die der Dauer einer Entfernungsabtastung gleich ist. Die Gleichung (1) gibt an, daß
für jedes Entfernungsintervall das Ausgangssignal auf der Leitung 58 dem Eingangssignal aus der vorvorhergehenden
Entfernungsabtastung, vermindert und das mit <X2 multiplizierte Ausgangssignal aus der vorvorhergehenden
Abtastperiode und vergrößert um das mit αϊ multiplizierte Ausgangssignal aus der vorhergehenden
Abtastperiode gleich ist. Das Übertragungsverhalten des Digitalfilters nach F i g. 3 bei einem impulsförmigen
Eingangssignal kann wie folgt ausgedrückt werden:
-1/2
I 1
Diese Gleichung ist unter der Bedingung «ι2 > 4«2
definiert.
Für «ι2 = 4λ2 wird die Lösung durch eine Potenzreihenentwicklung
erhalten. Indem der Grenzübergang durch eine Annäherung von «ι2 an 4«2 durchgeführt
wird, ergibt sich als Gleichung für die Lösung bei kritischer Dämpfung:
Als Gleichung für den ungedämpften Fall, also mit αι2
< 4λ2, ergibt sich
.VnIU =
1 4": - "1
Die Stabilitätsbedingung ist erfüllt, wenn alle Pole der Übertragungsfunktion Z innerhalb des Einheitskreises
im Z-Bereich liegen. Die beiden Pole sind durch die Gleichung
7-\ 2 =
l.if-4.,
gegeben.
Für λι2
> 4«2 sind die Pole reell und verschieden. Die Stabilitätsbedingung ist «i - oa
< 1.
Für αϊ2 = 4«2 sind die Pole reell, und es ist die
Stabilitätsbedingung «1 < 2.
Für λι2 < 4oö bilden die Pole ein konjugiert
komplexes Paar, und es ist die Stabilitätsbedingung oa < 1. Demnach sind die Betriebsarten fur den
schwingenden oder ungedämpften Fall at2 < Λοα, für
den kritisch gedämpften Zustand «12 = 4oa und für den
überkritisch gedämpften Zustanden2 > Aea.
Das Diagramm nach Fig,4 veranschaulicht den
Multiplikationsfaktor «ι der positiven Rückkopplung und den Multiplikationsfaktor «2 der negativen Rückkopplung.
Die Kurve 190 gibt die Bedingung «12 = 4«2
für die kritische Dämpfung an, während der Bereich unterhalb der Kurve 190 den Bereich der unterkritischen
Dämpfung mit <xi2 < oa und der Bereich über der
Kurve 190 den Bereich der überkritischen Dämpfung mit αϊ2
> 4o2 bildet Hinsichtlich der Stabilität ist der
Bereich unterhalb einer Kurve 192 und links von einer gestrichelten Linie 194 stabil, wogegen der Bereich
oberhalb der Kurve 192 einen unstabilen Betrieb kennzeichnet Der Bereich oberhalb der Kurve 192 muß
nicht unbedingt einen Schwingungszustand angegeben, wogegen im Bereich rechts von der Linie 194 ein
Schwingungszustand vorliegen kann, dessen Amplitude in unstabiler Weise schnell zunimmt Es sei erwähnt, daß
die Stabflitatsbereiche durch die Bedingungen bestimmt snuLdaßat - «2
< l.oti < 2und«2
< 1.
In dem Diagramm nach Fig.5, das das Übertragungsverhalten
des erfindungsgemäBen Digitalfilter-Zieldetektors wiedergibt zeigen die Kurven 196, 198
609 647 216
und 200 jeweils die Reaktion auf ein Impulsförmiges
Eingangssignal im unterkritisch gedämpften bzw. kritisch gedämpften bzw. überkritisch gedämpften
Zustand. Die Übertragungsfunktion ist eine abklingende Sinusschwingung, die zur Vermeidung negativer Werte s
auf Null zurückgestellt wird und eine gute Näherung der parabolischen Form des Strahlungsdiagrammes ist.
Durch Auswahl einer der drei Dämpfungsbedingungen, die das Ergebnis der Beziehungen zwischen λι und <xi
sind, können verschieden geformte Übertragungsfunktionen unterschiedlicher Symmetrie für verschiedene
Formen des Antennenstrahlungsdiagrammes eraelt werden. Die Kurven 196, 198 und 200 wurden für eine
Strahlbreite von 13 Entfernungsabtastungen und für die
in Fig. 5 angegebenen Werte von λι und(X2 erzielt. Die is
Strahlbreite von 13 Abtastungen ergibt sich aus den Punkten halber Leistung oder dem Abfall um 3 dB beim
Arbeiten der Antenne in einer Richtung.
In Verbindung mit Fig. 3 veranschaulichen die Kurvennach Fi g. 5. wie beispielsweise die Kurve 1%,
das einem bestimmten Entfernungsintervall zugeordnete Signal auf der Leitung 58 während einer Vielzahl
aufeinanderfolgender Entfernungsabtastungen. Auf dem Kabel 40 existiert auch eine negative Form der
Kurve 1%, die um eine Entfernungsabtastperiode 2s verzögert ist und eine negative Amplitude aufweist, die
das anfache, beispielsweise das 0,826fache der positiven Amplitude der Kurve 1% beträgt. Demnach arbeitet der
erfindungsgemäße Detektor kontinuierlich und weist eine dem Eingangssignal im wesentlichen angepaßte yo
Filterkurve mit einem wohl definierten Scheitelwert, der der Azimutstellung des Zieles entspricht, auf.
Zur weiteren Erläuterung des erfindungsgemäßen Gerätes wird nun auf die Fig.6 und 1 Bezug
genommen. Das letztstellige Bit einer Entfernungszäh- is
lung, das durch die Kurve 210 wiedergegeben ist, definiert die Entfernungsintervalle, denen die Zieldaten
zugeordnet sind, die in den Speichern 32 und 54 enthalten sind. Das Radargerät 10 sendet in Abhängigkeit
von dem Entfernungszähler 34 Energieimpul;;e in Form eines Strahles 16 aus, um ein durch einen Punkt
wiedergegebenes Ziel 18 zu beleuchten, wenn die Antenne dieses Ziel überstreicht. Das Aussenden von
Energie hat zur Folge, daß von der Antennenanordnung
12 aus jedem Entfernungintervall innerhalb der Reichweite des Strahles 16 Energie empfangen wird.
Von der empfangenen Energie werden in bekannter Weise während jedes Entfernungsintervalls Videosignale
abgeleitet und einem Videoquantisator oder Analog/ Digital-Umsetzer 24 zugeführt. Vom Analog/Digital-Umsetzer
24 wird eine Digitalzahl, die für die Amplitude des empfangenen Videosignals während jedes Entfernungsintervalls charakteristisch ist, einem Kabel 26
zugeführt Beim Auftreten des ersten von dem Entfernungssignal Cl abgeleiteten Taktsignals Cs, das
durch die Kurve 211 wiedergegeben ist, stehen zu Beginn einer ersten Taktsignalperiode die einem
EntfernungsintervaQ zugeordneten Zieldaten ZDb sowie die in den letzten Flipflops der Schieberegister des
Speichers 54 gespeicherten Daten Po zur Verfugung. Während der Taktsignalintervalle 1 bis 6 findet die
Multiplikation der Daten fl> mit den Faktoren on und au
statt fn Abhängigkeit von den Taktimpulsen zu Beginn der siebenten Taktsignalperiode findet die Suktraktion
im Subtrahierer 28 und die Addition im Addierer 44 statt so daß bei Auftreten des Taktimpulses zn Beginn
der achten Taktsignalperiode die Daten /Vi and Pi zur
Verfügung stehen. Weiterhin werden zu Beginn der achten Taktsignalperiode die Daten ABn und
>>(count)o« aus dem Speicher gelesen, um eine Scheitelwertfeststellung zu ermöglichen. Auf diesen Taktimpuls zu Beginn
der achten Taktsignalperiode wird die Scheitelwertfeststellung ausgeführt, und es werden die Daten AB\,
»(count)i« und N\ in den Speicher 54 in Abhängigkeit von einem Taktsignalimpuls Ci. eingeschrieben, der mit
der Taktsignalperiode 1 des nächsten Entfernungsintervalls zusammenfällt. Auch in Abhängigkeit von diesem
taktimpuls werden zu Beginn der Periode t die Daten in beiden Speichern 32 und 54 verschoben, und es wird
in beide Speicher das Signal Pi eingeschrieben, das auf dem Kabel 58 zur Verfügung steht. Während dieses
nächsten Entfernungsintervalls findet in gleicher Weise während der Taktsignalperioden 1 bis 6 eine Multiplikation
statt und es wird zu Beginn der siebenten Taktsignalperiode die Summierung ausgeführt, so daß
die Daten Pi am Ende der achten Taktsignalperiode zur Verfügung stehen. Gleichartige Operationen finden
während jedes Entfernungsintervalls statt, um fortlaufend die Ausgangsdaten Pund ein Decodier-3-Signal auf
der Leitung 118 zu erzeugen sowie die Entfernungszählung und die Azimutzählung nach der Subtraktion einer
Vorspannung einem Verbraucher, wie beispielsweise einem Rechner, zuzuführen. Auf diese Weise werden die
logischen Operationen hinsichtlich des aktiven Bits und der Rückflanke unter Verwendung der Daten /Vund P
aus dem gleichen Entfernungsintervall ausgeführt. Während der achten Taktsignalperiode vergleicht der
Vergleicher 90 die Daten N auf dem Kabel 52 mit dem von dem Schwellenwertgeber 92 zugeführten Schwellenwert
und stellt ein aktives Bit »wahr«, wenn ein solches Bit nicht schon im Speicher enthalten und N
größer ist als P. Die Decodierlogik 112 erzeugt am UND-Glied 105 ein Umwälzsignal, wenn das aktive Bit
im Speicher »wahr« ist und ein Decodier-3-Signal nicht vorliegt, d. h., wenn die Amplitude des Echosignals nicht
dreimal hintereinander abgenommen hat. Das aktive Bit wird gelöscht oder eine 0 wird eingeschrieben, wenn das
von der Decodierlogik 112 gelieferte Decodier-3-Signal
»wahr« ist.
Obwohl bei der beschriebenen Ausführungsform der Erfindung im Register 80 /-/(-Flipflops verwendet
werden, versteht es sich, daß zur Verwirklichung der Erfindung auch andere Flipflops Anwendung finden
können. Weiterhin versteht es sich, daß auch andere Arten von Speichern, wie beispielsweise Kernspeicher
oder andere Magnetspeicher, Blasenspeicher (»Bubble«-Speicher) oder andere geeignete Speicherarten in
dem erfindungsgemäßen Gerät verwendet werden können.
Es wird nun auch auf Fig.2 Bezug genommen, die
Einzelheiten der Steuerlogik 124 wiedergibt, welche ein Zählsignal zum Steuern der Decodierlogik 112 und der
UND-Glieder 100 und 105 liefert um Signale zu erzeugen, die zur Änderung des in den Flipflops der
Register 82 und 84 für jedes spezielle Entfernungsintervall gespeicherten Zählerstandes dienen. Der Zählerstand wird dann, wenn NkJeiner ist als Fund das Signal
Zählerstand 3 vorliegt um 1 erhöht Ob /V größer oder kleiner ist als P, wird von dem Komparator 170
festgestellt während das Signal Zählerstand 3 auf der Leitung 127 zugeführt wird. Der Zählerstand wird auf 0
zurückgestellt wenn das ODER-GSed 182 ein Sfenal
empfängt das anzeigt daß NgröBer ist als P, oder einen
Rücksteübef ehl für das aktive Bk, bei dem es sich um das
Signal Zählerstand 3 handelt
Quelle der Multiplikationskonstanten αϊ und «2 Schalter
70 und 72 vorgesehen. Wenn jedoch variable Werte von xi und *2 benötigt werden, wie beispielsweise bei einem
Betrieb mit variablen Abtastgeschwindigkeiten oder Impulsfolgefrequenzen, kann ein Rechner 160 dazu
benutzt werden, die die Faktoren αι und «2 angebenden
Binärzahlen zu erzeugen, die sich periodisch oder während jedes Entfernungsintervalls gemäB den Änderungen
in der Abtastgeschwindigkeit oder der Impulsfolgefrequenz ändern können. Eine weitere Eigenschaft,
die das erfindungsgemäße Gerät aufweisen kann, besteht in der Entladung beim Feststellen eines Zieles,
die von einer Entladeschaltung 148 mit einem Register 150 bewirkt wird, indem die Entladeschaltung den
Registern der Speicher 32 und 54, welche die Entfernungsintervalle für die gerade aufzuzeichnenden
Zieldaten enthalten, bei der Feststellung eines Zieles, wie beispielsweise bei der Feststellung des Zählerstandes
3, auf einen vorbestimmten Wert einstellen. Der Wert, der in alle diejenigen Plätze der Speicher 32 und
54 eingeschrieben wird, die den Entfernungsintervallen zugeordnet sind, in denen ein Zielscheitelwert festgestellt
worden ist, kann beispielsweise ein mittlerer Signalpegel oder ein mittlerer Rauschpegel sein, der
entweder vorbestimmt oder fortlaufend durch nicht näher dargestellte Recheneinrichtungen bestimmt wird.
In F i g. 7 gibt die Kurve 220 das von einem echten Ziel stammende Eingangssignal für das erfindungsgemäße
Gerät wieder, das sich über etwa 34 Entfernungsabtastungen erstreckt, während denen sich die Antenne
mit dem Strahl 16 über das Ziel 18 hinwegbewegt. Die Strahlbreite des Signals 220 beträgt an den Punkten
halber Leistung für das Aussenden in einer Richtung 13 Kntfernungsabtastungen. Das von dem erfindungsgemäöen
Gerät bei Vorliegen eines Eingangssignals 220 gelieferte Ausgangssignal, das in F i g. 7 durch die
Kurve 222 wiedergegeben wird, ist infolge der Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Detektors gegenüber
dem Eingangssignal 220 um 8 Enlfernungsabtastperioden verschoben. Die Kurven 220 und 222 wurden
mit Hilfe eines Radarge.-ätes mit einer Breite des Antennenstrahles von 13 Entfernungsabtastungen bei
Vorliegen eines Zieles mit einem Signal-Rausch-Verhältnis von 27 dB und unter Verwendung der Faktoren
μ = 1,8 und «2 = 0,826 erzielt. Der die Wahrscheinlichkeit
der Feststellung eines falschen Zieles bestimmende Schwellenwert PFTwar auf 10 ~6 eingestellt, wie
es die Linie Tin F i g. 7 zeigt. Die Verschiebung zwischen der durch den Punkt 224 wiedergegebenen
Stelle, an der ein Ziel festgestellt wird, und der wahren Stellung 226 des Zieles betrug bei der beschriebenen
Anordnung etwa 83 Entfernungsabtastungen im Azimut Die für ein spezielles Entfernungsintervall anzuwendende Vorspannung oder Verschiebung beträgt
notwendig eine ganze Anzahl von Entfernungsabtastungen. Demnach vermindert der Subtraktionskreis 140 das
Azimutsignal, bei dem es sich um einen Zählerstand handelt, um 83 Abtastungen und 3 weitere Entfernungsabtastungen, die für drei aufeinanderfolgende Amplitudenabnahmen benötigt werden, und überträgt diesen
Wert bei der Feststellung eines Zielscheiteiwertes 224, welche Feststellung drei Entfernungsabtastungen nach
dem Auftreten des Zielscheitelwertes erfolgt, durch das
Tor 138. Für den Fall daß die Entladeschaltung 148 angewendet wird, zeigt eine gestrichelte Linie 230 das
Rückstellen der Register für die Daten dieses Entfernungsintervalls in Abhängigkeit von der Feststellung
eines Zielscheitelwertes im Punkt 232 aa Durch das Rückstellen wird das System in die Lage versetzt, ein
anderes Ziel ohne die Verzögerung festzustellen, die sonst für den Abbau der gespeicherten Amplitude bei
der normalen Betriebsart benötigt würde. Es ist zu bemerken, daß bei dem dargestellten System das aktive
Bit im Punkt 232 bei der Feststellung eines Zielscheiteiwertes
zurückgestellt wird. Es versteht sich, daß in anderen Geräten nach der Erfindung das aktive Bit
beibehalten und beispielsweise beim Abfallen des
ίο Signals nach Kurve 222 unter den Schwellenwert T
zurückgestellt werden kann.
Die Kurve 240 in Fig.8 gibt einen Parameter K
wieder, der eine Funktion der gewünschten Strahlbreite ist. Die Kurve 240 wurde an Hand der simulierten
is Analyse des Detektors nach Fig. 1 mit Hilfe eines
Rechners bestimmt. Die Kurve nach F i g. 8 und die daraus resultierende Bestimmung der Faktoren αι und
<\2 ist das Ergebnis einer Simulation, die im wesentlichen
für den überkritisch gedämpften, kritisch gedämpften
jo und unterkritisch gedämpften Detektor gültig ist. Unter
Verwendung der Gleichung αι = «ι + 1 — K kann der
Wert des Parameters K für eine ausgewählte Bandbreite dazu benutzt werden, um die Beziehung zwischen αϊ
und oi2 für einen stabilen Betrieb des Detektors zu
s bestimmen. Es können einer oder beide Rückkopplungsparameter variiert werden, bis die für diese Strahlbreite
gewünschte Impuls-Übertragungsfunktion ausgewählt ist. Alle Möglichkeiten für die Auswahl der Rückkopplungs-Parameterpaare
αϊ und α«, welche die obige Gleichung für die gegebene Bandbreite liefert, hat eine
konstante Differenz zwischen diesen Parametern zur Folge, welche konstante Differenz eine Funktion der
Strahlbreite ist. Die Kurve 240 ermöglicht die Berechnung eines der Rückkopplungs-Parameter, sobald
der andere ausgewählt ist, um einen Betrieb mit einer ausgewählten Bandbreite zu ermöglichen. Die
Wahl des unabhängigen Parameters αϊ oder a2, nach
dem der andere zu berechnen ist, kann auf Grund anderer Betrachtungen erfolgen, wie beispielsweise
Symmetrie, Stabilität, Möglichkeiten der Verwirklichung sowie Art und Betrag der Dämpfung. Es versteht
sich, daß die Erfindung nicht auf eine spezielle Methode zur Bestimmung von αϊ und a2 beschränkt ist, sondern
auch andere Methoden Anwendung finden können, wie beispielsweise eine Ermittlung durch Versuche, bei
denen der eine oder beide Rückkopplungs-Parameter variiert werden, bis das Impuls-Übertragungsverhalten
die gewünschte Anzahl zwischen den Punkten halber Leistung aufweist
So In dem Diagramm nach F i g. 9 sind Kurven 242 und
244 dargestellt, welche die Bestimmung der Rückkopp lungs-Parameter at und ou für einen kritisch gedämpften
Detektor ermöglichen. Das Diagramm nach Fig.9 wurde durch die Simulation einer mit einem Detektor nach der Erfindung arbeitenden Radaranlage durch einen Rechner ermittelt Zur Auswahl der Parameter αϊ
und 1X2 findet sich die gewünschte Bandbreite, angegeben in der Anzahl von Entfernungsabtastungen, auf der
linken vertikalen Achse. Von dieser Achse aus ist horizontal eine Linie bis zum Schnitt mit einer mit
»Strahlbreite« bezeichneten Kurve 244 zu ziehen. Die vertikale Projektion des Schnittpunktes auf die untere
Horizontalachse ergibt den Wert von αι. Eine Vertikalprojektion des Schnittpunktes bis zum Schnitt
6s mit einer mit P bezeichneten Kurve 242 und eine
anschließende Horizontalprajektion auf die rechte Vertikalachse ermöglicht eine Bestimmung des Wertes
eines Parameters P. Der Wert von &2 ist dann durch die
Gleichung
Oil = Λ! - 1 + P
gegeben. Als Beispiel sei die Anpassung des Detektors
an ein Radargerät mit einer Strahlbreite von 30 Abtastungen betrachtet Die gestrichelte Linie 246 in
Fig. 9 gibt an, daß αϊ den Wert 1,84 haben sollte. Für
den Parameter Pwird der Wert 0,005 gefunden, so daß
«2 = oh -1+P= 1,84-1+ 0,005 = 0,845.
Demgemäß sind die korrekten Werte für eine solche Anlage αϊ = 1,84 und a2 = 0,845. Für Detektoren, die in
dem überkritisch oder unterkritisch gedämpften Bereich arbeiten, können experimentell oder durch eine
Simulation durch Rechner ähnliche Beziehungen zur Auswahl der Werte von αϊ und a2 erstellt werden oder
es kann die Kurve nach F i g. 8 benutzt werden.
Fig. 10 zeigt ein Flußdiagramm, das die Verwirklichung
des erfindungsgemäßen Gerätes durch ein Programm für einen Digitalrechner ermöglicht, wie
beispielsweise den in Fig. 1. angedeuteten Rechner 160. Das Flußdiagramm soll veranschaulichen, daß die
nach der Erfindung vorgesehene Arbeitsweise entweder teilweise oder vollständig für einen Digitalrechner
programmiert werden kann. Der Rechner und sein Speicher würde vom Analog/Digital-Umsetzer 24 die
quantisierten Daten empfangen und in Abhängigkeit von den Entfernungssignalen die Detektor-Ausgangssignale
an das Kabel 58 abgeben. Außerdem würde der Rechner die Signale liefern, die zur Steuerung der Tore
36 und 38 benötigt werden. Ein Block 250 veranschaulicht die Operation der Abtastunterbrechung, an die sich
die durch den Block 252 wiedergegebene Operation »hole neuen Videoverlauf ((N V.R.)« anschließt. Gemäß
Block 254 wird der Inhalt DL 2 der Verzögerungsleitung 2, der im Speicher des Rechners enthalten ist, mit
«2 multipliziert und von einem neuen Videoverlauf subtrahiert. Gemäß Block 256 wird der gegenwärtige
Wert in der Verzögerungsleitung 1 (DL 1) am Speicnerplatz DL Y gespeichert. Nach Block 258 wird
der vorhandene Wert DL 1 durch NVR - «2 DL 2
ersetzt.
Im Block 260 wird der Wert von DL 2 mit αϊ
multipliziert und zu dem Inhalt von DLY addiert. Weiterhin wird der gegenwärtige Wert von DL 2
gemäß Block 262 am Platz DL 2' gespeichert und außerdem gemäß Block 264 der Wert DL2 durch-
DLY + (x\DL2 ersetzt. Im Block 266 wird eine Anstiegsbestimmung gemacht, indem festgestellt wird,
ob DL2' größer ist als DL2. Ist DL2' großer als DL2
und infolgedessen eine abnehmende Steigung vorhanden, wird ein JΑ-Signal dem Block 268 zugeführt, der ein
Aktivzeichen betrifft. Ist das Aktivzeichen »wahr«, so geht die Operation beim Block 270 weiter, der anzeigt,
daß ein aktives Ziel vorliegt. Der Block 270 stellt fest, ob der vorher verminderte Zählerstand gleich 2 ist. Ist diese
Bedingung nicht erfüllt, geht die Operation zum Block 272 über, der den verminderten Zählerstand erhöht unc
die Operation zu dem die Abtastunterbrechunj betreffenden Block 250 zurückführt Ist jedoch im Blöd
270 der verminderte Zählstand gleich 2, so geht die Operation zum Block 276 über, der einen Zielscheitel
wert anzeigt und von dem aus die Operation zum Blocl
278 übergeht, der das Aktivzeichen löscht. Die Operation schreitet dann zum Block 280 fort, durch der
der abnehmende Zählstand auf 0 zurückstellt und die Operation zum Abtastunterbrechungsblock 250 zurückgibt
Wenn bei der Neigungsfeststellung im Block 26i festgestellt wird, daß das Aktivzeichen nicht »wahr« ist
geht die Operation zum Abtastunterbrechungsblock 25C zurück. Wenn im Block 266 eine positive Neigung
festgestellt wird, also DL 2' nicht größer ist als DL 2, schreitet die Operation zu einem Block 284 weiter, der
den abnehmenden Zählstand auf 0 zurückstellt und die Operation an einen Block 286 weitergibt, der feststellt,
ob der Inhalt vor DL 2 größer ist als der Detektorschwellenwert. Ist DL 2 nicht größer als der Detektorschwellenwert,
kehrt die Operation zum Abtastunterbrechungsblock 250 zurück. Ist dagegen DL 2 größer als
der Detektorschwellenwert, geht die Operation bei einem Block 288 weiter, der das Aktivzeichen stellt, das
das Vorliegen eines aktiven Zieles angibt. Anschließend geht dann wieder die Operation zum Abtastunterbrechungsblock
250 zurück. Es versteht sich, daß die Operation des Flußdiagramms nach Fig. 10 unter
Verwendung der üblichen Programmiertechnik für jeden geeigneten Rechner programmiert werden kann,
sofern er nur ausreichend schnell arbeitet, um die Ausgangssignale einer Radaranlage in Realzeit zu
verarbeiten.
Durch die Erfindung wird demnach ein datenverarbeitendes Gerät zur automatischen digitalen Zielfeststellung
für abtastende Radaranlagen geschaffen, das ein digitales Zeitbereichsfilter enthält, dessen Amplitudenwichtungsfunktion
dem Strahlungsdiagramm der Antenne entspricht, um ein Ausgangssignal mi. einem
relativ hohen Signal-Rausch-Verhältnis zu erhalten. Der Detektor arbeitet in Abhängigkeit von parallel zugeführten
quantisierten Eingangsdaten und liefert eine erheblich verbesserte Wahrscheinlichkeit der Zielfeststellung
und Genauigkeit der Azimutbestimmung. Das Detektorsystem kann mit einem Minimum an Einstellungen
in Verbindung mit Radaranlagen beliebiger Strahlbreite und Impulsfolgefrequenz arbeiten. Weiterhin
ist das erfindungsgemäße Gerät an eine wechselnde Strahlbreite, wie sie elektronisch abtastende Antennenanordnungen
aufweisen können, und an mit wechselnder Winkelgeschwindigkeit abtastenden Antennenanordnungen
angepaßt werden. Die Erfindung ist bei Abtastungen in beliebiger Richtung verwendbar, beispielsweise
im Azimut oder der Elevation. Die verbesserte Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Detektors
führt außerdem zu einem minimalen Bedarf an digitalen Speicher- und Verarbeitungseinrichtungen.
Micr/u K HIaU /xidiiumuen
Claims (4)
1. Vorrichtung zum Verarbeiten der von einem Impulsradargerät gelieferten Videosignale mit
einem Analog-Digital-Umsetzer, der die analogen Videosignale in mehrstellige Binärzahlen umsetzt,
die jeweils dem Amplitudenwert der vom Impulsradargerät empfangenen Echosignale in einem Entfernungsintervall
einer Entfernungsabtastung entspre- ι ο chen, und mit einem mit dem Analog-Digital-Umsetzer
gekoppelten, rekursiven digitalen Integrator, der mindestens einen Addierer bzw. Subtrahierer und
mindestens einen Speicher, der die Ausgangssignale des Addierers für die Dauer einer Impulsperiode
speichert und dann mit gewichteter Amplitude einem Eingang des Addierers wieder zuführt, umfaßt
und dessen Ausgangssignale einer Einrichtung zur Ermittlung der Zielstellung im Azimut zugeführt
werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Integrator einen einzigen Subtrahierer (28), einen
dem Subtrahierer (28) nachgeschalteten ersten Speicher (32), einen einzigen dem ersten Speicher
(32) nachgeschalteten Addierer (44) und einen dem Addierer (44) nachgeschalteten zweiten Speicher
(54) umfaßt, daß von dem Ausgang des zweiten Speichers (54) ein erster Rückkopplungsweg, der
einen ersten Multiplikator (66) enthält, zu einem Eingang des Subtrahierers (28) und ein zweiter
Rückkopplungsweg, der einen zweiten Multiplikator _10
(46) enthält, zu einem Eingang des Addierers (44) zurückgeführt ist, und daß der erste Multiplikator
(66) eine Multiplikation der vom zweiten Speicher gelieferten Zahl mit einem positiven Faktor «2
< 1 und der zweite Multiplikator (46) eine Multiplikation mit einem positiven Faktor
1 < λι < (1 + «2)
bewirkt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß mit dem Ausgang des zweiten Speichers (54; eine Schaltungsanordnung (124,112)
zur Feststellung des Scheitelwertes der von einem Ziel reflektierten Energie im Azimut elektrisch
gekoppelt ist, die nach Feststellen eines Zielscheitelwertes in einem Entfernungsintervall ein Entladen
der Speicher (32 und 54) bis auf einen vorgegebenen Wert bewirkt.
3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Multi- ;o
plikatoren (46 und 66) mit Wähleinrichtungen (70 bzw. 72; 160) zur Einstellung des jeweiligen
Multiplikationsfaktors gekoppelt sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wähleinrichtung (160) ein die
Multiplikationsfaktoren selbsttätig bestimmender Rechner ist.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US11106371A | 1971-01-29 | 1971-01-29 | |
US11106371 | 1971-01-29 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2202581A1 DE2202581A1 (de) | 1972-12-21 |
DE2202581B2 DE2202581B2 (de) | 1976-04-01 |
DE2202581C3 true DE2202581C3 (de) | 1976-11-18 |
Family
ID=
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