DE2202581C3 - Impulsradar-Vorrichtung mit rekursivem Integrator für die In Digitalzahlen umgesetzten Videosignale - Google Patents

Impulsradar-Vorrichtung mit rekursivem Integrator für die In Digitalzahlen umgesetzten Videosignale

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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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Thomas C Fullerton; Wilmot Richard D. Yorba Linda; Calif. Cantwell jun. (V.St.A.)
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Hughes Aircraft Co
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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
Bei einer Ausführungsform der Erfindung sind als
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)

Patentansprüche: 22
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.
DE19722202581 1971-01-29 1972-01-20 Impulsradar-Vorrichtung mit rekursivem Integrator für die In Digitalzahlen umgesetzten Videosignale Expired DE2202581C3 (de)

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

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