DE2204096A1

DE2204096A1 - Pulsdoppler-radargeraet mit entfernungskanaelen

Info

Publication number: DE2204096A1
Application number: DE19722204096
Authority: DE
Inventors: Hans Dr Ing Koffler
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1972-01-28
Filing date: 1972-01-28
Publication date: 1973-08-09
Also published as: IT978367B; FR2169096B1; NL152364B; NL7300769A; GB1424392A; DE2204096B2; FR2169096A1

Description

Pulsdoppler-Radargerät mit Entfernungskanälen

Die Erfindung bezieht sich auf ein Pulsdoppler-Radargerät mit einer Anzahl η von Entfernungskanälen, die in einer ersten Betriebsart nachei-nander für bestimmte Zeiten ti an den Eingangsteil des Radarempfängers angeschaltet werden und bei denen Dopplerfilter mit durch die Impulsfolgefrequenz bzw. den interessierenden Dopplerfrequenzbereich festgelegtem ersten Bandpaßbereich (Bewegtzeichenfilter) zur Festzeichenunterdrückung vorgesehen sind.

Es ist bekannt, bei Pulsdoppler-Radargeräten mit Entfernungskanälen zu arbeiten, derart, daß nacheinander die einzelnen Entfernungskanäle an den vorangehenden Empfangsteil des Radarempfängers für bestimmte Zeiträume angeschaltet werden. Die Dauer dieser Anschaltung legt die Entfernungsauflösung fest und steht in einem, bestimmten Zusammenhang mit der Dauer der verwendeten Sendeimpulse. Die Auslegung der Radargeräte der vorbeschriebenen Art erfolgt so, daß für den Normalbetriebsfall die günstigste Entfernungsauflösung gegeben ist.

In manchen Fällen ist jedoch der Aufbau der vorbeschriebenen Radargeräte nicht ausreichend, um zu einer befriedigenden Erfaßbarkeit von Zielen zu gelangen. Dies ist einmal vor allem dann der Fall, wenn Ziele erfaßt werden sollen, die hart unter der Ansprechschwelle liegen, weil bei den breitbandigen Dopplerfiltern relativ starke Rauschanteile mit aufgenommen werden, welche die Erfaßbarkeit von sehr kleinen Be-

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wegtzielen beeinträchtigen. Eine weitere Schwierigkeit kann dann auftreten, wenn durch Fremdstörungen zusätzliche Energie über die breiten Durchlaßbereiche der Dopplerfilter zu den Entfernungskanälen weitergeleitet wird, wobei ebenfalls Bewegtziele überdeckt werden können.

Der Erfindung, welche sich auf ein Pulsdoppler-Radargerät der eingangs genannten Art bezieht, liegt die Aufgabe zugrunde, derartigen Schwierigkeiten in möglichst einfacher und wirkungsvoller Weise zu begegnen. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß bei Bedarf in einer zweiten Betriebsart eine Einschränkung der Entfernungsauflösung durch g.t1=t2 (g^"i) längeres Anschalten eines Teils der η Entfernungskanäle an den Empfangsteil vorgesehen ist, daß die Zeitdauer der Sendeimpulse bei der zweiten Betriebsart gegenüber der ersten Betriebsart vergrößert wird und daß bei der zweiten Betriebsart in jedem Entfernungskanal mehrere schmalbandige Bandpässe vorgesehen sind, deren Teildurchlaßbereiche aneinandergereiht etwa den ersten Bandpaßbereich des Dopplerfilters ergeben.

Für den Normalbetrieb des Radargeräts, d.h. wenn keine Störungen vorhanden sind und nicht besondere Sorgfalt auf die Auffindung sehr kleiner Ziele verwendet werden muß, oder beim Suchbetrieb, kann das Radargerät in seiner ersten Betriebsart, also mit der großen Entfernungsauflösung und den breitbandigen Dopplerfiltern, betrieben werden. Sobald jedoch die Erfaßbarkeit sehr kleiner Ziele vergrößert oder Fremdstörungen bekämpft werden sollen, kann durch eine Einschränkung der Entfernungsauflösung die Störungsunterdrückung verbessert und die Erfaßbarkeit von kleinen Bewegtzielen günstiger gestaltet werden. Durch die nunmehr verwendeten schmalbandigen Bandpässe mit gegenüber dem Durchlaßbereich des Dopplerfilters nur kleinen Teildurchlaßbereichen ist der Anteil der Signalenergie eines Be-

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wegtzieles gegenüber dein verbleibenden Rauschen oder Störanteilen relativ groß, und es kann am Ausgang des jeweiligen Filters mit größerer Sicherheit auf das Vorhandensein eines Ziels geschlossen werden, sofern das Ausgangssignal einen entsprechenden Schwellwert, überschreitet. Dabei wirkt es sich zusätzlich günstig aus, daß die Signalenergie der Echosignale vergrößert ist.

Die Erfindung sowie Weiterbildungen der Erfindung werden nachstehend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Pulsdoppler-Radargerätes nach der Erfindung,

Fig. 2 einen Teilausschnitt aus einem Pulsdoppler-Radargerät nach Fig. 1 mit abgeändertem Aufbau,

Fig. 3 ein Impuls-Zeitdiagranun,

Fig. 4 den Durchlaßbereich von Dopplerfiltern und schmalbandigen Bandpässen,

Fig. 5 Sende- und Eiapfangsimpulse mit Pulskompression.

In Fig. 1 ist die Antenne eines Radargeräts mit 1 bezeichnet. Hierfür kann eine rotierende Antennenanordnung verwendet werden (Rundsuchradar) oder eine Antennenanordnung, bei der die Richtcharakteristik der Antenne elektronisch, z.B. durch Phasenstsuerung, verändert ist (Phased-Array-Antenne). Der Antenne ist ein Sende-Empfangsschalter 2 nachgeschaltet, welcher von einem Taktgeber 3 gesteuert wird. Der Sendeteil des Radargeräts ist mit 4 bezeichnet. Im Empfangsfall ist an die Antenne 1 ein Mischer 5 angeschlossen, der mit einem Kohärenzoszillator 6 verbunden ist. Das

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kohärente demodulierte Videosignal gelangt zu einer weiteren Auswerteschaltung, wobei im Falle digitaler Auswerteschaltungen ein Analog-Digital-Wandler 7 vorzusehen ist. Das Radargerät weist eine Reihe von Entfernungskanälen K1 bis Kn auf, welche mittels einer Schalteinrichtung SE nacheinander für einen ersten Zeitraum ti an den Empfangsteil des Radargeräts angeschlossen werden. Die Zeitdauer ti der Anschaltung, währenctfder also einer der Schalter S1 bis Sn der Schalteinrichtung SE geschlossen ist, legt die Entfernungsauflösung des Radargeräts fest. Jeder Entfernungskanal enthält ein Dopplerfilter D1 bis Dn, eine erste Schwellstufe ¥1 bis Wn, einen ersten Gleichrichter G1 bis Gn, ein Tiefpaßfilter (post detection filter) TP1 bis TPn sowie eine zweite Schwellwertstufe V1 bis Vn. Ausgangsseitig werden die einzelnen Entfernungskanäle nacheinander in einer bestimmten Taktfolge mittels einer Schalteinrichtung SA abgefragt, und die so erhaltenen Signale gelangen zu einer Anzeige- oder Auswerteeinrichtung 9.

In vieleii Fällen genügt die Erfaßbarkeit, welche mit den dargestellten Entfernungskanälen hinsichtlich der Frequenzlage der Signale bzw. des Rauschabstandes zu erzielen ist, nicht den jeweiligen Anforderungen. Dies gilt vor allem dann, wenn die Signalenergie sehr klein ist bzw. wenn Fremdstörungen auftreten. Es ist deshalb eine Überwachungsund Steuerungseinrichtung 10 vorgesehen, welche bei Eintreten einer dieser vorstehend genannten Bedingungen eine Änderung der Arbeitsweise des dargestellten Pulsdoppler-Radargeräts veranlaßt. Diese zweite Betriebsart kann z.B. dann ausgelöst werden, wenn Signale auftreten, welche oberhalb eines bestimmten ersten Schwellwertes w1 der Schwellstufen W1 bis Wn und unterhalb eines zweiten Schwellwertes w2 dieser Schwellstufen liegen. Der Schwellwert w1 liegt oberhalb des Rauschmittelwertes, so daß er von einzelnen Rauschspitzen und von schwachen Bewegtzielechosignalen überschrit-

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ten wird. Es handelt sich dabei um Signale, welche nicht mit Sicherheit bei der zweiten Schwellstufe V1 bis Vn zu einem Überschreiten des Schwellwerts führen, d.h. möglicherweise um Bewegtziele, die so schwach sind, daß sie nicht mehr mit Sicherheit erfaßt werden können. Wenn dagegen durch ein Echosignal der Schwellwert w2 überschritten wird, ist die Wahrscheinlichkeit groß, daß auch der Schwellwert der Schwellstufen V1 bis Vn überschritten und damit ein Bewegtziel erfaßt wird. Die Auflösung der zweiten Betriebsart kann auch dann erfolgen, wenn Fremdstörungen festgestellt werden, z.B. dadurch, daß eine ganze Reihe von Entfernungskanälen gleichzeitig belegt sind (breitbandige R_auschstörer). Diese Meldung gelangt, z.B. ausgehend von den Schwellstufen W1 bis Wn oder von der Auswerte- oder Anzeigeeinrichtung 9 zu der Überwachungs- und Steuerungseinricht 10. Diese veranlaßt eine Reihe von Schaltvorgängen imRahmen der zweiten Betriebsart. Durch Ansteuerung des Taktgebers 3 wird bewirkt, daß die Dauer der Sendeimpulse, dh. die Zeit, während welcher der Sende-Empfangsschalter mit dem Sender 4 verbunden ist, gegenüber der vorhergehenden ersten Betriebsart auf den g-fachen Wert (g>i) umgeschaltet wird. Die langer dauernden Sendeimpulse ergeben in den Entfernungskanälen die Möglichkeit einer genaueren Analyse, wobei allerdings durch die längeren Sendeimpulse die Entfernungsauflösung durch längeres - vorzugsweise g-fach längeres - Schließen der Schalter S1 bis Sn verringert wird. Ein weiterer Befehl gelangt von der Überwachungs- und Steuerungseinrichtung 10 zu der Schalteinrichtung SE, wodurch eine längere Anschaltung der Entfernungskanäle an den Empfangsteil des Radargeräts herbeigeführt wird, so daß in den einzelnen Ehtfernungskanälen längere Zeiten für die Signalauswertung zur Verfügung stehen. In jedem Entfernungskanal muß bei der zweiten Betriebsart frequenzmäßig eine feinere Auflösung der Empfangssignale durchgeführt werden, und zwar derart, daß der normale Durch-

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laßbereich der Dopplerfilter.D1 bis Dn auf mehrere kleinere Teildurchlaßbereiche mit schmalbandigen Bandpässen aufgeteilt wird.

In Fig. 4 ist als Beispiel hierfür schematisch die Aufteilung eines Durchlaßbereichs eines Dopplerfilters DF (ausgezogene Kurve) in zwei Teildurchlaßbereiche DF1 und DF2 (gestrichelte Kurve) in Abhängigkeit von f/fp (fp = Impulsfolgefrequenz) dargestellt. Der maximale Durchlaßbereich eines normalen Dopplerfilters ist etwas kleiner als die Impulsfolgefrequenz fp und reicht somit beispielsweise von etwas oberhalb f/fp = 0 bis kurz vor f/fp = 1.

In dem Beispiel nach Fig. 1 ist angenommen, daß der DurchlaiB-bereich des Dopplerfilters in zwei Teilbereiche aufgeteilt wird. Zur Verringerung des Schaltungsaufwandes wird das ursprüngliche Dopplerfilter D1 mit zur Bildung eines Teildurchlaßbereichs (z.B. DF1 nach Fig. 4) herangezogen, während das zusätzlich von der Überwachungs- und Steuerungseinrichtung 10 parallel zu D1 angeschaltete Bandpaßfilter HD1 den zweiten Durchlaßbereich (DF2 in Fig. 4) bildet. Die Aufteilung auf nur zwei Teildurchlaßbereiche wird normalerweise für die sichere Erfassung eines schwachen Bewegtzieles oder die bessere Ausblendung von Störungen nicht ausreichend sein; die beschriebene Arbeitsweise läßt sich natürlich analog auf eine größere Anzahl durch Zuschaltung mehrerer schmalbandiger Bandpaßfilter erweitern. Die Ausgangssignale der beiden schmalbandigen Bandfilter HD1 und des in seinem Durchlaßbereich umgeschalteten Dopplerfilters D1 müssen getrennt verarbeitet werden, und zwar in einer Vergleichsschaltung B. Dabei wird, wenn die Signalenergie in dem einen schmalen Band-

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paßbereich wesentlich geringer/als in dem/den anderen schmalen Bandpaßbereich(en), davon ausgegangen, daß in dem Bereich mit der höheren Signalenergie ein Bewegtziel vorliegt. Bei etwa gleich starker Signalverteilung auf die schmalen Band-

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paßbereiche wird angenommen, daß kein Bewegtziel vorhanden ist, sondern nur stärkeres Rauschen, welches sich gleichmäßig auf die Bandpaßbereiche verteilt. Die so erhaltene Information wird an die Auswerte- oder Anzeigeeinrichtung 9 weitergegeben. Wenn die Vergleichsschaltung B, in welcher der Amplitudenvergleich der beiden Teildurchlaßbereiche vorgenommen wird, über eine eigene Leitung mit der Auswerte- oder Anzeigeeinrichtung 9 verbunden ist, kann das übrige Radargerät in der herkömmlichen Weise weiterarbeiten.

Der Aufbau kann auch so abgeändert werden, daß dem Bandpaßfilter HD1 ein Gleichrichter analog GI und ein Tiefpaß analog TPI nachgeschaltet und vom Ausgang der beiden beteiligten Tiefpaßfilter erst die Vergleichsschaltung B angesteuert wird.

In vielen Fällen kann es zweckmäßig sein, bei der zweiten Betriebsart auch die Schaltfolge am Ausgang der Entfernungskanäle bei einem g-fach verlängerten Sendeimpuls mit zu vergrößern (am einfachsten auf das g~fache), was ebenfalls von der Überwachungs- und Steuerungseinrichtung 10 aus erfolgen kann. Dabei kann auch so vorgegangen werden, daß zwei zu der Auswerteeinrichtung 9 geführte Abfrageleitungen 11 vorgesehen sind, von denen die eine zu dem einen Teil (z.B. den geradzahligen), die andere zu dem anderen Teil (z.B. den ungeradzahligen) Entfernungskanälen geführt ist. Dadurch können mehrere Schalter der Schalteinrichtung SA gleichzeitig

geschlossen sein, ohne daß die am Ausgang der Entfernungs-Signale
kanäle abgefragten/niteinander vermengt v/erden.

Besonders einfach läßt sich die Aufteilung des Durchlaßbereiches des Dopplerfilters in schmalbandigere Teilbereiche dann durchführen, wenn die Durchlaßbereiche der jeweils gebildeten Bandpässe untereinander gleich gewählt sind.

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Da bei der Erfassung eines Bewegtziels in einem bestimmten Teildurchlaßbereich auch der Geschwindigkeitsbereich des Ziels genauer als bei Verwendung normaler Dopplerfilter gemessen werden kann, besteht zusätzlich die Möglichkeit, bei der Auswertebzw. Anzeigeeinrichtung 9 diese Information über die Geschwindigkeit mit zu verwerten.

In vielen Fällen, vor allem bei der Bekämpfung von Fremdstörern, kann es zweckmäßig sein, auch die Ausrichtung bzw. die Verweilzeit der Richtcharakteristik der Antenne 1 in einer bestimmten Richtung zu ändern, insbesondere zu vergrößern. Letzteres ist insbesondere bei elektronisch gesteuerten Antennen in einfacher Weise durchführbar, und auch dieser Steuervorgang wird zweckmäßig von der Überwachungs- und Steuerungseinrichtung 10 eingeleitet.

Die Umschaltung der Richtcharakteristik der Antenne 1 kann, wenn es bekannt ist, daß aus bestimmten Richtungen Störungen zu erwarten sind bzw. auftreten, von vornherein programmiert erfolgen, derart, daß die Überwachungs- und Steuerungseinrichtung 10 beim Einschwenken der Antenne in diese Richtungen die Umschaltung auf die zweite Betriebsart vornimmt. Hierzu kann zweckmäßig auch so vorgegangen werden, daß ein Speicher vorgesehen ist, in welchem bei der ersten Betriebsart durch Fremdstörungen beeinträchtigte Bereiche aufgezeichnet sind und daß bei Ausrichtung der Radarantenne in die entsprechenden Richtungen automatisch eine Umschaltung auf die zweite Betriebsart vorgesehen wird.

In Fig. 2 ist ein Teilausschnitt aus der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 dargestellt, und zwar im wesentlichen derjenige Teil, welcher die Entfernungskanäle beinhaltet. Während in Fig. 1 zur Verbesserung der frequenzmäßigen Auflösung bei den einzelnen 3ntfernungskanälen ein zusätzliches Filter (HD1) angeschaltet werden mußte, ist bei der

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Anordnung nach Fig. 2 ein derartiger Aufwand nicht erforderlich. Erreicht wird dies dadurch, daß bei der zweiten Betriebsart mehrere Entfernungskanäle gleichzeitig an den Eingangsteil des Radarempfängers angeschaltet sind und daß die Dopplerfilter der parallelgeschalteten Entfernungskanäle so umgeschaltet werden, daß sie die Bandpässe mit den Teildurchlaßbereichen bilden. Auf diese Weise können die Schaltelemente, welche in einem Teil der übrigen Entfernungskanäle vorhanden sind, mit zur Bildung schmalbandiger Bandpässe herangezogen werden. Ein zusätzlicher Schaltungsaufwand besteht nicht. Im vorliegenden Beispiel ist angenommen, daß der Entfernungskanal K1 und der Entfernungskanal K2 zusammen an den Empfangsteil angeschaltet, d.h. die Schalter S1 und S2 gleichzeitig geschlossen sind, was durch entsprechende Ansteuerung der Schalteinrichtung SE von der Überwach-ungs- und Steuerungseinrichtung 10 aus erfolgen kann. Somit ist die Zeit t2 = 2.t1, d.h. g = 2 gewählt. Besonders einfache Schaltvorgänge und eine, besonders günstige Ausnutzung der vorhandenen

allgemein
Möglichkeiten sind/dann gegeben, wenn g ganzzahlig gewählt wird. Es werden so viele Eingangsschalter bei der Schalteinrichtung SE gleichzeitig geschlossen, wie Teildurchlaßbereiche nach Fig. 4 der Anmeldung gebildet werden sollen. Im vorliegenden Beispiel ist zur Vereinfachung angenommen, daß nur zwei Teildurchlaßbereiche gebildet werden, welche mittels der Dopplerfilter D1 und D2 realisiert sind.. Hierzu ist ein Umschaltbefehl von der Überwachungs- und Steuerungseinrichtung 10 erforderlich, welche die Umschaltung dieser Dopplerfilter mit dem breiten Durchlaßbereich DF in zwei Teildurchlaßbereiche DF1 und DF2 nach Fig. 4 herbeiführt. Besonders vorteilhaft ist, daß in diesem Fall die weiteren Schaltelemente gegebenenfalls bis einschließlich der Schwellschaltung V1 bzw. V2 mit für die Signalaufbereitung verwendet werden können. Im Gegensatz zu der eingangsseitigen Parallelschaltung der beiden Entfernungskanäle K1 und K2 und deren entsprechend längerem Anschalten an denEingangsteil wird bei der ausgangsseitigen

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Schalteinrichtung SA die Abtastung der einzelnen Entfernungskanäle nacheinander vorgenommen. Dabei ist allerdings zu berücksichtigen, daß diese Nacheinander-Abtastung nicht wie bei der ersten Betriebsart der Betrachtung von Zielen in unterschiedlichen Entfernungskanälen K1 und K2 dient, sondern von Zielen ein und desselben größeren Entfernungsbereichs (durch das längere Schließen der Schalter S1 und S2). Die Empfangssignale sind jedoch frequenzmäßig genauer analysiert, d.h. im Entfernungskanal K1 wird bei Überschreiten der Schwelle V1 ein Bewegtziel in Bereich des Durchlaßbereichs DF1 nach Fig. 4, im Entfernungskanal K2 ein Ziel im Durchlaßbereich DF2 nach. Fig. 4 erfaßt. Aus der zeitlichen Steuerung der ausgangssei tigen Abtastung der Entfernungskanäle durch die Schalteinrichtung SA ist genau ersichtlich, welche Information über das Ziel jeweils erhalten wird. Diese Informationen stehen dann in der Auswerte- bzw. Anzeigeeinrichtung 9, welche über den Steuerablauf des Gesamtgeräts informiert ist, zur Auswertung zur Verfügung.

Besonders vorteilhaft im Sinne einer verbesserten Bewegtzielerfassung ist in diesem Zusammenhang, wenn gleichzeitig mit der Umschaltung der Dopplerfilter D1 und D2 auf schraalbandige Teildurchlaßbereiche auch die Umschaltung der Tiefpaßfilter TP1 und TP2 vorgenommen wird, und zwar derart, daß die Grenzfrequenzen dieser Filter entsprechend den Teildurchlaßbereichen DF1 und F2 geändert, insbesondere erniedrigt werden.

In Fig. 3 sind in einem Zeitdiagramm die Sendeimpulse bei der ersten Betriebsart mit TS und die Öffnungsimpulse für die einzelnen Entfernungskanäle mit TK1 bis TKn bezeichnet. Bei der zweiten Betriebsart sind die Sendeimpulse TS¹ zeitlich ebenso wie die Öffnungsimpulse der Entfernungskanäle verdoppelt. Je zwei Entfernungskanäle werden zusammengefaßt und gemeinsam für die Zeit der Impulse TK1+2, TK3+4, TK 5+6 bis TK(n-1)+n geöffnet. Im allgemeinen ist die Zeitdauer der

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Öffnung eines Entfernungskanals ti bzw. t2 gleich oder etwas größer als die Dauer eines Sendeimpulses TS bzw. TS' gewählt.

Die Umschaltung der Filtercharakteristiken sowohl der Dopplerfilter D1 bis Dn als auch der evtl. zusätzlich angeschalteten Filter HD1 und auch gegebenenfalls der Tiefpaßfilter TP1 bis TPn kann besonders einfach dann vorgenommen werden, wenn diese Filter, welche an der Umschaltung beteiligt sind, als Digitalfilter ausgelegt werden. Digitalfilter lassen sich nämlich in ihren Durchlaßbereichen durch einfache Änderung ihrer charakteristischen Größen rasch umschalten, wobei als charakteristische Größen vor allem Änderungen der Abtastfrequenz sowie Änderungen der Koeffizienten, insbesondere der Multiplikationsfaktoren, benutzt werden können.

Dabei kann zweckmäßig so vorgegangen werden, daß der vor den Entfernungskanälen K1 bis Kn angeordnete Analog-Digital-Wandler 7 nach Fig. 1 auch nach Umschaltung auf verlängerte Sendeimpulse in dem bisherigen, auf kürzere Sendeimpulse eingestellten Takt weiterarbeitet und daß die Ergebnisse aus g (g = ganze Zahl) jetzt zusammengehörenden (parallelgeschalteten) Entfernungskanälen K1, K2 arithmetisch gemittelt und durch g-fache Wiederholung den g-verschiedenen Bandpaßfiltern zugeführt werden. Auf diese Weise kann der Filtertakt gleich gehalten werden, und die digitalen Bandpaßfilter zur Bildung der Teildurchlaßbereiche werden nacheinander aktiviert.

Bei Radargeräten, welche mit Entfernungskanälen arbeiten, ergibt sich im Zusammenhang mit der Verwendung von Digitalfiltern ein besonderer Vorteil dadurch, daß nicht benutzte Speicher und/oder Rechenplätze von weiteren, durch Bewegtziele nicht belegten bzw. wegen der verringerten Entfemungs-

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auflösung nicht benötigten Entfernungskanälen mit zur Bildung schmalbandiger Bandpaßcharakteristiken mit entsprechend kleinen Teildurchlaßbereichen herangezogen werden können.

Besonders vorteilhaft kann die Verringerung der Entfernungsauflösung dann vorgenommen werden, wenn die ausgesandten Sendeimpulse codiert sind und empfangsseitig vor der Zuführung zu den Entfernungskanälen eine Pulskompression nach der vorgegebenen Codierung vorgenommen ist.

Hierbei kann in Abänderung der Erfindung zweckmäßig so vorgegangen werden, daß die Gesamtdauer der Sendeimpulse zwar konstant gehalten wird, jedoch die Zahl der Subpulse verkleinert wird. Dies gibt zwar eine Einschränkung der Entfernungsauflösung entsprechend der Verbreiterung der Subpulse, ohne daß gleichzeitig der Gesamtsendeimpuls als solcher verlängert und damit die Belastung des Senders vergrößert würde. In Fig. 5 ist in Zeile a ein Sendeimpuls TSC der ersten Betriebsart dargestellt, der aus acht Subpulsen TSP besteht. Auf der rechten Seite ist der nach der Impulskompression zur Verfügung stehende Empfangsimpuls ES aufgezeichnet, dessen Breite in erster Näherung etwa der Dauer eines Subpulses TSP entspricht.

In Zeile b ist ein Sendeimpuls TSC gleicher Länge wie in Zeile a dargestellt, wobei jedoch jetzt die Breite der Subpulse TSP¹ verdoppelt ist. Das nach der Kompression vorliegende Empfangssignal ES' ist wegen der breiteren Subpulse ebenfalls etwa doppelt so breit wie der komprimierte Impuls ES nach Zeile a.

Es ist zweckmäßig, wenn die' alte Zahl der Subpulse ohne Rest durch die neue Zahl der Subpulse teilbar ist, weil dann die Änderung besonders einfach durchführbar und die Dauer der Sendeimpulse besonders leicht konstant zu halten ist.

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24 Patentansprüche

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Claims

Patentanspruch

LjPulsdoppler-Radargerät mit einer Anzahl η von Entfernungskanälen, die in einer ersten Betriebsart nacheinander jeweils für bestimmte Zeiten ti an den Eingangsteil des Radarempfängers angeschaltet werden und bei denen Dopplerfilter mit durch die Impulsfolgefrequenz bzw. den interessierenden Dopplerfrequenzbereich festgelegtem ersten Bandpaßbereich (Bewegtzeichenfilter) zur Festzeichenunterdrückung vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß bei Bedarf in einer zweiten Betriebsart eine Einschränkung der Entfernungsauflösung durch g«t1=t2 (g>i) längeres Anschalten eines Teils der η Entfernungskanäle (K1 bis Kn) an den Empfangsteil (5» 6) vorgesehen ist, daß die Zeitdauer der Sendeimpulse (TS') bei der zweiten Betriebsart gegenüber der ersten Betriebsart vergrößert wird und daß bei der zweiten Betriebsart in jedem Entfernungskanal (K1 bis Kn) mehrere schmalbandige Bandpässe (D1, HD1) vorgesehen sind, deren Teildurchlaßbereiche aneinandergereiht etwa den ersten Bandpaßbereich des Dopplerfilters (D1) ergeben.
2. Pulsdoppler-Radargerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Zeitdauer der Sendeimpulse (TS') als auch die Anschaltdauer der Entfernungskanäle (K1 bis Kn) um den gleichen Faktor g verlängert sind.
3. Pulsdoppler-Radargerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Faktor g ganzzahlig gewählt ist.

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4. Pulsdoppler-Radargerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei der zweiten Betriebsart mehrere Entfernungskanä-Ie (K1 bis Kn) gleichzeitig an den Eingangsteil des Radarempfängers (5, 6) angeschaltet sind und daß die Dopplerfilter (D1 und D2) der parallelgeschalteten Entfernungskanäle (K1 und K2) so umgeschaltet sind, daß sie die Bandpässe mit den Teildarchlaßbereichen bilden.
5. Pulsdoppler-Radargerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß g Entfernungskanäle eingangsseitig gleichzeitig an den Radarempfänger angeschaltet sind.
6. Pulsdoppler-Radargerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlaßbereiche (DF1, DF2) der Bandpässe alle untereinander gleich gewählt sind.
7· Pulsdoppler-Radargerät nach einem der vorhergehenden Ansp'rüche, dadurch gekennzeichnet, daß die schmalbandigen Bandpässe (D1, HD1) bei der zweiten Betriebsart alle parallelgeschaltet sind.
8. Pulsdoppler-Radargerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale der schmalbandigen Bandpässe (D1, HD1) miteinander verglichen sind und bei dem-/denjenigen Bandpaß/Bandpässen , bei dem/den ein gegenüber den übrigen besonders starkes Ausgangssignal festgestellt ist, ein echtes Bewegtzielsignal angenommen ist.
9. Pulsdoppler-Radargerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

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daß auf Grund der genaueren Bestimmung der Dopplerfrequenz bei der zweiten Betriebsart eine Anzeige und/oder Auswertung des zugehörigen Geschwindigkeitsbereichs eines Bewegtziels vorgenommen ist.
10. Pulsdoppler-Radargerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung auf die zweite Betriebsart beim Auftreten von Fremdstörungen vorgenommen wird.
11. Pulsdoppler-Radargerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß die Umschaltung auf die zweite Betriebsart nur bei Ausrichtung der Radarantenne (1) auf solche Winkelbereiche vorgenommen wird, in denen Störungen auftreten bzw. zu befürchten sind.
12. Pulsdoppler-Radargerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Anwendung bei einem Radargerät mit elektrisch umschaltbarer Richtcharakteristik der Radarantenne (1), insbesondere einer Phased-Array-Antenne.
13· Pulsdoppler-Radargerät nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein Speicher (10) vorgesehen ist, in welchem bei der ersten Betriebsart gestörte Bereiche aufgezeichnet sind und daß bei Ausrichtung der Radarantenne (1) in diese Richtungen automatisch eine Umschaltung auf die zv/eite Betriebsart vorgesehen wird.
14. Pulsdoppler-Radargerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung auf die zweite Betriebsart beim Auftreten von Empfangssignalen vorgenommen wird, die in

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einem bestimmten Bereich unterhalb einer unteren Ansprechschwelle der ersten Betriebsart liegen.
15· Pulsdoppler-Radargerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich oberhalb des Rauschmittelwertes der Empfangssignale bei der ersten Betriebsart beginnt.
16. Pulsdoppler-Radargerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit Tiefpai3filtern in den Entfernungskanälen, dadurch gekennzeichnet, daß bei der zweiten Betriebsart auch parallele Tiefpaßgruppen (TP1, TP2 nach Fig. 2) gebildet sind.
17· Pulsdoppler-Radargerät nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet , daß bei der Umschaltung auf die zweite Betriebsart die Grenzfrequenz der parallelgeschalteten Tiefpässe (TP1, TP2 in Fig. 2) verändert, insbesondere erniedrigt wird.
18. Pulsdoppler-Radargerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ausgesandten Sendeimpulse codiert sind und empfangsseitig vor der Zuführung zu den Entfernungskanälen eine Pulskompression nach der vorgegebenen Codierung vorgenommen ist.
19· Pulsdoppler-Radargerät nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle einer Verlängerung der Sendeimpulse (TSC) bei der Umschaltung nur eine Verlängerung der Subpulse (TSP¹) vorgenommen wird.
20. Pulsdoppler-Radargerät nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung auf eine bestimmte Codierung sende- und empfangssei- tig gleichzeitig vorgenommen v/ird.

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21. Pulsdoppler-Radargerät nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die alte Zahl der Subpulse ohne Rest durch die neue Zahl der Subpulse teilbar ist.
22. Pulsdoppler-Radargerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Dopplerfilter (D1 bis Dn) in den Entfernungskanälen (K1 bis Kn) Digitalfilter verwendet sind und daß bei der zweiten Betriebsart eine Umschaltung der charakteristischen Größen (Abtastfrequenz und/oder Koeffizienten) der Dopplerfilter (D1 bis Dn) vorgenommen ist, derart, daß jeweils Bandpässe mit schmalbandigen Teildurchlaßbereichen (DF1, DF2) entstehen.
23. Pulsdoppler-Radargerät nach Anspruch 22, dadurch gekennzei chnet , daß bei Verwendung von Tiefpaßfiltern (TP1 bis TPn) in den Entfernungskanälen (K1 bis Kn) auch diese Tiefpaßfilter (TP1 bis TPn) als Digitalfilter ausgebildet sind.
24. Pulsdoppler-Radargerät nach einem der Ansprüche 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß der vor den Entfernungskanälen (K1 bis Kn) angeordnete Analog-Digital-Wandler (7) auch nach Umschaltung auf verlängerte Sendeimpulse in dem bisherigen, auf kürzere Sendeimpulse eingestellten Takt weiterarbeitet und daß die Ergebnisse aus g (g = ganze Zahl) jetzt zusammengehörenden (parallelgeschalteten) Entfernungskanälen (K1, K2) arithmetisch gemittelt und durch g-fache Wiederholung den g-verschiedenen Bandpaßfiltern zugeführt werden.

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