DE2207263C3

DE2207263C3 - Radargerät mit in Dopplerkanäle unterteilten Entfernungskanälen und mit automatisch geregelten Kleinstwertbegrenzerschaltungen

Info

Publication number: DE2207263C3
Application number: DE19722207263
Authority: DE
Inventors: Roger Clamart Brignon; Pierre Paris Sarfati
Original assignee: Thomson CSF SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 1971-02-16
Filing date: 1972-02-16
Publication date: 1981-01-15
Also published as: DE2207263A1; SE385052B; DE2207263B2; FR2125166A1; FR2125166B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Radargerät mit ri Entfernungskanälen, die der Reihe nach in jeder Sendeimpulsperiode durch eine Eingangstofschaltung geöffnet werden und von denen jeder Entfernungskanal ίηρ Dopplerkanäle unterteilt ist, und mit Kleinstwertbegrenzerschaltungen für die zeitlich abgetasteten Videosignale, die jeweils mit einer automatischen Änderung der Begrenzungsschwelle zur Erzielung eines bestimmten Falschsignalanteils arbeiten, weiche durch einen Schwellenwertgenerator erzeugt wird, der eine Vergleichsschaltung enthält, der eine Folgeregelschaltung nachgeschaltet ist, die einen nachgeregelten Schwellenwert sowie einen einem Bruchteil des nachgeregelten

ίο Schwellenwerts entsprechenden Hilfsschwellenwert liefert, wobei der Hilfsschwellenwert gleichzeitig mit dem Videosignal an die Vergleichsschaltung angelegt wird und der nachgeregeke Schwellenwert gleichzeitig mit dem Videosignal einer zweiten Vergleichsschaltung zugeführt wird.

Bekanntlich ist bei jedem Radargerät das empfangene Nutzsignal von Rauschsignalen und Störungen begleitet, die entweder unbeabsichtigt entstehen, beispielsweise durch Festzielechos oder Witterungseinflüsse, oder absichtlich durch Störsender erzeugt werden. Wenn die Rausch- oder Störsignale einen bestimmten Amplitudenwert überschreiten, können sie am Ausgang fälschlicherweise als Nutzsignale gedeutet werden; sie bilden dann »Falschsignale«. Zur Beschränkung des Falschsignalanteils in den Ausgangsvideosignalen ist es bekannt, die empfangenen Videosignale durch eine Kleinstwertbegrenzerschaltung (Schwellenschaltung) zu schicken, so daß nur die den Schwellenwert überschreitenden Videosignale verwertet werden.

Dabei besteht das Problem der richtigen Einstellung dieses Schwellenwerts: Wenn er zu hoch gelegt wird, geht ein zu großer Teil der Nutzsignale verloren, und wenn er zu niedrig gelegt wird, ist der Falschsignalanteil zu hoch. Dieses Problem wird dadurch verstärkt, daß der Pegel der Rausch- und Störsignale im allgemeinen nicht konstant ist, sondern mehr oder weniger schnelle Schwankungen aufweist. Dadurch ändert sich der Falschsignalanteil ständig.

Aus der FR-PS 15 84 091 ist es bekannt, den Schwellenwert der Kleinstwjrtbegrenzerschaltung dauernd so nachzuregeln, daß ein konstanter Falschsignalanteil erhalten wird. Zu diesem Zweck werden die Falschsignale jeweils über einen bestimmten Zeitraum gezählt, und d !■- Ergebnis der Zählung wird mit einer eingestellten Sollzahl verglichen. Bei Feststellung einer Abweichung wird der Schwellenwert so verändert, daß die Abweichung verschwindet. Diese Maßnahme setzt aber voraus, daß die Anzahl der Falschsignale bekannt ist; sie wird bei der bekannten Schaltung dadurch erhalten, daß das Rauschsignal allein über die Kleinstwertbegrenzerschaltung geschickt wird.

Aus der FR-PS 84 255 (Zusatz zur FR-PS 13 79 601) ist es andererseits bekannt, die Ausgangssignale eines Puls-Doppler-Radargeräts zeitlich abzutasten und periodisch auf eine Anzahl von Empfangskanälen zu verteilen, an deren Ausgänge ein Sichtgerät angeschlossen ist. Eine Kleinstvveribegrenzung in den Empfangskanälen ist dabei nicht vorgesehen.
Schließlich beschreibt die US-PS 3149 333 ein PulS'Doppler-Radäfgerät mit η Entfernungskanälen, die der Reihe nach in jeder Sendeimpulsperiode durch eine Eingangstorschaltung geöffnet werden und von denen jeder in ρ Dopplerkanäle unterteilt ist, wobei Maßnahmen getroffen sind, um den Falschsignalanteil in den Ausgangssignälen der Dopplörkanäle konstant zu halten, Dies geschieht jedoch nicht durch Änderung der Begrenzungsschwelle der Kleinstwertbegrenzerschaltungen, sondern durch Änderung des Pegels der den

Kleinstwertbegrenzerschaltungen zugeführten Videosignale. Zu diesem Zweck ist der Ausgang jedes Doppierkanals über einen eigenen Verstärker mit steuerbarer Verstärkung mit dem Eingang eines eigenen Kleinstwertbegrenzers verbunden, der mit fest eingestellter Begrenzungsschwelle arbeitet. Die Verstärker sind zu Gruppen zusammengefaßt, weiche jeweils die Verstärker enthalten, die den einander entsprechenden Dopplerkanälen in den verschiedenen Entfernungskanälen zugeordnet sind. Für jede dieser Verstärkergruppen ist eine gemeinsame Verstärkungsregelschaltung vorgesehen, die die Ausgangssignale aller Verstärker dieser Gruppe empfängt und daraus einen Mittelwert bildet; die Verstärkungsregelung erfolgt so, daß dieser Mittelwert gerade unterhalb der Begrenzungsschwelle der Kleinstwertbegrenzerschaltung gehalten wird. Dadurch wird erreicht, daß ein den Störsignalen überlagertes Signal in einem der Dopplerkanäle diesen Mittelwert und damit auch die Begrenzungsschwelle deutlich übersteigt. Diese bekannte Anordnung erfordert einen beträchtlichen Schalrungsaufwand, weil ρ ■ π Verstärker mit steuerbarer Verstärkung und ρ ■ η Kleinstwertbegrenzerschaltungen benötigt werden. Sie bietet ferner keine Lösung für den Fall, daß die Falschsignalunterdrückung durch Einstellung eines veränderlichen Schwellenwerts unter Anwendung eines einen überhöhten Falschsignalanteil ergebenden Hilfsschwellenwertes erfolgen soll.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Puls-Doppler-Radargerät der eingangs angegebenen Art zu schaffen, bei welchem mit geringem Schaltungraufwand ein vorbestimmter Falschsignalanteil in den Ausgangssignalen der Dopplerkanäle durch Einstellung der Schwellenwerte der Kleinstwertbegrenzerschaltungen aufgrund eines Hilfsschwellenwertes erhalten wird.

Ausgehend von einem Puls-Doppler-Radargerät der eingangs angegebenen Art wird diese Aufgabe nach der Erfindung dadurch gelöst, daß jeder Doppler-Entfernungs-Kanal mit einer Torschaltung verbunden ist, die synchron mit der Eingangstorschaltung des betreffenden Entfernungskanals gesteuert wird, daß die Ausgänge der den gleichen Dopplerkanälen der verschiedenen Entfernungskanäle zugeordneten Torschaltungen jeweils zu einem einzigen Ausgang vereinigt sind, so daß die pn Ausgänge der ρ · η Torschaltungen ρ Videoausgänge bilden, von denen jeder getrennt mit einer zugehörigen Kleinstwertbegrenzerschaltung verbunden ist. die einen Schwellenwertgenerator mit Vergleichsschaltung und Folgeregelschaltung für den entsprechenden nachgeregelten Schwellenwert und eine zweite Vergleichsschaltung mit nachgeregeltem Schwellenwert enthält.

Bei dem Puls-Doppler-Radargerät nach der Erfindung wird der Schwellenwert der Kleinstwertbegrenzerschaltungen in Abhängigkeit von dem Augenblickswert des Rauschpegels dauernd so nachgeregelt, daß ein festgelegter Falschsignalanteil aufrechterhalten wird. Dabei ist jedoch nicht für jeden Doppler-Entfernungs-Kanal eine eigene Kleinstwertbegrenzerschaltung mit zugehöriger Schwellenwertregelung erforder= Hch, sondern die Anzahl der KleinstwertbegrenzerschaU tüngen ist nur gleich der Anzahl (p) der Dopplerkanäle.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung beispielshalber beschrieben. Darin zeigt

F i g. 1 ein vereinfachtes Schema einer der bei dem Puls-Doppler-Radargerät nach der Erfindung verwendeten Kleinstwertbegrenzerschaltungen, Fig.2 das Schaltbild eines Ausführungsbeispiels eines geregelten Schwellenwertgenerators, der in der Kleinstv.-ertbegrenzerschaltung von F i g. 1 verwendet wird,
F i g. 3 ein vereinfachtes Schema zur Erläuterung der

Wirkung, die durch die Anwendung der Kleinstwertbegrenzerschaltung bei einem Puls-Doppler-Radargerät erzielt wird,

F i g. 4 ein Diagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise der Anordnung von F i g. 3,

Fig.5 das Schema eines Puls-Doppler-Radargeräts nach der Erfindung,

Fig.6 eine Matrixdarstellung der bei dem Puls-Doppler-Radargerät von Fig.5 durchgeführten Zeit- und Spektralabtastung und

Fi g. 7 das Schaltbild einer anderen Ausführungsform der bei dem Puls-Doppler-Radargerät von Fig.5 verwendeten Schaltung zur Unterdrückung der Gleichstromkomponente des Rauschens.
Das Prinzip der Wirkungsweise einer der in dem Puls-Doppler-Radargerät verwen .'ten Kieinstwertbegrenzerschakungen ist in dem vereir fachten Schema von F i g. 1 dargestellt.

Es wird angenommen, daß das dem Eingang der Kleinstwertbegrenzerschaltung zugeführte Videofrequenr-.-ignal SV periodisch ist, und im Verlauf jeder Periode zeitlich abgetastet wird Ein Videosignal dieser Art wird von einem Puls-Doppler-Radargerät geliefert, dessen Empfänger π Entfernungskanäle enthält, wobei jeder Abtastwert der Dauer TR/n dem Videosignal eines Entfernungskanals entspricht, der während der laufenden Empfangsperiode TR in Betracht gezogen wird. Ein in einem Entfernungskanal vorhandenes Nutzsignal erscheint darin im allgemeinen im Verlauf einer beträchtlichen Anzahl von aufeinanderfolgenden Zyklen, deren Gesanitdauer der Anstrahlung des entsprechenden Ziels durch das Radargerät entspricht Der Radarempfänger oder eine gleichwertige Verarbeitungsanordnung ist durch den Block R angedeutet. Das Videosignal SVwird vor der Kleinstwertbegrenzung am Ausgang des Entfernungskanals und nach Detektion und Filterung (oder einer Nachintegration, d. h. einer Integration nach Detektion) abgenommen. Wenn kein Nutzsignal vorhanden ist, drückt die Höhe eines betrachteten Abtastwerts zeitlich im Verlauf aufeinanderfolgender Perioden die Änderung des Rauschpegels im Innern dieses Abtastwerts aus. Beim Vorhandensein eines dem Rauschen überlagerten Nutzsignals addiert sich dazu ein Pegelanstieg, der vom Nutzsignal beigetragen wird.

so Das Videosignal SV wird einer Schwellenwert-Vergleichsschaltung 1 {d. h. dem eigentlichen Kleinstwertbegrenzer) zugeführt. Nach der üblichen Praxis kann der rchwellenwert-Vergleichsschaltung 1 ein fester oder durch die Bedienungsperson einstellbarer Schwellenwert S1 zugeführt werden, wodurch ein »normaler« Betrieb mit einem gegebenen Falschsignalanteil erhalten wird. Zur Unterdrückung von schnellen und heftigen Störwirkunger, die insbesondere von Radarschutzanordnungen, wie Kontinuierlich arbeitenden Störsendern, stammen, die alle Entfernungskanäle eines Radargeräts beeinflussen, wird ein Schwellenwert 52 erzeugt, der den Pegeländemngen des Videosignals SVso nachgeregelt ist, daß der Anstieg des mittleren Rauschpegels kompensiert und trotz dieser Störungen ein Betrieb mit

einem konstanten Palschsigr ilanteil gewährleistet wird. Der nachgeregelte SchweUiiwert 52 wird in einem Schwellenwertgenerator 2 gebildet, der das Videosignal 5Vempfängt, und kann mit Hilfe eines Umschalters US

an Stelle des festen Schwellenwertes 51 an die Vergleichsschaltung 1 angelegt werden;

Der nachgeregelte Schwellenwert S 2 wird mittels eines Hilfsschwellenwerts erzeugt, mit dem das Videosignal SV in einer Vergleichsschaltung 3 Verglichen wird. Dieser Hilfsschwellenwert wird absichtlich so gewählt, daß seine Höhe im Vergleich zu dem hachgefegelteri Schwellenwert sehr gering ist; dieser Hilfsschwellenwert wird mit S2/K bezeichnet. Die Zahl K entspricht dem Verhältnis zwischen den Höhen der beiden Schwellenwerte. Somit wird der Falschsignalanteil beim Vergleich der Signale SVund S2/K sehr hoch gemacht. Eine Folgeregelschaltung 4 bildet auf Grund des Ausgangssignals der Vergleichsschaltung 3 das Hilfsschwellenwertsignal, das in der Regelschleife verwendet wird. Sie ermöglicht die Erzielung eines hohen Falschsignalanteils von vorbestimmtem Wert durch Einwirkung auf die Höhe des Hiifsschweiienwefts S2/K. Der Wert dieses »Hilfsw-Falschsignalanteils wird zuvor zusammen mit dem Verhältnis K so festgelegt, daß ein Schwellenwert 52 erhalten wird, der in der Vergleichsschaltung 1 den sehr kleinen Falschsignalanteil ergibt, der für die Anwendung gewünscht wird und beispielsweise zwischen 10-* und 10-⁶ liegen kann. Der hohe Wert des Hilfs-Falschsignalanteils ermöglicht außerdem eine schnelle Stabilisierung des Schwellenwertgenerators 2 und eine hohe Zuverlässigkeit der Kleinstwertbegrenzerschaltung. Diese Eigenschaften sind für einen Betrieb mit konstantem Falschsignalanteil zwingend erforderlich. Der Hilfs-Falschsignalanteil kann mit N- 10-^m bezeichnet werden, was bedeutet, daß nach der Wirkung der Regelung die Anzahl der Überschreitungen des Schwellenwerts S2/K durch das Signal 5V im Mittel gleich N für eine Dauer von 10^m Probewerte ist. Demzufolge ist die Regelschaltung so ausgelegt, daß sie eine Änderung des Hilfsschwellenwerts S2/K erzeugt, die dem Abstand zwischen dem Falschsignalanteil, der zwischen SV und S2/K besteht, und dem festgelegten Hilfs-Falschsignalanteil proportional ist und das gleiche Vorzeichen hat. Die p^l_____j_;l-j.l._u„_„ Λ ·γ£·~* »;«=

TR

15

20

25

40

so bestimmt ist, daß die Stabilität des Betriebs gewährleistet ist, jedoch eine große Ansprechgeschwindigkeit zugelassen wird. Der Wert dieser Zeitkonstante wird einerseits ausreichend hoch im Vergleich zu der wahrscheinlichen Dauer der Zählung eines Falschsignals, also zu der Dauer

50

gewählt, und andererseits ausreichend klein im Vergleich zu der vorhersehbaren Dauer des Vorhandenseins eines Nutzsignals in dem Videosignal SV. Diese Bedingungen können unter Berücksichtigung des hohen Wertes, der für den Hilfs-Falschsignalanteil in Betracht gezogen wird, leicht erfüllt werden. Dieser Hilfs-Falschsignalanteil kann beispielsweise im Bereich von 0,1 bis 0,5 gewählt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der in dem geregelten Schwellenwertgenerator 2 von F i g. 1 enthaltenen Folgeregelschaltung 4 ist in Fig.2 dargestellt Der Ausgang der Vergleichsschaltung 3 steuert eine Umschaltanordnung 5 mit zwei Stellungen, die zwischen einen Kondensator 6 und eine Ladeschaltung Ta bzw. eine Entladeschaltung Tb eingefügt ist. Wenn das Videosignal SVgrößer als das HilfsschweUenwertsignal S 2/K ist, verbindet die Umschaltanordnung die Ladeschaltung Ta mit dem Kondensator. Im umgekehrten Fall wird die Entladeschaltung Tb angeschlossen^ Die Schaltungen 7a und Tb können so ausgeführt sein, daß ein konstanter Ladestrom bzw.- Entladeslföm erhalten wird; Unter diesen Bedingungen ist die Änderung der Ladung AV an den Klemmen des Kondensators 6, die durch die folgende bekannte Gleichung gegeben ist:

It =

/· Ii C"

(mit /= Strom und C= Kapazität), der entsprechenden Ladezeit (oder Entladezeit) At proportional. Ein Probewert der Dauer At- TR/n führt eine Änderungsstufe Kein. Die jeweilige Amplitude der Stufen Δ K von positivem oder negativem Vorzeichen steht im Verhältnis zu den konstanten Laue- und Eniiauesirüiiieii, uereii Werte in Abhängigkeit von dem beabsichtigten Hilfs-Falschsignalanteil gewählt sind.

Die auf den Kondensator 6 folgenden Schaltungen enthalten einen Verstärker 8, ein Filter 9, beispielsweise ein RC-G\\ed mit bestimmter Zeitkonstante, und eine Trennschaltung 10. Der Hilfsschwellenwert S2IK kann mit Hilfe eines Spannungsteilers 11 am Ausgang der Trennschaltung 10 abgenommen werden, die den Schw&.ienwert S 2 der Kleinstwertbegrenzung liefert, oder es kann, wie gestrichelt dargestellt ist, ein Verstärker 12 zur Erzeugung des Schwellenwerts 52 der Kleinstwertbegrenzung vorgesehen werden, während der Hilfsschwellenwert direkt am Ausgang der Trennschaltung abgenommen wird. Die Empfangsperiode des Videosignals SVist im allgemeinen größer als die Empfangsdauer TR, da bei einem Puls-Radargerät ein Zeitintervall für die Dauer des Sendeimpulses reserviert ist; außerdem kann die Dauer TR eventuell unterteilt sein. Die Ladung des Kondensators 6 muß außerhalb der Empfangszeiten konstant gehalten werden; daher sind Trennglieder vorgesehen, die durch einen zwischen der Umschaltanordnung 5 und dem KondenSStO!" 6 Ü?^cr?i¹d'?ⁿ ^rhalier 13 dargestellt sind.

Der Schalter 13 wird von einer nicht dargestellten Hilfssynchronisierschaltung gesteuert und befindet sich nur während der Empfangszeiten des Videosignals SV in geschlossenem Zustand.

Die durch die Verwendung solcher Kleinstwertbegrenzerschaltungen bei Puls-Doppler-Radargeräten erzielte Wirkung soll zunächst an Hand von F i g. 3 und 4 erläutert werden, wobei zur Vereinfachung angenommen ist, daß das Videosignal 5Vvor der Kleinstwertbegrenzung am Ausgang jedes Entfernungswählkanals abgenommen wird, ohne daß eine Unterteilung jedes Entfernungskanals in Dopplerkanäle in Betracht gezogen wird.

In F i g. 3 ist ein kohärenter Detektor 21 dargestellt, der das Empfangssignal am Eingang 22 und ein Bezugssignal am Eingang 23 empfängt. Der Ausgang 24 des kohärenten Detektors speist parallel π Entfernungskanäle Di ... Dk ... Dn, die aus Gründen der Vereinfachung als gleich angenommen sind. Jeder Entfernungskanal enthält, wie für den Kanal Di dargestellt ist, eine Entfernungstorschaltung 25-1 am Eingang, dann eine Filterschaltung 26-1, welche die Unterdrückung der Festzielechos und die Wahl des Nutz-Dopplerfreqnenzbandes ermöglicht, und eine Detektor- und Nachintegrationsschaltung 27-1 (d.h. Integration nach Detektion). Die Kleinstwertbegrenzerschaltung 30 enthält die Schwellenwert-Vergleichs-

schaltung 1, die der Reihe nach den verschiedenen Ehtfernungskanäleri zugeordnet wird, und den Schwellenwef(generator'2 für die Erzeugung eines geregelten Schwellenwerts 52 der zuvor beschriebenen Art. Das Videosigna! SV wird zeitlich nacheinander im Verlauf jeder mit der Radarfolgefrequenz wiederholten Empfangsdauer durch das Ausgangssignal der verschiedenen Ehffprnuhgskänäle dargestellt. Demzufolge sind die verschiedenen Ausgärige" der Entfernungskänäie jeweils mit einer zugeordneten Ausgangstorschaitüng 29-1 ... 29-Ar ... 29-/J verbunden. Die η Ausgänge dieser Ausgangstorschaltungen sind mit drm Eingang des Schwellenwertgenerators 2 verbunden. Jede Ausgangstorschaltung, beispielsweise 29-Ar, wird synchron mil der entsprechenden Eingangstorschaltung 25-k gesteuert. Die Kleinstwertbegrenzerschaltung 30 enthält auch wieder den Umschalter US mit zwei Stellungen, von denen die eine Stellung für den »normalen« Betrieb mit festem oder einstellbarem Schwellenwert 51 und die andere für den Betrieb mit »konstantem Falschsignalanteil« mit geregeltem Schwellenwert 52 bestimmt sind.

Beim »normalen« Betrieb ist der in F i g. 4 dargestellte mittlere Rauschpegel SB 1 im wesentlichen konstant. Das Ausgangssignal jedes Entfernungskanals weist annähernd diesen Pegel auf, wenn kein Nutzsignal vorhanden ist. Der Abstand vom Wert SB 1 beruht insbesondere darauf, daß die verschiedenen Entfernungskänäie des Empfängers technisch nicht vollkommen identisch sein können. Ein dem Rauschen überlagertes Nutzsignal wird in einem der Entfernungskanäle Dk betrachtet und ist nach der Kleinstwertbegrenzung durch Vergleich mit dem dargestellten Schwellenwert 51 festgestellt. Die dargestellte Radarfolgeperiode To enthält ein Intervall TE, das für den Sendeimpuls reserviert ist, η Empfangsintervalle, die den π Entfernungskanälen entsprechen, und ein passives Intervall, das zwischen dem Ende der Empfangsdauer TR und dem Beginn der nächsten Folgeperiode reserviert ist.

Beim Vorhandensein eines kontinuierlich arbeitenden Siürsenders, der das ganze Frequenzband des Empfängers (oder einen Teil dieses Frequenzbandes) überdeckt, erfährt der Pegel des Videosignals eine schnelle, beträchtliche Änderung, welche die verschiedenen Entfernungskanäle beeinflußt Ein Überschreiten des Schwellenwerts 51 führt zum Verlust von Nutzinformation. Beim Betrieb mit »konstantem Falschsignalanteil« gewährleistet der Schwellenwertgenerator 2 eine schnelle Einstellung des Schwellenwerts S2/K in Abhängigkeit von dem neuen mittleren Wert SB 2 des früheren Rauschens, vermehrt um den Pegel des Störsenders. Der nachgeregelte Schwellenwert 52 ermöglicht dann erneut die Feststellung des Nutzsignals des Entfernungskanals DL· Die Ansprechzeit der Regelung ist ausreichend schnell gewählt und kann durch eine verhältnismäßig geringe Anzahl von Perioden To in bezug auf die Anzahl der in der Dauer der Anstrahlung eines Ziels durch das Radargerät enthaltenen Perioden gebildet sein. Das* Gaußsche Rauschen am Eingang des Empfängers nach der Demodulation folgt einem Rayleigh-Gesetz, und die Schwankungen sind seinem Mittelwert proportional, wie in den Kurven von F i g. 4 dargestellt ist.

Die eigentliche Ausbildung des Puls-Doppler-Radargeräts mit π Entfernungskanälen, von denen jeder in ρ Doppler-Kanäle unterteilt ist, ist in Fig.5 gezeigt Diese an sich bekannte Technik ermöglicht die Abtastung des nutzbaren DopplehSpektrums am Ausgang des Festzielecho-Sperrfilters in ρ Elementarbändern, deren Breite der beabsichtigten Doppler-Aufiösung entspricht Der Ausgang jedes Filters 26-k (Fig. 3) speist zu diesem Zweck ρ parallele Kanäle, von denen jeder am Eingang ein selektives Filter enthält, das auf die mittlere Döpplef-Freqüeriz Fdj des spektralen Äbtastwerts mit der entsprechenden Nummer abgestimmt ist. Der Ausgang des selektiven Filters kann, wie

ίο zuvor, mit Detektor* und Nachintegrätionsschaltungen verbunden sein. In vereinfachter Weise sind die verschiedenen Entfernungskanäle D 1 bis Dn jeweils durch einen Block mit ρ Ausgängen VX bis Vp dargestellt, wobei ein Ausgang Vj den Doppler-Kanal identifiziert, dessen Filter auf die mittlere Doppler-Frequenz Fdj des spektralen Abtastwerts des Rangs j abgestimmt ist; dies ist das Filter für die Geschwindigkeit vj. welche die der Frequenz Fdj entsprechende Radialgeschwindigkeit ist. Jeder Ausgang ist mit einer Torschaltung verbunden, die synchron mit der Eingangstorschaltung des betreffenden Entfernungskanals gesteuert wird. Die Gesamtheit der ρ Ausgangstorschaltungen jedes Entfernungskanals ist zur Vereinfachung in Form einer Gruppe, z. B. 40-/:, dargestellt. Die η ■ ρ Ausgänge entsprechen der in F i g. 6 dargestellten Matrixverteilung. Diese Ausbildung macht es möglich, die zeitliche Verteilung der Signale zusammen mit der spektralen Verteilung der Doppler-Frequenzen auszuwerten. Die einem gleichen Doppler-Kanal, beispielsweise dem Kanal Vj, entsprechenden Torschaltungsausgänge sind bei den η Entfernungskanälen so zusammengefaßt, daß ein einziger Ausgang Abgebildet wird. Die Anzahl der Ausgänge ist dadurch schließlich im Verhältnis η verringert und entspricht der Anzahl der Geschwindigkeitsfilter. Jeder dieser Ausgänge kann in der in Fig.3 dargestellten Weise mit einem einen geregelten Schwellenwert erzeugenden Schwellenwertgenerator 2-1 ...2-j... 2-ρ und einer Vergleichsschaltung 1-1 ... i-j... i-p verbunden sein. Dies entspricht der Verbindung jedes der Ausgänge Al ...Aj... Ap mit einem entsprechenden Punkt BX ...Bj... Bp. Der Block 44 steht für die den Vergleichsschaltungen 1-1 bis X-p nachgeschaltete Auswertungsanordnung (Extraktor oder Sichtgerät).

Vorzugsweise erfolgt diese Verbindung zwischen den Punkten A und Bjedoch über eine Schaltung, welche die vom Rauschen stammende Gleichstromkomponente beseitigt und aus einer Summierschaltung 41 und ρ Differenzverstärkerschaltungen 42-1 bis 42-p besteht Die Ausgänge A 1 bis Ap sind jeweils mit einem der ρ Eingänge der Summierschaltung 41 verbunden. Das an jedem dieser Eingänge erscheinende Signal enthält Rauschen, das durch den Ausdruck SB+sB ausgedrückt ist, wobei 55 die mittlere Gleichspannungskomponente ist und 55 die quadratische Abweichung von dem Pegel 55 bei Schwankungen ist Das Vorhandensein eines dem Rauschen überlagerten Nutzsignals an einem bestimmten Eingang ist durch einen Anstieg des Pegels E gekennzeichnet Es sei ein Nutzsignal in dem Entfernungskanal Dk und in dem Doppler-Kanal Vj vorhanden (Fig.6). Wenn die Torschaltung 40-jt überträgt, empfängt der Eingang Aj ein Signal E+SB+sB, während die anderen Eingänge ein Rauschsignal 55+ sB empfangen. Das Ausgangssignal

S5 der Siimmiersehaliüiig 41 hat hinsichtlich des Nuizsignals den Wert E/p und hinsichtlich des Rauschens den

Wert 55+ -=. Das Ausgangssignal der Summierschal-

tlifig wird gleichzeitig den ρ Differenzverstärkern zugeführt, deren anderer Eingang jeweils an einen der Ausgänge Ai ... Aj ... Ap angeschlossen ist. Das Aüsgangssignal des Diffeferizverstäfkefs 42-j, welcher der betreffenden Doppier-Entfernungs-Wahl entspricht, ist für das Nutzsignal durch E ■ (p- \)lp und für das Rauschen im wesentlichen durch sß(l + l/2p) dargestellt. Der geringe Verlust, der hinsichtlich des Verhältnisses von Nutzsignal zum Rauschen verursacht wird und in der folgenden Größenordnung liegt:

^T 0 ⁺ Yf)

wird weitgehend durch die Vorteile kompensiert, die sich aus der Abtastung des Doppler-Spektrums und der Beseitigung der Gleichspannungskomponente des Rauschens ergeben. Die Schweüenwertgeneratoren arbeiten direkt mit dem Pegel der Rauschschwankungen. Der

10

Schutz gegen Störungen, wie Echos von punktförmigen Festzielen, Meerechos, synchrone Störsender oder monochromatische Störsender, ist erhöht.

Eine Abänderung der Sufnfnierschaltung, die in F i g. 7 dargestellt ist, ermöglicht eine merkliche Verringerung des zuvor erwähnten Empfindlichkeitsverlustes, beispielsweise von 1,2 auf 0,1 dB bei einer Ausführung mit acht Geschwindigkeitsfiltern. Bei dieser Abänderung enthält jeder Eingang einen Spannungsteiler Al, /?2, dessen Abgriff über eine Diode mit dem Ausgang der SummierschaJtung verbunden ist. Die Summierung selbst ist durch einen Rechenverstärker mit dem Verstärkungsfaktor +1 gebildet. Das Nutzsignal wird durch die entsprechende Diode begrenzt Und seine Amplitude kEam Ausgang beträgt:

kE = Vd

Rl

(η- Π RI

wobei Vydie Klemmenspannung der Diode ist.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Puls-Doppler-Radargerät mit η Entfernungskanälen, die der Reihe nach in jeder Sendeimpulsperiode durch eine Eingangstorschaltung geöffnet werden und von denen jeder Entfernungskanal in ρ Dopplerkanäle unterteilt ist, und mit Kleinstwertbegrenzerschaltungen für die zeitlich abgetasteten Videosignale, die jeweils mit einer automatischen Änderung der Begrenzungsschwelle zur Erzielung eines bestimmten Falschsignalanteils arbeiten, welche durch einen Schwellenwertgenerator erzeugt wird, der eine Vergleichsschaltung enthält, der eine Folgeregelschaltung nachgeschaltet ist, die einen nachgeregelten Schwellenwert sowie einen einem Bruchteil des nachgeregelten Schwellenwerts entsprechenden Hilfsschwellenwert liefert, wobei der Hilfsschwillenwert gleichzeitig mit dem Videosignal an die Vergleichsschaltung angelegt v/ird und der nachgeregelte Schwellenwert gleichzeitig mit dem Videosignal einer zweiten Vergleichsschaltung zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Doppler-Entfernungs-Kanal (Dk, Vj) mit einer Torschaltung (40) verbunden ist, die synchron mit der Eingangsschaltung (25) des betreffenden Entfernungskanals (Dk) gesteuert wird, daß die Ausgänge der den gleichen Dopplerkanälen (Vj) der verschiedenen Entfernungskanäle zugeordneten Torschaltungen (40) jeweils zu einem einzigen Ausgang (Aj) vereinigt sind, so daß die ρ ■ η Ausgänge der ρ ■ η Torschi Zungen (40) ρ Videoausgänge (A 1 bis ApjbilJen, von denen jeder getrennt mit einer zugehörigen Kleii rfwertbegrenzerschaltung verbunden ist, die einen Schwellenwertgenerator (2-1 bis 2-p) mit Vergleichsschaltung (3) und Folgeregelschaltung (4) für den entsprechenden nachgeregelten Schwellenwert und eine zweite Vergleichsschaltung (1-1 bis \-p) mit nachgeregeltem Schwellenwert enthält.

2. Puls-Doppler-Radargerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Beseitigung der vom Rauschen stammenden Gleichstromkomponente der Eingang jeder der ρ Kleinstwertbegrenzerschaltungen (1-1 bis 1-p; 2-1 bis 2-p,) mit dem Ausgang eines zugeordneten Differenzverstärkers (42-1 bis 42-p) verbunden ist, wobei der erste Eingang jedes Differenzverstärkers mit einem der ρ Videoausgänge (A 1 bis Ap) verbunden ist und die zweiten Eingänge aller Differenzverstärker mit dem Ausgang einei Summierschaltung (41) verbunden sind, deren ρ Eingänge mit den ρ Videoausgängen verbunden sind und die den Mittelwert der ρ zugeführten Videosignale abgibt.

3. Puls-Doppler-Radargerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Summierschaltung (41) an jedem Eingang einen Spannungsteiler (R 1, /?2) aufweist, dessen Abgriff über eine Größtwert-Begrenzerdiode mit dem Ausgang der Summierschaltung Verbunden ist.