DE2218415B2

DE2218415B2 - Rauschzahlmesschaltung fuer ein in betrieb befindliches impulsradargeraet

Info

Publication number: DE2218415B2
Application number: DE19722218415
Authority: DE
Inventors: Bernard Hengelo Gellekink (Niederlande)
Original assignee: Hollandse Signaalapparaten B.V, Hengelo (Niederlande)
Priority date: 1971-04-20
Filing date: 1972-04-15
Publication date: 1977-08-04
Also published as: CA938344A; US3794999A; AU461857B2; DE2218415A1; FR2133904B1; GB1393789A; CH538701A; DE2218415C3; AU4128472A; BE782305A; IT957631B; FR2133904A1; NL7105272A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Rauschzahlmeßschaltung zur Bestimmung des auftretenden Empfängerrauschens in einem sich in Betrieb befindlichen Radargerät mit einer an den Radarempfänger angeschlossenen Vergleichsschaltung, der pro Impulswiederholungsperiode und innerhalb eines Zeitintervalls, in dem keine Echoimpulse empfangen werden können, wechselweise oder nahezu wechselweise das Empfängerrauschen bzw. die Summe von Empfängerrauschen und den Rauschsignalen, die aus einer an den Eingang des Radarempfängers angeschlossenen, hochfrequenten Rauschquelle stammen, zugeführt wird, welche Vergleichsschaltung einer ersten Meßschaltung die aus dem Empfängerrauschen abgeleiteten Rauschsignale, sowie einer zweiten Meßschaltung die Rauschsignale zugeführt, die aus der Summe des Empfängerrauschens und der von der Rauschquelle herrührenden Rauschsignale erhalten werden, wobei eine der beiden Meßschaltungen als Bezugsmeßschaltung wirkt, und zwar in dem Sinne, daß, falls diese Meßschaltung einen bestimmten Meßwert erreicht hat und danach beide Meßschaltungen gesperrt werden, das Verhältnis der Meßwerte das Verhältnis zwischen der Leistung des Empfängerra.uschens und der Leistung der Rauschsignale aus der Rauschquelle wiedergibt, wobei an die nicht als Bezugsmeßschaltung wirkende Meßschaltung ein Decodier- und Anzeigesystem angeschlossen ist, das mit einer derartig geeichten Skalenteilung versehen ist, daß der Meßwert der letztgenannten Meßschaltung das im Radarempfänger auftretende Rauschen auf der genannten Skalenteilung anzeigt, und wobei eine Umwandlung von Rauschsignalen in normalisierte Impulse erfolgt und Impulszähler verwendet werden.

Eine Rauschzahlmeßschaltung obengenannter Art ist größtenteils bekannt aus den USA.-Patentschriften 30 72 845 und 33 51 853. Die in der USA.-Patentschrift 30 72 845 beschriebene Rauschzahlmeßschaltung ist mit einer als Meßbrücke ausgeführten Vergleichseinrichtung versehen, die zwei Meßwerke enthält, von denen dem einen das Empfängerrauschen und dem anderen die Summe von Empfängerrauschen und den Rauschsignalen, die aus einer an den Eingang des Rauschempfängers angeschlossenen, hochfrequenten Rauschquelle stammen, zugeführt werden. Auf analoge Weise wird das Verhältnis zwischen der Leistung des Empfängerrauschens und der Leistung der Rauschsignale aus der

Rauschquelle wiedergegeben. Abhängig von diesem Verhältnis wird die Zeit bestimmt, in der das Empfängerrauschen und die Summe von Empfängerrauschen und Rauschsignalen aus der Rauschquelle der Vergleichseinrichtung zugeführt werden. Neben einer ungenügenden Genauigkeit besteht bei dieser Rauschzahlmeßschaltung vor allem die Schwierigkeit, daß eine Rauschzahlmessung allein dann erfolgen kann, wenn die Antenne mittels eines Hohlleiterschalters abgetrennt wird; es kann daher keine Messung an einem sich in ,₀ Betrieb befindlichen Radargerät stattfinden. Die in der USA.-Patentschrift 33 51 853 beschriebene Rauschzahlmeßschaltung ist mit einer Vergleichsschaltung versehen, in der das Empfängerrauschen mit der Summe von Empfängerrauschen und Rauschsignale aus einer Rauschquelle verglichen wird. Mit der Ausgangsspannung dieser Vergleichseinrichtung wird die Verstärkung des Kanals, der die Summe von Empfängerrauschen und Rauschsignale aus der Rauschquelle führt, so lange vermindert, bis die der Vergleichsschaltung zugeführten Signale gleich sind. Die Verminderung der genannten Verstärkung ist ein Maß für die Rauschzahl und wird von einem 6-Binal-Zähler analog konvertiert auf einer Skala angezeigt.

Die Erfindung hat die Aufgabe, eine RauschzahlmeD-schaltung zu schaffen, die auf digitale Weise, einfacher und genauer eine Überwachung des Empfängerrauschens ermöglicht.

Gemäß der Erfindung erfolgt die Umwandlung in normalisierte Rauschimpulse in der Vergleichsschaltung, wobei die beiden Meßschaltungen Zählwerke sind, von denen das als Bezugszähler wirkende Zählwerk beim Erreichen eines bestimmten Zählerstandes das nicht als Bezugszähler wirkende Zählwerk sperrt.

Es ist an sich bekannt, eine Vergleichsschaltung mit einer Schwellenregelung zu versehen. Bei der neuen Rauschzahlmeßschaltung werden dementsprechend die Rauschimpulse zweckmäßig einer Schwellenregelung zugeführt, die die an die Vergleichsschaltung gelieferten Schwellenspannungswerte derart einstellt, daß pro Zählzeit eine feste durchschnittliche Anzahl Rauschimpulse dem Bezugszähler zugeführt werden.

Die Erfindung wird anhand der Figuren näher erläutert, von denen

F i g. 1 ein Blockschema einer Rauschzahlmeßschaltung entsprechend der Erfindung und ein Radarsystem zeigt, für das die kurz Meßkreis genannte Schaltung zur Anwendung gelangt und

F i g. 2 und 3 eine Anzahl Diagramme zur Erläuterung der Arbeitsweise des genannten Meßkreises zeigen und wobei

Fig. 4 und 5 in schematischen Dprstellungen Einzelheiten von bestimmten Teilen des in Fig. 1 blockschematisch dargestellten Rauschzahlmeßkreises zeigen.

In F i g. 1 ist ein mit einem Rauschzahlmeßkreis versehenes Impulsradargerät veranschaulicht, das aus einem Synchronisierimpulgenerator 1, einem Sender 2 und einem Empfänger 3 besteht. Über ein Duplexgerät 4 sind Sender und Empfänger mit einer Antenne 5 fto verbunden. Der Empfänger 3 enthält eine Mischstufe 6, einen Überlagerungsoszillator 7, einen mit einer AVR-Schaltung (automatische Stärkeregelung) 8 versehenen ZF-Verstärker 9 und einen Detektor/Videoverstärker 10. In bekannter Weise werden mit Hilfe vorgenannter Einheiten die empfange nen HF-Signale in ZF-Signale umgewandelt, verstärkt und demoduliert. Die in dieser Weise erhaltenen Videosignale können z. B. auf einem Rundsichtanzeigegerät (»PPI«) zur Darstellung gebracht werden.

Damit in einem solchen Impulsradargerät automatisch und fortlaufend die Rauschleistung des Empfängers registriert wird, ist der Ausgang des Empfängers 3 mit einem Rauschzahlmeßkreis Jh verbunden. Dieser Meßkreis enthält eine Vergleicheinrichtung 12, der pro Impulswiederholungsperiode und innerhalb eines Zeitintervalls, in dem keine Echoimpulse empfangen werden können (Totzeit), wechselweise das Empfängerrauschen bzw. die Summe von Empfängerrauschen und Rauschsignalen, die aus einer an den Radarempfänger 3 angeschlossenen Rauschquelle _13 stammen, zugeführt wird. Die Summe von Empfängerrauschen und von der Rauschquelle herrührenden Rauschsignalen wird hiernach als »Summenrauschen« bezeichnet. Die Rauschquelle 13 besteht aus einem hochfrequenten, weißes Rauschen erzeugenden Generator 14 und einem regelbaren Abschwächer 15. Die vom Rauschgenerator erzeugte Rauschenergie kann über die Hohlleiterkupplung 16 dem Empfänger ^zugeführt werden.

F i g. 2A zeigt ein Zeitfolgediagramm, in dem die Zeitpunkte angegeben sind, zu denen vom Synchronisierimpulsgenerator 1 die Synchronisierimpulse S abgegeben werden. Die Zeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden Synchronisierimpulsen (also die Impulswiederholungszeit) ist dabei so bemessen, daß nach dem Verstreichen der Zeit, innerhalb der die Echoimpulse empfangen werden können, noch eine gewisse Zeit ta (Totzeit) verläuft, ehe der nächste Synchronisierimpuls abgegeben wird. In Fig.2B sind sowohl die innerhalb der Totzeit liegenden Intervalle t_r, in denen die Rauschquelle i3 eingeschaltet ist, wiedergegeben, als auch die in diesen vorkommenden Intervalle τ, in denen das Summenrauschen im Rauschzahlmeßkreis verarbeitet wird. F i g. 2C veranschaulicht die ebenfalls in der Totzeit liegenden Intervalle, in denen ausschließlich das Empfängerrauschen im Rauschzahlmeßkreis verarbeitet wird; auch die Dauer dieser Zeitintervalle beträgt τ. Die Rauschquelle 13 wird bei jeder zweiten Impulswiederholungsperiode während des Zeitintervalls t_r eingeschaltet, und zwar durch ein von der Zeitsteuereinheit 17 abgegebenes und über die Leitung 18 zugeführtes Signal. Die richtigen Schaltmomente werden von der Zeitsteuereinheit anhand der dieser Einheit über die Leitung 19 zugeführten Synchronisierimpulse bestimmt.

Im Rauschzahlmeßkreis wird wechselweise, alsc jeweils bei der zweiten Impulswiederholungsperiode wahrend einer Zeit τ das Empfängerrauschen No bzw das Summenrauschen Po verarbeitet. Falls der irr Empfänger 3 verwendete Detektor als phasenempfindli· eher Demodulator ausgeführt ist, kann die Wahrschein lichkeit, daß ein demoduliertes Rauschbild einer zwischen den Spannungswerten χ und x+ dx liegender Wert aufweist, durch folgende Beziehung ausgedrück werden:

dP(x)

ι / χ²

= —rr^— exp ί - —j

dx

und die Wahrscheinlichkeit, daß ein demodulierte Rauschsignal einen bestimmten Schwellenwert I überschreitet, durch folgende Beziehung:

1 Γ ( ^χ2
P(X) = —τ_τ- expi- --γ

dx.

In diesen Beziehungen ist angenommen, daß der mittlere Rauschpegel am Empfängerausgang Null beträgt; die Verteilung in obigen Gaußschen Beziehungen ist durch ο angegeben. Gibt der Detektor im Radarempfänger trotzdem eine Gleichspannungskomponente mit dem Wert μ ab, gilt für das Rauschen eine Verteilung N(\i,o). Der Schwellenwert muß dann um den gleichen Wert μ erhöht werden.

Die Wahrscheinlichkeit, daß ein demoduliertes Summenrauschbild und ein demoduliertes Empfängerrauschbild einen Schwellenwert E, überschreiten, kann daher in entsprechender Weise durch folgende Beziehungen ausgedrückt werden:

Wahrscheinlichkeit ausdrückt, daß ein demoduliertes Summenrauschbild in einen dem Bezugszähler 21 zuzuführenden Rauschimpuls umgewandelt wird, läßt sich formelmäßig wie folgt schreiben:

P(No) = J₇- f exp(- ~-

"No Y^2:" J \ ²< >No

dx

Die Vergleicheinrichtung 12, deren Vergleichsspannung der in den obigen Beziehungen vorkommenden Schwellenspannung E₁ entspricht, setzt die diesen Schwellenwert überschreitenden Rauschsignale in normalisierte Rauschimpulse um. Der Rauschzahlmeßkreis enthält außerdem ein erste Zählwerk 20, dem die aus dem Empfängerrauschen No abgeleiteten normalisierten Rauschimpulse zugeführt werden, sowie ein zweites Zählwerk 21, dem die aus dem Summenrauschen Po abgeleiteten normalisierten Rauschimpulse zugehen. Eines der beiden Zählwerke wirkt als Bezugszähler, in dem Sinne, daß, falls dieser einen bestimmten Stand erreicht und anschließend beide Zählwerke gesperrt werden, das Verhältnis der Zählerstellungen das Verhältnis zwischen der Leistung des Empfängerrauschens und der Leistung der Rauschsignale aus der Rauschquelle bestimmt. In der besprochenen Ausführung wirkt das Zählwerk 21 als Bezugszähler. Zwischen der Vergleicheinrichtung 12 und dem Zählwerk 20 befinden sich zwei Torschaltungen 22 und 23, zwischen der Vergleicheinrichtung und dem Zählwerk 21 zwei Torschaltungen 24 und 25.

Die Torschaltung 22 läßt bei jeder zweiten Impulswiederholungsfrequenz während eines Zeitintervalls τ die aus dem Empfängerrauschen abgeleiteten Rauschimpulse durch. Die Torschaltung 24 läßt jeweils cine Impulswiederholungszeit danach, ebenfalls während eines Zeitintervalle τ, die aus dem Summenrauschen abgeleiteten Rauschimpulse durch. Die beiden Torschaltungen 22 und 24 werden von der Zeusteuereinheit 17 gesteuert. Die Torschaltungen 23 und 25 werden gesperrt, sobald der Bezugszähler 21 einen bestimmten Zählerstand erreicht hat. Sie werden erst nach dem Rückstellen der beiden Zählwerke wieder wirksam.

Die von der Torschaltung 24 durchgelassenen Rauschimpulse werden außerdem einer Regelschaltung zur Schwelleneinstellung 26 zugeführt. Diese Regelschaltung stellt den an die Vergleicheinrichtung abgegebenen Schwellenspannungswert E, solcherart ein, daß während der Zeit t eine feste durchschnittliche Anzahl Rauschimpulse dem Bezugszähler zugeführt wird.

Die vorgenannte Beziehung, welche die Wahrscheinlichkeit ausdrückt, daß ein demoduliertes Summenrauschbild den Wert E, überschreitet, oder aber die

j exp(-l/)d„

Da der Wert E₁ so gewählt wird, daß im genannten Zeitintervall τ eine feste durchschnittliche Anzahl (n) Rauschimpulse dem Bezugszähler zugeführt wird, ist P(Po) konstant, oder aber

"Pa

Die Konstante « wird hierbei durch die Forderung bestimmt, daß π Rauschimpulse in der Zeit τ auftreten. Die Wahrscheinlichkeit, daß ein demoduliertes Empfängerrauschbild den Wert E, überschreitet, oder aber die Wahrscheinlichkeit, daß ein demoduliertes Empfängerrauschbild in einem dem Zählwerk 20 zuzuführenden Rauschimpuls umgewandelt wird, kann nun durch folgende Beziehung zum Ausdruck gebracht, werden:

P(^o)- -^/exp(-l/)d₅.

Der mittlere Stand des Zählwerkes 20 ist zum Zeitpunkt der Sperrung der beiden Zählwerke unge-

xs kehrt proportional zur mittleren Zeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden und den Schwellenwert überschreitenden Empfängerrauschbildern. Die beiden Zählwerke werden gesperrt, wenn das Zählwerk 21 einen bestimmten Zählerstand erreicht. Dieser Zählerstand ist folglich ebenfalls umgekehrt proportional zur mittleren Zeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden, den Schwellenwert überschreitenden Summenrauschbildern. Da außerdem gilt, daß die mittlere Zeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden und den Schwellenwert überschreitenden Rauschbildcrn umgekehrt proportional zur Wahrscheinlichkeit steht, daß ein Rauschbild diesen Schwellenwert überschreitet, gilt auch, daß das Verhältnis zwischen dem mittleren Stand des Zählwerkes 20 (zu bezeichnen durch No-1 und dem Stand des Zählwerkes 21 (zu bezeichnen durch Po -f) gleich dem Verhältnis zwischen P(No)und P(Po)ist, oder aber

Hieraus geht hervor, daß No-tzü P(No)proportional steht; die Proportionalitätskonstante ist !hierbei durch Po -f und P(Po) bestimmt. Rechnet man das Verhältnis zwischen der effektiven Summenrauschspannung Oft> und der effektiven Empfängerrauschspannung ono in ein Verhältnis zwischen effektiver Summenrauschenergle Po(E) und effektiver Empfängerrauschenergie No(E) um, dann gilt

No - t

j cxp(

mit CaIs vorgenannter Proportionalitätskonstante und

k = <x

No(E) "

Die effektive Summenrauschenergie ist hierbei die Summe der effektiven Empfängerrauschenergie No(E) und der effektiven Rauschquellenenergie So(E). Daher ist der mittlere Stand des Zählwerkes 20 ein Maß für das Verhältnis der von der Rauschquelle herrührenden ,₀ Energie und der Empfängerrauschenergie.

An das Zählwerk 20 ist ein Decodier- und Anzeigesystem 27 angeschlossen, das mit einer derartig geeichten Skalenteilung versehen ist, daß der Stand des Zählwerkes 20 das im Radarempfänger auftretende ,_s Rauschen auf der genannten Skalenteilung anzeigt.

Dazu sei bemerkt, daß der Endstand des Bezugzählers 21 genügend groß sein muß und daher die insgesamt benötigte Zählzeit zur Genüge lang, damit die Verteilung im Inhalt des Zählwerkes 20 einen vorausbestimmten Wert unterschreitet. Dieser Wert muß so klein sein, daß der ausgelesene Stand des Zählwerkes 20 anstelle des mittleren Standes dieses Zählers als Maß für das Verhältnis zwischen So(E) und /Vorgenommen werden kann.

In Fig.3 ist der Stand der Zählwerke 20 und 21, in Abhängigkeit von dem Verhältnis zwischen No(E) und So(E), wiedergegeben. Dabei ist von der Skalenteilung Gebrauch gemacht, die bei No(E)=So(E) als Rauschzahl 12 dB angibt. Der Zustand, wobei No(E)=So(E)ist, kann mit einem regelbaren Abschwächer 15 eingestellt werden.

In Fig.4 ist ein Teil des Rauschzahlmeßkreises in Einzelheiten wiedergegeben. Das Zählwerk 20 ist hier aus vier binärcodierten dezimalen Dekadenzählern 28, 29, 30 und 31 aufgebaut, und das Zählwerk 21 aus drei Vier-Bits-Serienzählern 32,33 und 34 mit anschließend zwei /-K-Flip-Flop-Schaltungen 35 und 36. Die Torschaltungen 23 und 25 werden jeweils durch eine J-K-Flip-Flop-Schaltung gebildet. Solange das Zähl- ^₀ werk 21 noch nicht den maximalen Zählerstand erreicht hat, werden die beiden Torschaltungen 23 und 25 mit Hilfe eines von der Flip-Flop-Schaltung 36 abgegebenen und über die Leitung 37 zugeführten Signals in geöffnetem Zustand gehalten. Sobald das Zählwerk 21 .|<, seinen maximalen Zählerstand erreicht hat, kippt die Flip-Flop-Schaltung 36, und die auf der Leitung 37 anstehende Spannung wird so abgeändert, daß die beiden Torschaltungcn 23 und 25 gesperrt werden.

Das an das Zählwerk 20 angeschlossene Dccodicr- so und Anzeigesystem 27 enthält zwei binar-dezimale Decodicrschaltungcn 38 und 39, eine Dccodicrschaltung 40 und acht hieran angeschlossene /-K-Flip-Flop-Schaltungen 41 bis 48. An den Eingang dieser Flip-Flop-Schaltungen sind Lampen angeschlossen, die aufleuch- ton, wenn die betreffenden Fllp-Flop-Ausgänge den binären Spannungswert »1« aufweisen. Das Lampenfeld ist mit einer geeigneten Skalenteilung vorsehen.

Die binttr-codiorten dezimalen Dekadenz«hler 30 und 31 zählen die Hunderter bzw. die Tausender, welche (»0 Information von der Dccodierschaltung 40 so verarbeitet wird, daß der Zählbereich in Intervalle verteilt wird und jedem dieser Intervalle eine der an die Dccodierschaltung 40 angeschlossenen Flip-Flop-Schnltungcn 41-48 zugeordnet wird. Das Aufleuchten einer an die (.5 betreffende Flip-Flop-Schaltung angeschlossenen Lampe bedeutet daher, daß der Stand des Zählwerkes 20 in einem bestimmten Intervall Hegt. Ein von der Decodierschaltung 40 abgegebenes Signal kann erst dann die entsprechende Flip-Flop-Schaltung zum Kippen bringen, wenn über die Leitung 49 ein dazu geeignetes Signal zugeführt wird. Dieses Signal kommt aus der Zeitsteuereinheit 17.

Nach erfolgter Rauschzahlmessung und nachdem das Ergebnis auf dem Lampenfeld abgelesen ist, können die Torschaltungen 23 und 25 wieder geöffnet werden, die Zählwerke 20 und 21 und auch die Flip-Flop-Schaltungen 35, 36 sowie 41—48 werden rückgestellt, und die nächste Messung kann einsetzen.

In Fig. 5 ist die Schwellenregelschaltung 26 in Einzelheiten wiedergegeben. In dieser Figur sind auch die beiden Torschaltungen 22 und 24 in der Ausführung als NAND-Glieder dargestellt. Der Ausgang des NAND-Gliedes 24 wird einer zur Schwellenregelschaltung gehörigen Invertierschaltung 50 zugeführt. Die Schwellenregelschaltung gehörigen Invertierschaltung 50 zugeführt. Die Schwellenregelschaltung enthält weiter ein Schieberegister 51, die Invertierschaltungen 52—56, die Addierschaltung 57 und eine Integrierschaltung 58. Dem Schieberegister 51 werden die aus dem Summenrauschen abgeleiteten normalisierten Rauschimpulse während eines Zeitintervalls τ zugeführt, und zwar solcherart, daß beim Empfang eines einzigen Rauschimpulses in der Zeit τ nur der Schieberegisterausgang 59 niedrig wird, d. h., daß binär ausgedrückt am Ausgang 59 eine »0« erscheint. Dies wird dadurch realisiert, daß der zugeführte Rauschimpuls als Taktimpuls verwendet wird, um den über die Leitung 60 zugeführten binären Wert »0« in das Schieberegister einzutragen. Dieses Register muß dazu voreingestellt sein. Wird in der Zeit τ ein zweiter Rauschimpuls empfangen, wird die »0« um eine Stelle weitergeschoben und an beiden Ausgängen der Schieberegister 59 und 61 kommt eine »0« zu stehen.

In der angewandten Ausführung können maximal fünf Rauschimpulse in der Zeit τ eingetragen werden, was jedoch vollkommen ausreichend ist, da die Schwcllcnregelschaltung in der betreffenden Ausführung auf eint· mittlere Registrierung von zwei Rauschimpulsen pro Zeitintervall r eingestellt ist. Die an den Schicbcrcgisterausgängen stehenden Spannungen werden danach invertiert, addiert und der Integrierschaltung 58 zugeführt. Diese ist so eingestellt, daß, falls an Punkt 62 eine Spannung steht, die den zwei empfangenen Rauschimpulsen entspricht, d. h. also in der besprochenen Ausführung etwa -5 V, die Ausgangsspannung der Intcgricrschaltung konstant bleibt und somit keine Regclspannungskorrcktur vorgenommen wird. Betrugt die Anzahl der empfangenen Rauschimpulsc jedoch mehr als zwei, muß die Schwellenspannung E, erhöht werden; die Abweichung von der Ausgangsspannung des Addierverstärkers gegenüber der -5 V Spannung ist hierbei ein Maß für den Korrekturstrom für die Integrierschaltung.

In der Beschreibung ist von einem phasenempfindlichen Demodulator ausgegangen, wobei das am Ausgang des Rauschzahlmoßkrelses auftretende Rau· sehen keine Oauflsche Verteilung hat. Es können jedoch auch andere Detektoren im Radarempfänger eingesetzt werden; wird z. B. ein linearer Demodulator verwendet, wird die Wahrscheinlichkeit, daß ein demoduliertes Rauschbild zwischen χ und x+üx liegt, entsprechend der Verteilung nach R α y I e i g h wie folgt ausgedrückt:

dPlx)

dx.

709B31/200

Die Wahrscheinlichkeit, daß ein demoduliertes Summenrauschbild und ein demoduliertes Empfängerrauschbild einen Schwellenwert E, überschreiten, kann dann durch folgende Beziehungen ausgedrückt werden:

V 2.4

PiPo) = exp

P(No) = exr

In der gleichen Weise, wie es beim phasenempfindlichen Demodulator der Fall war, kann auch hier ermittelt werden, daß der mittlere Stand des Zählwerkes 20 durch die Beziehung

- t = Cexpf-,

So(E) \ No(E)J

20

ausgedrückt wird und daß somit der Stand des Zählwerkes 20 das Verhältnis zwischen der Rauschquellenenergie und der Empfängerrauschenergie bestimmt. Es wird klar sein, daß in diesem Fall der gleiche Rauschzahlmeßkreis zur Verwendung gelangen kann wie beim Radarempfänger, der einen phasenempfindli-

ίο

chen Demodulator enthält, und daß ausschließlich das Lampenfeld mit einer anderen Skalenteilung versehen werden muß. Der Rauschzahlmeßkreis ist denn auch vom angewandten Demodulator unabhängig und somit auch vom Impulsradartyp, in dem er eingesetzt wird.

In der besprochenen Ausführung ist der Rauschzahlmeßkreis an den Detektor/Videoverstärker angeschlossen. Die Verwendung des Meßkreises auf Zwischenfrequenzniveau bleibt jedoch möglich; die Schwierigkeit im letztgenannten Fall liegt darin, daß die Vergleicheinrichtung mit einer erheblich höheren Geschwindigkeit wirksam bleiben muß.

Schließlich sei noch bemerkt, daß es nicht wesentlich ist, welches Zählwerk als Bezugszähler dient und daß nicht unbedingt das Summenrauschen bzw. das Empfängerrauschen im Rauschzahlmeßkreis streng wechselweise verarbeitet werden muß. Die gesamte Zählzeit ist bekanntlich ausreichend groß bemessen und somit auch die Anzahl Male, worin während einer Zeit τ das Summenrauschen bzw. das Empfängerrauschen verarbeitet wird, so daß ζ. B. auch fünf aufeinanderfolgende Impulswiderholungsperioden für die Verarbeitung des Suminenrauschens und danach ebenso viele Male für das Empfängerrauschen genügen. Im letzteren Fall muß jedoch gewährleistet sein, daß die Zwischenfrequenzverstärkung im Radarempfänger über zumindest zehn aufeinanderfolgende Perioden ausreichend konstant bleibt.

Hierzu 4 BIaIl Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Rauschzahlmeßschaltung zur Bestimmung des auftretenden Empfängerrauschens in einem sich in Betrieb befindlichen Radargerät mit einer an den Radarempfänger angeschlossenen Vergleichsschaltung, der pro Impulswiederholungsperiode und innerhalb eines Zeitintervalls, in dem keine Echoimpulse empfangen werden können, wechselweise oder nahezu wechselweise das Empfängerrauschen bzw. die Summe von Empfängerrauschen und den Rauschsignalen, die aus einer an den Eingang des Radarempfängers angeschlossenen, hochfrequenten Rauschquelle stammen, zugeführt wird, welche _]S Vergleichsschaltung einer ersten Meßschaltung die aus dem Empfängerrauschen abgeleiteten Rauschsignale, sowie einer zweiten Meßschaltung die Rauschsignale zuführt, die aus der Summe des Empfängerrauschens und der von der Rauschquelle herrührenden Rauschsignale erhalten werden, wobei eine der beiden Meßschaltungen als Bezugsmeßschaltung wirkt, und zwar in dem Sinne, daß falls diese Meßschaltung einen bestimmten Meßwert erreicht hat und danach beide Meßschaltungen gesperrt werden, das Verhältnis der Meßwerte das Verhältnis zwischen der Leistung des Empfängerrauschens und der Leistung der Rauschsignale aus der Rauschquelle wiedergibt, wobei an die nicht als Bezugmeßschaltung wirkende Meßschaltung ein Decodier- und Anzeigesystem angeschlossen ist, das mit einer derartig geeichten Skalenteilung versehen ist, daß der Meßwert der letztgenannten Meßschaltung das im Radarempfänger auftretende Rauschen auf der genannten Skalenteilung anzeigt, und wobei eine Umwandlung von Rauschsignalen in normalisierte Impulse erfolgt und Impulszähler verwendet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Umwandlung in normalisierte Rauschimpulse in der Vergleichsschaltung (12) erfolgt, und die beiden Meßschaltungen (20,21) Zählwerke sind, von denen das als Bezugszähler wirkende Zählwerk (21) beim Erreichen eines bestimmten Zählerstandes das nicht als Bezugszähler wirkende Zählwerk (20) sperrt.

2. Rauschzahlmeßschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen der Vergleicheinrichtung (12) und dem ersten Zählwerk

(20) eine erste Torschaltung (22), und zwischen der Vergleicheinrichtung (12) und dem zweiten Zählwerk (21) eine zweite Torschaltung (24) befindet und daß die Rauschzahlmeßschaltung (11) weiterhin mit einer Zeitsteuereinheit (17) versehen ist, die bei jeder zweiten Impulswiederholungsperiode und in der Zeit (td), in der keine Echoimpulse empfangen werden können, während einer bestimmten Zeit (t_r) die Rauschquelle (13) in den Betriebszustand versetzt und außerdem während einer Zählzeit (τ), die innerhalb des Zeitintervalle (t_r) Hegt, bei der die Rauschquelle (13) sich im Betriebszustand befindet, die erste Torschaltung (22) geschlossen und die zweite Torschaltung (24) leitfähig hält (B), und jeweils eine Impulswiederholungsperiode danach die erste Torschaltung (22) geöffnet und die zweite Torschaltung (24) geschlossen hält (C), und zwar für eine Dauer entsprechend der genannten Zählzeit (τ) (^

3, Rauschzahlmeßschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Zählwerk

(21) als Bezugszähler wirkt und daß sich zwischen

der ersten bzw. zweiten Torschaltung (22 bzw. 24) und dem ersten bzw. zweiten Zählwerk (20 bzw. 21) eine dritte bzw. vierte Torschaltung (23 bzw, 25) befinden, wobei, nachdem der Bezugszähler (21) einen bestimmten Zählerstand erreicht hat, die dritte und vierte Torschaltung (23 und und 25) geschlossen und erst dann wieder in den geöffneten Zustand versetzt werden, wenn die beiden Zählwerke (20,21) rückgestellt werden.

4. Rauschzahlmeßschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauschimpulse, die von der zweiten Torschaltung (24) durchgelassen sind, in an sich bekannter Weise einer Schwellenregelschaltung (26) zugeführt werden, die die an die Vergleichsschaltung (12) gelieferten Schwellenspannungswerte (Ei)solcherart einstellt, daß pro Zählzeit (τ) eine feste durchschnittliche Anzahl Rauschimpulse dem Bezugszähler (21) zugeführt werden.