DE2256563B2 - Puls-Doppler-Radargerät mit Digitalfiltern und Mischstufe - Google Patents
Puls-Doppler-Radargerät mit Digitalfiltern und MischstufeInfo
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Description
schaltzcit bis zum Wert rgewählt ist.
20. Puls-Doppler-Radargerät nach einem der Ansprüche 15 bis 18. dadurch gekennzeichnet,
daß in jedem Entfernungskanal nur ein Teil d;r zum digitalen Mischer(lO) gehörenden Elemente
vorhanden und der übrige Teil der Elemente für alle Entfernungskanäle nur einmal vorhanden ist.
21. Puls-Doppler-Radargerät nach Anspruch 20. dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugung der
Abtastwerte aus den in Frequenzen für alle Entfernungskanäle
zentral nur einmal vorgenommen ist (10/) und diese Abtastwerte den Multiplizierstufen
(10c) der einzelnen Entfernungskanäle parallel im Vielfach zugeführt sind.
22. Puls-Doppler-Radargerät nach einem der Ansprüche 15 bis 18. dadurch gekennzeichnet,
daß der digitale Mischer (10) nur in einer kleineren Zahl als die Zahl η der Entfernungskanäle vorhanden
ist und die vorhandenen Mischer nur bei denjenigen Entfernungskanälen eingeschaltet werden,
in denen Bewegtziel-Echosignale auftreten.
23. Puls-Doppler-Radargerät nach einem der Ansprüche 15 bis 18. dadurch gekennzeichnet,
daß für alle Entfernungskanäle nur ein digitaler Mischer(10) vorhanden ist.derinnerhalbderZeit T
nacheinander an alle belegten Entfernungskanäle angeschaltet wird und bei dem bei /; belegten EnI-fernungskanälen
die je belegtem Entfernungskanal 7ur Multiplikation zur Verfügung stehende
Zeit Λ beträgt, wobei innerhalb dieser Zeit je ein.:
Abtastprobe der m Frequenzen mit der Abtastprobe
aus dem jeweiligen Echosignal zu multiplizieren ist.
24. Puls-Dopplcr-Radargerat nach Anspruch 23.
dadurch gekennzeichnet, daß jeder Abtastwert der
in Frequenzen für eine Zeit - -. zui Multiplikation
zur Verfügung gestellt wird.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Puls-Doppler-Rttdurgorüt
mit einem einem Dopplernltcr zur FestzeichenunterdrQckung
nachgeschalteten, demgegenüber schmalbandigeren zweiten Filter unter Verwendung
von Digitalfiltern und mit einer zusätzlichen Mischstufe.
Aus der deutschen Patentschrift 1297701 ist ein
Verfahren zur Verbesserung des Signal-Rausch-Abstandes von Radar-Echosignalen mit Dopplerfrequenzverschiebung
bekannt. Dieses Verfahren arbeitet mit drei Mischstufen und einem nachgeschalteten
schmalbandigen Filter, wobei zwischen dem ersten Mischer und dem dritten Mischer eine frequenzlineare
Phasendrehung vorgenommen wird. Dieses Verfahren ermöglicht es. mit relativ großem Aufwand das
Verhältnis von Nutzsignal zu Rauschsignal zu verbessern.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
die Verbesserung d-.-s Signal-Rausch-Abstandes bei dem eingangs gen. nten Puls-Doppler-Radargerät
in einfacherer Weise dur;hzuführen.
Gemäß der Erfindung, welche sich auf ein Puls-Doppler-Radargerät
der eingangs genannten Art bezieht, wird dies dadurch erreicht, daß von jedem
vom Dopplerfilter kommenden Bewegtziel-Echosignal innerhalb der Periodendauer T des Pulsradargerätes
je ein digitaler Abtastwert vor dem zweiten Filter in i'iner Multiplizierstufe mit je einem digitalen Abiastwert von Sinusschwingungen aus m verschiedenen
Frequenzen in der Art eines digitalen Mischers innerhalb einer der Periodendauer T des Pulsradargerätes
entsprechenden Zeit nacheinander multipliziert und die so erhaltenen umgeformten Werte dem schmalbandigeren
zweiten Filter zugeführt werden, wobei die Abtastwerte aus jeder der m verschiedenen Sinusschwingungen
fortlaufend im gleichen Takt mit einem Zeitabstand rentnommen werden, und daß die Bandbreite
des zweiten Filters so gewählt ist. daß von allen interessierenden Dopplerfrequenzen mindestens eines
der durch die Mischung entstehenden Zwischenfrequenzsignale in den Durchlaßbereich des zweiten
Filters fällt.
Da von vornherein nicht bekannt ist. bei welcher Frequenz des gesamten interessierenden Dopplertilter-Durchlaßbereiches
ein jeweils erfaßtes Ziel liegt, muß das eigentliche Dopplerfilter des Radargerätes so
ausgelegt sein, daß es den gesamten interessierenden Frequenzbereich von z.B. 0.1 bis 10 kHz durchläßt.
Jede Einengung dieser Bandbreite würde einen Verlust an interessierender Bewegtzielinformation bed
"igen. Durch die nacheinander erfolgenden Multiplikationsvorgängc
in dem digitalen Mischer werden Zwischenfreqücnzwerle erzeugt, die in dem schmalbandigeren
zweiten Filter ausgewertet werden können. Dabei bietet sieh die Möglichkeit, innerhalb längerer
Zeiträume zu arbeiten, weil bei einem Radargerät nicht in ununterbrochener Folge Bewegtziele anfallen, sondern
/wischen einzelnen Bewegtzielen große Zeitlücken bestehen, die für den digitalen Mischvorgang
benutzt werden können.
Durch die im Rahmen der Erfindung durchgeführte digitale Mischung mit Überlagerungsfrequcnz /0 von
/.. B. 2.5 und 7.5 kH/ werden alle Dopplerschwingungen
/„ im interessierenden Bereich zwischen z.B. 0.1 und 10 kHz in Frequenzbereiche umgesetzt, die innerhalb
eines Frequenzbereiches /wischen 0 und 2.5 kHz liegen. Es genügt somit, das nachgcschaltctc zweite Filier
für einen Durchlaßbereich von 0 bis 2.5 kHz auszu-
legen, also ein Tiefpaßfilter zu verwenden. Der Durehlaßbercieh
dieses Filters ist nur etwa ' 4 so groß« ie der
Durchlaßbcrcich des eigentlichen Dopplerfilters. Wegen der geringeren Bandbreite geht mit zunehmender
Zahl von Überlagcrungsfrequcnzcn auch der Rauschanteil
der so erhaltenen Signale zurück. Bei;;/verschiedenen
Überlagcrungsfrequenzcn kann die Durchlaßbandbreite des nachgeschalteten /weiten Filters, ohne
daß interessierende Dopplcrschwingungen verlorengehen, maximal auf γ verringert werden.
Bei Verwendung eines digitalen Filters als zweiten Filter ist mit /H = drei Überlagcrungsfrequenzen und
einem Dopplerfrequenzhereich /,, von 0.1 bis 12 kHz folgende Lösung möglich:
Z01 = 2 kHz. Zn2 = 6 kHz. /„., = 1OkHz
Wegen des Abtasttheorems ist eine Abtastfrequenz
von mindestens 2 12 kHz= 24 kHz erforderlich. Es
genügt ein Tiefpaß von Ί" = 2 kHz Durchlaßbandbreite.
Wegen der Periodizität der digitalen Tiefpaßfilter tritt bei 24 + 2 kFIz ein weiterer Durchlaßbereich
auf. Trotzdem ist sichergestellt, daß von einem Dopplerfrequenzwert
nur Zwischenfrequenzen mit einer der drei Oszillatorfrequenzcn /0, bis /0, in einen der beiden
Durchlaßbereiche fallen.
Die Erfindung sowie Weiterbildungen der Erfindung werden nachfolgend an Hand von Zeichnungen
näher erläutert, in denen Ausführungsbcispiele dargestellt
sind.
Es zeigt:
Fig. 1 das Blockschaltbild eines Radargerätes nach der Erfindung.
Fig. 2 im Blockschaltbild Einzelheiten des Aufbaues eines digitalen Mischers.
Fig. 3 ein Impuls-Zeit-Diagramm.
Fig.4 Einzelheiten der Belegungsspeicher- und Steuereinrichtung.
Fig. 5 eine Einrichtung zur Geschwindigkeitsbcstimmung.
Fig. 6 eine Ausführungsform eines digitalen Oszillators.
Fig. 7 einen besonders einfach aufgebauten digitalen Oszillator.
Fig. 8 ein Zeitdiagramm von Abtastproben verschiedener Oszillatorfrequenzen.
Fig. 9 eine als digitaler Oszillator arbeitende Speichereinrichtung.
In Fig. 1 ist das Blockschaltbild eines Puls-Doppler-Radargerätes
gezeigt, welches mit π Entfernungskanälen
arbeitet. Die Anwendbarkeit der Erfindung ist nicht auf Puls-Doppler-Radargeräte mit Entfernungskanälen
beschränkt. Jedoch ergeben sich bei Anwendung von Entfernungskanälen zusätzliche Möglichkeiten
einer vereinfachten Signalaufbereitung, welche die Anwendung der Erfindung bei solchen Radargeräten
besonders vorteilhaft machen. Das in Fig.l dargestellte Puls-Doppier-Radargerät mit Entfernungskanälen
kann dadurch einfach als normales Puls-Doppler-Radargerät
betrieben werden, daß praktisch nur noch ein »Entfernungskanal« vorhanden ist. der dann entsprechend
langer an den Empfangsteil des Radargerätes angeschaltet wird. Die nachfolgend angestellten
Überlegungen gelten im übrigen hierfür sinngemäß.
Die bevorzugt als Rundsuchantenne oder mit sektorformiger
Abtastung arbeitende Radarantenne 1 ist mit einem Sende-Empfangs-Schalter 2 verbunden, der von
einem den Radartakt festlegenden Taktgcbcr3 gesteuert wird. Der Sendeteil ist durch den OszillatoH
angedeutet. Die Empfangssignale gelangen zu einem (ersten) Mischer5. dessen Überlagerungsoszillatorfi
phasenkohärent mil der Sendeschwingung verknüpft ist. Die in der ZF- bzw. bevorzugt in der NF-Lagc
(Mischung auf Null) vorliegenden Echosignale gelangen zu einem Analog-Digital-Wandler?, nach
dem die Aufteilung auf// Entfernungskanäle K\ bis
ίο Kn erfolgt. Diese // Entfernungskanäle werden angesteuert
durch eine Schalteinrichtunge. welche Schalter
51 bis Sn enthält. Diese Schaller werden jeweils für
eine Zeit ( an den Empfangsteil des Radargerätes an-
geschlossen. Dabei ist die Periodendauer T- ,
(/p = Impulsfolgefrequenz) und durch den Taktgeber 3
festgelegt. Die Totzeit T1 zur Ausschaltung von Überreichweiten
od.dgl. ist·hierbei vernachlässigt. Würde
man sie einbeziehen, wäre (auch in den nachfolgenden Gleichungen) statt Γ jeweils T- T1 zu setzen. Die Entfernungskanäle
sind untereinander gleich aufgebaut und enthalten jeweils ein als Digitalfilter aufgebautes
Dopplerfilter 9. eine digitale Mischstufe 10. ein schmalbaldigeres
zweites digitales Filter 11. einen Digilal-Analog-Wandler 12 und einen Gleichrichter mit Speicherschaltung
13. Außerdem ist eine Schwellenstufe I3a mit vorzugsweise einstellbarem Schwellenwert
vorgesehen. Ausgangsseüig ist zur Abtastung eine Schalteinrichtung 14 vorgesehen, die analog zur Schalteinrichtung
8 aufgebaut ist und die Bewegtziel-Echosignale zu einer Anzeige- oder Auswerte-Einrichtung
15. z. B. zu einem Sichtgerät oder einem Rechner, weilerschaltet. Die einzelnen Schaltvorgänge der Schalteinrichtungen
8 und 14 sowie des hier als Digitalfilter vorausgesetzten Dopplerfilters9. des digitalen Mischers
10 und des Tiefpaßfilters 11 werden von dem Taktgeber3 aus gesteuert. Das Tiefpaßfiltern kann
zweckmäßig gleichzeitig das Nachintegrationsfilter (»post detection«-Filte:) sein. Sofern das Dopplerfilter
9 nicht als Digitalfilter ausgelegt werden soll, wäre der Analog-Digital-Wandler? zwischen dem
Dopplerfilter9 und dem digitalen Mischer 10 anzuordnen. Ähnliches gilt für den Digital-Analog-Wand-Ierl2.
der bei Verwendung eines analogen Tiefpaßfilters 11 vor diesem einzuordnen wäre. In Fällen einer
digitalen Radardatenverarbeitung bei ^er Einrichtung
15 kann der Digital-Analog-Wandler 12 ganz entfallen. Weiterhin ist eine Belegungsspeicher- und
Steuereinrichtung 16 vorgesehen, welcher von den Ausgängen der Schalteinrichtung 14 her das Belegungsprogramm
der Entfernungskanäle Ki bis Kn zugeführt wird und weiche auf Grund dieses Belegungsprogramms Steuervorgänge einleitet. Zweckmäßig
wird hierzu in einem oder mehreren ersten Durchgängen festgestellt, in welchem der Entfernungskanäle
Bewegtziele auftreten bzw. zu vermuten sind. Letzteres kann durch einen besonders niedrig eingestellten Anzeigeschwellenwert
bei der Schwellenstufe 13a realisiert werden, welche noch nicht eine sichere Unterscheidung
zwischen einem echten Bewegtziel und besonders großen Rauschanteilen durchzuführen gestattet.
Bei einem Radargerät ohne Entfernungstore kann derjenige Zeitraum (and damit Entfernungsbereich),
in dem Bewegtziele auftreten, ebenfalls in der Einrichtung 16 gespeichert werden. Die Zeit, in
der nicht durch Bewegtziele belegte Entfemungskanäle (oder nicht belegte Entfernungsberciche) ausgewertet
Io
würden, wird zweckmäßig zur exakten Auflösung der
aus beleglen Enlfernungskaniilen vorliegenden Bcweglzielsignalc
benutzt. Es ist auch möglich, in vereinfachter Weise so zu arbeiten, daß eine schcmalischc
Steuerung vorgesehen wird, derart, daß einfach nach einem belegten Entfemungskanal (oder Elntfernunnsbereich)
eine vorgegebene feste Zahl von z.B. drei oder fünf weiteren Entfernungskanälen (oder ein entsprechender
Lntfernungsbereich) als nicht belegt angenommen wird, wobei die sonst für diese Entfernungskanälc
benötigte Verarbeilungszeit für die weitere Signalverarbeitung in dem belegten Entfemungskanal
herangezogen wird. Sind also beispielsweise bei einem Radargerät mit η = 20 Entfernungskanälen die
Entfernungskanäle KS und K 15 als (gegebenenfalls vermutlich) durch Bewegtziele belegt festgestellt worden,
so werden nach einem festgelegten Programm in der Einrichtung 16 z. B. die Entfernungskanäle K6 mit
AC 10 bzw. K16 mit K 20 gesperrt und die für sie notwendige
Verarbeitungszeit Tür die genauere Verarbcitung der Bewegtziel-Echosignale in den Entfernungskanälen
K 5 und K15 mit herangezogen.
Wird dagegen eine exakte Ermittlung der durch Bewegtzicl-Echosignale belegten Entfernungskanäle
vorgenommen (durch die Einrichtung 16). so kann die Verarbeitungszeit vergrößert werden, weil von den
insgesamt 20 Entfernungskanälen nur eine bestimmte Anzahl, z. B. zwei (KS und K15), als durch Bewegtziel-Echosignaäe
belegt erkannt werden'und somit maximal die für die IK verbleibenden Entfernungskanäle vorgesehene
Zeit für die weitere Aufbereitung der Signale in den belegten Entfernungskanälen K 5 und K15 mit
herangezogen werden kann. Diese weitere zur Signalaufbereitung zur Verfügung stehende Zeit entspricht somit
im vorliegenden Beispiel je belegtem Entfernungskanal der Anschaltzeit von neun Entfernungskanälen.
Allgemein ergibt sich hei h belegten Entfernungskanälen
ein maximal möglicher Verlängerungsfaktor .1» - " je belegtem Entfernungskanal. Die Gesamt-Verarbeitunsszeit
/' je belegtem Kanal ist somit /' - ", - ] .
η h h
Einzelheiten des Aufbaus des digitalen Mischers 10 sind in Fig. 2 dargestellt. Er enthält eingangsseitig
eine Speicher- und Wiederholeinrichtung \0c/ für die
Abtastproben der dopplermoduliertcn Echoimpulse des jeweiligen Entfernungskanals sowie eine Multiplizierstufe
10c. deren Faktoren von der Speichereinrichtung 1 da und dem digitalen Oszillator Wh geliefert
werden. Dieser Oszillator liefert digitalisierte Abtastproben von m verschiedenen Frequenzen^, bis/Om.
Bei Verwendung analoger Oszillatoren sind in bekannter Weise Abtast- und Speichereinrichtungen vorzusehen.
Die Einrichtungen 10w. !Oft und 10c werden von der zentralen Steuereinrichtung 16 aus gesteuert.
Für den Betrieb der Entfernungskanäle des Radargerätes nach Fig. 1 gibt es eine Reihe von Möglichkeiten.
Die erste Möglichkeit besteht darin, daß alle Entfernungskanäle komplett mit den Elementen 9 bis
13a bestückt sind, also in jedem Kanal auch eine kornplette eigene digitale Mischstufe vorgesehen ist. In
diesem Fall müssen innerhalb der Periodendauer Γ des Radargerätes je eine Abtastprobe der m verschiedenen
Frequenzen des digitalen Überlagerungsoszillators angeboten und in jedem Entfernungskanal verarbeitet.
d.h. mit der jeweiligen Abtastprobe aus dem Echosignal multipliziert werden. Da jeder Entfernungsknnal
vollständig bestückt ist. kann die Verarbeitungszeit in jedem Entfcrnungskanai bis zu /ausgedehnt
werden, da erst bei der jeweils nächsten Periode ein
neuer Bcwegtziel-Echoimpuls zu erwarten ist. In diesem Fall stehen somit die längstmöglichen Vcrarbcitungs
zeiten zur Verfugung, wobei allerdings ein Nachtei darin besteht, daß der Aufwand je Entfernungskana
relativ hoch ist. Diese Lösung ist deshalb vor allerr dann von Vorteil, wenn nur relativ wenig Entfernungs
kanüle versvendet werden.
Eine Abwandlung der vorbeschriebenen Ausfüh
rungsform besteht darin, daß in jedem Entfernungs kanal nur ein Teil der zum digitalen Mischer gehören
den Elemente vorhanden ist und ein anderer Teil füi alle Entfernungskanäle gemeinsam, d.h. nur einmal
vorhanden ist. Es ist zweckmäßig, die Speicher- unc Wiederholungseinrichtung 10« nach Fig. 2 sowie di«
MultiplikalionseinrichtunglOe in jedem Entfernungskanal vorzusehen, jedoch nur einen digitalen Oszilla
(or Ι0Λ für alle Entfernungskanäle zu verwenden. Ir diesem Fall ist der Bereitstellungstakt. mit dem vom
digitalen Oszillator 10Λ die einzelnen Abtastprober
der m verschiedenen Oszillatorfrequenzen bereitgestellt werden, so zu wählen, daß diese für alle interessierenden
(d.h. durch Bewegtziele belegte Entfernungskanäle) verfügbar sind. Nimmt man an. daß /
der η Entfernungskanäle durch Bewegtziele belegl sind. f'ann müßte der Ausgang des digitalen Oszillators
10Λ im Vielfach parallel mit sämtlichen digitaler Mischern 10 der belegten Ii Entfernungskanäle verbunden
werden. Auch in diesem Fall würde es genügen wenn innerhalb der Periodendauer Tsämtliche m Frequenzen
mit je einer Abtastprobe zur Verfugung gestellt werden. Der Aufwand ist hierbei insofern verringert,
als nicht mehr«, sondern nur noch ein digitale! Oszillator lOh benötigt wird. Die Umschaltung dei
parallelen Ausgänge dieses Oszillators zu den belegter Entfernungskanälen wird ebenfalls von der Belegungsspeicher- und Steuereinrichtung 16 aus vorgenon·.-men.
Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung des Radargerätes besteht darin, daß in jedem Entfernungskanal
nur noch das Dopplerfilter9 sowie das Tiefpaßfilter 11.
der Digital-Analog-Wandler 12. der Gleichrichter 13 und die Schwelle 13« ständig vorgesehen sind. d.h.
daß der digitale Mischer i0 zunächst fehlt. Im Suchvorgang könnte der Ausgang des Dopplerfilters?
direkt mit dem Tiefpaßfiltern verbunden werden
Das sich beim Suchvorgang ergebende Belegungsprogramm der Entfernungskanäle durch Bewegtziek
wird wie in den vorhergehenden Beispielen in der Einrichtung 16 festgehalten. Daraufhin wird in jederr
Entfemungskanal. in dem ein Bewegtziel auftritt odei
vermutet wird, ein digitaler Mischer 10 eingeschaltet
Bei h belegten Entfernungskanälen werden somit I, digitale Mischer 10 benötigt. Wie viele derartige
digitale Mischer bei einem Radargerät bereitgesteMl werden müssen, läßt sich auf Grund statistischer Erfahrungen
ermitteln. In der Praxis wird nämlich kaum der Fall eintreten, daß sämtliche η Entfernungskanälc
durch Bewegtziele belegt sind, sondern allenfalls hmax
Es genügt somit, bei z.B. η = 20 Entfernungskanäler
und hmax= 5 insgesamt fünf digitale MischerlO bereitzustellen,
die an die jeweils belegten Entfernungskanälc angeschaltet werden. Die Steuerung und Einschaltung
der digitalen Mischer 10 erfolgt in der bereits beschrie"
benen Weise von der Einrichtung 16 aus. Die maximale Verarbeitungszeit in jedem Entfernungskanal
kann maximal bis zum Wert Tausgedehnt werden. In
dieser Zeit sind je eine Abtastprobe jeder der in Frequenzen
bercil/nstcllcn.
Hs ist jedoch ;iueh in diesem Zusammenhang möglich.
wie bereits beschrieben, den digitalen Oszillator
10/) nach Fig. 2 für alle /; digitalen Mischstufen nur einmal vorzusehen und die zugehörigen Abtastproben
im Vielfach ai alle digitalen Mischstufen /u verteilen.
Wenn in je<km Enifernungskanal eine Speicherund
Wiederholiingseinrichtung ΙΟ« vorhanden ist.
kann der beim Suchvorgang festgestellte Abtastwert aus dem Echosignal direkt mit den Abtastwerten der
m Frequenzen multipliziert werden. Andernfalls ist nach dem Suchvorgang noch ein weiterer Durchlauf
notwendig, um einen Abtastwert aus dem Echosignal zu erhalten, der dann in der Einrichtung IO gespeichert
werden kann.
Der geringste Aufwand an Bauelementen liegt dann vor. wenn der digitale Mischer 10 nur einmal für alle
// Entfernungskanäle vorhanden ist. Hierbei ist allerdings
das Stellerprogramm für diesen Mischer in der Einrichtung 16 entsprechend auszulegen. Sind von
den /) Entfernungskanälen /; mit Bcwegtzielen belegt,
so steht in diesem Fall für die Verarbeitung jedes dieser Kanäle maximal die Zeit j; zur Verfugung. In dieser
Zeit . müssen somit von den sämtlichen ;;; Frequenzen
des digitalen Oszillators 10Λ je eine Abtaslprobe bereitgestellt werden. Für jede Abtastprobe steht somit
nur maximal eine Zeit vor j zur Verfügung. Wenn
diese Zeit ausreicht und die Verarbeitungsgeschwindigkeit der Multiplizierstufe I0r genügend groß ist.
so kann mit diesem vom Bauteileaufwand her sehr günstigen Zeitmultiplexbetrieb gearbeitet sverden.
Die Ausdehnung der Verarbeitungszeit setzt natürlich jeweils voraus, daß in der Speicher- und Wiederholungseinrichtung
1Oi/ der zu verarbeitende Abtastwert so lange gespeichert und so oft wiederholt wird,
als Abtastproben vom Oszillator IQb zu verarbeiten sind. Nach jeder Periode T ist ein neuer Wert zu
speichern, wenn d'e Verarbeitungszeit so lange dauert.
Falls die Verarbeitungszeit nur . beträgt und nureine
Einrichtung 10« vorgesehen ist. wird alle . ei.ι neuer
Wei (aus einem anderen Kanal) eingegeben und wiederholt.
Hierzu wird zweckmäßig ein Pufferspeicher verwendet, der alle Abtastproben belegter Entfernungskanäle
festhält und bei Bedarf an die Speicherund WiederholeinrichlunglUrt ausgibt. Es ist auch
möglich, daß die Einrichtung 10« zugleich selbst als
Pufferspeicher arbeitet. z.B. durch Kanal-Adressenorientierte
Einspeicherung der empfangenen Abtastproben der Bewegtziel-Echosignale. Diese dem Abtastwert
hinzugefügte Kanaladresse kann auch bei der Multiplikation unverändert beibehalten werden und
ermöglicht beim Tiefpaß 11 eine leichte Zuordnung der einzelnen Ergebnisse zu Entfernungskanälen. Die
Zuordnung ist unabhängig hiervon jedoch auch durch die Zeitfolge möglich, d.h. zuerst können die Werte
des (belegten) Kanals5. dann die Werte des (belegten) Kanals 15 verarbeitet werden.
In den vorstehenden Beispielen ist stets cbvon ausgegangen
worden, daß je Bewegtziel-Echoimpuls mindestens eine Abtastprobe von jeder der /;; Frequenzen
zur Verfügung gestellt wird, um damit den Mischvoreang
durchzuführen. Die unterste Grenze dafür.
wie viele Alvislproben aus den m Frequenzen entnommen
werden müssen, ist durch das bekannte Abtasttheorem gegeben, wobei in der Praxis zusätzlich
der Einfluß von Quantisicrungs- und Rundungsfehlern zu berücksichtigen ist.
Zur Erläuterung des Sachverhalts sind in Fig. 1 der zeitliche Verlauf der Abtastproben der verschiedenen
Einrichtungen für ein einfaches Beispiel dargestellt. Es ist davon ausgegangen, daß zwei Enlfernungskanülc.
nämlich die Entfernungskanäle A'5 und K15, durch Dopplerschwingungen/m und/ß2 (Zeilen d
und c) belegt sind. Diese Schwingungen sind als von verschieden schnellen Bewegtzielen ausgehend angenommen
und haben deshalb verschiedene Frequenzen.
In jeder Abtastperiode 7= ' (/.=■· Impulsfolgrtlrc-
qucnz) des Radargerätes steht jeweils ein Echoimpuls
zur Verfügung. Die Umhüllende dieser Echoimpulse ergibt die Dopplerschwingung. Die Dopplerschwingung
/„, im Entfernungskanal K5 liefert die Abtastproben
DIO. Dl I ... D111. welche in der Speichereinrichtung
ΙΟ« nacheinander für eine bestimmte Zeit festgehalten und entsprechend oft wiederholt
werden. Ahnliches gilt für die Abiastproben D20.
D2\ ... I)IW der Dopplerschwingung /„, im Entfernungskanal
K 15.
Es sei angenommen, daß von dem digitalen Oszillator IQh zwei Oszillatorfrequenzen /0] und/0, erzeugt
werden, die in Zeile α und h dargestellt sind, sowie
ferner, daß fortlaufend im Abstand von T aus jeder dieser Oszillatorfrequenzen jeweils eine Abtastprobe
entnommen wird. Die Abtastproben -Jer ersten Oszillatorfrequenz
J0x sind in Zeile α als dicke Linien dargestellt
und mit 010.011 .. .Olli bezeichnet. Die Abtastproben
der zweiten Oszillatorfrequenz/C2 sind in Zeile
h als Doppellinien dargestellt und mit 020.021 ... 0211
bezeichnet. Die Abtastproben aus den beiden Oszillatorfrequenzen /„, und J02 liegen symmetrisch zueinander,
d.h. z.B. die Abtastprobe 02" liegt in der Mitte zwischen den Abtastproben 010 und 011. Bei
Vernachlässigung der Totzeit kann somit jede Abtastprobe für eine Zeit ? beibehalten werden, sofern zwei
Oszillatorfrequenzen vorgesehen sind. BeimOszillatorfrequenzen
wäre die Zeit, während der eine Abtastprobe beibehalten werden kann.
In Zeile c sind die einzelnen Abtastproben aus den
Zeilen α und h nochmals getrennt dargestellt. Der
digitale Oszillator 10Λ liefert somit einen digitalen
Ausgangswert, der für die Zeit ^- bzw. - allgemein
ausgedrückt-für die Zeit T konstant bleibt. Die ge-
nannten Werte gelten unter der Voraussetzung, daß je
Abtastprobe in jedem Entfernungskanal eine Verarbeitungszeit von T zur Verfugung steht. Das bedeutet,
daß in jedem belegten Entfernungskanal ein Oszillator 10Λ vorgesehen sein muß bzw. ein Oszillator
parallel an beide Entfernungskanäle angeschaltet ist.
Die Multiplikation in der Multiplikationsstufe 10 geht nun so vor sich, daß der Abtastwert D10 aus dem
Entfernungskanal KS innerhalb der Zeit T mit den Abtastwerten 010 und 020 multipliziert wird, also eine
»Mischung« mit den Oszillatorfrequenzen Z01 und
/02 vorgenommen wird. Der Abiastwert DIl wird
multipliziert mit den Abtastwerten Oil und 021. der Abtastwert D12 mit den Abtastwerten 012 und 022.
11 12
Wenn dieser Vorgang in der vorstehend beschriebenen richtung Hi/' gespeichert. Die Festlegung der Abtast-
Weisc laufend durchgeführt wird, wird die Doppler- werte aus den Frequenzen /„, bis /Mm erfolgt in dem
frequenz /„, mit um ()szillatorfrequcn/en /„, und /„, mit 16c bezeichneten Teil. Dort ist auch festgelegt, wie
gemischt, und dem Tiefpaß 11 werden indigitaler Form viele Abtast proben welcher Frequenzen /Ol bis /„„, zur
Signalwerte zugeführt, w eiche den Frequenzen/,, ι f/() ι 5 digitalen Mischung verwendet werden. Außerdem
bzw./„,+/„, entsprechen. Es hat somit eine Mischung muß auf Grund des Belegungsprogramms der Ent-
init den Überlagerungsfrequenzen /„, und /„, im digi- fernungskanäle und der gewählten Art der Einschal-
talcn Mischer 10 stattgefunden. tun« des digitalen Mischers 10 gegebenenfalls die neue
In analoger Weise wird die Ablaslpiobe D20 der _ . , . .,.* / ,· . ι ι \λ·. ι· ι γ
γ, . t · ,. ·. ι au. . ,,-,„ , faktzeit/*- , estgeegt werden. Mit diesen Infor-
Dopplcrschwmgung/,,, mit den Abtastwerten 020 und io h e &
011 der Frequenzen /()l und I1n mulliplizicrl. Der Ab- mationen werden dann die Elemente 10«. 10Λ und 10<·
lastwert D21 wird mit den Abtastwerten 021 und 012 angesteuert.
multipliziert, der Abtastvverl /)22 mit den Abtast- Im Rahmen der Erfindung ergibt sich auch die Mögwerten
022 und 013. Auch hier wird somit die Doppler- lichkeit. eine genauere Frequenzbestimmung eines
schwingung /02 im Endergebnis mit den Oszillator- 15 Bewegtziel-Echosignals vorzunehmen und nicht nur
frcquenzen /„, und I01 gemischt. festzustellen, daß ein Beweglziel vorliegt, sondern auch
Diese Art der Bereitstellung der Abtastproben aus noch zu ermitteln, in welchem engeren Geschwindigden
verschiedenen Überlagerungsfrequenzen hat den keitsbereich dieses Ziel sich bewegt. Hierzu ist ledig-Vorteil,
daß bei dem digitalen Oszillator Ι0Λ mit rela- lieh eine besondere Ausgestaltung des digitalen Mitiv
niedriger Taktfolge gearbeitet werden kann. Es 20 schers JO sowie des nachgeschalteten Filters 11 notist
lediglich bei /)/ Frequenzen eine Umschaltung des wendig.
anliegenden Abtasiwertes in der Zeit ' erforderlich. . Die Einzelheiten hierzu sind in Fig. 5 erläutert. In
fr in der MiiliiplikationsslufelOc. welcher die Abtastpro-
Es ist ohne weiteres aus dem Vergleich der Zeilen il ben aus den Frequenzen/Ol bis/Om des Oszillators 10Λ
und e mit der Zeile <■ ersichtlich, daß der Abtastwert 25 und die Abtastproben der Echoimpulse zugeführt
DlO. wenn er für eine Zeit Tarn Ausgang der Speicher- werden, erfolgt die Multiplikation der einzelnen Ab-
und Wiederholeinrichtung ίθ« zur Verfügung gestellt tastproben. Durch einen Schalter 17«. der von 'W
wird, sowohl mildem Abtastwert 010 als auch mit dem Steuereinrichtung 16 nacheinander auf v«.rscb;e ,„ e
Abtastwert 020 multipliziert werden kann. Zur Zeit Durchgangskanäle 1 8«. 18Λ bis 18/w dtrchgescrtitltet
τ .1 »ι. r>i« u ■ ι αϊ 30 wird, erfolgt die Auftrennung der Signale so. daß die
2 nach dem Abtastwert DIO erschemt der Ablast- Mischprocfukte emcr ersten Dopplerschwingung (d.h.
wert D20. Der Abtastwert D20 wird wiederum inner- also eines ersten Entfernungskanals)/D, mit den Abhalb
der Zeit 7"mit den Abtastwerten 020 und 011 mul- tastproben der Frequenz/01 multipliziert werden und
tipliziert. Dieser Vorgang ist abgeschlossen, wenn der diese nur in den Kanal 18« gelangen. Die Mischpro-Abtastwert
/)21 auftritt. Es wird, wie ersichtlich. 35 dukte der gleichen Frequenz /„, mit der Oszillatornicht
einmal die ganze Zeit 7 für die beiden Multipli- frequenz /"„, gelangen in den Kanal 18/) usw. bi-. zum
kationcn benötigt. Kanal 18»;. in den üie Mischprodukte mit der Über-Für
den Fall, daß der digitale Oszillator 10Λ und lagerungsfrequenz l„„ fallen. Ausgangsseitig sind
gegebenenfalls die Multiplikationscinrichtung nur schmalbandige Tiefpaßfilter 11« bis 11;»/ vorgesehen,
einmal für alle Entfernungskanäle vorhanden ist. muß 40 die so dimensioniert sind, daß nur eine bestimmte der
die Bereitstellung der Abiastwerte und die Durch- m Überlagerungsfrequenzen in den Durchlaßbereich
führung der Multiplikationen entsprechend schneller fallt. Durch eine von der Steuereinrichiungl6 vorgevorgenommcn
werden. Für das angegebene Zahlen- nommene Abtastung der Ausgänge der Tiefpässe 11«
beispiel mit nur zwei Überlagerungsfrequenzen muß bis I Iw kann festgestellt werden, in welchem Frequenz-τι
.·. -r* T ,· r, .11 · · 45 bereich die jeweiliee Dopplerfrequenz liest. Daraus
in einer Taktzeit T*- die Bereitste une von ie zwei . , r , ." u 1 rv 1 r u · u
h - J kann dann der relativ schmale Dopplerfrcquenzbereich
Abtastproben durchgeführt werden. Im vorliegenden des Bewegtzieles und damit dessen Geschwindigke- .-
D . . , .. . .™ r .... , -j ·, . , bereich ermittelt werden. Der Durchlaßbereich der
Beispic ware als T* ' zu wählen. In Zei c f der -,.· r or·, it u· n ■ . u lu. 01
y : Tiefpaßfiltern« bis Um ist etwa halb so groß wieder
Fig. 3 ist mit den Bezugszeichen der Zeilen« und b die 50 Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Frequenzen.
Aufeinanderfolge der Abtastproben aus den Oszilla- z.B. zwischen/n2 und f03. Zur Erläuterung sei nach-
torfrequenzen/o, und J01 für diesen Anwendungsfall folgend ein einfaches Zahlenbeispiel angegeben:
dargestellt.
dargestellt.
Die Fig.4zeigt Einzelheitender Belegungsspeicher- Dopplerfrequenzbereich 0.1 bis 1OkH?
und Steuereinrichtung 16. Diese weist einen Zähler 16« 55 Tatsächliche Dopplerfrequenz fm 5,3 kHz
auf.dervondemTaktgeber3ausgesteuert\vird. Dieser Überlagerungsfrequenz /In 2 kHz
Zähler zählt, beginnend mit der Öffnung des ersten Überlagerungsfrequenz}^, 4 kHz
Entfernungstores, von 1 bis n. wobei der Wert /; nach Überlagerungsfrequenz foi 6 kHz
Öffnen des letzten Entfernungstores erreicht wird. Überlagerungsfrequenz/^ 8 kHz
Über die mit der Schalteinrichtung 14 verbundene 60 Durchlaßbandbreite der
Ausgangsleitung 15o gelangen Bewegtziel-Echosignale Tiefpaßfilter 11« bis 11 m
i£ 1 kHz
zu dem Zähler 16«. wobei derjenige Zählerstand markiert wird, bei dem eine Belegung durch Bewegtziel- Nur das Mischprouukt mit der Oszillatorfrequen;
signale festgestellt worden ist. Entsprechend dem vor- foi - 6 kHz fällt in den Durchlaßbereich des Tiefpaß
her angenommenen Beispiel sind im ZähIerI6« die 65 filters 11 c. und an dessen Ausgang tritt ein Signal auf
Werte 5 und 15. wie durch ein Kreuz angedeutei. als Damit ist bekannt, daß die Dopplerfrequenz zwischer
belegte Entfernungskanäle markiert. Das so erhaltene 5 und 7 kHz liegen muß. und es ist eine starke Ein
Belegungsprogramm wird abgetastet und in der Ein- grenzung des Geschwindigkeitsbereiches gegenübei
dem groBen ursprünglichen Bereich der möglichen
Papplerfrequenzen von O.t bis 10 kHz möglich. Die durch den ausgangsseitig angeordneten Schalter 17Λ
erfolgende Al tastung des Ausgangs der Tierpaßfilter Ho bis Um ermöglicht in der Auswerteeinrichtung 15
eine genaue Bestimmung der Dopplerfrequenz und damit des Zielgeschwindigkeitsbereiches. Diese kann
dort bei der Auswertung (z.B. Zielrechner) mit eingesetzt werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin,
daß durch die verringerte Bandbreite von nur 1 kHz to der Tiefpaßfilter Ua bis lim (gegenüber 10 kHz bei
nur einem Tiefpaßfilter) die Rauschanteile stark verringert sind.
Weiterhin ist es möglich, diese Information auch zur
Belegunssspeicher- und Steuerungseinrichtung 16 zu
übertragen, worauf diese nur noch einen Teil der Oszillatorfrequenzen /;,, bis f„m zur Auswertung mit
heranzieht und die übrigen unterdrückt. Für d;is angegebene Zahlenbeispiel könnte als ausreichend angenommen
werden, nur noch die Überlagerungsfrequenz /n, = 4 kHz, yn3 = 6 kHz und Z04 = X kHz für die
weitere Signalverarbeitung heranzuziehen, wahrend
die Übeilagerungsfrequenz /01 = 2 kH/ nicht mehr
benötigt würde. Auf diese Weise lassen sich die Verarbeitungszeiten für die tatsächlich interessierenden
Oszillatorfrequenzen vor allem bei einer größeren Zahl von Überlagerungsfrequenzen stark einschränken.
Von der Dopplerauswertung 15Λ gelangt ein Signal
über die Leitung 15c zur Steuereinrichtung 16. welche bei dem digitalen Oszillator 10Λ den Wegfall eines
Teiles der m Frequenzen (im vorliegenden Beispiel Wegfall der Frequenz/01) bewirkt.
In Fig. 6 ist der Aufbau eines digitalen Oszillators für die Erzeugung der verschiedenen Abtast frequenzen
dargestellt. Dieser digitale Oszillator weist eingangsseitig Geber20 für den Eingangswert auf. dem Verzögerungseinrichtungen
21 und 22 nachgeschaltet sind. Zwischen beiden ist eine Multiplikationsstufe23 angeschlossen,
die über eine weitere Multiplikationsstufe24 mit einer Additionsstufe25 in Verbindung
steht, deren Ausgang zum Ausgang des Gebers 20 zurückgeführt ist. Zwischen den beiden Multiplikationsstufen 23 und 24 ist eine weitere Multiplikationsstufe
26abgezweigt.diezueiner Additionsstufe27geführt ist. Der zweite Eingang dieser Additionsstufe wird vom
Ausgang des Gebers 20 bzw. der Additionsstufe 25 angesteuert. Der zweite Eingang der Additionsstufe 25
ist über eine Multiplikationsstufe28 mit dem Ausgang der Verzögerungseinrichtung22 verbunden.
Zum Start wird vom Geber 20 der Eingangswert 1.0 als Startsignal eingegeben. Am Ausgang sind dann
Abtastproben im Abstand T* einer Schwingung in der Form cos(y.nT*) verfügbar. Die Faktoren der
Mulliplikationsstufen24 (Faktor 2). 26 (Faktor - 1) und 28 (Faktor - 1) sind fest. Der Faktor der Multiplikationsstufe
23 wird gewählt zu K= cos α = cos n .
Da die Taktfolge der Erzeugung der Abtastproben der Überlagerungsfrequenzen nicht mit der Taktfolgc T
des Radargerätes übereinstimmt, muß die Verzögerungszeil der Verzögerungseinrichtungen 21 zu T* gewählt
werden. Sind alle Entfernungskanälc fnit digitalen Mischern versehen oder wird ein Oszillator im
Vielfach mit allen Mischstufen verbunden, so beträgt
die Taktzeit T* = Jn . Wird für jciLn Enlfcrnungskanal
eine vollständige Versorgung vorgesehen, beträgt die Taktfeit T* - n J-m . Werden nur h belegu
Entfernungskanäle versorgt, beträgt die Taktzei
T* = h Γ ιη . Der Faktor K wird von der Einrichtung 1 (
bereitgestellt und zur Multiplikationsstufe23 über
tragen.
Der Aufbau des digitalen Oszillators läßt sich stark vereinlachen. Ein Ausführungsbeispiel hierzu ist ir
Fig. 7 dargestellt. Er enthält einen Geber30. zwe
Verzögerungseinricbtungen 31 und 32 mit jeweils aus gangsseitig angeschlossenen MultipHkationssiufen32
und 34. Diese sind zu einer Additionsstufe 35 geführt deren Ausgang mit dem Ausgang dss Gebers30 verbunden ist. Von dort aas wird der Eingang einer weiteren Additionsstufe 36 angesteuert, deren zweitei
Eingang vom Ausgang der Muftiplikationsstufc.^
gespeist wird. Am Ausgang liegt ein Signal der Form
cos (1 f 7.11T*) vor. Der Faktor der Multiplikalioiis-
stufe34 ist konstant und beträgt - 1. der Faktor <Jei
Multiplikationsstufe33 ist L = 2 eosz. Für y. gill
-I = InInI11*. wobei /0 die Oszillatorfrcquen/ und
fa* = ' ist. Diese Anordnung liefert nur jeweils Ab
tastproben nner Frequenz. Es sind deshalb entweder eine Speichervorrichtung oder mehrere derartige
Oszillatoren zur Erzeugung verschachtelter Abtastproben von /„, bis /Om erforderlich. Der Faktor L wird
von der Einrichtung 16 bereitgestellt und zur Multiplikationsstufe33
übertragen.
Zu Start wird am Eingang vom Geber30 der
Wert fl}·'= 0.5 eingegeben: von da an gibt die Schaltung
ohne weiteren Anstoß die Abtastproben im Abstand T* ab.
Den digitalen Oszillator nach F i g. 7 kann man sich in einfacher Weise aus der bilinearen r-Transformation
eines analogen Resonators entstanden denken. Die Zeitfunktion hierfür ist
/)(/) = C " COSlDl.
Dazu gehört die Laplace-Transformation
His) =
λ + y.
M it der bilinearen r-Transformation und dem Grenzübergang π gegen Null (Bandbreite ge^en Null) wire
1 -_- 2
-2cos(2:rt/,,"/a)
• Für den Fall, daß nur relativ wenige Oszillator
frequenzcn und damit wenige Abtastproben benötig
werden, ist es in vielen Fällen zweckmäßiger, für der
digitalen Oszillator eine Speiehereinrichtung zu ver
wenden, in der die einzelnen AbUi.stwerte von /ni bi:
/Om gespeichert sind. Diese Werte werden bei Bedarl
nacheinander aus der Speicherschaltung entnommen ohne daß die Werte dabei gelöscht werden. Einzel
heiten hierzu sind an Hand von Fi g. 8 und 9 erläutert
Fig. 8 zeigt zwei Sinusschwingungen /nl und /02. Die
sen Schwingungen werden Abtastproben in Zeilabständen T* entnommen, die mit A 10 bis A 15 (bc
/()|) und ,420 bis /(27 (bei /n2) bezeichnet sind. Dicsi
Abtastproben sind so gewählt, daß die letzte Ablast probe einer vollen Schwingung (.'( 16 bzw. /128) glcicl
der ersten Abtastprobe i^t (A 10 bzw. ./(20). Wenn di(
IO
lendauer einer derartigen Schwingung mit T1
hnet wird, gilt die Beziehung
T*-a= Tf.
α eine ganze Zahl ist und wegen des Abtastsms
größer gleich zwei sein muß. Die Werte A10
15, A2Q bis A27 bzw. AmO bis Am.x werden jeeinem
Ringspeicher eingegeben. Diese Ringer sind in Fig. 9 dargestellt und mit R\ bis Rm
bezeichnet. Das Auslesen erfolgt so. daß zuerst A10.
dann .420 usw. bis AmQ ausgelesen wird, und zwar
innerhalb der Zeit T*. Dann wird A\ 1. Al\ bis Am\
ausgelesen usw. Bei Erreichen des letzten Wertes. z.B. Λ15 in R\, wird in der Art eines Ringzählers
beim nächsten l.esetakt wieder auf den ersten Wert. nämlich A10. zurückgeschaltet. Dadurch lassen sich
Abtastfolgen von m verschiedenen OsziHatorfrequenzen
wie bei einem digitalen Oszillator bereitstellen.
Hierzu 6 Blatt Zeichnungen
Claims (19)
1. Puls-Doppler-Radargerüt mit einem einem
Popplerfilter zur Festzeichenunterdrückung nach- S
geschalteten, demgegenüber schmalbandigeren zweiten Filter unter Verwendung von Digitalfiltern
und mit einer zusätzlichen Mischstufe, dadurch gekennzeichnet, daß von jedem vom Dopplerfilter
(9) kommenden Bewegtziel-Echosignal inner- ro halb der Periodendauer T des Pulsradargeräies je
ein digitaler Abtastwert (DlO. DU...; D20. D21...) vor dem zweiten Filter(U) in einer MuIuplizierstufe(lOr)
mit je einem digitalen Abtastwert (010. 011...; 020. 021...) von Sinusschwingungen
aus m verschiedenen Frequenzen (fo\ ■ fui ■ ■ ■ fom) tT>
der Art eines digitalen Mischen;
(10) innerhalb eineV der Periodendauer 7~des PuIsradargerites
entsprechenden Zeit nacheinander multipliziert und die so erhaltenen umgeformten
Werte dem schmalbandigeren zweiten Filter(II)
zugeführt werden, wobei die Abtastwerte (01Ü. 011 ...; 020. 021 ...) aus jeder der »t verschiedenen
Sinusschwingungen fortlaufend im gleichen Takt mit einem Zeitabstai.d 7"entnommen werden.
und daß die Bandbreite des zweiten Filters (11) so gewählt ist. daß von alien interessierenden Dopplerfrequenzen
(Jn) mindestens eines der durch die
Mischu! 2 entstehenden Zwischenfrequenzsignale
in den Durchlaßbercich des /weiten Filters(11) fällt.
2. Puls-Doppler-Ttadar^erät nach Anspruch 1.
dadurch gekennzeichnet, üaß der jeweils vom Bewegtziel-Echoimpuls
gewonnene Abtastwert (DlO. DIl ...; D20. D21 . .".) mittels einer Speicher- und
WiederholungseinrichtungOO«) jeweils so lange
gespeichert und der Multiplizierstufe so oft zugeführt ist. bis die Multiplikation mit den m zugehörigen
Abtastproben der in Frequenzen durchgeführt ist.
3. Puls-Doppler-Radargerät nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlaßbandbreitc des zweiten Filters
(11) etwa auf den Wert ,' der Durchlaßbandbrei-
1 -»'
te des vorangegangenen Dopplerfilters (9) verringert ist.
4. Puls-Doppler-Radargerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß das zweite Filier(11) als Tiefpaßfilter ausgebildet
ist.
5. Puls-Doppler-Radargerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß das zweite Filter(11) als Digitalfilter ausgebildet
ist.
6. Puls-Doppler-Radargerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Abtastwert aus den /;/ Frequenzen für
eine Zeit von --■ zur Verfügung gestellt und fest-
gehalten wird.
7. Puls-Doppler-Radargerät nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Folge von Abtastwerten eines Bewegtzicl-F.chosignals.
die mit den Abtaslwerten jeweils einer der /;; Frequenzen multipliziert ist. einem
eigenen Übertragungskanal(ISn. 18/>
.. . 18/») zugeführt ist. daß den Ausgängen dieser Übcrtragungskunäle besonders schmalbundige Tiefpaßfilter (II </ bis lim) nachgeschaltct sind, die eine Bestimmung eines eingeengten Geschwindigkeitsbereiches für das Bewegtziel ermöglichen.
8. Puls-Doppler-Radargerät nach Anspruch 7. dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlaßbandbreite der besonders schmalbandigen FilterUhi
bis Uw) halb so groß ist wie der Friquenzabstund
zwischen zwei der m aufeinanderfolgenden Frequenzen.
9. Puls-Doppler-Radargerät nach Anspruch 1 oder 8. daduich gekennzeichnet, daß die Zahl dei
m zunächst verwendeten Frequenzen nach dei Bestimmung des Dopplerfrequenzbereiches de*
Bewegtzieles auf diejenigen beschränkt ist. deren Mischprodukte in den Durchlaßbereich der Tief
paßfilter fallen bzw. diesem hcmohbart sind.
10 Puls-Doppler-Radargerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß als digitaler Osziliator(10/>) eine digitale
Schaltung benutzt ist. bei der durch Wahl geeigneter Koeffizienten Abtastwerte aus unterschiedlichen
Frequenzen erzeugt werden.
11. Puls-Doppler-Radargerät nach Anspruch 10.
gekennzeichnet durch die Verwendung eines solchen digitalen Oszillators(20 bis 28; 30 bis 36). der
an seinem Ausgang nacheinander Abtastproben aus m verschiedenen Frequenzen abgibt, wobei
diese in verschiedenen Abtastproben durch Veränderung der Koeffizienten (K; L) bei frequenzbestimmenden
Multiplikationsstufen (23; 33) eingestellt werden und die Laufzeitglieder(21. 22; 31.
32) auf die gewünschte Taktfolgc durch Wahl entsprechender Verzögerungszeiten 7~* eingestellt
sind.
12. Puls-Doppler-Radargerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9. dady>ch gekennzeichnet, daß
als digitaler Oszillator eine Speichereinrichtung (Rl bis Rm) benutzt ist. in der eine entsprechende
Anzahl von Abtastproben von in verschiedenen Frequenzen gespeichert ist. die bei Bedarf ohne
Löschung aus der Speichereinrichtung entnommen sind.
13. Puls-Doppler-Radargerät nach Anspruch 12.
dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastproben im Abstand ganzzahliger Teile einer vollen Schwinsune
der jeweilieen Frequenz entnommen sind (Fig.8).
14. Puls-Doppler-Radargerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß in einem ersten Suchvorgang mit einer zur sicheren Unterscheidung zwischen echten und
fälschlichen Bewcgtzielen zu niedrigen Anzeigeschwelle (13i?) gearbeitet wird und daß erst im Verlauf
der Messung mit unterschiedlichen Oszillatorfrequenzen die endgültige Fntscheidung über die
Zielanzeige getroffen wird.
15. Puls-Doppler-Radargerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit Entfernungskanälen,
dadurch gekennzeichnet, daß bei einem mit Bewegtziel-Echosignalen belegten Entfernungskanal
(z. B. KS, K15)die Multiplikation der einzelnen
Abtastwerte des Echosignals mit Abtaslwerten der 111 Sinusschwingungen während Zeiten vorgenommen
wird, die für die Anschaltung anderer Entfernungskanäle(Ki...) benötigt werden.
16. Puls-Doppler-Radargerät nach Anspruch 15.
dadurch gekennzeichnet, daß die Multiplikation
in Zeiten vorgenommen wird, welche for die Anschaltung
nicht durch Bewegt/iel-Echosignale belegter Entfernungskanäle vorgesehen ist.
17. Puls-Doppler-Radargerät nach Anspruch 16.
dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten Durchgang die Belegung oder Nichtbelegung der
verschiedenen Entfernungskanäle (Kl bis Kn) festgestellt und in einem Speicher (16) festgehalten
wird und dt»ß in nachfolgenden Durchgängen nur
in denjenigen Entfernungskanälen (z. B. K 5. K15) jo
Multiplikationen mit Abtastwerten von ni Sinusschwingungen durchgeführt werden, in denen
Bewegtziel-Echosignale auftreten.
18. Puls-Doppler-Radargerät nach Anspruch 15
oder 16. dadurch gekennzeichnet, daß nach Fest- rs stellung eines Bewegtzieles in einem Entfernungskanal die Multiplikation in der für eine bestimmte
Zahl von nachfolgenden Entrernungskanälen vorgesehenen
Zeit vorgenommen ist.
19. Puls-Doppler-Radargerä! nach einem der
Ansprüche 15 bis 18. dadurch gekennzeichnet, daß in jedem der η Entfernungskanäle ein eigener
digitaler Mischer (10) vorgesehen ist und die Verarbeitungszeit in jedem durch Beuegtziel-Echosignale
belegten Entfernungskanal größer als die An-
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- 1973-11-16 GB GB5325873A patent/GB1455833A/en not_active Expired
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FR2217703A1 (de) | 1974-09-06 |
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---|---|---|---|
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E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
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