DE2256563C3 - Puls-Doppler-Radargerät mit Digitalfiltern und Mischstufe - Google Patents
Puls-Doppler-Radargerät mit Digitalfiltern und MischstufeInfo
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- DE2256563C3 DE2256563C3 DE19722256563 DE2256563A DE2256563C3 DE 2256563 C3 DE2256563 C3 DE 2256563C3 DE 19722256563 DE19722256563 DE 19722256563 DE 2256563 A DE2256563 A DE 2256563A DE 2256563 C3 DE2256563 C3 DE 2256563C3
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Description
20. Puls-Doppler-Radargerät nach einem der Ansprüche 15 bis 18. dadurch gekennzeichnet,
daß in jedem Entfernungskanal nur ein Teil der 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
Ablastwcrte aus den m Frequenzen für alle Entfernungskanäle
zentral nur einmal vorgenommen ist (10/)) und diese Abtaslwerte 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(lO) nur in einer kleineren Zahl als die Zahl n 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 M ischer (10) vorhanden ist. der innerhalb der Zci t T
nacheinander an alle belegten Enlfcrnungskanäle angeschaltet wird und bei dem bei /ι belegten Entfernungskanälen
die je belegtem Enifcrnungskanal zur Multiplikation zur Verfügung stehende
Zeit beträgt, wobei innerhalb dieser Zeit je eine
Abtastprobe der m Frequenzen mit der Abtastprobe
aus dem jeweiligen Echosignal zu multiplizieren ist.
24. Puls-Doppler-Radargerät nach Anspruch 23. dadurch gekennzeichnet, daß jeder Abiastwert C.:*v
ni Frequenzen für eine Zeit . zur Multiplikation
zur Verfügung gestellt wird.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Puls-Doppler-Radargerät mit einem einem Doppleriilter zur Festzeichenunterdrückung
nachgeschaheien. demgegenüber schmalbandigeren zweiten Filter unter Verwendung
von Digitalfiltern und mit einer zusätzlichen Mischstufe.
Aus der deutschen Patentschrift 1 297 701 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 des Signal-Rausch-Ab-Standes bei dem eingangs genannten Puls-Doppler-Radargerät
in einfacherer Weise durchzuführen.
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 Bewcgtziel-Echosignal innerhalb der Periodendauer T des Pulsradargeräles
je cm digitaler Abtastwert vor dem zweiten Filter in einer Multiplizierstufe mit je einem digitalen Abtastwert
von Sinusschwingungen aus m verschiedenen Frequenzen in der Art eines digitalen Mischers innerhalb
einer der Periodendauer Γ des Pulsradargerätes entsprechenden Zeil nacheinander multipliziert und
die so erhaltenen umgeformten Werte dem schmalbündigeren zweiten Filter zugeführt werden, wobei die
Abtastwerte aus jeder der m verschiedenen Sinusschwingungen
fortlaufend im gleichen Takt mit einem Zeitabstand Tentnommen 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 Dopplcr-(ilter-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 bedingen.
Durch die nacheinander erfolgenden Multiplikationsvorgänge in dem digitalen Mischer werden
Zwischenfrequenzwerte erzeugt, die in dem schmalbandigeren
zweiten Filter ausgewertet werden können.
Dabei bietet sich die Möglichkeit, innerhalb längerer
Zeiträume zu arbeiten, weil bei einem Radargerät nicht in ununterbrochener Folge Bewegtzielc anfallen, sondern
zwischen einzelnen Bewcgtziclen große Zeitlücken bestehen, die für den digitalen Mischvorgang
benutzt werden können.
Durch die im Rahmen der Erfindung durchgeführt! digitale Mischung mit (jbcrlagcrungsfrcquenz /„ voi
z. B. 2.5 und 7.5 kHz werden alle Dopplerschwinguiigei
/„ im interessic :ndcn Bereich zwischen z.B. 0.1 um
10 kllz in Frequenzbereiche umgesetzt, die innerhall eines Frequenzbereiches zwischen 0 und 2.5 kHz lie
gen. F.s genügt somit, das nachgeschaltete zweite Pille für einen Durchlaßbereich von 0 bis 2.5 kHz auszu
legen, also ein Tiefpaßfilter zu verwenden. Der Durchlaßbereich
dieses Filters ist nur etwa ' '4 so groß wie der
Durchlaßbereich des eigentlichen Dopplerfillcrs. Wegen der geringeren Bandbreite geht mit zunehmender
Zahl von Überlagerungsfrequenzen auch der Rauschanteil der so erhaltenen Signale zurück. Bei in verschiedenen
Überlagerungsfrequenzen kann die Durchlaßbandbreite des nachgeschalteten zweiten Filters, ohne
daß interessierende Dopplerschwingungen verlorengehen,
maximal auf γ verringert werden.
Bei Verwendung eines digitalen Filters als zweiten Filter ist mit in = drei Überlagerungsfrequenzen und
einem Dopplerfrequenzbereich fD von 0.1 bis 12 kHz
folgende Lösung möglich:
/01 = 2 kHz,/02 = 6 kHz. /03= 1OkHz
Wegen des Abtasttheorems ist eine Abtaslfrequenz von mindestens 2 · 12 kHz= 24 kHz erforderlich. Es
genügt ein Tiefpaß von ~ =2 kHz Durchlaßbandbreite. Wegen der Periodizität der digitalen Tiefpaßfilter
tritt bei 24+2 kHz ein weiterer Durchlaßbereich auf. Trotzdem ist sichergestellt, daß von einem Dopplerfrequenzwert
nur Zwischenfrequenzen mit einer der drei Oszillatorfrequenzen/01 bis/03 in einen der beiden
Durchlaßbereiche fallen.
Die Erfindung sowie Weiterbildungen der Erfindung werden nachfolgend an Hand von Zeichnungen
näher erläutert, in denen Ausführungsbeispiele 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 Belegungsspcichcr- und Steuereinrichtung.
Fig. 5 eine Einrichtung zur Geschwindigkeilsbe-Stimmung.
Fig. 6 eine Ausführungsform eines digitalen Oszillators.
Fig. 7 einen besonders einfach aufgebauten digitalen
Oszillator,
Fig. 8 ein Zeitdiagramm von Abiastproben verschiedener Oszillatorfrequenzen,
Fig. 9 eine als digitaler Oszillator arbeitende Speichereinrichtung.
In Fig. 1 ist das Blockschaltbild eines Puls-Doppler-Radargerätes gezeigt, welches mit« 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-Doppler-Radargerät mit Enlfernungskanälen
kanndadurch einfach als normales Puls-Doppler-Radargerät betrieben werden, daß praktisch nur noch
ein »Entfernungskanal« vorhanden ist. der dann entsprechend länger an den Empfangsteil des Radargerätes
angeschaltet wird. Die nachfolgend angestellten Überlegungen gelten im übrigen hierfür sinngemäß.
Die bevorzugt als Rundsuchantenne oder mit sek torförmiger
Abtastung arbeitende Radarantenne 1 ist mit einem Scndc-Empfangs-Schaltcr 2 verbunden, der von
einem den Radartakt festlegenden Taktgeber3 gesteuert wird. Der Sendeteil ist durch den Oszillator4
angedeutet. Die Empfangssignalc gelangen zu einem (ersten) Mischer5. dessen Überlagerungsoszillator6
phasenkohärent mit der Sendeschwingung verknüpft ist. Die in der ZF- bzw. bevorzugt in der NF-Lage
(Mischung auf Null) vorliegenden Echosignale gelangen zu einem Analog-Digital-Wandler?, nach
dem die Aufteilung auf/) Entfernungskanäle A'l bis Kn erfolgt. Diese η Entfcrnungskanälc werden angesteuert
durch eine Schaltcinrichtung8. welche Schalter Sl bis Sn enthält. Diese Schalter werden jeweils für
eine Zeit an den Empfangsteil des Radargerätes angeschlossen. Dabei ist die Periodendaucr T =
Up = Impulsfolgefrcquenz) und durch den Taktgeber 3
festgelegt. Die Totzeit T, zur Ausschaltung von Überreichweiten od.dgl. ist· hierbei vernachlässigt. Würde
man sie einbeziehen, wäre (auch in den nachfolgenden Gleichungen) statt Tjeweils T- T1 zu setzen. Die Entfernungskanäle
sind untereinander gleich aufgebaut und enthalten jeweils ein als Digitalfilter aufgebautes
Dopplerfilter 9. eine digitale Mischslufe 10. ein schmalbandigeres
zweites digitales Filter 11. einen Digital-Analog-Wandlerl2
und einen Gleichrichter mit Speicherschaltung 13. Außerdem ist eine Schwellenstufe
13« mit vorzugsweise einstellbarem Schwellenwert vorgesehen. Ausgangsseitig 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, weiterschaltet.
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 detectionw-Filter) sein. Sofern das Dopplerfilter9
nicht als Digitalfilter ausgelegt werden soll, wäre der Analog-Digital-Wandler? zwischen dem
Dopplerfilter 9 und dem digitalen Mischer 10 anzuordnen. Ähnliches gilt für den Digital-Analog-Wandler
12. der bei Verwendung eines analogen Tiefpaßfilters 11 vor diesem einzuordnen wäre. In Fällen einer
digitalen Radardatenverarbeitung bei der Einrichtung 15 kann der Digital-Analog-Wandlerl2 ganz
entfallen. Weiterhin ist eine Belegungsspeicher- und Steuereinrichtung 16 vorgesehen, welcher von den
Ausgängen der Schalteinrichtung 14 her das Belegungsprogramm der Entfernungskanäle K\ bis Kn
zugeführt wird und welche auf Grund dieses Belegungsprogramms Steuervorgänge einleitet. Zweckmäßig
wird hierzu in einem oder mehreren ersten Durchgängen festgestellt, in welchem der Entfernungskanäle
Beweglziele auftreten bzw. zu vermuten sind. Letzteres kann durch einen besonders niedrig eingestellten Anzeigeschwellenwert
bei der SchwellenslufcO« 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 (und damit Entfernungsbereich), in dem Bcwcgtzicle auftreten, ebenfalls in
der Einrichtung 16 gespeichert werden. Die Zeit, in der nicht durch Bcwegtziclc belegte Entfernungskanüle
(oder nicht belegte Entfcrnungsbereiche) ausgewertet
vürdcn. wird zweckmüßig zur exakten Auflosung der
ms belegten Entfernungskanälen vorliegenden Betvegtziclsignalc
benutzt. Fs isl auch möglich, in vereinfachter Weise so zu arbeiten, daß eine scliemaiische
Steuerung vorgesehen wird, derart, daß einfach nach
einem belegten Entfcrnungskanal (oder Entfcrnungsbercich)
eine vorgegebene feste Zahl von z.U. drei oder fünf weiteren Entfcrnungskanälen (oder ein entsprechender
Entfernungsbcreich) als nicht belegt angenommen wird, wobei die sonst für diese Untiernungskanäle
benötigte Verarbeitungszeit für die weitere Signalverarbeitung in dem belegten Entfernungskanal herangezogen wird. Sind also beispiels veise bei
einem Radargerät mit /; = 20 Entfernungskanälen die Entfernungskanäle K 5 und K 15 als (gegebenenfalls
vermutlich) durch Bewcgtziclc belegt festgestellt worden,
so werden nach einem festgelegten Programm in der Einrichtung 16 z. B. die Entfernungskanäle A.'6 mit
K 10 bzw. K 16 mit K 20 gesperrt und die für sie notwendige Verarbeitungszeit für die genauere Verarbeitung
der Bewcgtziel-Echosignale in den Entfernungskanälen K 5 und K 15 mit herangezogen.
Wird dagegen eine exakte Ermittlung der durch Bewcgtziel-Echosignale belegten Entfernungskanäle
vorgenommen (durch die Einrichtung 16). so kann die Verarbeitungszeit vergrößert werden, weil von den
insgesamt 20 Entfcrnungskanälen nur eine bestimmte Anzahl, z. B. zwei (K 5 und K 15). als durch Bewegtziel-Echosignalc
belegt erkannt werden"und somit maximal die für die IS verbleibenden Entfernungskanäle vorgesehene
Zeit für die weitere Aufbereitung der Signale in den belegten Entfcrnungskanälen K 5 und K 15 mit
herangezogen werden kann. Diese weitere zur Signalaufbereitung zur Verfugung stehende Zeit entspricht somit
im vorliegenden Beispiel je belegtem Entfernungs- n,
kanal der Anschaltzcit von neun Entfcrnungskanälen. Allgemein ergibt sich bei /1 belegten Emfernungskanä-
lcn cm maximal möglicher Verlängcrungsfaktor ',' - ','.
je belegtem 1 nlfcrnungskanal. Die Gcsaml-Yerarbeitungszeil ί je belegtem Kanal M somit /' - ^ " .
Einzelheiten des Aufbaus des digitalen Mischers 10 sind in Fig. 2 dargestellt, fr enthält eingangsscitig
eine Speicher- und WicderholeinrichtunglO« für die
Abtastproben der dopplermodulierten Echoimpulse des jeweiligen Entfcrnungskanals sowie eine Multiplizierstufe
10c. deren Faktoren von der Speichereinrichtung 10« und dem digitalen Oszillator lO/i geliefert
werden. Dieser Oszillator liefert digitalisierte Ablastproben von m verschiedenen Frequenzen /n, bis /Om.
Bei Verwendung analoger Oszillatoren sind in bekannter Weise Abtast- und Speichercinrichtungen vorzusehen.
Die Einrichtungen 10«. 10fr 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
13« bestückt sind, also in jedem Kanal auch eine kornplette
eigene digitale Mischstufe vorgesehen ist. In diesem Fall müssen innerhalb der Periodendauer Tdcs
Radargerätes je eine Abtastprobe der /»; verschiedenen Frequenzen des digitalen Überlagerungsoszillator
angeboten und in jedem Fntfcrnungskanal verarbeitet. d.h. mit der jeweiligen Ablastprobc aus dem Echosignal
multipliziert Vcrden. Da jeder Fntfcrnungskanal vollsiändic bestückt iM. kann die Verarbciiungszeit
i" jedem Unifernungskanal bis /u / ausgedehnt
werden, da erst bei der jeweils nächsten Periode ein neuer Beweglziel-Echoimpuls zu erwarten ist. lndiesem
Fall stehen somit die längstmöglichen Verarbeimngsz.eiten zur Verfügung, wobei allerdings ein Nachteil
darin besteht, daß der Aufwand je Fntfcrnungskanal relativ hoch ist. Diese Lösung ist deshalb vor allem
dann von Vorteil, wenn nur relativ wenig Fntfernungskanäle
verwendet werden.
Eine Abwandlung der vorbeschriebenen Ausfiihrungsform
besteht darin, daß in jedem Enifernungskanal
nur ein Teil der zum digitalen Mischer gehörenden Elemente vorhanden ist und ein anderer Teil für
alle Fntfernungskanäle gemeinsam, d.h. nur einmal,
vorhanden ist. Es ist zweckmäßig, die Speicher- und WiederholungseinrichtunglOii nach Fig. 2 sowie die
Multiplikationseinrichtung 10c in jedem Emfernungskanal
vorzusehen, jedoch nur einen digitalen Oszillator lO/i für alle Entfernungskanäle zu verwenden. In
diesem Fall ist der Bcreitstellungstakt. mit dem vom digitalen Oszillator 10Λ die einzelnen Abtastproben
der in 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 /1 Enlfernungskanäle durch Bcweglzielc belegt
sind, dann müßte der Ausgang des digitalen Oszillators 10/' im Vielfach parallel mit sämtlichen digitalen
Mischern 10 der belegten /) Entfernungskanälc verbunden werden. Auch in diesem Fall würde es genügen,
wenn innerhalb der Periodendauer T sämtliche in Frequenzen
mit je einer Abiastprobe zur Verfügung gestellt werden. Der Aufwand ist hierbei insofern verringert,
als nicht mehr n. sondern nur noch ein digitaler Oszillator 10/>
benötigt wird. Die Umschaltung der parallelen Ausgänge dieses Oszillators zu den belegten
Entfernungskanälen wird ebenfalls von der Bclegungsspeicher- und Steuereinrichtung 16 aus vorgenommen
.
Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung de> Radargerätes besteht darin, daß in jedem Fntfernungskanal
nur noch das Dopplcrfüter9 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 10 zunächst fehlt. Im Suchvorgang
könnte der Ausgang des Dopplcrfiltcrs9 direkt mit dem Tiefpaßfiltern verbunden werden.
Das sich beim Suchvorgang ergebende Belcgungsprogramm der Entfernungskanälc durch Bewegtzicle
wird wie in den vorhergehenden Beispielen in der Einrichtung
16 festgehalten. Daraufhin wird in jedem Entfernungskanal, in dem ein Bevvegtziel auftritt oder
vermutet wird, ein digitaler Mischer 10 eingeschaltet. Bei /7 belegten Entfcrnungskanälen werden somit /1
digitale Mischer 10 benötigt. Wie viele derartige digitale Mischer bei einem Radargerät bereitgcstclli
werden müssen, läßt sich auf Grund statistischer Er fahrungen ermitteln. In der Praxis wird nämlich kaun
der Fall eintreten, daß sämtliche η Enifcrnungskanäli
durch Bewegtziele belegt sind, sondern allenfalls /im<M
Es genügt somit, bei z.B. /i = 20 Entfernungskanülci
und Zi-1= 5 insgesamt fünf digitale Mischer 10 bereit
zustellen, die an die jeweils belegten Fntfernungskanal
angeschaltet werden. Die Steuerung und Einschaltun der digitalen Mischer 10 erfolgt in der bereits bcschri«
bcnen Weise von der Einrichtung 16 aus. Die max
male Verarbeitungszeit in jedem Entfernungskan; kann maximal bis zum Wert 7 ausgedehnt werden. 1
509 622/2
dieser /eil sind je eine Abiasiprobe jeder der /;/ Frequenzen
bereitzustellen.
Hs ist jedoch auch in diesem Zusammenhang möglich, wie bereits beschrieben, den digitalen Oszillator
10/' nach Fig. 2 für alle Ii digitalen Misehsiulen nur einmal vorzusehen und die zugehörigen Abiasiproben
im Vielfach an alle digitalen Misehsiulen zu verteilen.
Wenn in jedem Hntfernungskanal eine Speicherund WiederholungseinrichiunglO« vorhanden ist.
kann der beim Suchvorgang festgestellte Abtastweit aus dem Echosignal direkt mit den Abtastwerien der
/κ Frequenzen multipliziert werden. Andernfalls ist
nach dem Suchvorgang noch ein weilerer Durchlauf notwendig, um einen Abtastwert aus dem Echosignal
zu erhalten, der dann in der Einrichtung 10 gespeichert werden kann.
Der geringste Aufwand an Bauelementen liegt dann vor. wenn der digitale Mischer 10 nur einmal für alle
/1 Emfernungskanäle vorhanden ist. Hierbei ist allerdings
das Steuerprogramm für diesen Mischer in der Einrichtung 16 entsprechend auszulegen. Sind von
den // Entfernungskanälen /1 mit Bewegtzielen belegt,
so steht in diesem Fall für die Verarbeitung jedes dieser
Kanäle maximal die Zeil t zur Verfügung. In dieser ^
Zeit müssen somit von den sämtlichen m Frequenzen
des digitalen Oszillators 10/'je eine Abtastprobe bereitgestellt werden. Für jede Abtastprobe steht somit
nur maximal eine Zeit von , ' zur Verfümina. Wenn
Ii 111 -
diese Zeil ausreicht und die Verarbeilungsgeschwindigkeit
der Multiplizierstufe 10c genügend groß ist. so kann mit diesem vom Bauteileaufvvand her sehr
günstigen Zeitmultiplexbetrieb gearbeitet werden.
Die Ausdehnung der Verarbeitungszeit setzl natürlich
jeweils voraus, daß in der Speicher- und Wiederholungseinrichtung 10« der zu verarbeitende Abtastwert
so lange gespeichert und so oft wiederholt wird,
als Abtastproben vom Oszillator 10/' zu verarbeiten sind. Nach jeder Periode T ist ein neuer Wert zu
speichern, wenn die Verarbeitungszeil so lange dauert.
Falls die Verarbeilungszeit nur | beträgt und nureine
Einrichtung 10« vorgesehen ist. wird alle f ein neuer
Wert (aus einem anderen Kanal) eingegeben und wiederholt. Hierzu wird zweckmäßig ein Pufferspeicher
verwendet, der alle Abtasiproben belegter Fntfcrnungskiinälc
festhält und bei Bedarf an die Speicher- und Wiederholeinrichtung 10« ausgibt. Hs ist auch
möglich, daß die Einrichtung 10« zugleich selbst als Pufferspeicher arbeitel. z.B. durch Kanal-Adressenorientierte
Einspeicherung der empfangenen Abtasiproben der Beweglziel-Echosignalc. Diese dem Ablas!-
wert hinzugefügte Kanaladressc kann auch bei der Multiplikation unverändert beibehalten werden und
ermöglicht beim Tiefpaß 11 cine leichte Zuordnung der einzelnen Ergebnisse zu Enlfcrnungskanälen. 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 stels davon auslicgangcn
worden, daß je Bcwegilzicl-Hchoimpuis mindesiens
eine Ablasiprobe von jeder der ni Frequenzen zur Verfügung gestellt wird, um damit den Mischvo
man si durchzuführen. Die unterste Grenze dafür.
wie viele Abtasiproben aus den /;/ Frequenzen entnommen
werden müssen, ist durch das bekannte Ablasiihcorem gegeben, wobei in der Praxis zusätzlich
tier Einfluß von Quantisierungs- und Rundimgsfehlern
zu berücksichtigen ist.
/ur Erläuterung des Sachverhalts sind in Fig. 3
der zeitliche Verlauf der Abtastproben der verschiedenen Hinrichtungen für ein einfaches Beispiel dargestellt.
Hs ist davon ausgegangen, daß zwei Entferiiungskanäle.
nämlich die Enlfeniungskanäle K5 und
K15. durch Dopplerschwingungen fm und/,,, (Zeilen d
und c) belegt sind. Diese Schwingungen sind als von verschieden schnellen Bewegtzielen ausgehend angenommen
und haben deshalb verschiedene Frequenzen.
In jeder Ablastpenode 7"- ' (/ - lmpulsfolgefre-
'r
quenz) des Radargerätes steht jeweils ein Echoimpuls
zur Verfügung. Die Umhüllende dieser Echoimpulse ergibt die Dopplerschwingung. Die Dopplersehvvingung
/„, im Entfernungskanal K5 liefert die Ablastprobcn
7)10. Ol 1 ... /)111. welche in der Speichereinrichtung
10« nacheinander für eine bestimmte Zeit festgehalten und entsprechend oft wiederholt
werden. Ähnliches gilt für die Abtastproben /)20. 7)21. .7)211 der Dopplerschwingung /„, im Entfernungskanal
K 15.
Es sei angenommen, dall von dem digitalen Oszillator
10/' zwei Oszillatorfrequenzen /„, und /„, erzeugt
werden, die in Zeile « und h dargestellt sind, sowie
ferner, daß fortlaufend im Abstand von 7" aus jeder
dieser Oszillatorfrequenzen jeweils eine Abtastprobe entnommen wird. Die Abtasiproben der ersten Oszillalorfrequenz
/„, sind in Zerle « als dicke Linien dargestellt
und mit 010.011 . . .0111 bezeichnet. Die Ahtastproben
der zweiten Osziliaiorfrequenz /„, sind in Zeiie
/> als Doppellinien dargestellt und mit 020.021 ... 0211
bezeichnet. Die Abtastproben aus den beiden Oszillatorfrcqucnzen
/„, und /„, liegen symmetrisch zueinander,
d.h. z.B. die Ablasiprobe 020 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. BeiwOszillalorfrequenzcn
wäre die Zeit, während der cmc Ablasiprobe
beibehalten werden kann. ' .
IJl
In Zeile c sind die einzelnen Abiastproben aus den
Zeilen « und h nochmals getrennt dargestellt. Dc 1
digitale Oszillator 10Λ liefert somit einen digitaler
Ausgangswert, der für die Zeit ' bzw. allgcmeit
ausgedrückt für die Zeil ' konstant bleibt Die nc
"I
nannten Werte gelten unter der Voraussetzung, daß ji
Abtastprobe in jedem Entfernungskanal eine Ver arbeilungszeil von T zur Verfügung sieht. Das be
deutet, daß in jedem beilegten Entfemungskanal eir
Oszillator 10/' vorgesehen sein muß bzw. ein Oszillato parallel an beide Entfernungskanäle angeschaltet ist.
Die Multiplikation in der Multiplikationsslufe U geht nun so vor sich, daß der Abtastwert /) 10 aus den
Hnifcrnungskanal A'5 innerhalb der /eit 7" mit dei
Abtastwerien 010 und 020 mulliplizicil »vird. also ein'
»Mischung« mit den Oszillalorfrequenzen /,,, um
/„-. vorgenommen wird. Der Abtasiwert /) 11 win
multipliziert mit den Abtastwerien 011 und 021. de
Abtastwert />12 mit den Abtastweiten 012 um\ 02Z
Wenn dieser Vorgang in der vorstehend beschriebenen Weise laufend durchgeführt wird, wird die Dopplcrfrequen/
/„, mit den Os/illatorfrequen/en /„, und /„,
gemisclu. und dem Tiefpaß 11 werden in digitaler Form
Signalwerlezugeführl. welche den Frequenzen I1n ± /„,
bzw. /„, ± /n2 entsprechen. Fs hat somit eine Mischung
mit den Überlagcrungsfrequcn/en /„, und./,,: im digitalen
Mischer IO st at ι gefunden.
In analoger Weise wird die Abtastprobe 1)20 der
Dopplerschwingung /„·, mit den Abtast werten 020 und
011 der Frequenzen/01 und/0, multipliziert. Der Ablastwcrt
/)21 wird mit den Abtastwcrlen 021 und 012 multipliziert, der Ablastwcrt /)22 mit den Abtastwerten
022 und 013. Auch hier wird somit die Dopplerschwingung
//)2 im Endergebnis mit den Oszillatorfrcquenzen
/,,, und./,,, gemischt.
Diese Art der Bereitstellung der Abtastproben aus den verschiedenen Übcrlagerungsfreuuenzen hat den
Vorteil, daß bei dem digitalen Oszillator 10/? mit relativ
niedriger Taktfolge gearbeitet werden kann. Es ist lediglich bei m Frequenzen eine l'msehallung des
anliegenden Ablastwertcs in der Zeit erforderlich.
C 111
Es ist ohne weiteres aus dem Vergleich der Zeilen J und c mit der Zeile c ersichtlich, daß der Abtaslwert
D 10. wenn er für eine Zeit Tarn Ausgang der Spcichcr-
und Wiederholeinrichtung 10« zur Verfügung gestellt wird, sowohl mit dem Abtastwert 010 als auch mit dem
Abtastwert 020 multipliziert werden kann. Zur Zeit ' nach dem Abtastwert /)10 erscheint der Abtastwert
D20. Der Abtastvvcrl /)20 wird wiederum innerhalb
der Zeit Γ mit den Ablastwcrten 020 und 011 multipliziert.
Dieser Vorgang ist abgeschlossen, wenn der Abtastwert /)21 auftritt. Fs wird, wie ersichtlich,
nicht einmal die ganze Zeil 7" für die beiden Multiplikationen benötigt.
Für den Fall, daß der digitale Oszillator 10/' und
gegebenenfalls die MullipIikationscinrichlung nur
einmal für alle Fnlfernungskanüle vorhanden ist. niuß
die Bereitstellung dei Abtastwerte und die Durchführung der Multiplikationen entsprechend schneller
vorgenommen werden. Für das angegebene Zahlcnbeispiel mit nur zwei ί Iherlagcrungsfrcuuenzen muß
in einer Taktzeil /'* - die Bereitstellung von je zwei Abtastproben durchgeführt werden. Im vorliegenden
Beispiel ware als 7* { zu wählen In Zeile / der
Fig 3 ist mit den Be/ugszeichen der Zeilen α und b die
Aufeinanderfolge der Abtastproben aus den Oszillatorfrequenzen /0, und /„i für diesen Anwendungsfall
dargestellt.
Die Fig. 4 zeigt Einzelheiten der Belcgungsspeieher-
und Steuereinrichtung 16. Diese weist einen Zähler 16«
a uf. der von dem Taktgeber 3 ausgesteuert wird. Dieser Zähler zählt, beginnend mit der Öffnung des ersten
Entfcrnungstorcs. von 1 bis n. wobei der Wert η nach
Öffnen des letzten Entfernungstores erreicht wird. Über die mit der Schalteinrichtung 14 verbundene
Ausgangslcitung15« gelangen Bewcgtziel-Echosignale zu dem Zähler 16«. wobei derjenige Zählerstand markiert
wird, bei dem eine Belegung durch Bcwcglzielsignalc festgestellt worden ist. Entsprechend dem vorher
angenommenen Beispiel sind im Zähler 16t/ die Werte 5 und 15. wie durch ein Kreuz angedeutet, als
belegte Entferniingskanäle markicrl. Das so erhaltene
Belegungsprogramm wird abgetastet und in der Einrichtung 16Λ gespeichert. Die Festlegung der Abtastwerte
aus den Frequenzen /„, bis /Om erfolgt in dem
mit 16f bezeichneten Teil. Dort ist auch festgelegt, wie
viele Abtastproben welcher Frequenzen /01 bis /Of„ zur
digitalen Mischung verwendet werden. Außerdem muß auf Grund des Belegungsprogramms der Entfernungskanälc
und der gewählten Art der Einschaltung des digitalen Mischers 10 gegebenenfalls die neue
Taktzeit/'*- , lestiieleet werden. Mit diesen Inl'or-
mationen werden dann die Elemente 1Oi/. Ι0Λ und 10c
angesteuert.
Im Rahmen der Erfindung ergibt sich auch die Möglichkeit,
eine genauere Frequenzbestimmung eines Bewegtziel-Echosignals vorzunehmen und nicht nur
festzustellen, daß ein Bewegtziel vorliegt, sondern auch
noch zu ermitteln, in welchem engeren Geschwindigkeitsbereich dieses Ziel sich bewegt. Hierzu ist lediglich
eine besondere Ausgestaltung des digitalen MischerslO
sowie des nachgeschalleten Fillers Il notwendig.
Die Einzelheiten hierzu sind in Fig. 5 erläutert. In
der Multiplikationsstufe 10(. welcher die Abtastproben aus den Frequenzen /„, bis /Om des Oszillators 10Λ
und die Abtastproben der Echoimpulse zugeführt werden, erfolgt die Multiplikation der einzelnen Abtastproben.
Durch einen Schalter 17«. der von der Steuereinrichtung 16 nacheinander auf verschiedene
Durchgangskanäle 18</. 18Λ bis 18/;; durchgeschaltet
wird, erfolgt die Auflrennung der Signale so. daß die
Mischprodukle einer ersten Dopplerschwingung (d.h. also eines ersten Entfernungskanals) fm mit den Abtasiproben
der Frequenz /01 multipliziert werden und
diese nur in den Kanal 18« gelangen. Die Mischprodukte der gleichen Frequenz /„, mit der Oszillatorfrcquenz
/„, gelangen in den Kanal 18/? usw. bis zum Kanal 18h?. in den die Mischprodukte mit der Überlagcrungsfrequenz
/„„, fallen. Ausgangsseitig sind schmalbandige TiefpaßfilterHu bis 11/?? vorgesehen.
die so dimensioniert sind, daß nur eine bestimmte der
m Überlagerungsfrequcnzcn in den Durchlaßbereich
fällt. Durch eine von der Steuereinrichtung 16 vorgenommene Abtastung der Ausgänge der Tiefpässe 11«
bis 11 /;) kann festgestellt werden, in welchem F'requenzbereich
die jeweilige Dopplcrfrcquenz liegt. Daraus kann dann der relativ schmale Dopplerfrequenzbcreich
des Bewcgtziclcs und damit dessen Gcschvs indigkeitsbcreich
ermittelt werden. Der Durchlaßbereich der Tiefpaßfilter 1 Xo bis 11/?; ist etwa halb so groß wie der
Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Frequenzen. z.B. zwischen /0, und /„,. Zur Erläuterung sei nachfolgend
ein einfaches Zahlcnbeispicl angegeben:
Dopplerfrequenzbcreich 0.1 bis 1OkHz
Tatsächliche Dopplerfrcqucnz/„, 5,3 kHz
Überlagcrungsfrequenz /0] 2 kHz
Überlagerungsfrequcnz /u, 4 kHz
Übcrlagerungsfrcquenz /„, 6 kHz
Überlagerungsfrequenz /()a 8 kHz
Durchlaßbandbreite der
Tiefpaßfiltern« bis 11/ϊ; ....Sl kHz
Nur das Mischprodukt mit der Oszillalorfrequcnz /,,, -- 6 kHz fällt in den Durchlaßbereich des Ticfpaßfilters
11 c. und an dessen Ausgang tritt ein Signal auf. Damit ist bekannt, daß die Dopplerfrequenz zwischen
> und 7 kHz liegen muß. und es ist eine starke Fingrenzung
des Geschwindigkeitsberciches gegenüber
■-if:-'
dem großen ursprünglichen Bereich der möglichen Dopplerfrequenzen von 0.1 bis 10 kHz möglich. Die
durch den ausgangsseitig angeordneten Schaltern/) erfolgende Abtastung des Ausgangs der Tiefpaßfilter
lic/ bis 11»/ 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 bestellt darin, daß durch die verringerte Bandbreite von nur 1 kHz :o
der Tiefpaßfiltern« bis lim (gegenüber 10 kHz bei
nur einem Tiefpaßfilter) die Rauschanteile stark verringert sind.
Weiterhin ist es möglich, diese Information auch zur
Belegungsspeicher- und Steuerungseinrichtung 16 zu übertragen, worauf diese nur noch einen Teil der
Oszillatorfrequenzen /01 bis /Om zur Auswertung mit
heranzieht und die übrigen unterdrückt. Für das angegebene Zahlenbeispiel könnte als ausreichend angenommen
werden, nur noch die Überlaeerungsfrequenz /02 = 4 kHz. /03 = 6 kHz und ./04 ="8 kHz für die
weitere Signalverarbeitung heranzuziehen, während die Überlagerungsfrequenz /0] = 2 kHz 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 in Frequenzen (im vorliegenden Beispiel Wegfall der Frequenz/01) bewirkt.
In Fig. 6 ist der Aufbau eines digitalen Oszillators
für die Erzeugung der verschiedenen Abiast frequenzen dargestellt. Dieser digitale Oszillator weist eingangsseitig
Geber 20 für den Eingangswert auf. dem Verzögerungseinrichtungen 21 und 22 nachgeschaltet sind.
Zwischen beiden ist eine Multiplikationsstufe 23 angeschlossen, die über eine weitere Multiplikationsstufe
24 mit einer Additionsstufe 25 in Verbindung steht, deren Ausgang zum Ausgang des Gebers 20 zurückgeführt
ist. Zwischen den beiden Multiplikationsstufen 23 und 24 ist eine weitere Multiplikationsstufe
26 abgezweigt, die zu einer Additionsstufe 27 geführt ist. Der zweite Eingang dieser Additionsstufe wird vom
Ausgang des Gebers20 bzw. der Additionsstufe25 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 7"* einer Schwingung in der Form cos(a«T*) verfügbar. Die Faktoren der
Multiplikationsslufen24 (Faktor 2). 26 (Faktor -1) und 28 (Faktor -1) sind fest. Der Faktor der Mulli-
plikationsstufe23 wird gewählt zu K= cos α = cos π .
Da die Taktfolge der Erzeugung der Abtastproben der Überlagerungsfrequenzen nicht mit der Taklfolgc T
des Radargerätes übereinstimmt, muß die Verzögerungszeit
der Verzögerungseinrichtungen 21 zu T* gewählt werden. Sind alle Entfernungskanüle mit digitalen
Mischern versehen oder wird ein Oszillator im Vielfach mit allen Mischstufen verbunden, so beträgt
die Taktzeit 7'* = m . Wird für jeden Enlfcrnungskanal
eine vollständige Versorgung vorgesehen, beträgt
die Taktzeit T*= n[m ■ V/erden nur h bel^u
Entfernungskanäle versorgt, beträgt die Takt/ei' 7-*= ' Der Faktor K wird von der Einrichtun« Ii
bereitgestellt und zur Multiplikationsstufe 23 übertragen.
Der Aufbau des digitalen Oszillators läßt sich stark
vereinfachen. Ein Ausführungsbeispiel hierzu ist in Fig. 7 dargestellt. Er enthält einen Geber30. zwei
Verzögerungseinrichtungen31 und 32 mil jeweils ausgangsseitig
angeschlossenen Multiplikationsstufen 33 und 34. Diese sind zu einer Additionsstufe35 geführt.
deren Ausgang mit dem Ausgang des Gebers30 \erbunden
ist. Von dort aus wird der Eingang einer weiteren Additionsstufe36 angesteuert, deren /weiter
Eingang vom Ausgang der Muliiplikaiionsstufe34
uespeisf wird. Am Ausgang liegt ein Signal der Form
cos ("+zn7"*) vor. Der Faktor der Multiplikations-
stufe34 ist konstant und beträgt - 1. der Faktor der Multiplikationsstufe33 ist L= 2 cos7. Für 7 gilt
y. = 2π/(,■/'„*-. wobei /„ die Oszillatorfrequen/ und
/a*= ^ i't. Diese Anordnung liefen nur jeweils Ab-
tastproben einer Frequenz. Es sind deshalb entweder eine Speichervorrichtung oder mehrere derartige
Oszillatoren zur Erzeugung verschachtelter Abtastproben von/oi bis/„„, erforderlich. Der Faktor /. wird
von der Einrichtung 16 bereitgestellt und zur Multiplikationsslufe33
übertragen.
Zu Start wird am Eingang vom Geber 30 der Wert EW= 0.5 eingegeben; von da an gibt die Schaltung
ohne weiteren Anstoß die Abtasiproben im Abstand T* ab.
Den digitalen Oszillator nach Fig. 7 kann man sieh
in einfacher Weise aus aer bilinearen r-Transformation
eines analogen Resonators entstanden denken. Die Zeitfunktion hierfür ist
/;(/) = c" * cosi·;/.
Dazu gehört die Laplace-Transformalion
Dazu gehört die Laplace-Transformalion
M it der bilinearen r-Transformation und dem Grenzübergang
α gegen Null (Bandbreite gegen Null) wird
im =
1-2cos(2π/0 /„)
• Für den Fall, daß nur relativ wenige Oszillatorfrequenzen
und damit wenige Abtastproben benötigt werden, ist es in vielen Fällen zweckmäßiger, für den
digitalen Oszillator eine Speichereinrichtung zu verwenden, in der die einzelnen Abtastwertc von /01 bis
/ο™ gespeichert sind. Diese Werte werden bei Bedarf nacheinander aus der Speicherschaltung entnommen,
ohne daß die Werte dabei gelöscht werden. Einzelheiten hierzu sind an Hand von Fig. S und 9 erläutert.
Fig. 8 zeigt zwei Sinusschwingungen /m und /„,. Diesen
Schwingungen werden Abtastprohcn in Zeitiibständen
T* entnommen, die mit A 10 bis A 15 (bei
/,I1) und Ali) bis .4 27 (bei /n2) bezeichne! sind. Diese
Abiastproben sind so gewählt, daß die letzte Ablaslprobc
einer vollen Schwingung (I 16 bzw. .(2S) gleich der ersten Abiasiprobe ist [A 10 bzw. 120). Wenn die
'eriodendauer einer derartigen Schwingung mit T1
ezeichnet wird, gill die Beziehung
T* 'Cl= Tj.
/obei α eine ganze Zahl ist und wegen des Abtastheorems
größer gleich zwei sein muß. Die Werte A 10 lis A 15, .4 20 bis All bzw. AmO bis Am.x werden jeweils
einem Ringspeicher eingegeben. Diese Ringpeicher sind in Fig. 9 dargestellt und mit Rl bis Rm
bezeichnet. Das Auslesen erfolgt so. daß zuerst A 11
dann Ali) usw. bis Ami) ausgelesen wird, und zu;
innerhalb der Zeil T*. Dann wird .411. .-421 bis Am
ausgelesen usw. Bei Erreichen des letzten Werte z.B. A 15 in Al. wird in der Art eines Ringzähle
beim nächsten Lesetakt wieder auf den ersten Wer nämlich .-110. zurückgeschaltet. Dadurch lassen sie
Abtastfolgen von ni verschiedenen üszillalorfrequei
zen wie bei einem digitalen Oszillator bereitstellen.
Hierzu 6 Blatt Zeichnungen
509 622
Claims (5)
1. Puls-Doppler-Radargerät mit einem einem
Dopplerfilter zur Festzeichenunterdrückung nachgeschalteten, demgegenüber sehmalbandigeren
zweiten Filter unter Verwendung von Digitalfiltern und mit einer zusätzlichen Mischstufe, dadurch
gekennzeichnet, daß von jedem vom Dopplerfilter (9) kommenden Bewegtziel-Echosignal innerhalb
der Periodendauer Γ des Pulsradareerätes je ein digitaler Abtastwert (DlO. DU...: DU).
D21 ...) vor dem zweiten Filter(H) in einer Multiplizierstufe (10<) mit je einem digitalen Abtastwert
(010. 011...; 020. 021...) von Sinusschwingungen aus in verschiedenen Frequenzen
(/01- /02 ■ · -JOm)'" der Art emes digitalen Mischers
(10) innerhalb einer der Periodendi.uer Γ des Pulsradargerätes
entsprechenden Zeit nacheinander multipliziert und die so erhaltenen umgeformten
Werte dem sehmalbandigeren zweiten Filter(Il) zugeführt werden, wobei die Abtastwerte (010.
011 ...; 020. 021 ...) aus jeder der /;; verschiedenen
Sinusschwingungen fortlaufend im gleichen Takt mit einem Zeitabstand Tentnommen werden.
und daß die Bandbreite des zweiten Filters (11) so
gewählt ist. daß von allen interessierenden Dopplerfrequenzen (/„) mindestens eines der durch die
Mischung entstehenden Zwischenfrcquenzsignale in den Durchlaßbereich des zweiten Filters(ll)
fallt.
2. Puls-Doppler-Radargerät nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß der jeweils vom Bewegtziel-Echoimpuls
gewonnene Abtastwert (DlO. DlI ...;D20. D21 . Λ) mittels einer Speicher-und
WiederholungseinrichtungilOi/) jeweils so lange gespeichert und der Multiplizierstiifc so oft zugeführt
ist. bis die Multiplikation mit den in zugehörigen
Abiastproben der m Frequenzen durchgeführt ist.
3. Puls-Doppler-Radargerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Durchlaßbandbreite des zweiten Filters
(11) etwa auf den Wert ,' der Durchlaßhandbrei-
-'"
Ie des vorangegangenen Dopplerlilters(9) verringert
ist.
4. Puls-Doppler-Radargerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß das zweite Filter(11) als Tiefpaßfilter ausgcbildet
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 Verfüeun« «cslellt und fcsi-
Hl
- -
gehalten wird.
7. Puls-Doppler-Radargerät nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Folge von Abtasiwcrten eines Bcwegtziel-Eehosignals.
die mit den Ablastwerlen jeweils einer der /;/: Frequenzen multipliziert ist. einem
eigenen Übcrtragungskanal(18<f. 18/'. . . 18/») zugeführt
ist. daß den Ausgängen dieser l'benragungskanäle besonders schmalbandige Tiefpaßfilter
(lit/ bis lly») nachgeschaltet sind, die eine Bestimmung
eines eingeengten Geschwindigkeitsbereh-hes
für das Bewegtziel ermöglichen.
S. Puls-Doppler-Radargerät nach Anspruch 7.
dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlaßbandbreite der besonders schmalbandigen FiItCr(I in
bis 1 im) halb so groß ist wie der Frequenzabstand
zwischen zwei der in aufeinanderfolgenden Frequenzen.
9. Puls-Doppler-Radargerät nach Anspruch 7 oder 8. dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der
111 zunächst verwendeten Frequenzen nach der Bestimmung des Dopplerfrequenzbereiches des
Bewegtzieles auf diejenigen beschränkt ist. deren Mischprodukte in den Durchlaßbereich der Tiefpaßfilter
fallen bzw. diesem benachbart sind.
10. Puls-Doppler-Radargeräi. nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnel.
daß als digitaler Oszilla (Or(IO/') eine digitale
Schaltung benutzt ist. bei der durch Wahl geeigneter Koeffizienten Abtastwertc aus unterschiedlichen
Frequenzen erzeugt werden.
11. Puls-Doppler-Radargerät nach Anspruch K).
gekennzeichnet durch die Verwendung eines wichen digitalen Oszillators(20 bis 28: 30 bis 36). der
an seinen·" Ausgang nacheinander Abtastproben aus /;; verschiedenen Frequenzen abgibt, wobei
diese in verschiedenen Abtastproben durch Veränderung
der Koeffizienten (A; L) bei frequenzbestimmenden Multiplikationsstufen(23; 33) eingestellt
werden und die Laufzeilglieder(21. 22: 31.
32) auf die gewünschte Taktfolge durch Wahl entsprechender
Verzögerungszeiten T* eingestellt sind.
12. Puls-Doppler-Radargerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9. dadurch gekennzeichnet, daß
als digitaler Oszillator eine Speicherein richtung (Al
bis Rni) benutzt ist. in der eine entsprechende
Anzahl von Ablasiproben von 111 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 Schwingung der jeweiligen Frequenz entnommen sind
(Fig. S).
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 Bewegtzielen zu niedrigen Anzcigeschwellc(13rf) gearbeitet wird und daß erst im Verlauf
der Messung mit unterschiedlichen Oszillatorfrequenzen die endgültige Entscheidung über die
Ziclanzeige getroffen wird.
15. Puls-Doppler-Radargerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit Entfernungskanälen,
dadurch gekennzeichnet, daß bei einem mit Bewegt ziel-Echosignalen belegten Enlfemungskanal
(z B. K 5. K 15)dic Multiplikation der einzelnen Abtastzeile des Echosignals mit Abtasiwerlen
der 111 Sinusschwingungen während Zeilen vorgenommen
wird, dij für die Anschaltung anderer Entlcrnungskanäle(A'l . . .) benötigt werden.
Hi. Puls-Doppler-Radargeräl nach Anspruch 15.
dadurch gekennzeichnet, daß die Multiplikation
in Zeiten vorgenommen wird, welche für die Anschaltung
nicht durch Bewegtziel-Echosignale belegter Entfernungskanäle vorgesehen ist.
17. Puls-Doppler-Radargerät mich 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 daß in nachfolgenden Durchgängen nur
in denjenigen Entfernungskana'len (z. B. K 5, K 15) Multiplikationen mil Abtastwerten von m Sinusschwingungen
durchgeführt werden, in denen Bewegtziel-Echosignale auftreten.
18. Puls-Doppler-Radargerät nach Anspruch 15
oder 16. dadurch gekennzeichnet, daß nach Feststellung eines Bewegtzieles in einem Entfernungskanal
die Multiplikation in der für eine bestimmte Zahl von nachfolgenden Entfernungskanälen vorgesehenen
Zeit vorgenommen ist.
19. Puls-Doppler-Radargeräi nach einem der
Ansprüche 15 bis 18. dadurch gekennzeichnet, daß in jedem der η Entfernungskanäle ein eigener
digitaler Mischer(lO) vorgesehen ist und die Verarbeitungszeit in jedem durch Bewegiziel-Echosignale
belegten Fntfernungskanal größer als die Anschaltzeit bis zum Wert Γ gewählt ist.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19722256563 DE2256563C3 (de) | 1972-11-17 | 1972-11-17 | Puls-Doppler-Radargerät mit Digitalfiltern und Mischstufe |
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ID=5862072
Family Applications (1)
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DE19722256563 Expired DE2256563C3 (de) | 1972-11-17 | 1972-11-17 | Puls-Doppler-Radargerät mit Digitalfiltern und Mischstufe |
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US20140313068A1 (en) * | 2011-11-11 | 2014-10-23 | The University Of Melbourne | Apparatus and a method for obtaining information about at least one target |
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- 1972-11-17 DE DE19722256563 patent/DE2256563C3/de not_active Expired
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1973
- 1973-11-15 NL NL7315681A patent/NL155097B/xx not_active IP Right Cessation
- 1973-11-16 SE SE7315550A patent/SE387178B/xx unknown
- 1973-11-16 GB GB5325873A patent/GB1455833A/en not_active Expired
- 1973-11-16 FR FR7340909A patent/FR2217703B1/fr not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
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SE387178B (sv) | 1976-08-30 |
GB1455833A (en) | 1976-11-17 |
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DE2256563B2 (de) | 1974-10-10 |
DE2256563A1 (de) | 1974-05-30 |
NL7315681A (de) | 1974-05-21 |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
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