DE2319636A1 - Impulsradargeraet - Google Patents

Impulsradargeraet

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Description

HOLLANDSE SIGNAALAPPARATEN B.V.,
HENGELO (Q), Niederlande
Zuidelijke Havenweg 40
Impulsradarge rät
Die Erfindung betrifft ein Impulsradargerät, versehen mit einer Sende- und Empfangseinrichtung, wobei die Sendeeinrichtung in der Lage ist, aufeinanderfolgende Sendeimpulse mit mindestens zwei sich abwechselnden Impulswiederholungszeiten zu erzeugen und welches Impulsradargerät ebenfalls mit Mitteln versehen ist, mit deren Hilfe von Vielzeitechos erhaltene Videosignale auf dem PPI-Schirm unterdrückt werden.
Ein dergleiches Radargerät ist aus der USA Patentschrift 3·491·36Ο bekannt. In dem darin beschriebenen Impulsradargerät werden Sendeimpulse erzeugt, deren Impulswieder-
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holungszeiten abwechselnd T, bzw. T + ΔΤ betragen. Mittels einer Störungsunterdrückungseinheit werden von Zweitzeitechos erhaltene Videosignale unterdrückt. Diese Störungsunterdrückungseinheit ist dazu mit einer Verzögerungseinrichtung und einer Torschaltung versehen, wobei der Torschaltung die durch den Empfänger abgegebenen Videosignale sowohl direkt als auch über die genannte Verzögerungseinrichtung zugeführt werden , und wobei die Torschaltung nur ein direkt zugeführtes Signal durchlässt, wenn gleichzeitig ein verzögertes Signal angeboten wird. Die Störungsunterdrückungseinheit ist hierfür so ausgeführt, dass die durch die Ver:sögerungseinheit hervorgerufene Verzögerungszeit. abwechselnd den Wert T bzw. T + δΤ annimmt, wodurch nur die aufeinanderfolgenden Erstzeitsignale in der Torschaltung zusammentreffen und deshalb durchgelassen werden.
Allgemein gilt für ein Impulsradargerät, wie es in der genannten USA Patentschrift beschrieben ist, dass von den möglicherweise auftretenden Vielzeitsignalen die (2n+i)tzeitsignale (n=0, 1, 2, ...) von der Störungsunterdrückungseinheit durchgelassen werden; dergleiche Videosignale werden jedoch in einer mit einer Impulswiederholungszeit übereinstimmenden Periode festgestellt, die beginnt,wenn die mit 2n aufeinanderfolgenden Impulswiederholungszeiten übereinstimmende Zeitdauer, d.h. η(2Τ + ΔΤ)ι verstrichen ist. Daher ist der Unterschied zwischen dem Zeitpunt, zu dem ein solches von demselben Ziel stammendes Echosignal festgestellt wird, und dem Zeitpunt,zu dem der letzte hiervor auftretende Sendeimpuls
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erzeugt wird, konstant. Der genannte Unterschied bleibt auch in der Störungsunterdrückungseinheit vorhanden, so dass das Zusammentreffen von dergleichen Videosignalen in der Torschaltung eine Selbstverständlichkeit ist.
Von den Yielzeitsignalen werden die (2n+2)tzeitsignale ebenfalls von der Störungsunterdrückungseinheit nicht durchgelassen, da diese Signale in einer mit der Impulswiederholungszeit übereinstimmenden Periode festgestellt werden, die beginnt, wenn die mit (2n+i) aufeinanderfolgenden Impulswiederholungezeiten übereinstimmende Zeitdauer verstrichen ist; diese Zeitdauer stimmt abwechselnd mit 2(2Τ + Δ?) + Τ oder n(2T+ δΤ)+ (T+ δΤ) überein, so dass der Unterschied zwischen dem Zeitpunkt, zu dem ein solches von demselben Ziel stammendes Echosignal festgestellt wird, und dem Zeitpunkt, zu dem der letzte hiervor auftretende Sendeimpuls erzeugt wird, veränderlich ist.
Ein derartiges Radargerät hat ausserdern den Nachteil, dass ee sieh nicht für einen Aufbau eignet, der diesem Gerät ebenfalls das unterdrücken von Störzeichen ermöglicht. Es ist jedoch für das Unterdrücken von Störzeichen wünschenswert,ein Impulsradargerät so auszuführen, dass zwei aufeinanderfolgende, von demselben Ziel stammende Videosignale verglichen werden können. Dazu muss ein Verzögerungselement vorhanden sein, dessen VerzSgerungszeit mit der Impulewiederholungszeit übereinstimmt. Deshalb erzeugt die Kombination aus einer solch ein Verzögerungselement enthaltenden Störzeichenunterdrückungseinheit mit der genannten ebenfalls ein Verzögerungselement enthaltenden
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Störungsunterdrückungseinheit von jeäem Videosignal zumindestens ein gleichartiges Signal,welches um eine Zeitdauer, die mit zwei aufeinanderfolgenden Impulswiederholungezeiten übereinstimmt, nämlich (2T+ δΤ),verzögert ist. Daher ist fortwährend Sprache von Koinzidenz in der Torschaltung, so dass diese Schaltung daher auch jedes direkt zugeführte Videosignal durchlässt. Die Erfindung stellt sich deshalb als Ziel, ein Radargerät der in der Einleitung beschriebenen Art zu schaffen, welches sich auf einfache Weise so ausführen lässt, dass es zum Unterdrücken von Störzeichen auf einem PPI-Schira geeignet ist und im allgemeinen auch so ausgeführt wird.
Gemäss der Erfindung bestehen die zum Impulβradargerät gehörenden Mittel, mit deren Hilfe die von einem Vielzeitecho erhaltenen Videosignale auf einem PPI-Schirm unterdrückt werden, zumindest aus einer (ersten) Kombination einer Qu&ntisiereinrichtung mit einer digitalen Speicherschaltung sowie einer unterdrückungsschaltung, wobei in der digitalen Speicherschaltung zumindest ein aktives Speicherelement und eine Kombinationsschaltung aufgenommen ist,und welcher Kombinationsschaltung nacheinander die über der Quantieiereinrichtung zugeführten Videosignale sowohl direkt als auch über das genannte Speicherelement zugeführt werden, wobei das Speicherelement jedesmal von dem Zeitpunkt an wo ein Sendeimpuls erzeugt wird, nur während einer bestimmten Zeit, welche höchstens mit der kleinsten benutzten Impulswiederholungszeit übereinstimmt, wirksam ist, und welches Speicherelement jedem zugeführten quantisierten Videosignal, ausser einer Verzögerung mit der genannten bestimmten Zeit,
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zusätzlich noch eine Verzögerung auferlegt, die eine Folge eines in der genannten bestimmten Zeit auftretenden Ruhezustandes des genannten Speicherelementes ist, und wobei die Unterdrückungsschaltung mit einem Verzögerungselement, einer Korrelationsschaltung und einer Torschaltung versehen ist, wobei die von der digitalen Speicherschaltung abstammenden und der Unterdrückungsschaltung zugeführten Videosignale sowohl dem Verzögerungselement als auch der Korrelationsschaltung angeboten werden, und wobei die Korrelationsschaltung beim Empfang von jeweils zwei Videosignalen, die einander direkt mit einem Abstand folgen, der mit dem kleinstmöglichen Zeitunterschied zwischen den zu benutzenden Impulswiederholungszeiten übereinstimmt, dafür sorgt, dass die Torschaltung den Zugang zum PPI-Schirm für die korrespondierenden, über das Verzögerungselement zugeführten Videosignale sperrt.
Häufig wird gewünscht, Videosignale die von asynchronen Störsignalen abstammen, sowie Videosignale, die infolge der
wechselnden Impulswiederholungszeiten abwechselnd als Erstzeitoder Zweitzeitsignale angesehen werden, auf dem PPI-Schirm zu unterdrücken. Daher kann das Impulsradargerät gemäss der Erfindung vorteilhaft betrieben werden, wenn die digitale Speicherschaltung als Verzögerungsintegrator ausgeführt ist, welcher eine Anzahl in Serie geschaltete aktive Speicherelemente der bereits beschriebenen Art enthält, und wenn zwischen der digitalen Speicherschaltung und der Unterdrückungsschaltung zwei Komparatoren aufgenommen sind, worauf genannte Korrelationsschaltung und das Verzögerungselement getrennt angeschlossen sind,
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wobei der mit der Korrelationsschaltung verbundene Komparator einen Schwellenwert besitzt, der im Höchstfalle mit dem Schwellenwert des mit dem Verzögerungselement verbundenen Komparators übereinstimmt, und wobei die Quantisiereinrichtung für jedes zugeführte, einen bestimmten Schwellenwert überschreitende Videosignal einen Standardvideoimpuls erzeugt, der sowohl direkt, ,als auch von mindestens einem der zum Verzögerungsintegrator gehörenden Speicherelemente verzögert an die zugehörige Kombinationsschaltung geführt wird, und von welcher Kombinationsschaltung das Ausgangssignal beiden Koraparatoren angeboten wird.
Um Erstzeitsignale, die von allen möglichen Störzeichen abstammen, auf dem PPI-Schirm unterdrücken zu können, kann mit Erfolg beim Impulsradargerät eine zweite,ebenfalls aus einer Quantisiereinrichtung und einer digitalen Speicherschaltung bestehende Kombination benutzt werden, die zwischen der Empfangseinrichtung und der genannten ersten Kombination aufgenommen werden muss, wobei die Quantisiereinrichtung als Analog-Digital-Umsetzer und die digitale Speicherschaltung als Doppellöschstufe ausgeführt sind, und wobei die erste Kombination mit Hilfe eines Digital Analog-Umsetzers mit der zweiten Kombination gekoppelt ist.
Die Erfindung und ihre Vorteile werden jetzt anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erklärtj
Fig. 1 : Blockschema eines Impulsradargerätes nach dem Prinzip der Erfindung;
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Fij. 2A - 2D : Diagramme zur Illustration des Prinzips worauf die Erfindung beruht;
Fig. 3 : Kögliche Ausführungsform eines Impulsradarrjerätee nach der Erfindung;
YLq, 4A- 4Jj 5A - 5J J Diagramme zur näheren Erklärung der genannten Ausftihrungsform.
Fig. 1 zeigt ein Impulsradargerät, welches mit einer Sende- und Empfangseinrichtung 1 versehen ist, wobei einfachheitshalber bei der Prinzipbeschreibung für das Unterdrücken von Videosignalen, erhalten aus Vielzeitechos,von einer Sendeeinrichtung ausgegangen wird, die Sendeimpulse mit zwei Impulswiederholungszeiten T und T + ΔΤ erzeugen kann. Der Unterschied ΔΤ zwischen diesen Zeiten, auch Wobbeizeit genannts ist grosser als die Zeitdauer eines Sendeimpulses*
Bei der Beschreibung des genannten Radargerätes werden ebenfalls die Figuren 2Ä - 23) benutzt, welche sich auf die Weise beziehen, worauf die in den* Impulsradargorät gebildeten Videosignale verarbeitet werden. In diesen Figuren stellen tr>, t,, usw. die Zeitpunkte dar, zu denen die Sendeeinrichtung die aufeinanderfolgenden Sendeimpulse erzeugt. Die von ein und demselben Sendeimpuls erhaltenen Echosignale können in ErstzeitechosifTiale verteilt werden (F), deren Feststellung durch das Radargerät innerhalb der mit diesem Sendeimpuls beginnenden Impulswiederholungszeit geschieht, und in Vielzeitechosignale, deren Feststellung nach der genannten Zeit geschieht. In den Fig. 2A- 2D sind neben Erstzeitechosignalen (F) auch Zweitzeitechosignale (s) wiedergegeben, wobei die Feststellung von
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— O —
Zweitzeitechosignalen innerhalb der Impulswiederholungszeit geschieht, die zu dem Zeitpunkt beginnt, worauf der Sendeimpuls, der direkt auf dem das Zweitzeitechosignal hervorrufenden Sendeimpuls folgt, erzeugt wird.
Die Fig. 2A- 2D zeigen, dass die von den Erstzeitechosignalen abgeleiteten Videosignale, kurz F.T.-Signale genannt, in den aufeinanderfolgenden Impulswiederholungszeiten jedesmal in derselben Position, gegenüber den Zeitpunkten tQ, t., ... usw. auf der Zeitbasis erscheinen. Im weiteren Verlauf der Besenreibung wird die Position auf der Zeitbasis von dem Zeitpunkt an, zu dem die Feststellung von Echosignalen erfolgt, gegenüber dem direkt daran vorhergehenden Zeitpunkt, zu dem ein Sendeimpuls erzeugt wird, kurz mit "Position auf der Zeitbasis" angegeben. Die von den Zweitzeitechosignalen abgeleiteten Videosignale, welche im weiteren Verlauf S.T.-Signale genannt werden, erscheinen als Folge der veränderlichen Grosse der Impulswiederholungszeiten in den aufeinanderfolgenden Perioden in unterschiedlichen Positionen auf der Zeitbasis.
Für die Fig. 2A - 2D ist anzugeben, dass,wenn die Feststellung von Zweitzeitechosignalen in einer Impulswiederholungszeit T erfolgt, wie z.B. S_ in Fig. 2C, die Positionen dieser Echosignale auf der Zeitbasis gegenüber dem Zeitpunkt,zu dem solch eine Periode beginnt,einen Unterschied ΔΤ gegenüber den Positionen von Zweitzeitechosignalen, deren Feststellung in einer Impulswiederholungszeit T+ ΔΤ erfolgt (wie z.B. Bild S in Fig. 2B), auf der Zeitbasis aufweisen. Durch Vergleichen der Positionen auf der Zeitbasis von zwei übereinstimmenden, in aufeinander-
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folgenden Impulswiederholungszeiten festgestellten Videosignalen, wird Aufschlus darüber erhalten, ob ein Videosignal als P.T.Signal betrachtet werden kann oder nicht. Dementsprechend ist das Impulsradargerät mit einer Einheit £ versehen, die aus der Kombination einer Quantisiereinrichtung 3 init einer digitalen Speicherschaltung £ gebildet wird. Mit Hilfe der genannten Quantisiereinrichtung, die als Analog-Digital-Umsetzer oder als Standardimpulsgenerator ausgeführt werden kann, werden die durch die Empfangseinrichtung modulierten Videosignale in quantisierter Form an die digitale Speicherschaltung £ abgegeben. In dieeer Speicherschaltung £ ist ein aktives Speicherelement und eine Kombinationsschaltung 6 aufgenommen, wobei das aktive Speicherelement 5 ein zugeführtes Videosignal aufnimmt und dieses Signal in der folgenden Impulswiederholungszeit auf derselben Position auf der Zeitbasis wieder abgibt. In der Kombinationsschaltung 6,wofür man eine ODER-Schaltung benutzen kann, werden ein direkt durch die Quantisiereinrichtung geliefertes Videosignal sowie das durch das Speicherelement verzögerte Videosignal zu einem Signal zusammengefasst. Vorzugsweise kann man für das aktive Speicherelement 5 ein Schieberegister mit einer Schiebezeit TQ benutzen, die im Höchstfall mit der kleinsten su benutzenden Impulswiederholungszeit übereinstimmt, und welche jedesmal von dem Zeitpunkt an, zu dem ein Sendeimpuls erzeugt wird, während der Schiebezeit TQ wirksam ist. Während der Ruhezeit bleibt das quantisierte Videosignal, wenn es sich noch im Speicherelement befindet, auf dem dann erreichten Speicherplatz, wonach es in der folgenden Impulswieder-
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holungszeit weitergeschoben und danach abgegeben wird. Dieses ist z.B. der Fall, wenn e.in Echosignal in einer Impulswiederholun <rszeit T + ΔΤ festgestellt wird, während die Schiebezeit T0 des Speicherelementes kleiner oder gleich T ist. Bis zum Ende der Schiebezeit Tn, was 3.3. noch eine Zeit t1 in Anspruch nimmt, wird das quantisierte Videosignal in dem Speicherelement 5 weitergeschoben. Während der darauffolgenden Zeit T + δΤ - T^ ist das Speicherelement 5 nicht wirksam und das quantieierte Videosignal verbleibt auf dem dann erreichten Speicherplatz. Danach wird das quantisierte Videosignal im Speicherelement 5 weitergeschoben, wofür noch eine Zeitdauer T- - t1 nötig ist. Deshalb beträgt die gesamte Verzögerungszeit eines solchen Signals t· + (T + ΔΤ - TQ) + (TQ - t' ) « T + ΔΤ, welche mit der Zeitdauer einer Periode übereinstimmt, in der das Echo festgestellt wurde. Auf diese Weise wird bewirkt, dass für jedes in einer bestimmten Impulswiederholungszeit festgestellte Videosignal ein gleichartiges Signal mit derselben Position auf der Zeitbasis in der folgenden Impulswiederholungszeit abgegeben wird, welches mit F' bzw. S1 in den Fig. 2A- 2D angegeben ist. Ähnliches gilt auch, wenn ein Echosignal in einer Impulswiederholungszeit T festgestellt wird, wobei die Schiebezeit T- kleiner als T ist.
Wie z.B. Fig. 2C zeigt, besitzen in ein und derselben Impulswiederholungszeit die Positionen eines verzögerten S.T.Signals S' und die eines übereinstimmenden unverzögerten S.T.Signals S einen Zeitunterschied ΔΤ, während in ein und derselben Impulswiederholungszeit ein verzögertes F.T.-Signal (F1) und
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ein unverzögertes P.T.-Signal (P) jedesmal zusammenfallen. Auf diesen kennzeichnenden Unterschied beruht das Prinzip für das Auswählen der P.F.-Signale und der S.T.-Signale. Dazu ist hinter der Kombination 2. eine Unterdrückungsschaltung 2. aufgenommen* welche die Aufgabe hat, nur F.T.-Signale zum PPI 14 durchzulassen. Hierfür ist die Unterdrückungsschaltung J. einer Korrelationsschaltung 9^, einem Verzögerungselement 9 einer Torschaltung 10 versehen, wobei die der Unterdrückungsschaltung J^ zugeführten Signale sowohl der Korrelationeschaltung als auch dem Verzögerungselement 9 angeboten werden. Die Korrelationsschaltung 8_ ist so ausgeführt, dass diese beim Empfang von zwei Videosignalen, die nacheinander mit einem Zeitunterschied ΔΤ auftreten, dafür sorgt, dass die Torschaltung den Zugang zum PPI 14 für. die übereinstimmenden, über das Verzögerungselement 9 zugeführten Videosignale sperrt.
Die Korrelationsschaltung £ und deshalb auch die Torschaltung 10 treten jedesmal nur dann in Wirkung, wenn das letzte von zwei Videosignalen, die auf der Ze'itbasis untereinander einen Positionsunterschied ron ΔΤ besitzen, der Korrelationsschaltung- £ angeboten wird. Deshalb müssen die übereinstimmenden und direkt der Torschaltung 10 zugeführten Signale mit Hilfe des Versögerungselementes 9 ebenfalls um eine Zeit ΔΤ verzögert werden.
Die Korrelationsschaltung 8_ ist in der vorliegenden Ausführung mit zwei in Serie geschalteten Verzögerungselementen 11 und 11· versehen, mit jeweils einer Verzögerungszeit δΤ, wobei jedes Verzöge runge element 11 und 11' getrennt durch eine
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UND-Schaltung 12 bzw. 12' überbrückt iet. Werden zwei aufeinanderfolgende Videosignale, die einen Positionsuntersehied ΔΤ auf der Zeitbasis besitzen,dem ersten VerzSgerungselement 11 angeboten, dann muss, sobald das letzte dieser beiden Videosignale zugeführt wird, die UND-Schaltung 12 wirksam werden. Diese UND-Schaltung 12 steuert direkt über eine ODER-Schaltung die Torschaltung 10 und bewirkt damit, dass der Zugang zum PPI für das erste dieser beiden tibereinstimmenden, über das Verzögerungselement 9 zugeführten Videosignale gesperrt wird. Um die Zeit ΔΤ später wird die zweite UND-Schaltung 12· durch die beiden Videosignale wirksam; mit dem Ausgangssignal der UND-Schaltung 12 wird wiederum die Torschaltung 10 über die gemeinsame ODER-Schaltung 13 gesteuert. Dementsprechend wird der Zugang zum PPI 14 für das letzte der zwei übereinstimmenden, Über das VerzSgerungselement 9 zugeführten Signale gesperrt. Die Positionen der P.T.-Signale dagegen fallen jedesmal zusammen, so dass die UND-Schaltungen 12, bzw. 12' bei Zufuhr dieser Signale nicht wirksam werden; deshalb werden die übereinstimmenden, über das Verzögerungselement 9 an die Torschaltung 10 zugeführten F.T.-Signale wohl zum PPI 14 durchgelassen. Von den nachfolgend zu betrachtenden Drittzeitechovideosignalen, welche kurz mit T.T.-Signale bezeichnet werden, beginnt die Feststellungsperiode zu dem Zeitpunkt, worauf der zweite Sendeimpuls erzeugt wird, nachdem der das T.T.-Signal hervorrufende Sendeimpuls beendet ist. Die Position eines T.T.-Signals auf der Zeitbasis wird erhalten, indem die Laufzeit des Echos um zwei aufeinanderfolgende Impulswiederholungszeiten und
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daher um dem konstanten Wert 2T + δΤ vermindert wird. Deshalb besteht bei den T.T.-Signalen auf der Zeitbasis kein Positionsunterechied δΤ und diese Signale werden nicht unterdrückt.
Die Position von Viertzeitechosignalen, deren Peststellungsperiode zu dem Augenblick beginnt, wenn der dritte Sendeimpuls, folgend auf den das Viertzeitechosignal hervorrufenden Sendeimpuls erzeugt wird, erhält man, indem die Laufzeit t der Echos um drei aufeinanderfolgende Impulswiederholungszeiten vermindert wird. Die Position von einem dergleichen Viertzeitechosignal auf der Zeitbasis stimmt deshalb mit der Zeit t - T - (T + δΤ) - T - Ϊ-3Τ-Δ", oder mit der Zeit t- (T+ δΤ) - T- (Τ+δΤ) = t- 3T- 2δΤ überein. Dementsprechend zeigen die Viertzeitechosignale, ebenso wie die Zweitzeitechosignale, einen Positionsunterschied von δΤ auf der Zeitbasis, so dass diese Signale wohl unterdrückt werden. Allgemein gilt bei der Benutzung eines solchen Irapulsradargerätes, dass ein (2n + i)tzeitechosignal (n«0, 1, 2, ...), dessen Position erhalten wird, indem die Laufzeit mit η(2Τ + ΔΤ) vermindert wird, nicht unterdrückt werden kann, während dieses wohl bei 2n tzeitechosignalen der Fall ist, deren Position durch Verminderung der Laufzeit mit (n - 1)T + n(T+ δΤ), bzw. mit nT+(η - 1)(Τ+ δΤ) erhalten wird.
Ein Radargerät, soweit bis jetzt beschrieben, ist besonders für das Erzeugen von aufeinanderfolgenden Sendeimpulsen mit mehreren unterschiedlichen Impulswiederholungszeiten geeigenet, deren Reihenfolge jedoch so angeordnet sein muss, dass sie eine endliche arithmetische Reihe mit dem Unterschied δΤ
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bilden (Τ, Τ+δΤ, ..., T + kAT, wobei k eine ganze Zahl ist). Jedoch ist es nicht möglich in einem dergleichen Impulsradargerät eine Doppellöschstufe zur Unterdrückung von möglichst viel der Blindgesohwindigkei. ten auf zunehmen; eine Doppellöschstufe in einem Irapulsradargerät wird nur dann voll ausbrennt st, wenn da."< Impulsradargerat Sendeimpulse mit mindesten?! swei Iiapulswiederholungszeiten erzeugt, die einen viol grfteseren Zeitunterschied als die genannte Wobheizeit λΤ aufweinen.
Wie in Fig. 5 darrestellt, wird ein besonders
günstiges und insgesamt vorteilhaftes Impularadarererät erhalten, wenn das Gerät gemäss der Erfindung zuinindeatens mit zwei Einheiten 2A_ xind 2B versehen ist, die jeweils aus einer Kombination einer Quantisiereinrichtung mit einer digitalen Speicherschaltung gebildet werden, und. welche Kombinationen von der gleichen Art sind wie die in der Fig. 1 vorkommenden Einheit £. Wenn in dieser Ausführungsforra Teile des Radargerätes nicht näher besprochen werden, eilt hierfür eine analoge Erklärung, wie die, die zum in Fig» 1 gezeigten Impulsradargerät gehört. Bei der Beschreibung für das in Fig. 3 dargestellte Radargerät werden ebenfalls die in Fig. 4A - 4J und 5A - 5J gezeigten Diagramme verwendet, wobei die in Fig. 4A - 4J dargestellten Diagramme sich auf die Signale beziehen, die durch Einheit 2A abgegeben werden, während die in Fig. !;>A - 5J wiedergegebenen Diagramme sich auf die Signale beziehen, die durch Einheit 2B abgegeben werden. Das in Fig. 3 dargestellte Impulsradargerät ist mit einer Sende- und Empfangseinrichtung versehen, wobei die Sendeeinrichtung in der Lage ist, durch
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Vorwahl vier aufeinanderfolgende Sendeimpulse mit sich abwechselnden Impulswiederholungszeiten zu erzeugen. Diese Iapulswiederholuntrszeiten werden hier angegeben mit T1, T,. + δΤ, T„ und T-+ δΤ, wobei ΔΤ, ebenso wie bei dem in Fig. 1 wieder-
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■^e/rebenen Impuleradargerät mit der Wobbeizeit übereinstimmt. Der Unterschied zwischen T. und T«, auch wohl Staggerzeit genannt, ist klein in Vergleich mit der Impulswiederholungszeit T, aber {-ross im Vergleich mit der Wobbeizeit δΤ. Die Reihenfolge dieser Zeiten ist wichtig; hierzu folgt später noch eine nähere Erklärung.
Die mit Hilfe de'r Empfangseinrichtung modulierten Videosignale werden der Einheit 2A zugeführt. Diese Einheit 2A ist mit einem Analog-Digital-Umsetzer 3A und einer digitalen Doppellöechstufe ^jL versehen. Die phasenempfindlich modulierten Videosignale werden in dem Analog-Digital-Umsetzer 3A digitalisiert, wonach die dann erhaltenen Signale der Doppellöschstufe ^A angeboten werden. Genannte Löschstufe besteht aus zwei in Serie geschalteten aktiven Speicherelementen 5"' und 5"» die von der gleichen Art sind, wie die,die bei dem in Fig. 1 wiedergegebenen Impulsradargerät benutzt worden sind. Kennzeichnend für ein solches aktives Speicherelement Bind die Schiebezeit TQ, welche kleiner oder gleich der kleinsten zu benutzenden Impulswiederholungszeit ist, und die Verzögerungszeit,die gleich der Impulswiederholungezeit ist, worin die Feststellung dee zu verzögernden Videosignals stattfand. Ebenfalls ist die digitale DoppellÖBchstufe ^A mit einer Kombinationeschaltung 6A versehen, worin eine Additionsschaltung 15, ein Verdoppler 16, sowie
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eine Additionsschaltung 17 aufgenommen sind. Die mit Hilfe des Analog-Digital-Umsetzers 3A digitalisierten Signale verden sowohl dem ersten Schieberegister 5' als auch d©r Additionsschaltung 15 angeboten. Die digitalisierten Signale werden im Schieberegister 5' verzögert und danach sowohl dem zweiten Schieberegister 5" als auch dem Verdoppler 16 zugeführt, wobei der Verdoppler 16 den Wert jedes zugeführten digitalisierten Signals verdoppelt und danach invertiert. Bin durch das zweite Schieberegister 5" verzögert abgegebenes Signal wird der Additionsschaltung 15 zugeführt, wo dieses Signal und ein gleichzeitig durch den Analog Digital-Umsetzer 3A geliefertes Signal zusammengefügt werden.
Besonders für den Fall, wobei das Impulsradargerät in der Lage ist, Sendeimpulse mit den vier genannten Impulswiederholungszeiten zu erzeugen, soll das Verhalten der Doppell5schstufe ^A untersucht werden. Gleichzeitig sollen hierbei nur die F.T.Signale betrachtet werden, was,wie später erklärt wird9 zulässig ist. Das von der Additionsechaltung 15 erhaltene Signal wird zusammen mit dem vom Verdoppler 16 stammenden Signal in der Additionsschaltung 17 zusammengefasst-in einer Funktion ■ F S f(TA,O,t) + f(To,TA+TB,t)- 2f<TB>TA,t), wobei die entsprechenden Punktionswerte f(T.,O,t), f(TG,T.+T_,t) und f(TB,T.,t) mit den gleichzeitig erhaltenen Ausgangsspannungen von bzw. dem zweiten Speicherelement 51S dem ersten Speicherelement 5* und dem Analog Digital-Umsetzer 3 übereinstimmen. Genannte Funktionen stellen phasenempfindlich demodulierte
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Videosignale dar, und werden übereinstimmend mit dem folgenden Ausdruck definiert:
■f(Tp,TR,t) = ic 8Ϊη[ω
p,TR
wobei Tp die Impulswiederholungszeit angibt, worin das zugehörige Echosignal festgestellt wird, T die Zeitdauer zwischen
R ■
einem für jede Punktion P besonders gewählten Zeitpunkt und dem Zeitpunkt darstellt, zu dem der das Echosignal hervorrufende Sendeimpuls erzeugt wird, t die Laufzeit des Echosignals, k die Amplitude, ω^ die Doppler-Winkelfrequenz und q>0 eine Phasenkonstante ist. Genannte Funktion P kann auch wie folgt geschrieben werden:
F* [f(TA,O,t)-f(TB,TA,t)] + [f(TG,TA+TB,t)-f(TB,TA,t)]
Abhängig von der Wahl von drei aufeinanderfolgenden Impulswiederholungszeiten sind folgende vier Formen von P möglich:
F1 s Cr(T1,o,t)-f (T2,T1,t)] + [f (τ1+ΔΤ,T1+T2,t)-f (T2,T1,t)]
F2= [f(T2,0,t)- f(T1+AT,T2,t)] + [f(T2+AT,T1+T2+AT,t)- -f (T1+AT,T2 ,t)]
F5 = [f(T1+AT,0,t)- f(T2+AT,T1+AT,t)J + [f(T1 ,T1+T2+2AT,t) -
- f(T2+AT,T1+AT,tj]
P4 Ξ [f(T2+AT,O,t)-f(T1,T2+AT,t)] + [f(T2,T1+T2+AT,t) -
- f(T1,T2+AT,t)]
Die vier Punktionen P1 - F. weisen keine wesentlichen Unterschiede auf. Die Funktion F2 wird durch Substition von T durch T_ und von T2 durch T +aT in der Funktion F erhalten.
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Die Funktion P- wird aus der Punktion F durch Substation von T„ durch Τ?+δΤ und die Funktion F durch Substition von T durch T und von T_ durch T erhalten, wobei sowohl an die konraiutative Eigenschaft f(T ,Ϊ ,t) =f(T ,T ,t) = f(T +Τ^,Ο,t) gedacht werden muss als an die Tatsache, dass alle in ein und derselben Funktion F vorkommenden Phasenkonstanten φ_ dieselben Werte haben nüssen. Die Amplitude von den ersten Teil der zu betrachtenden Funktion F1 nämlich: [/(T1 .0,t) - f(T3,^ ,t)] ist gleich an:
ω .Tn..
2k sin -kr-Z-
während die Amplitude des zweiten Teils, nämlichj [f(T1+^TtT1+T2,O)-f(T2?T1,t)] gleich ist an:
ω-(Τ +ΔΤ)
2k sin ——j .
Hieraus folgt, dass bei günstig gewählten Impulswiederholungszeiten T0 und T + ΔΤ die Ansah! Blindgesohwindigkeiten bei solch einem Impulsradargerät stark reduziert werden. Die übrigen drei Funktionen F_, F~ und F. besitzen nahezu dieselben Amplituden, da die angegebenen Substitionen nahezu keine Änderung in den entsprechenden goniometrisehen Funktionswerten bringen.
Die in Flg. 4A-4J wiedergegebenen Ausgangs signale der Doppellöschstufe ^A beziehen sich jetzt nur auf F.T.-Signale (F) und S. T.-Signale (S). Die F.-T.-Signale nehmen, ungeachtet oh sie durch eine der beiden Speicherelemente V und 5" verzögert sind oder nicht, stete dieselbe Position auf der Zeitbasis ein. Dagegen nehmen die S.T.-Signale (s) und die zugehörigen gleichartigen Signale S1 und S",infolge der wechselnden Impulswiederholungszeiten, jedesmal verschiedene Positionen auf der Zeitbasis
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ein, wie es z.3. in Fig. 4D zu sehen ist, wo das unverzögerte Signal mit S-, das einmal verzögerte Signal mit S' und das zweimal verzögerte Signal mit S" bezeichnet ist. Aus Pig. 4B ist erkennbar, dass kein Signal auf derselben Position, wo eich das Signal" S1J in Fig. 4D auf der Zeitbasis befand, vorhanden ist. Sagegen werden in Fig. 4S wohl die Positionen auf der Zeitbasis eingenommen, welche die Signale S· bzw. S, in Fi£. 4d besassen, und zwar durch die mit den Signalen S· bzw, S_ übereinstimmenden verzögerten Signale S*l bzw. Si. Ausserdem erscheint in dieser Figur ein unverzögertes Signal S.. Aus Fig. 4B bzw. 4E geht weiter hervor, dass nur die Signale S-^ und S" bzw. dls Signale
3. und SJi Positionen auf der Zeitbasis einnehmen, welche unter-
4 t-
einander einen Zeitunterschied von δ? aufweisen. Ausser dem Signal SjL in Fig. 4D und.S«. in Pie· 4S ist kein weiteres S.T.-Signal auf der Seitbasis vorhanden, mit dea ein Positionsunterschied &T auf der Zeitbasis gebildet werden kann» Demzufolge ist die Doppellöschstufe ^A nicht das geeignete Serät tun darauf direkt eine Unterdrückungsschaltung- 2. fiÄsusehlieseen, weil die genannten Signale SI und 81 in dieser Schaltung J_ nicht unterdrückt werden. Dieses Problem ist in der vorliegenden Ausführung durch die Aufnahme einer Koinzidenzschaltung j[8 zwischen der Einheit 2A und der Unterdrückungsschaltung χ aufgehoben worden, wobei die Koinzidenzschaltung V^ über einen Digital-Analog-Umsetzer 19 an die Einheit 2A_ angeschlossen ist. Genannte Koinzidenzschaltung JjJ umfasst die, aus einer Quantisiereinrichtung 38 und einer digitalen Speicherschaltung 4JB zusammengestellte Einheit 233, sowie einen mit der Kombination 2JB verbundenen Komparator
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Die genannte Quantisiereinrichtung 3B und die digitale Speicherschaltung ^JB sind in der vorliegenden Ausführungsform als Standardimpulsgenerator bzw. als Verzögerungsintegrator ausgeführt worden. Nur wenn ein Signal mit einem analogen Spannungswert, der grosser als der definierte Schwellenwert ist, dem Standardimpulsgenerator 3B angeboten wird, gibt dieser Generator einen Standardimpuls an den Verzögerungsintegrator /JJ ab. In dem Verzögerungsintegrator ^B_ sind eine Anzahl aktiver Speicherelemente 5a - 5» in Serienschaltung aufgenommen, diese Elemente sind von der gleichen Art, wie die, die in den digitalen Speicherschaltungen 4. un<* ^A_ in Fig. 1 bzw. Fig. 3 verwendet worden sind. Jedoch ist hierbei zu berücksichtigen» dass in der vorliegenden Ausführungsform ein Standardimpuls sum Verzögerungsintegrator £B geleitet wird, so dass jedes aktive Speicherelement nur ein Schieberegister umfasst. Dag©gen werden der DoppellSschstufe ^A Digitalwerte angeboten, die zur Auswahl von dopplermodulierten Videosignalen aus den Störz©ichen benötigt werden, so dass jedes der darin aufgenommenen aktiven Speicherelemente mehrere parallelgssehaitete Schieberegister umfasst. Genannter Verzögerungsintegrator ^yB umfasst aussardem eine Kombinationeschaltung 6B, woran ausser ein direkt durch den Standardimpulsgenerator 5B geliefertes Signal auch die durch jedes der aktiven Speicherelemente 5a- 5» verzögerten Signale zugeführt werden. Jedesmal wenn der Koiabinationsschaltung 6B ein Signal angeboten wird, liefert diese einen Spannungsimpuls, dessen Spannungswert von der zu diesem Zeitpunkt gleichzeitig zugeführten Anzahl Signale abhängig ist. Die so erhaltenen
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Spannungsimpulse sind nach Grosse in Pig. 5A- 5J wiedergegeben. Da die Unterdrückungsschaltung ]_ nicht durch die F.T.-Signale geschaltet wird, sind diese Signale für eine bessere Übersicht nicht in den Figuren angegeben.
Die Doppellöschstufe 4Jl gibt jedesmal bei Zufuhr eines digitalisierten Videosignals nacheinander das Signal selbst sowie zwei gleichartige Signale davon in aufeinanderfolgenden Impulswiederholungszeiten ab; deshalb nimmt in Fig. 5B,
1 2 bzw. 5C und 5D die Grosse der Signale I1 bzw. Σ und I1 , die von den Signalen S und in den vorkommenden Fällen von den zugehörigen gleichartigen Signalen (siehe Fig. 4B- 4D) abgeleitet sind,jedesmal zu. Während der in Fig. 5B wiedergegebenen Impulswiederholungszeit wird nur ein durch das S.T.-Signal S1 (siehe Fig. 4-B) bestimmter Standardimpuls an die Kombinationsschaltung 6b abgegeben. In der darauffolgenden, in Fig. 5C wiedergegebenen Impulswiederholungszeit wird der von dem Signal S. abgeleitete, über das Speicherelement 5A zugeführte Standarimpuls gleichzeitig mit dem von dem gleichartigen Signal S· abgeleiteten Standardimpuls der Kombinationsschaltung 6B angeboten, so dass der Wert des Signals I. in Fig. 5C sich verdoppelt hat. Auf gleiche Weise erhält das Signal I1 in der folgenden Impulswiederholungszeit (siehe Fig. 5D) einen dreifachen Wert. Da während der in Fig. 4E angegebenen Impulswiederholungszeit kein Signal mit einer Position, die mit der Position von Signal S1 übereinstimmt, auf der Zeitbasis vorhanden ist, nimmt die Grosse des Signale I. in Fig. 5E nicht zu.
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Die durch die Kombinationssohaltung 6B erzeugten Spannungsimpulse werden den Komparatoren 20 und 20' zugeführt. Der Komparator 20' ist so auegeführt, dass dieser nur beim Anbieten eines Signals mit einer Amplitude vom drei bis mehrfachen Wert des Signals Σ einen Spannungsimpuls abgibt. Der Komparator 20 dagegen ist so ausgeführt, dass die Darstellung von Videosi,irnalen nur bei einem optimalen Signal/Rauschverhältnie zusammen mit einer maximalen Unterdrückung von Vielzeltechosifmalen erfolgt. R. S. Berkowit7. (siehe: Modern Radar, Analysis, Evaluation and System Design, 1965» Wiley, New York) gibt eine Erklärung für eine Koinzidenzschaltung, welche bei gleichzeitiger Bewertung von maximal K Impulsen einen bestimmten Schwellenwert bei η Impulsen hat. Von einer solchen Koinzidenzschaltung, gleich der,die als Einheit I^ in Fig. 5 aufgenommen ist, ist bei einem optimalen Signal/Rauschverhältnis die Grosse des genannten Schwellenwertes empirisch mit der Formel 11*1,5^ zu bestimmen, wobei die Falschalarmrate innerhalb der Grenzen 10~ und 10 liegt und die Entdeckungschance des Objektes zwischen 50$ und 90$ liegt. Der Verzögerungsintegrator 43 enthält dabei in der vorliegenden Ausfühi*ung zehn in Serie geschaltete aktive Speicherelemente 5a-^5n, so dass die Schwelle dee Komparators 20 nach dem genannten Kriterium auf eine gleichzeitige Zufuhr von 1,5/TÜ Impulsen und damit fünf Impulse abgestellt sein muss. Folglich gibt der Komparator 20 nur dann einen Spannungsimpuls ab, wenn ein Signal mit einer Amplitude, die den fünffachen Wert des Signals Σ. besitzt, angeboten wird. Jedoch ist dieser Schwellenwert für die vorliegende Ausführungs-
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form nicht brauchbar und kann im Hinblick auf Impulsstörer (pulse-jamming) besser erhöht werden. Ausserdem besteht noch eine grosse Möglichkeit, dass sowohl ein Rauschsignal als auch ein S.T.-Signal mit der gleichen Position auf der Zeitbasis in einem Zeitraum von einigen Impulswiederholungszeiten festgestellt werden. Folglich gibt der Komparator 20 ein Signal ab, sobald ein Rauschsignal mit.den beiden verzögerten gleichartigen Signalen sowie ein S.T.-Signal mit dem dazu gehörenden einmal verzögerten, gleichartigen Signal dem Verzögerungsintegrator ^B innerhalb eines Zeitraumes von sehn aufeinanderfolgenden Impulswiederholungszeiten, deren Dauer mit der maximalen Yersögerungszeit des verzögerungsintegrators ^B übereinstimmt, angeboten werden. Obwohl dann der Komparatox* 20' ebenfalls ein Signal abgibt, ist damit die Korrelationsschaltung jS_ noch nicht wirksam; es muss daher ebenfalls um eine Seitdauer £T später dem Komparator 20' ein zweites Signal zugeführt werden, Dieses geschieht zum ersten Mal in der durch Pig, 5F '.iiedergegebenen Periode, wo die Signale I., bzw. Σ, eine Amplitude besitzen, die den vierfachen bzw. dreifachen Wert des Signals I.. hat. Ebenfalls würde dann infolge desselben Rauschsignals die Amplitude des Signals I1, in Fig. 5F nicht den vierfachen sondern den siebenfachen Wert des Signals I1 betragen haben. Daher würden dann auch sicherlich S.T.-Signale zum PPI 14 durchgelassen worden sein.1 Ausgehend von dem Standpunkt, dass die S.T.-Signale so gut wie möglich auf dem PPI 14 unterdrückt werden müssen, und mit der Tatsache Rechnung haltend, dass in den Fig. 5A- 5J eine dergleiche Amplitude zum ersten Mal während der in Fig. 5P
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wiedergegebenen Periode auftritt, kommt man zu der Schlussbetrachtung, dass die Grosse des Schwellenwertes nicht auf η = sondern auf n«7 abgestellt werden muss, was in den betreffenden Figuren durch die höchste, gestrichelte Linie angegeben ist. Trotzdem besteht noch die Möglichkeit, wenn zwei Rauschsignale und ein darauffolgendes S.T.-Signals mit gleicher Position auf der Zeitbasis innerhalb eines Zeitraumes von einigen Impulswiederholungszeiten auftreten, dass das S.T.-Signal zum PPI durchgelassen wird. Jedoch ist diese Möglichkeit sehr klein und kann daher vernachlässigt werden. Das Erhöhen des Schwellenwertes von n»5 nach n«7 liefert nach Berkowitz, als Signal/Rauschverhältnis ausgedrückt, nur einen Verlust von -J- dB auf, was als günstig bezeichnet werden kann. Ausserdem erhält man durch die genannte Erhöhung des Schwellenvertes eine einfachere ■Unterdrückung von aperiodischen Störzeichen, so dass diese nahezu keine Möglichkeit heben den PPI 14 zu erreichen.
Die Frage ist, ob die von Vielzeitechos höheren Grades abgeleiteten Videosignale auch auf dem PPI 14 unterdrückt werden. Von T.T.-Signalen erhält man die Position auf der Zeitbasis, indem die Laufzeit mit einer Zeit, die mit zwei aufeinanderfolgenden Impulswiederholungszeiten übereinstimmt, vermindert wird. Aus diesem Grunde und wegen der Tatsache, dass für das Wirksamwerden der Korrelationsschaltung 8_ jetzt auch wieder die Feststellung von Videosignalen mit einem Positionsunterschied aT verlangt wird, müssen die Impulswiederholungszeiten so angeordnet werden, dass zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Impulswiederholungszeiten ein Zeitunterschied
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besteht, der nicht mit ΔΤ übereinstimmt. Ein T.T.-Signal mit z.B. einer Position t - T. - (T. - ΔΤ) auf der Zeitbasis, kann nicht-auf dem PPI 14 unterdrückt werden, da hierfür kein weiteres T.T.-Signal auftritt, dessen Position auf der Zeitbasis um δΤ verschoben ist. Unterdrückung von Drittzeitechosignalen ist deshalb nur möglich, wenn die Impulswiederholungszeiten T1, T„, T1+ δΤ und T-+ ΔΤ in dieser angegebenen Reihenfolge angeordnet werden. Die möglicherweise auf der Zeitbasis vorkommenden Positionen sind gekennzeichnet durch: t - T - T-, t - T. - T2 - ΔΤ und t - T1 - T0 - 2δΤ, wodurch die Drittseitechosignale auf dem PPI 14 unterdrückt werden können.
Von Vierzeitechosignalen erhält man die Position auf der Zeitbasis, indem die Laufzeit t um drei aufeinanderfolgende Perioden vermindert wird, z.B. [T1+ T_ + (T1 + δΤ)] , was mit einer Konstanten C übereinstimmt, die aus der Summe der vier Impulswiederholungszeiten,vermindert mit der noch nicht genannten Impulswiederholungszeit,in diesem Pail T„ + ΔΤ, besteht. Die Position auf der Zeitbasis wird dann angegeben durch t-C+(T„ + AT), weshalb für die Unterdrückung von Viertaeitechosignalen der gleiche Fall wie bei S.T.-Signalen zutrifft. Deshalb werden also auch Viertzeitechosignale auf dem PPI 14 unterdrückt.
Die Positionen von Fünftzeitechosignalen erhält man, indem die Laufzeit t um vier Impulswiederholungsseiten vermindert wird, was der genannten Konstante C entspricht, so dass eine gleiche Arbeitsweise der Unterdrückungsschaltung J. erhalten wird, wie es bei den F.T.-Signalen der Fall war. Deshalb sind
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die Fünftzeitechosignale auf dem PPI 14 nicht zu unterdrücken.
In der gleichen Weise kann man beweisen, dass ausser den F.T.-Signalen auch noch (4n+1)tzeitsignale mit n-1, 2, auf den PPI 14 nicht unterdrückt werden können, wenn zumindest die genannte Reihenfolge der vier Impulswiederholungszeiten eingehalten wird. Die Tatsache, dass die (4n+1)tzeitsignale auf dem PPI 14 nicht unterdrückt werden können, ist in der Praxis nicht von Bedeutung, da dergleiche Echos im Vergleich zu Erstzeitechosignalen sehr schwach sind.
Es bleibt die Frage, ob ein Impulsradargerät, welches in der Lage ist Sendeimpulse mit sechs oder mehr Impulswiederholungszeiten zu erzeugen, ebenfalls günstige Möglichkeiten bietet. Für den Fall, dass das Gerät Sendeimpulse mit seichs Inipulswiederholuntrszeiten erzeugen kann, müssen diese Zeiten so gewählt werden, dass eine paarweise Verteilung dieser Zeiten möglich ist, wobei jedesmal die zu einen Paar gehörenden Impulswiederholungszeiten untereinander einen Unterschied von ΔΤ aufweisen. Dieses ist für eine zweckmassige Arbeitsweise der Korrelationsschaltung 8, von Wichtigkeit. Deshalb soll die folgende Reihe Impulswiederholungszeiten T , T , T-, T + ΔΤ, T.+ ΔΤ und T, + ΔΤ auf Verwendbarkeit in dem Impulnradargerät untersucht werden.
Ee bedarf wohl keiner weiteren Erklärung, dass bei Benutzung des genannten Impulsradarrerätes die F.T.-Signale nicht unterdrückt werden.
Von S.T.-Signalen erhält man die Position auf der Zeitbasis, indem die Laufzeit t um eine der genannten Impuls-
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wiederholungszeiten vermindert wird, so dass die Möglichkeit besteht, dass S.T.-Signale mit einem Positionsunterschied von ΔΤ auf der Zeitbasis vorkommen und deshalb auf dem PPI 14 unterdrückt werden. Hierbei muss der Verzögerungsintegrator ^J) und der darauf angeschlossene Komparator 20 bo günstig wie möglich ausgelegt sein, damit die Darstellung von Videosignalen bei maximaler unterdrückung von Zweitzeitechosignalen und optimalem Signal/Bauschverhältnis geschieht.
T.T.-Signale haben eine Position, die erhalten wird, indem die Laufzeit t ua zwei aufeinanderfolgende iEpulswiederholungszeiten vermindert wird, wobei die Impulswiederholunfszeiten so angeordnet werden müssen, dass bei jedem Signal Pin anderes Signal mit dem Poeitionsunterschied von δΤ auf der Zeitbasis möglich ist, welches für eine optimale Wirkungsweise der Eorrelationsschaltung Q_ für das Unterdrücken von T.T.Signalen erforderlich ist. Beginnt man die Reihe der Impulswiederholungezeiten mit z.B. T- und T?, dann muss diese Reihe fortgesetzt werden mit T.+ δΤ und nicht mit T-+ ΔΤ, da man sonst keinen Positionsunterschied von ΔΤ auf der Zeitbasis zwischen zwei aufeinanderfolgenden Signalen erhält. Aus demselben Grunde wird diese Reihe Impulswiederholungszeiten fortgesetzt mit aufeinanderfolgend T2+ δΤ und ?.. Die erhaltene Reihe sieht dann wie folgt aus: T1, T2, T1 + δΤ, T +δΤ, T1, usw. Aus dieser Reihe ergibt sich, dass ein Hinzufügen von zwei abweichenden Impulswiederholungszeiten wie T, und T,+ δΤ einen negativen Einfluss auf die Arbeitsweise der Korrelationsschaltung £ für das Unterdrücken von Drittzeitsignalen aiii dem PPI 14 hat.
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Wie immer auch die Reihe der Impulswiederholungszeiten beginnt, ee bleibt jedesmal ein drittes Paar abweichender Impulswiederholungszeiten übrig, so dass keine genügende Unterdrückung von T.T.-Signalen erhalten wird, wenn Sendeimpulse mit sechs Impulswiederholungszeiten erseuft werden.
Viertzeitechosignale besitzen auf der Zeitbasis eine Position, die erhalten wird, indem die Laufzeit t um drei aufeinanderfolgende Impulswiederholungszeiten vermindert wird, bei denen keine zwei Zeiten mit einem Zeitunterschied von δΤ vorkommen dürfen, und wobei von den jeweils vier aufeinanderfolgenden Impulswiederholungszeiten die erste und die letzte Impulswiederholungszeit einen Unterschied von δΤ aufweisen müssen, was einer optimalen Arbeitsweise der Korrelationsechaltung 8_ für das Unterdrücken von Viertzeitechosignalen auf dem PPI zugute kommt. Hierfür kommen dann nur die folgenden zwei Seihen Impulswiederholungszeiten in Betracht: T1, Τ? + δΤ, T.., ^1 + ΔΤ, T?, T5+ δΤ, T1 usw. und die Reihe T1, T3, T7, T1 + ΔΤ, T2+ΔΤ, T_ + ΔΤ, T1 usw.
Die Position von Pünftzeitechbsignalen auf der Zeitbasis wird erhalten, indem die Laufzeit t um vier aufeinanderfolgende Impulswiederholungszeiten, z.B. T1, T-+ ΔΤ, TT, T1+ ΔΤ, vermindert wird, was einer Verminderung der Laufzeit t um eine Konstante C ergibt, die übereinstimmt mit der Summe aller Impulswiederholungszeiten, vermindert um die zwei noch nicht genannten Impulswiederholungszeiten, nämlich Tp, T,+ δΤ. Daher wird die Position von Fünftzeitechosignalen auf der Zeitbasis in diesem Pail angegeben mit: t - C +T3 + T5 + ΔΤ. Ebenfalls wie bei den
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T.T.-Signalen, deren Position auf der Zeitbasis erhalten wird, indem auf die Laufzeit t eine Korrektur von zwei Impulswiederholungszeiten angebracht wird, wird bemerkt, dass auch Fünftzeitechosignale nicht auf dem PPI 14 unterdrückt werden können.
Von einem Sechstzeitechosignal wird die Position auf der Zeitachse durch eine Verminderung der Laufzeit um fünf Impulswiederholungszeiten, z.B. T , Ί"2 + δΤ, T,, T + δΤ, Tg und deshalb mit G1 - (T, + ΔΤ) angegeben. Demzufolge gilt für ein Sechstzeitechosignal die gleiche Situation wie für ein S.T.Signal und somit wird ein Sechstzeitechosignal auf dem PPI 14 unterdrückt.
Auf gleiche Weise kann bewiesen werden, dass nur 2n tzeitechosignale mit n« 1, 2, 3» usw. bei Anwendung der genannten Reihen von Impulswiederholungszeiten auf dem PPI 14 unterdrückt werden können, was alao in bezug auf Unterdrückung von Viertzeitechosignalen auf den PPI 14 ein Rückgang bedeutet, verglichen mit den Resultaten, die bei Benutzung von vier Impulswiederholungszeiten erhalten werden.
Ähnliche Resultate, abgeleitet für ein Impulsradargerät bei Benutzung von sechs Impulswiederholungszeiten, können ebenfalls bei einem Impulsradargerät mit mehr als sechs Impulswiederholungszeiten erwartet werden.
Abschliessend sei noch bemerkt, dass bei Peststellung von Viertzeitechosignalen von kleinen Objekten durch ein Impulsradargerät der vorliegenden Art eine grössere Anzahl von Positionen auf der Zeitbasis auftritt, und zwar in dem Masse wie die Anzahl
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Impulswiederholungszeiten zunimmt. Demzufolge soll den genannten Kriterien des Komparators 20 weniger entsprochen werden, was der Möglichkeit zur Unterdrückung der Vielzeitechosignale von genannten Objekten zugute kommt. Wenn man beabsichtigt, nur diese Vielzeitechosignale zu unterdrücken, dann genügt bereits ein Impulsradargerät wie beschrieben anhand von Fig. 3, wobei jedoch der Komparator 20' sowie die unterdrückungsschaltung J. weggelassen sind, und der PPI 14 direkt an den Komparator 20 angeschlossen ist. Vorzugsweise benutzt man hier ein ImpulR-radargerät, wobei die Sendeimpulse mit Impulswiederholungszeiten, die willkürlich zwischen zwei Grenzwerten variieren k?5nnen, erzeugt wex'den, und zwar nach einem Muster, das sich nach einigen zehnfachen Iinpulswiederholungszeiten wiederholt. Ausserdem entsteht hierbei noch der Vorteil, dass beim Löschstufenverfahren von festen Echos nahezu keine Blindgeschwindigkeiten mehr auftreten.
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Claims (1)

  1. Fp. tent anaprttche:
    1. ι Impulsradargerät, versehen mit einer Sende- und Empfangseinrichtung, wobei die Sendeeinrichtung in der Lage ist, aufeinanderfolgende Sendeiinpulse mit mindestens zwei sich abwechselnden Impulswiederholungszeiten zu erzeugen und welches Impulsradargerät ebenfalls mit Kitteln versehen ist, mit deren Hilfe von Vielzeitechos erhaltene Videosignale auf dem PPI-Schirm unterdrückt werden, dadurch gekennzeichnet, dass genannte Mittel zumindest aus einer (ersten) Kombination einer Quantisiereinrichtung mit einer digitalen Speicherschaltung sowie einer Unterdrückungsschaltung bestehen, wobei in der digitalen Speicherschaltung zumindest ein aktives Speicherelement und eine Kombinationsschaltung aufgenommen ist und welcher Kojnbinationsschaltiuig nacheinander die über der Quantisiereinrichtung zugeführten Videosignale sowohl direkt als auch über das genannte Speicherelement zugeführt werden, wobei das Speicherelement jedesmal von dem Zeitpunkt an wo ein Sendeimpuls erzeugt wirds nur während einer bestimmten Zeit, welche höchstens mit der kleinsten benutzten Impulswiederholungsseit übereinstimmt, wirksam ist, und welches Speicherelement jedem zugeftihrten. quantisierten Videosignal, ausser einer Verzögerung mit der genannten bestimmten Zeit, zusätzlich noch eine Verzögerung auferlegt, die eine Folge eines in der genannten bestimmten Zeit auftretenden Ruhezustandes des genannten Speicherelementes ist, und wobei die unterdrückungsschaltung mit einem Verzögerungselement, einer Korrelationsschaltung und einer Torschaltung
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    versehen' ist, wobei die von der digitalen Speicherschaltung abstammenden und der Unterdrückungsschaltung zugeführten Videosignale sowohl dem Verzögerungselement als auch der Korrelationsschaltung angeboten werden, und vobei die Korrelationsschaltung beim Empfang von jeweils zwei Videosignalen, die einander direkt mit einem Abstand folgen, der mit dem kleinstmöglichen Zeitunterschied zwischen den zu benutzenden Impulswi'ederholungszeiten übereinstimmt, dafür sorgt, dass die !Torschaltung den Zugang zum PPI-Schirm für die korrespondierenden, über das Verzögerungselement zugeführten Videosignale sperrt.
    2. Impulsradargerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrelationssehaltung mit zwei in Serie geschalteten Verzögerungselementen versehen ist, mit jeweils einer VerJ· zBgerungszeit, übereinstimmend mit dem k3einstmöglichen Zeitunterschied zwischen den zu benutzenden Impulswiederholungszeiten, wobei jedes Verzögerungselement mit einer UHD-Schaltung überbrückt ist, mit deren Ausgangsspannungen die genannte Torschaltung über eine gemeinsame ODER-Schaltung gesteuert wird.
    3. Impulsradargerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die digitale Speicherschaltung als Verzögerungsintegrator ausgeführt ist, welcher eine Anzahl in Serie geschaltete aktive Speicherelemente der bereits beschriebenen Art enthält, und dass zwischen der digitalen Speicherschaltung und der Unterdrückungsschaltung zwei Komparatoren aufgenommen sind, worauf genannte Korrelationsschaltung
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    und das Verzögerungselement getrennt angeschlossen sind, wobei der mit der Korrelationsschaltung verbundene Komparator einen Schwellenwert besitzt, der im Höchstfalle mit dem Schwellenwert des mit dem Verzögerungselement verbundenen Komparatore Übereinstimmt, und wobei die Quantisiereinrichtung für jedes zugeführte, einen bestimmten Schwellenwert überschreitende Videosignal einen Standardvideoimpuls erzeugt, der sowohl direkt, als auch von mindestens einem der zum Versögerungsintegrator gehörenden Speicherelemente verzögert an die zugehörige Kombinationsschaltung geführt wird, und von welcher Kombinationsschaltung das Ausgangssignal beiden Komparatoren angeboten wird.
    4. Impulsradargerät nach Anspruch 1, 2 oder 3* dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Empfangseinrichtung und der genannten ersten Kombination eine zweite Kombination der beschriebenen Art aufgenommen ist, wobei die Quantisiereinrichtung als Analog-Digital-Umsetzer und die digitale Speicherschaltung als Doppellöschstufe ausgeführt sind, und wobei die erste Kombination mit Hilfe eines Digital-Analog-Umsetzers mit der zweiten Kombination gekoppelt ist.
    >. Impulsradargerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Sendeeinrichtung in der Lage ist, aufeinanderfolgende Sendeimpulse mit sich nach einer geraden Anzahl abwechselnden Impulswiederholungszeiten zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass eine solche paarweise Verteilung der genannten Impuls-
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    Wiederholungszeiten Endlich ist, dass jedesmal zwischen zwei in' dieser Form kombinierten Zeiten, der genannte kleinstmögliche Zeitunterschied vorhanden ist.
    6. Impulsradargerät nach Anspruch 5» wobei die Sendeeinrichtung in der Lage ist, aufeinanderfolgende Sendeimpulse mit vier sich abwechselnden Inipulswiederholungszeiten zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils drei aufeinanderfolgende Impulswiederholungszeiten aus zwei su einem Paar zu kombinierenden Impulswiederholungszeiten besteht, zwischen denen eine zum anderen Paar gehörende Impulswiedorholungszeit auftritt.
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DE2319636A 1972-04-25 1973-04-18 Impulsradargerät mit abwechselnden Impulswiederholungszeiten und Vielzeitechounterdriickung Expired DE2319636C3 (de)

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