DE2319636C3 - Impulsradargerät mit abwechselnden Impulswiederholungszeiten und Vielzeitechounterdriickung - Google Patents
Impulsradargerät mit abwechselnden Impulswiederholungszeiten und VielzeitechounterdriickungInfo
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Description
Die Erfindung betr.fft ein Impulsradargerät mit einer
Sende- und Empfangseinrichtung, dessen Sendeeinrichtung aufeinanderfolgende .Sendeimpulse mit mindestens
zwei sich abwechselnden Impulswiederholungszeiten erzeugt und das zumindest mit einer (ersten) Kombination
einer Quantisiereinrichtung mit einer digitalen Speicherschaltung sowie mit einer Unterdrückungsschaltung
versehen ist, mit deren Hilfe von Vielzeitechos erhaltene Videosignale auf dem PPI-Schirm
unterdrückt werden, wobei in der digitalen Speicherschaltung zumindest ein aktives Speicherelement und
so eine Kombinationsschaltung enthalten sind, von denen
der fCombinationsschaltung nacheinander die über die
Quantisiereinrichtung zugeführteri Videosignale sowohl direkt als auch über das Speicherelement zugeführt
werden, und das Speicherelement jedesmal von dem Zeitpunkt an, zu dem ein Sendeimpuls erzeugt wird, nur
während einer bestimmten Zeit, welche höchstens mit der kleinsten benutzten Impulswiederholungszeit übereinstimmt,
wirksam ist, damit jedem zugeführten
quantisierten Videosignal, außer einer Verzögerung mit
der genannten bestimmten Zeit, eine zusätzliche Verzögerung mitgegeben wird, die von einem in der
genannten bestimmten Zeit auftretenden Ruhezustand des Speicherelementes herrührt, und wobei die Unterdrückungsschaltung
eine Torschaltung aufweist.
Ein derartiges Radargerät ist aus der US-PS 34 91 360 bekannt Bei dem darin besriii iebenen Impulsradargerät
werden Sendeimpulse erzeugt, deren Impulswiederholungszeiten abwechselnd T bzw. Τ+ΔΤ betragen.
Mittels einer Störungsunterdrückungseinheit werden von Zweitzeitechos erhaltene Videosignale unterdrückt.
Diese Störungsunterdrückungseinheit ist dazu mit einer Verzögerungseinrichtung i'.ad 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 Störungs- i<
> Unterdrückungseinheit ist hierfür so aufgeführt, daß die durch die Verzögerungseinheit hervorgerufene Verzögerungszeit
abwechselnd den Wert Γ bzw. Τ+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
(2/7+ I)f-Zeit-Signale (n=0, 1.2,...) von der Störungs- jo
unterdrückungseinheit durchgelassen werden; dergleichen Videosignale werden jedoch in einer mit einer
Impulswiederholungszeit übereinstimmenden Periode festgestellt, die beginnt, wenn die mit 2n aufeinanderfolgenden
Impulswiederholungszeiten übereinstimmende » Zeitdauer, d. h. η (2 T+ Δ T). verstrichen ist. Daher ist 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, 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 Vielzeitsignalen werden die (2/) + 2)/-Zeit-Si- 4-,
gnale ebenfalls von der Störungsunte'drückungseinheit
nicht durchgelassen, da diese Signale in einer mit der Impulswiederholungszeit übereinstimmenden Periode
festgestellt werden, die beginnt, wenn die mit 2/7+ I
aufeinanderfolgenden Impilswiederholungszeiten übereinstimmende
Zeitdauer verstrichen ist; diese Zeitdauer stimmt abwechselnd mit 2(27+4 7}+Γ oder
η(2Τ+ΔT)+ Τ+ΔΤ überein, so daß der Unterschied
zwischen dem Zeitpunkt, zu dem ein solches von demselben Ziel stimmendes Echosignal festgestellt
wird, und dem Zeitpunkt, zu dem der letzte hiervor auftretende Sendeimpuls erzeugt wird, veränderlich ist.
Ein derartiges Radargerät hat außerdem den Nachteil, daß es sich nicht für einen Aufbau eignet, der
diesem Gerät auch 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 Verzögerungszeit mit der Impulswiederholungszeit übereinstimmt. Deshalb erzeugt die
Kombination aus einer solch ein Verzögerungselement enthaltenden Störzeichenunterdrückungseinheit mit der
genannten ebenfalls ein Verzögerungselement enthaltenden Störungsunterdrückungseinheit von jedem Videosignal
zumindestens ein gleichartiges Signal, welches um eine Zeitdauer, die mit zwei aufeinanderfolgenden
Impulswiederholungszeiten übereinstimmt, nämlich 2Τ+ΔΤ, verzögert ist. Daher herrscht fortwährend
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-Schirm geeignet ist.
Gemäß der Erfindung ist die Unterdrückungsschaltung des eingangs erwähnten Impulsradargerätes mit
einem Verzögerungselement und einer Korrelationsschaltung versehen und werden die von der digitalen
Speicherschaltung stammenden und der Unterdrükkungsschaltung zugeführten Videosignale sowohl dem
Verzögerungselement als auch der Konelationsschaltung
angeboten; außerdem veranlaßt die Korrelationsschaltung dieses Impulsradargerätes beim Empfang von
jeweils zwei Videosignalen, die einander direkt mit einem Anstand folgen, der mit dem kleinstmöglichen
Zeitunterschied zwischen den zu benutzenden Impulswiederholungszeiten übereinstimmt, daß die Torschaltung
den Zugang zum PPI-Schirm für die korrespondierenden, über das Verzögerungselement üugeführten
Videosignale sperrt.
Häufig wird gewünscht, Videosignale, die von asynchronen Störsignalen abstammen, sowie Videosignale,
die infolge der wechselnden Impulswiederholungszeiten abwechselnd als Erstzeit- oder Zweitzeitsignale
angesehen werden, auf dem PPI-Schirm zu unterdrücken. Daher kann das Impulsradargerät gemäß
der Erfindung vorteilhaft betrieben werden, wenn die digitale Speicherschaltung als Verzögerungsintegiator
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, woran genannte Korrelationsschaltung und das Verzögerungseienent ge'rennt
angeschlossen sind, 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 Stan dardvideoimpuls erzeugt, der sowohl direkt, als auch
vo.: mindestens einem der zum Verzögerungsintegrator gehörenden Speicherelemente verzögert an die zugehörige
Kombinationsschaltung geführt wird, und von welcher Kombinationsschaltung das Ausgangssignal
beiden Komparatoren angeboten wird.
Um Erstzeitsigna'», die von allen möglichen Störzeichen
abstammen, auf dem PPI-Schirm unterdrücken zu können, kann mit Erfolg beim Impulsrädärgerät eine
zweite, ebenfalls aus einer Quantisiereinrichiung 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 erklärt:
Fig. 1: Blockschema eines Impülsradafgerätes nach
dem Prinzip der Erfindung;
Fig.2A-2D: Diagramme zur Illustration des Prinzips
worauf die Erfindung beruht;
Fig.3: Mögliche Ausführungsförm eines Impulsradargefätes
nach der Erfindung;
Fig. 4A-4J, 5A — 5J: Diagramme zur näheren Erklärung der genannten Ausführungsform.
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 Vielzeit· echos, von einer Sendeeinrichtung ausgegangen wird,
10
15
[^ ^l 1 IUWIIJIUUIJ^ Hill K TT 11 IIIIL/UIi3 TT I^U\sl f I KJ I UJICi3£f^l IUIl
Vergleichen der Positionen auf der Zeitbasis von zwei
übereinstimmenden, in aufeinanderfolgenden Impuls* wiederholüngszeiteri festgestellten Videosignalen, wird
Aufschluß darüber erhalten, ob ein Videosignal als F.TVSignal betrachtet werden kann öder nicht. Dementsprechend
ist das lmpulsradärgerät mit einer EinheitJ2
versehen, die aus der Kombination einer Quantisierein*
richtung 3 mit einer digitalen Speicherschaltung _4 gebildet wird. Mit Hilfe der genannten Quantisiereinrichtung,
die als Analog-Digital-Umsetzer oder als Slaridärdimpülsgetierätör ausgeführt Werden kann,
werden die durch die Empfangseinrichtung demodulierten Videosignale in quantisierter Form an die digitale
Speicherschaltung 4 abgegeben. In dieser Speicherschaltung 4^ ist ein aktives Speicherelement 5 und eine
Kombinationsschaltung 6 enthalten, wobei das aktive Speicherelement 5 ein zugeführtes Videosignal aufnimmt
und dieses Signal in der folgenden Impulswieder-
aui uViiobiuv.il 1 valium aui
T und T+AT erzeugen kann. Der Unterschied AT
zwischen diesen Zeiten, auch Wobbeizeit genannt, ist größer als die Zeitdauer eines Sendeimpulses.
Bei der Beschreibung des genannten Radargerätes werden auch die F i g. 2A — 2D benutzt, welche sich auf
die Art und Weise beziehen, in der die in dem Impulsradargerät gebildeten Videosignale verarbeitet
werden. In diesen Figuren stellen to, ft usw. die Zeitpunkte dar, zu denen die Sendeeinrichtung die
aufeinanderfolgenden Sendeimpulse erzeugt. Die von ein und demselben Sendeimpuls erhaltenen Echosignale
können in Erstzeitechosignale F, deren Feststellung durch das Radargerät innerhalb der mit diesem
Sendeimpuls beginnenden Impulswiederholungszeit geschieht, und in Vielzeitechosignale, deren Feststellung
nach der genannten Zeit geschieht, eingeteilt werden. In den Fig. 2A —2D sind neben Erstzeitechosignalen F
auch Zweitzeitechosignale S wiedergegeben, wobei die Feststellung von Zweitzeitechosignalen innerhalb der
Impulswiederholungszeit geschieht, die zu dem Zeitpunkt beginnt, in dem der Sendeimpuls, der direkt auf
den das Zweitzeitechosignal hervorrufenden Sendeimpuls folgt, erzeugt wird.
Die Fig.2A-2D zeigen, daß die von den Erstzeitechosignalen
abgeleiteten Videosignale, kurz »F.T.«-Sijnale
genannt, in den aufeinanderfolgenden Impuls-Wiederholungszeiten jedesmal in derselben Position
gegenüber den Zeitpunkten to, ft, ... usw. auf der Zeitbasis erscheinen. Im weiteren Verlauf der Beschreibung
wird die Position auf der Zeitbasis von dem Zeitpunkt an, zu dem die Feststellung von Echosignalen
erfolgt, gegenüber den direkt 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 Größe 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. S2 in F i g. 2C, die
Positionen dieser Echosignale auf der Zeitbasis gegenüber dem Zeitpunkt, zu dem solch eine Periode
beginnt, einen Unterschied ^Tgegenüber den Positionen
von Zweitzeitechosignalen, deren Feststellung in einer Impulswiederholungszeit T+4TerfoIgt (wie z. B.
Bild S] in F i g. 2B), auf der Zeitbasis aufweisen. Durch
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 5
verzögerte Videosignal zu einem Signal zusammengefaßt. Vorzugsweise kann man für das aktive Speicherelement
5 ein Schieberegister mit einer Schiebezeit Γη
benutzen, die im Höchstfall mit der kleinsten zu benutzender Impulswiederholungszeit übereinstimmt,
und welche jedesmal von dem Zeitpunkt an, zu dem ein Sendeimpuls erzeugt wird, während der Schiebezeit 7n
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 Impulswiederholungszeit
weitergeschoben und danach abgegeben wird. Dieses ist z. B. der Fall, wenn ein Echosignal
in einer Impulswiederholungszeit T+ AT festgestellt wird, während die Schiebezeit 7o des Speicherelementes
kleiner als oder gleich Γ ist Bis zum Ende der Schiebezeit To, was z. B. noch eine Zeit t' in Anspruch
nimmt, wird das quantisierte Videosignal in dem SDeichereiement 5 weitergeschoben. Während der
darauffolgenden Zeit T+ AT- To ist das Speicherelement
5 nicht v/irksam und das quantisierte Videosignal verbleibt auf dem dann erreichten Speicherplatz.
Danach wird das quantisierte Videosignal im Speicherelement 5 weitergeschoben, wofür noch eine Zeitdauer
To— /'nötig ist Deshalb beträgt die gesamte Verzögerungszeit eines solchen Signals
f'+ (T+ AT- T0) + (T0-1')= Τ+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. S' in den Fig.2A-2D
angegeben ist Ähnliches gilt auch, wenn ein Echosignal in einer Impulswieder-holungszeit T festgestellt wird,
wobei die Schiebezeit 7o kleiner als Tist
Wie z. B. F i g. 2C zeigt besitzen in ein und derselben
Impulswiederholungszeit die Positionen eines verzögerten S.T.-Signals Si' und die eines übereinstimmenden
unverzögerten S.T.-Signals & einen Zeitunterschied A T,
während in ein und derselben Impulswiederholungszeit ein verzögertes F.T.-Signal (F') und ein unverzögertes
F.T.-Signal (F) jedesmal zusammenfallen. Auf diesen
kennzeichnenden Unterschied beruht das Prinzip für das Auswählen der F.TVSignale und der S.T.-Signale.
Dazu ist hinter der Kombination 2. e'ne Unterdrükkurigsschältung_7^
vorgesehen, welche die Aufgabe hat, nur F.T.-Signale zürn Pänöfamaarizeiger (»PPI«) 14
durchzulassen. Hierfür ist die Unterdrückungsschaltung
7 mit einer Korrelationsschaltung 8, einem Vorzögerungseleriviiiit
9 und einer Torschaltung 10 versehen, wobei die der UnterdrückungsschaltungJ_ zügeführten
Signale sowohl der Korrelationsschaltung _8_ als auch lö
dem Verzögerungselement 9 angeboten weiden. Die Korrelationsschaltung 8 ist so ausgeführt, daß diese
beim Empfang von zwei Videosignalen, die nacheinander mit einem Zeitunterschied Δ Τ auftreten, dafür sorgt,
daß die Torschaltung 10 den Zugang zum PPI 14 für die übereinstimmenden, über das Verzögerungselement 9
zugeführten Videosignale sperrt.
Die Korrelationsschaltung 8 und deshalb auch die Torschaltung iO treten jedesmal nur dann in Wirkung,
wenn das letzte von zwei Videosignalen, die auf der Zeitbasis untereinander einen Positionsunterschied von
ΔΤ besitzen, der Korrelationsschaltung 8^ angeboten
wird. Deshalb müssen die übereinstimmenden und direkt der Torschaltung 10 zugeführten Signale mit
Hilfe des Verzögerungselementes 9 ebenfalls um eine Zeit Δ Tverzögert werden.
Die Korrelationsschaltung 8 ist in der vorliegenden Ausführung mit zwei in Serie geschalteten Verzögerungselementen
11 und IV versehen, mit jeweils einer Verzögerungszeit ΔΤ, wobei jedes Verzögerungselement
11 und W getrennt durch eine UND-Schaltung 12 bzw. 12' überbrückt ist. Werden zwei aufeinanderfolgende
Videosignale, die einen Positionsunterschied ΔΤ auf der Zeitbasis besitzen, dem ersten Verzögerungselement
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 13 die
Torschaltung 10 und bewirkt damit, daß der Zugang zum PPI 14 für das erste dieser beiden übereinstimmenden,
über das Verzögerungselement 9 zugeführten ViHpncicnalp opcnprrt wirH I Im Hip 7pit /IXcnätpr u/irH
■ - - ο ■ ο - r r
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 Verzögerungselement
9 zugeführten Signale gesperrt. Die Positionen der F.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 Drittzeitechovideosigna-Ien,
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 daher um dem konstanten Wert 2 T+ Δ Τ vermindert
wird. Deshalb besteht bei den T.T.-Signalen auf der Zeitbasis kein Positionsunterschied ΔΤ und diese
Signale werden nicht unterdrückt
Die Position von Viertzeitechosignalen, deren Feststellungspefiode zu dem Augenblick beginnt, wenn der dritte Sendeimpüls, folgend auf den das Viertzeitechosignal hervorrufenden Sendeimpüls erzeugt wird; erhält man, indem die Laufzeit ( der Echos lim drei aufeinanderfolgende ifripulswiederholuhgszeifen vermindert wird; Die Position von einem dergleichen Viertzeitechosignal auf der Zeitbasis stimmt deshalb mit der Zeit
Die Position von Viertzeitechosignalen, deren Feststellungspefiode zu dem Augenblick beginnt, wenn der dritte Sendeimpüls, folgend auf den das Viertzeitechosignal hervorrufenden Sendeimpüls erzeugt wird; erhält man, indem die Laufzeit ( der Echos lim drei aufeinanderfolgende ifripulswiederholuhgszeifen vermindert wird; Die Position von einem dergleichen Viertzeitechosignal auf der Zeitbasis stimmt deshalb mit der Zeit
öder mit der Zeit
(-(τ+ΔΤ)-Τ-(Τ+ΔΤ) = 1-3Τ-2ΔΤ
überein. Dementsprechend zeigen die Viertzeitechosignale, ebenso wie die Zweitzeitechosignale, einen
Positionsunterschied von Δ T auf der Zeitbasis, so daß diese Signale wohl unterdrückt werden. Allgemein gilt
bei der Benutzung eines solchen Impulsradargerätes, daß ein (2n+ 1)/-Zeit-Echosignal (n = 0,1,2,...), dessen
Position erhalten wird, indem die Laufzeit mit ηβΤ+ΔΤ) vermindert wird, nicht unterdrückt werden
kann, während dieses wohl bei 2n f-Zeit-Echosignalen
der Fall ist, deren Position durch Verminderung der Laufzeit mit
bzw. mit
(η-\)Τ+η(Τ+ΔΤ)
ηΤ+(η-\)(Τ+ΔΤ)
erhalten wird.
Ein Radargerät, soweit bis jetzt beschrieben, ist besonders für das Erzeugen von aufeinanderfolgenden
Sendeimpulsen mit mehreren unterschiedlichen Impulswiederholungszeiten geeignet, deren Reihenfolge so
angeordnet sein muß, daß sie eine endliche arithmetische Reihe mit dem Unterschied ΔTbilden (T, Τ+ΔΤ,
.... T+kAT, wobei k eine ganze Zahl ist). Jedoch ist es
nicht möglich in einem dergleichen Impulsradargerät eine Festzeichen-Doppellöschstufe zur Unterdrückung
von möglichst vielen der Blindgeschwindigkeiten aufzunehmen; eine Doppellöschstufe in einem Impulsradargerät
wird nur dann νοΐί ausgenutzt, wenn das Impulsradargerät Sendeimpulse mit mindestens zwei
größeren Zeitunterschied als die genannte Wobbeizeit Δ Taufweisen.
Wie in Fig.3 dargestellt, wird ein besonders günstiges und insgesamt vorteilhaftes Impulsradargerät
erhalten, wenn das Gerät gemäß der Erfindung zumindest mit zwei Einheiten 2A und 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 F i g. 1 vorkommenden Einheit 2.
Wenn ir> dieser Ausführungsform Teile des Radargerätes nicht näher besprochen werden, gilt hierfür eine
analoge Erklärung wie die, die zum in F i g. 1 gezeigten Impulsradargerät gehört Bei der Beschreibung für das
in F i g. 3 dargestellte Radargerät werden auch 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 2Λ abgegeben werden, während die in Fig.5A —5J wiedergegebenen Diagramme sich auf die
Signale beziehen, die durch Einheit 25 abgegeben werden. Das in F i g. 3 dargestellte Impulsradargerät ist
mit einer Sende- und Empfangseinrichtung 1 versehen, wobei die Sendeeinrichtung in der Lage ist durch
Vorwahl vier aufeinanderfolgende Sendeimpulse mit sich abwechselnden Impulswiederholungszeiten zu
030 240/162
ίο
erzeugen. Diese Impulswiederholungszeiten werden hier angegeben mit Ti, Τ\+ΔΤ, T2 und T2+AT, wobei
ΔΤ, ebenso wie bei dem in Fig. 1 wiedergegebenen
impulsradargerät mit der Wobbeizeit übereinstimmt. Der Unterschied zwischen 71 und T2 ist klein im
Vergleich mit der Impulswiederholungszeit T, aber groß im Vergleich mit der Wobbeizeit ΔΤ. Die Reihenfolge
dieser Zeiten ist wichtig; hierzu folgt später noch eine nähere Erklärung,
Die mit Hilfe der Empfangseinrichtung modulierten
Videosignale werden der Einheit 2Ä zugeführt. Diese Einheit ZA ist mit einem Analog-Digital-Umsetzer 3Λ
und einer digitalen Doppellöschstufe 4/4. versehen. Die phasenempfindlich demodulierten Videosignale werden
Mi dem Analog-Digital-Umsetzer 3A digitalisiert, wonach die dann erhaltenen Signale der Doppellösch-•tufe
4j4 angeboten werden. Genannte Löschstufe
fcesteht aus zwei in Serie geschalteten aktiven Speicherelementen 5' und 5", die von der gleichen Art
Mnd wie die, die bei dem in h ι g. 1 wiedergegebenen
impulsradargerät benutzt worden sind. Kennzeichnend tür ein solches aktives Speicherelement sind die
Schiebezeit To, weiche kleiner oder gleich der kleinsten Iu benutzenden Impulswiederholungszeit ist, und die
Verzögerungszeit, die gleich der Impulswiederholungsleit ist, worin die Feststellung des zu verzögernden
Videosignals stattfand. Ebenfalls ist die digitale Doppellöschstufe 4Λ mit einer Kombinationsschaltung J5/4
»ersehen, worin eine Additionsschaltung 15, ein Verdoppler 16, sowie eine Additionsschaltung 17
•ufgenommen sind. Die mit Hilfe des Analog-Digital-Umsetzers 3/4 digitalisierten Signale werden sowohl
dem ersten Schieberegister 5' als auch der Additions-•chaltung
15 angeboten. Die digitalisierten Signale werden im Schieberegister 5' verzögert und danach
»owohl dem zweiten Schieberegister 5" als auch dem Verdoppler 16 zugeführt, wobei der Verdoppler 16 den
Wert jedes zugeführten digitalisierten Signals verdoppelt und danach invertiert. Ein durch das zweite
Schieberegister 5" verzögert abgegebenes Signal wird der Additionsschaltung 15 zugeführt, wo dieses Signal
und ein gleichzeitig durch den Analog-Digital-Umsetzer
**'* ßWitW.Wt »WO **·£,! ttll -.M*>UI. ti, «wttfc Wi Wfe. ..W. ~W...
Besonders für den Fall, bei dem das Impulsradargerät in der Lage ist, Sendeimpulse mit den vier genannten
Impulswiederholungszeiten zu erzeugen, soll das Verhalten der Doppellöschstufe ±A untersucht werden.
Gleichzeitig sollen hierbei nur die F.T.-Signale betrachtet werden, was, wie später erklärt wird, zulässig ist. Das
von der Additionsschaltung 15 erhaltene Signal wird «usammen mit dem vom Verdoppler 16 stammenden
Signal in der Additionsschaltung 17 zusammengefaßt in einer Funktion
zugehörige Echosignal festgestellt wird, Tr die Zeitdauer zwischen einem für jede Funktion F besonders
gewählten Zeitpunkt und dem Zeitpunkt darstellt, zu dem der das Echosignal hervorrufende Sendeimpuls
erzeugt wird, t die Laufzeit des Echosignals, k die Amplitude, ωο die Doppler-Kreisffequenz und φο eine
Phasenkonstante ist. Genannte Funktion F kann auch wie folgt geschrieben werden:
Abhängig von der Wahl von drei aufeinanderfolgenden Impulswiederholungszeiten sind folgende vier
Formen von F möglich:
F m f(TA, 0, t)+f(Tc TA+ Tb, I)-H(Tb, Ta, t),
wobei die entsprechenden Funktionswerte
wobei die entsprechenden Funktionswerte
f(TA, 0, t), [(Tc, TA + Tb, t)und {(Tb, Ta, t)
mit den gleichzeitig erhaltenen Ausgangsspannungen von dem zweiten Speicherelement 5", dem ersten
Speicherelement 5' bzw. dem Analog-Digital-Umsetzer 3 übereinstimmen. Genannte Funktionen stellen phasenempfindlich
demodulierte Videosignale dar und werden übereinstimmend mit dem folgenden Ausdruck
definiert:
F(Tp, Tr, t) = Jt sin [ω off+ 7>+ Tr)- φ0]
wobei 7>die Impulswiederholungszeit angibt, in der das [/(T1 + IT1T1 + T2,i)-Z(T,,T,.f)]
wobei 7>die Impulswiederholungszeit angibt, in der das [/(T1 + IT1T1 + T2,i)-Z(T,,T,.f)]
ir —r r/T- η
I=VJ IJ2.U.
n~r . ιττ »\τ
.MM τ ri,i2.irj
.MM τ ri,i2.irj
U(T2+ IT1T1+ T2+ IT1O-Z(T,+ IT1T21O]
IT1O1O-Z(T2+ IT1T1+ IT1O]
+ [Z(T11T1+ T2+ 2 IT1O-Z(T2+ IT1T1+ ΙΤ,Ο]
+ [Z(T11T1+ T2+ 2 IT1O-Z(T2+ IT1T1+ ΙΤ,Ο]
- IT1O1O-Z(T11T2+ ΙΤ,Ο]
+ Lf(T2J1 + T2+ ιτ,ο-Ζ(τ,.τ2+ ι r, o]
Die vier Funktionen Fi bis F4 weisen keine wesentlichen
Unterschiede auf. Die Funktion F2 wird durch Substition von Ti durch T2 und von T2 durch Ti +4Tin
der Funktion Fi erhalten.
Die Funktion Fz wird aus der Funktion Fi durch
Substition von T2 durch Τ2+ΔΤund die Funktion F4
durch Substition von Ti durch T2 und von T2 durch Ti
erhalten, wobei sowohl an die kommutative Eigenschaft
f(T„ Tb, t) = /JTa TA, t) = f(TA + Tb, 0, t)
gedacht werden muß als an die Tatsache, daß alle in ein und derselben Funktion F vorkommenden Phasenkonstanten
φο dieselben Werte haben müssen. Die Amplitude von dem ersten Teil der zu betrichtenden
- . . Hin ' Tl
2ks\n ,
während die Amplitude des zweiten Teils, nämlich: [Z(T1 + IT. T1 + T2.0) -J(T2, T11O]
gleich ist
2fcsin
IT)
Hieraus folgt, daß bei günstig gewählten Impulswiederholungszeiten
T2 und Ti+4 T die Anzahl der
Blindgeschwindigkeiten bei solch einem Impulsradargerät stark reduziert wird. Die übrigen drei Funktionen F2,
Fj und Ft besitzen nahezu dieselben Amplituden, da die
angegebenen Substitionen nahezu keine Änderung in den entsprechenden goniometrischen Funktionswerten
bringen.
Die in Fig.4A—4J wiedergegebenen Ausgangssignale
der Doppellöschstufe 4Λ beziehen sich jetzt nur auf F.T.-Signale (F) und S.T.-Signale (S). Die F.T.-Signale
nehmen, ungeachtet ob sie durch eine der beiden Speicherelemente 5' und 5" verzögert sind oder nicht,
stets dieselbe Position auf der Zeitbasis ein- Dagegen
nehmen die S.T.-Signale (S) und die zugehörigen gleichartigen Signale S'und S"infolge der wechselnden
Impulswiederholungszeiten jedesmal verschiedene Positionen auf der Zeitbasis ein, wie es z. B. in F i g. 4D zu
sehen ist, wo das unverzögerte Signal mit 53, das einmal
Verzögerte Signal mit Sh' und das zweimal verzögerte Signal mit S\" bezeichnet ist. Aus F i g. 4E ist erkennbar,
daß kein Signal auf derselben Position, wo sich das Signal S]" in Fig.4D auf der Zeitbasis befand, iö
vorhanden ist. Dagegen werden in Fig.4E wohl die
Positionen auf der Zeitbasis eingenommen, welche die Signale 52' bzw. Si in Fig.4d besaßen, und zwar durch
die mit den Signalen Si' bzw. S3 übereinstimmenden verzögerten Signale Si" bzw. 53'. Außerdem erscheint in
dieser Figur ein unverzögertes Signal St. Aus F i g. 4D bzw. 4E geht weiter hervor, daß nur die Signale Sj und
St" bzw. die Signale St und S?" Positionen auf der
Zeitbasis einnehmen, welche untereinander einen Zeitunterschied "on Δ "aufweisen. AuSer dem Signa! S?'
in Fig.4D und 53' in Fig.4E ist kein weiteres
S.T.-Signal aui der Zeitbasis vorhanden, mit dem ein
Positionsunterschied ΔΤ auf der Zeitbasis gebildet werden kann. Demzufolge ist die Doppellöschstufe 4Λ
nicht das geeignete Gerät, um darauf direkt eine Unterdrückungsschaltung _7 anzuschließen, weil die
genannten Signale S2' und 53' in dieser Schaltung 7 nicht
unterdrückt werden. Dieses Problem ist in der vorliegenden Ausführung durch die Aufnahme einer
koinzidenzschaltung 18 zwischen der Einheit IA und
de/ Unterdrückungsschaltung 7 aufgehoben worden, wobei die Koinzidenzschaltung 18 über einen Digital-Analog-Umsetzer
19 an die Einheit 2A angeschlossen ist Genannte Koinzidenzschaltung ^8 umfaßt die aus
einer Quantisiereinrichtung 38 und einer digitalen Speicherschaltung ^S zusammengestellte Einheit 25,
sowie einen mit der Kombination 25 verbundenen Komparator 20. Die genannte Quantisiereinrichtung 35
und die digitale Speicherschaltung 45 sind in der vorliegenden Ausführungsform als Standardimpulsgenerator
bzw. als Verzögerungsintegrator ausgeführt worden. Nur wenn ein Signal mit einem analogen
Cnonntinneweri Aar trr/KfX&r öle Aar Aaftniarta Qr*hit/All£>n-—r"—· σ- ■■---»—-· ο· "— -· —— *-"· *--" -*· — '■ ---'—
wert ist, dem Standardimpulsgenerator 35 angeboten wird, gibt dieser Generator einen Standardimpuls an
den Verzögerungsintegrator 45 ab. In dem Verzögerungsintegrator 45 sind eine Anzahl aktiver Speicherelemente
5a— 5n in Serienschaltung aufgenommen, diese Elemente sind von der gleichen Art, wie die, die in
den digitalen Speicherschaltungen 4_ und 4Λ in F i g. 1
bzw. F i g. 3 verwendet worden sind. Jedoch ist hierbei zu berücksichtigen, daß in der vorliegenden Ausführungsform
ein Standardimpuls zum Verzögerungsintegrator 45 geleitet wird, so daß jedes aktive Speicherelement
nur ein Schieberegister umfaßt Dagegen werden der Doppellöschstufe 4A_ Digitalwerte angeboten, die
zur Auswahl von dopplermodulierten Videosignalen aus den Störzeichen benötigt werden, so daß jedes der darin
aufgenommenen aktiven Speicherelemente mehrere parallelgeschaltete Schieberegister umfaßt Genannter
Verzögerungsintegrator 45 umfaßt außerdem eine Kombinationsschaltung 65, der außer einem direkt
durch den Standardimpulsgenerator 35 gelieferten Signal auch die durch jedes der aktiven Speicherelemente
5a—5η verzögerten Signale zugeführt werden.
Jedesmal wenn der Kombin2tionsschaltung 65 ein Signal angeboten wird, liefert diese einen Spannungsimpuls,
dessen Spannungswert von der zu diesem Zeitpunkt gleichzeitig zugeführten Anzahl Signale
abhängig ist. Die so erhaltenen Spannungsifnpulse sind nach Größe in Fig.5A — 5J wiedergegeben. Da die
Unterdrückungsschaltung 7 nicht durch die F.T.-Signale geschaltet wird, sind diese Signale für eine bessere
Übersicht nicht in den Figuren angegeben.
Die Doppellöschstufe 4Λ gibt jedesmal bei Zufuhr
eines digitalisierten Videosignals nacheinander das Signal selbst sowie zwei gleichartige Signale davon in
aufeinanderfolgenden !mpulswiederholungszeiten ab; deshalb nimmt in Fig.5B, bzw. 5C und 5D die Größe
der Signale Σ\ bzw. [Σ\ und 7Σ\, die von den Signalen Si
und in den vorkommenden Fällen von den zugehörigen gleichartigen Signalen (siehe Fig.4B —4D) abgeleitet
siad, jedesmal zu. Während der in F i g. 5B wiedergegebenen
Impulswiederholungszeit wird nur ein durch das S.T.-Signal Si (siehe F i g. 4B) bestimmter Standardinipuls
an die Kombinationsschaltung 65 abgegeben. In der darauffolgenden, in Fig.5C wiedergegebenen
impuls wiederholungszeii wird der vöii dem Signa! St
abgeleitete, über das Speicherelement 5Λ zugeführte Standardimpuls gleichzeitig mit dem von dem gleichartigen
Signal Si' abgeleiteten Standardimpuls der Kombinationsschaltung 65 angeboten, so daß der Wert
des Signals ιΣ\ in Fig.5C sich verdoppelt hat Auf
gleiche Weise erhält das Signal 22i in der folgenden
Impulswiederholungszeit (siehe F i g. 5D) einen dreifachen Wert Da während der in Fig.4E angegebenen
Impulswiederholungszeit kein Signal mit einer Position, die mit der Position von Signal Si übereinstimmt, auf der
Zeitbasis vorhanden ist, nimmt die Größe des Signals 32| in F i g. 5E nicht zu.
Die durch die Kombinationsschaltung 6ß erzeugten Spannungsimpulse werden den Komparatoren 20 und
20' zugeführt. Der Komparator 20' ist so ausgeführt, 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 Videosignalen nur bei einer,·· optimalen Signal/Rausch-Verhältnis
zusammen mit einer maximalen Unterdrükkung von Vielzeitechosignalen erfolgt R-S. Berkowitz
feiaha* \Ar\Aarn RoHar Anolvcic Fvqiijatinn anH .^vetpm
Design, 1965, Wiley, New York) gibt eine Erklär» ng für
eine Koinzidenzschaltung, welche bei gleichzeitiger Bewertung von maximal K Impulsen einen bestimmten
Schwellenwert bei π Impulsen hat Von einer solchen Koinzidenzschaltung gleich der, die als Einheit iS in
F i g. 3 aufgenommen ist ist bei einem optimalen Signal/Rausch-Verhältnis die Größe des genannten
Schwellenwertes empirisch mit der Formel π « \£/Κ
zu bestimmen, wobei die Falschsignalrate innerhalb der Grenzen 10 -10 und 10 -5 liegt und die Entdeckungschance
des Objektes zwischen 50% und 90% liegt Der Verzögerungsintegrator JkB_ enthält dabei in der
vorliegenden Ausführung zehn in Serie geschaltete aktive Speicherelemente 5a—5n, so daß die Schwelle
des Komparators 20 nach dem genannten Kriterium auf eine gleichzeitige Zufuhr von 1,5/10 Impulsen und damit
fünf Impulsen 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 Ausführungsform nicht brauchbar und kann im Hinblick auf
Impulsstörer 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 Impulswiederhoiungszeiten 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
4_S innerhalb eines Zeitraumes von zehn aufeinanderfolgenden Impulswiederholungszeiten, deren
Dauer mit der maximalen Verzögeningszeit des Verzögerungsintegrators 45 übereinstimmt, angeboten
werden. Obwuhl dann der Komparator 20' ebenfalls ein Signal abgibt, ist damit die Korrelationsschaltung j^noch
nicht wirksam; es muß daher ebenfalls um eine Zeitdauer Δ T später dem Komparator 20' ein zweites
Signal zugeführt werden. Dieses geschieht zum ersten Mal Li der dur:h F i g. 5F wiedergegebenen Periode, wo
die Signale \Σι bzw. 2Σι eine Amplitude besitzen, die den
vierfachen bzw. dreifachen Wert des Signals Σ, hat. Ebenfalls würde dann infolge desselben Rauschsignals
die Amplitude des Si^nsls 4—; in Fi1^SF nicht den
vierfachen, sondern den siebenfachen Wert des Signals X, betragen haben. Daher würden dann auch sicherlit.1
S.T.-Signa!e zum PPI 14 durchgelassen worden sein. 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 dergleichen Amplitude zum ersten Mal während der in Fig. 5F wiedergegebenen
Periode auftritt, kommt man zu der Schlußbetrachtung, daß die Größe des Schwellenwertes nicht auf η - 5,
sondern auf π = 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.-Signal mit gleicher Position auf der Zeitbasis innerhalb eines Zeitraumes von einigen
Impulswiederholungszeiten auftreten, daß das S.T.-Signal zum PPI 14 durchgelassen wird. Jedoch ist diese
Möglichkeit sehr klein und kann daher vernachlässigt werden. Das Erhöhen des Schwellenwertes von η = 5
nach /;=7 liefert nach Berkowitz, als Signal/Rausch Verhältnis ausgedrückt, nur einen Verlust von IdB. was
als gunstig bezeichnet werden kann. Außerdem erhält man durch die genannte F.rhöhung des Schwellenwertes
eine einfachere Unterdrückung von aperiodischen Störzeichen, so daß diese nahezu keine Möglichkeit
haben, das 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 Impulswieder
holungszeiten 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 ΔΤ verlangt wird, müssen die Impulswiederholungszeiten so angeordnet werden, dali
zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Impuls Wiederholungszeiten ein Zeitunterschied besteht, der
nicht mit ΔTübereinstimmt. Ein Τ,Τ.-Signal mit z.B.
einer Position t-T\ -(Ti -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 Δ T verschoben ist. Unterdrückung von Drittzeitechosignalen ist deshalb nur möglich, wenn die
Impulswiederhoiungszeiten Tt, Ti, Tt+,dTund Τι + ΔΤ
in dieser angegebenen Reihenfolge angeordnet werden.
Die möglicherweise auf der Zeitbasis vorkommenden Positionen sind gekennzeichnet durch: t— T\ — Ti,
t-Ti-Τ2-ΔΤ und f-Ti-T2-2zlT, wodurch die
Drittzeitechosignale auf dem PPI 14 unterdrückt werden können.
Von Vierzeitechosignalen erhält man die Position auf der Zeitbasis, indem die Laufzeit ium drei aufeinanderfolgende
Perioden vermindert v/'.rd, z. B.
[Ti + T2 + (T\ +ΔΤ)\ was mit einer Konstanten C
ίο übereinstimmt, die aus der Summe der vier Impulswiederholungszeiten
vermindert mit der noch nicht genannten Impulswiederholungszeit, in diesem Fall
T2+ΔΤ, besteht Die Position auf der Zeitbasis wird
dann angegeben durch t — Ο+(Τ2+ΔΤ), weshalb für die
Unterdrückung von Viertzeitechosignalen 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 ium vier Impulswiederholungszeiten
vermindert wir^ was der ^ensnnten Konstante C
entspricht, so daß eine gleiche Arbeitsweise der Unterdrückungsschaltung 7 erhalten wird, wie es bei
den F.T.-Signalen der Fall war. Deshalb sind die Fünftzeitechosignale auf dem PPI 14 nicht zu unterdrükken.
In der gleichen Weise kann man beweisen, daß außer den F.T.-Signalen auch noch (4n+l)r-Zeit-SignaIe mit
π — 1,2,... auf dem PPI 14 nicht unterdrückt werden
können, wenn zumindest die genannte Reihenfolge der vier Impulswiederholungszeiten eingehalten wird. Die
Tatsache, daß die {An+ I)f-Zeit-Signale 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 sechs Impulswiederholungszeiten
erzeugen kann, müssen diese Zeiten so gewählt werden, daß eine paarweise Verteilung dieser Zeiten möglich ist,
wobei jedesmal die zu einem Paar gehörenden Impulswiederholungszeiten untereinander einen Unterschied
von Δ Taufweisen. Dieses ist für eine zweckmäßij ge Arbeitsweise der Korrelationsschaltung 8 von
Wichtigkeil. Deshalb soll die folgende Reihe Impulswiederholungszeiten
Tl, Τι, Τι, Τ?+idT. Ti + ΔΤ und
Ti + 4Tauf Verwendbarkeit in dem Impulsradargerät
untersucht werden.
vt Es bedarf wohl keiner weiteren Erklärung, daß bei
Benutzung des genannten Impulsradargerätes die F.T.-Signale nicht unterdrückt werden.
Von ST Signalen erhält man die Position auf der Zeitbasis, indem die Laufzeit t um eine der genannten
Ii Impulswiederholungszeiten vermindert wird, so daß die
Möglichkeit »esteht. daß ST Signale mit einem
Positionsunterschicd von iJTauf der Zeitbasis vorkommen
und deshalb auf dem PPI 14 unterdrückt werden Hierbei muß der Verzögerungsintegrator 4ß und der
darauf angeschlossene Komparator 20 so günstig wie möglieh ausgelegt sein, damit die Darstellung von
Videosignalen bei maximaler Unterdrückung von Zweitzeitechosignalen und optimalem Signal/Rausch·'
Verhältnis geschieht.
T.T.'Signale haben eine Position, die erhalten wird,
indem die Laufzeit t um zwei aufeinanderfolgende Impulswiederholungszeiten vermindert wird, wobei die
impulswiederhoiungszeiten so angeordnet werden
müssen, daß bei jedem Signal ein anderes Signal mit dem Positionsunterschied von AT auf der Zeitbasis
möglich ist, welches für eine optimale Wirkungsweise der Korrelationsschaltung 8 für das Unterdrücken von
T.T.-Signalen erforderlich ist. Beginnt man die Reihe der
Impulswiederholungszeiten mit z. B. Ti und T2, dann
muß diese Reihe fortgesetzt werden mit T\ +A Τ und nicht mit 72+47; da man sonst keinen Positionsunterschied
von AT auf der Zeitbasis zwischen zwei aufeinanderfolgenden Signalen erhält Aus demselben
Grunde wird diese Reihe Impulswiederholungszeiten fortgesetzt mit aufeinanderfolgend T2+ATund 71. Die
erhaltene Reihe sieht dann wie folgt aus: 71, T2, T,+AT,
Ti+AT, 71 usw. Aus dieser Reihe ergibt sich, daß ein
Hinzufügen von zwei abweichenden Impulswiederholungszeiten wie Tz und T3+4Teinen negativen Einfluß
auf die Arbeitsweise der Korrelationsschaltung 8 für das Unterdrücken von Drittzeitsignalen auf dem PPI 14 hat.
Wie immer auch die Reihe der Impulswiederholungszeiten beginnt, es bleibt jedesmal ein drittes Paar
abweichender Impulswiederholungszeiten übrig, so daß keine genügende Unterdrückung von T.T.-Signalen
erhalten wird, wenn b'endeimpulse mit sechs Impulswiederholungszeiten erzeugt werden.
Viertzeitechosignale besitzen auf der Zeitbasis eine Position, die erhalten wird, indem die Laufzeit f um drei
aufeinanderfolgende Impulswiederholungszeiten vermindert wird, bei denen keine zwei Zeiten mit einem
Zeitunterschied von A Tvorkommen dürfen, und wobei
von den jeweils vier aufeinanderfolgenden Impuls-Wiederholungszeiten die erste und die letzte Impulswiederholungszeit
einen Unterschied von Δ Γ aufweisen müssen, was einer optimalen Arbeitsweise der Korrelationsschaltung
8 für das Unterdrücken von Viertzeitechosignalen auf dem PPI zugute kommt. Hierfür ji
kommen dann nur die folgenden zwei Reihen Impulswiederholungszeiten in Betracht: Γι, Τ2+ΔΤ, 7Ί,
71+47; Ti, Ti+AT, Ti usw. und die Reihe T1, T2. T1.
Tl+AT.T2 + AT,T}+AT,Tlusw.
Die Position von Fünftzeilechosignalen auf der -to Zeitbasis wird erhalten, indem die Laufzeit t um vier
aufeinanderfolgende Impulswiederholungszeiten, z. B. Γ,, T2+ AT, Τ,, T,+AT, 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
T2, T1+AT. Daher wird die Position von
Fünftzeitechosignalen auf der Zei'basis in diesem Fall angegeben mit: t-O+T2+Ti+AT. Ebenfalls wie bei
den 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. 71, T2+AT, 7j,
Ti +AT, T2 und deshalb mit C'-fT^+AT) 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 In f-Zeit-Echosignale mit η = 1, 2, 3 usw. bei Anwendung
der genannten Reihen von impulswiederholungszeiten auf dem PPI 14 unterdrückt werden können, was
also 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 Impulsradargeräi mit mehr als sechs Impulswiederholungszeiten erwartet
werden.
Abschließend sei noch bemerkt, daß bei Feststellung 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 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. Wäre beabsichtigt, nur diese Vielzeitechosignale
zu unterdrücken, dann genügte bereits ein Impulsradargerät wie beschrieben anhand von Fig.3, bei dem
jedoch der Komparator 20' sowie die Unterdrückungsschaltung 7 weggelassen sind und der PPI 14 direkt an
den Komparator 20 angeschlossen ist Vorzugsweise benutzt man hier ein Impulsradargerät, bei dem die
Sendeimpulse mit Impulswiederholungszeiten, die willkürlich zwischen zwei Grenzwerten variieren können,
erzeugt werden, und zwar nach einem Muster, das sich nach einigen zehnfachen Impulswiederholungszeiten
wiederholt. Außerdem entsteht hierbei noch der Vorteil, daß beim Löschstufenverfahren von festen Echos
nahezu keine Bündgeschwindigkeiten mehr auftreten.
llicr/u } Mhilt Zeichnungen
030 240/162
Claims (6)
1. Impulsradargerät, mit einer Sende- und Empfangseinrichtung, dessen Sendseinrichtung aufeinanderfolgende
Sendeimpulse mit mindestens zwei sich abwechselnden Impulswiederholungszeiten erzeugt und das zumindest mit einer (ersten)
Kombination einer Quantisiereinrichtung mit einer digitalen Speicherschaltung sowie mit einer Unterdrückungsschaltung
versehen ist, mit deren Hilfe von Vielzeitechos erhaltene Videosignale auf dem
PPI-Schirm unterdrückt werden, wobei in der digitalen Speicherschaltung zumindest ein aktives
Speicherelement und eine Kombinationsschaltung enthalten sind, von denen der Kombinationsschaltung
nacheinander die über die Quantisiereinrichtung zugeführten Videosignale sowohl direkt als
auch über das Speicherelement zugeführt werden, und das SDeicherelement jedesmal von dem
Zeitpunkt an. zu dem ein Sendeimpuls erzeugt wird, nur während einer bestimmten Zeit, weiche höchstens
mit der kleinsten benutzten Impulswiederholungszeit übereinstimmt, wirksam ist, damit jedem
fcugeführten quantisierten Videosignal, außer einer Verzögerung mit der genannten bestimmten Zeit,
eine zusätzliche Verzögerung n.itgegeben wird, die von einem in der genannten bestimmten Zeit
auftretenden Ruhezustand des Speicherelementes herrührt, und wobei die Unterdrückungsschaltung
eine Torschaltung aufweist, dadurch gekennte ich net, uaß die Unterdrückungsschaltung (7)
mit einem Verzögerur.gselen .nt (9) und einer Korrelationsschaltung (8) versehen ist und die von
der digitalen Speicherschaltung (-''stammenden und der Unterdrückungsschaltung (7) zugeführten Videosignale
sowohl dem Verzögerungselement (9) als auch der Korrelationsschaltung (8) angeboten
werden, und daß die Korrelationsschaltung (8) beim Empfang von jeweils zwei Videosignalen, die
einander direkt mit einem Abstand folgen, der mit dem kleinstmöglichen Zeitunterschied zwischen den
tu benutzenden Impulswiederholungszeiten übereinstimmt, veranlaßt, daß die Torschaltung (10) den
Zugang zum PPI-Schirm (14) für die korrespondierenden, über das Verzögerungselement (9) zugeführten
Videosignale sperrt.
2. Impulsradargerät nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Korrelationsschaltung (8)
mit zwei in Serie geschalteten Verzögerungselemenlen (11, It') versehen ist, deren jeweilige Verzöge
iungszeit mit dem kleinstmöglichen Zeitunterschied twischen den zu benutzenden Impulswiederholungsteiten
übereinstimmt, und daß jedes Verzögerungstlement (11 bzw. 1Γ) mit einer UND-Schaltung (12
fczw. 12') überbrückt ist, mit deren Ausgangsspan-Dungen
die Torschaltung (10) über eine gemeinsame ODER-Schaltung(13) gesteuert wird.
3. Impulsradargerät nach Anspruch I oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die digitale Speicher-Schaltung (4) als Verzögerungsintegratof (AB)
ausgeführt ist, welcher eine Anzahl in Serie geschalteter aktiver Speicherelemente (5a-5n)
enthält, daß zwischen der digitalen Speicherschaltung (4B) und der Unterdrückungsschaltung (7) zwei
Kömparatoren (20' und 20) liegen, an die die Korrelationsschaltung (8) und das Verzögerungselement
(9) getrennt angeschlossen sind, und daß der mit der Korrelationsschaltung (8) verbundene
Komparator (20') einen Schwellenwert aufweist, der im Höchstfalle mit dem Schwellenwert des mit dem
Verzögerungselement (9) verbundenen Komparators (20) übereinstimmt, und die Quantisiereinrichtung
(3B) für jedes zugeführte, einen bestimmten Schwellenwert überschreitende Videosignal einen
Standardvideoimpuls erzeugt, der sowohl direkt, als auch von mindestens einem der zum Verzögrrungs-η
integrator (4B) gehörenden Speicherelemente (5a-5η) verzögert an die zugehörige Kombinationsschaltung
(6B) geführt wird, von welcher das Ausgangssignal beiden Komparatoren (20 und 20')
angeboten wird.
ΐϊ
4. Impulsradargerät nach Anspruch 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Empfangseinrichtung
(1) und der ersten Kombination (2B) eine entsprechende zweite Kombination (2A)
vorgesehen ist und die Quantisiereinrichtung (3) als Analog-Digital-Umsetzer (3A) und die digitale
Speicherschaltung (4) als Doppellöschstufe (4A) ausgeführt sind, und daß die erste Kombination (2B)
mittels eines Digital-Analog-Umsetzers (19) mit der zweiten Kombination (2/4Jgekoppelt ist
>5
5. Impulsradargerät nach einem der vorstehenden
Ansprüche, bei dem die Sendeeinrichtung aufeinanderfolgende
Sea4eimpulse mit sicn nach einer geraden Anzahl abwechselnden Impulswiederholungszeiten
erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß
ίο eine solche paarweise Verteilung der Impulswiederholungszeiten
(T, T+ATbzw. Tu T\ + ΔΤ oder T2,
Τι + Δ T) ermöglicht ist, daß jedesmal zwischen zwei
in dieser Form kombinierten Zeiten der kleinstmögliche Zeitunterschied (Δ T) vorhanden ist.
j->
6. Impulsradargerät nach Anspruch 5, bei dem die
Sendeeinrichtung aufeinanderfolgende Sendeimpulse mit vier sich abwechselnden Impulswiederholungszeiten
erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils drei aufeinanderfolgende Impulswiederholungszeiten
aus zwei zu einem Paar zu kombinierenden Impulswiederholungszeiten (Ti, 7Ί -t-zirbzw. T2.
T2 + Δ 77bestehen, zwischen denen eine zum anderen
Paar (T2, T2+ ΔΤ bzw. 71, Τ+ΔΤ) gehörende
Impuls Wiederholungszeit auftritt.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NLAANVRAGE7205560,A NL169520C (nl) | 1972-04-25 | 1972-04-25 | Impulsradarapparaat. |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2319636A1 DE2319636A1 (de) | 1973-11-15 |
| DE2319636B2 DE2319636B2 (de) | 1980-01-31 |
| DE2319636C3 true DE2319636C3 (de) | 1980-10-02 |
Family
ID=19815909
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE2319636A Expired DE2319636C3 (de) | 1972-04-25 | 1973-04-18 | Impulsradargerät mit abwechselnden Impulswiederholungszeiten und Vielzeitechounterdriickung |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US3855593A (de) |
| JP (1) | JPS5512993B2 (de) |
| AU (1) | AU475772B2 (de) |
| BE (1) | BE798444A (de) |
| CA (1) | CA1000388A (de) |
| CH (1) | CH553986A (de) |
| DE (1) | DE2319636C3 (de) |
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