DE2428379C3

DE2428379C3 - Circuit arrangement for suppressing weather echoes in a target tracking pulse Doppler radar device

Info

Publication number: DE2428379C3
Application number: DE19742428379
Authority: DE
Inventors: Hanspeter Dipl-Ing Geroldswil Kuepfer (Schweiz)
Original assignee: Siemens-Albis AG, Zurich (Schweiz)
Priority date: 1973-06-14
Filing date: 1974-06-12
Publication date: 1978-01-26

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Unterdrückung der von Wetterechos herrührenden Dopplersignale in einem Zielverfolgungs-Impuls-Doppler-Radargerät, bei welcher Schaltungsanordnung eine im Seitenwinkel und/oder Höhenwinkel und/oder in der Distanz gegenüber einem Verfolgungsfenster verschobene Ausblendung eines Meßfensters sowie eine Messung der Intensität und des Frequenzschwerpunktes dieser Wetterecho-Dopplersignale erfolgt. The present invention relates to a circuit arrangement for suppressing weather echoes resulting Doppler signals in a tracking pulse Doppler radar device, in which circuit arrangement a masking of a measurement window shifted in the lateral angle and / or elevation angle and / or in the distance with respect to a tracking window and the intensity and the center of frequency of these weather echo Doppler signals are measured.

Beim Betrieb von Radargeräten im Bereich von Regenzonen kann bekanntlich neben einer zusätzlichen Streckendämpfung eine Verminderung der Meßgenauigkeit und der Reichweite auftreten, welche durch »Clutter« (Wetterecho) verursacht wird. Die bei Doppler-Radargeräten bekannte Festzeichenunterdrückung läßt sich nur beschränkt zur Unterdrückung von Wetterechos anwenden, da das Dopplerfrequenzspektrum der Wetterechos neben der Frequenz Null (echtes Festzeichen) auch einen Leistungsanteil mit von Null verschiedenen Frequenzen aufweist.When operating radar devices in the area of rain zones, as is well known, in addition to an additional Path attenuation a reduction of the measurement accuracy and the range occur, which by "Clutter" (weather echo) is caused. Fixed-character suppression known from Doppler radars can only be used to a limited extent for suppressing weather echoes, since the Doppler frequency spectrum of the weather echoes in addition to the frequency zero (real fixed signal) also a power component with of Has zero different frequencies.

Aus DT-AS 12 13 495 ist eine Anordnung bekannt, die bei mobilen Doppler-Radaranlagen während der Fahrt eine Clutterunterdrückung zuläßt. Zu diesem Zweck wird ein kohärenter Oszillator auf einen Clutterecho-Signalimpuls phasensynchronisiert, so daß die Eigenbewegungskomponente fortwährend kompensiert ist Außerdem können durch diese Anordnung Wetterechos kompensiert werden, falls der kohärente Oszillator auf einen von einer Wolke stammenden Echoimpuls synchronisiert wird. Ein derartiges externkohärentes System eignet sich insbesondere für Flugzeugradaranlagen, da damit eine Bodenechounterdrückung möglich istFrom DT-AS 12 13 495 an arrangement is known which allows clutter suppression in mobile Doppler radar systems while driving. For this purpose, a coherent oscillator is phase-locked to a clutter echo signal pulse so that the self-motion component is continuously compensated.In addition , this arrangement can compensate for weather echoes if the coherent oscillator is synchronized to an echo pulse originating from a cloud. Such an externally coherent system is particularly suitable for aircraft radar systems, since it enables ground echo suppression

ίο DT-OS 21 33 395 beschreibt ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zur Kompensation des Einflusses der Eigenbewegung der Sende-Empfangs-Antenne einer internkohärenten Impuls-Doppler-Radaranlage auf die Festzielausblendung. Um eine Kompensation des Einflusses derartiger Relativbewegungen durchführen zu können, wird eine sogenannte Kompensationsfrequenz im Vorzeichen und Betrag bestimmt Die Vorzeichenbestimmung wird durch ein Verschieben der Frequenz des kohärenten Oszillators ermöglicht. Dies bewirkt einerseits eine Einengung der Kompensationsfrequenz im gesamten Kompensationsbereich um ein Viertel der Impulswiederholungsfrequenz und bedingt andererseits eine Zwei-Kanal-Auswertung. Zur Einstellung der richtigen Kompensationsgröße (Frequenz) dienen mehrere durch Frequenzdiskriminatoren gespeiste Regelsysteme. Das beschriebene Verfahren ist relativ aufwendig und erscheint zur Wetterechokompensation bei stationären oder mobilen Radaranlagen im stationären Betrieb wenig geeignet.ίο DT-OS 21 33 395 describes a method and a Circuit arrangement to compensate for the influence of the own movement of the transmitting / receiving antenna an internally coherent impulse Doppler radar system on fixed target masking. About compensation To be able to carry out the influence of such relative movements, a so-called compensation frequency is determined in terms of sign and amount The sign determination is made possible by shifting the frequency of the coherent oscillator. this causes on the one hand a narrowing of the compensation frequency in the entire compensation range by a Quarter of the pulse repetition frequency and, on the other hand, requires a two-channel evaluation. To recruitment the correct compensation quantity (frequency) is provided by several fed by frequency discriminators Control systems. The method described is relatively complex and appears to compensate for weather echoes Not very suitable for stationary or mobile radar systems in stationary operation.

)o Im weiteren ist durch DT-AS 2141 589 ein Radarsystem mit Festzeichenunterdrückung bekannt. In diesem Radarsystem wird die Phasenänderung, hervorgerufen durch Wetterechos von bewegten Wolken in der Amplitude und im Vorzeichen erfaßt und über einen ) o Furthermore, a radar system with fixed-character suppression is known from DT-AS 2141 589. In this radar system, the phase change, caused by weather echoes from moving clouds, is recorded in amplitude and sign and via a

.15 Phasenschieber in einem Regelkreis entgegen der Signalflußrichtung des Nutzsignals eingekoppelt..15 phase shifter coupled into a control loop against the direction of signal flow of the useful signal.

Die vorliegende Erfindung bezweckt die Schaffung einer Schaltungsanordnung zur selbsttätigen Kompensation von Wetterechos in einem ortsfesten oder mindestens während einer Zielauswertung unbewegten Zielverfolgungs-Impuls-Doppler-Radargerät. Die auftretenden Wetterecho-Dopplersignale sollen in einem weiten Frequenzbereich eliminiert werden können; die Anordnung soll ohne aufwendige Regelkreise sein und die Stabilität der Dopplersignalauswertung nicht beeinträchtigen. The present invention aims to create a circuit arrangement for automatic compensation of weather echoes in a stationary or at least immobile during a target evaluation Tracking pulse doppler radar. The weather echo Doppler signals that occur are intended to be in one wide frequency range can be eliminated; the arrangement should be without complex control loops and do not affect the stability of the Doppler signal evaluation.

Die erfinderische Schaltungsanordnung ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Auswerteeinrichtung vorhanden ist, welche ein Signal erzeugt, sofern der Frequenzschwerpunkt des Dopplersignals im Meßfenster unterhalb einer Frequenzschwelle liegt und sofern gleichzeitig dieses Dopplersignal einen Amplitudengrenzwert überschreitet, und daß in einem Empfangskanal bzw. im Referenzkanal eine Kompensationseinrichtung vorhanden ist, welche, während der Zeitspanne des Meßfensters, zyklisch umgeschalteten, quantisierten Kompensationsgrößen entsprechend, die Frequenz bzw. die Phase beeinflußt und welche bei vorhandenem Signal die Kompensationsgröße speichert und während der Dauer des Verfolgungsfensters wirksam werden läßt.The inventive circuit arrangement is characterized in that an evaluation device is present which generates a signal, provided that the frequency center of the Doppler signal is in the measurement window lies below a frequency threshold and provided that this Doppler signal has an amplitude limit value at the same time exceeds, and that a compensation device in a receiving channel or in the reference channel is present, which, during the period of the measurement window, cyclically switched, quantized Corresponding compensation variables, which influences the frequency or the phase and which if there is one Signal stores the compensation quantity and takes effect for the duration of the tracking window leaves.

Die erfinderische Lösung weist den Vorteil auf, daß unabhängig von der auftretenden Phasenänderung der Wetterecho-Dopplersignale alle möglichen Kompensa-The inventive solution has the advantage that regardless of the phase change that occurs Weather echo Doppler signals all possible compensation

('5 tions-Phasenschrittgrößen einem Phasenschieber zugeführt werden und aus diesen Phasenschrittgrößen die optimale Kompensationsgröße selbsttätig bestimmt wird.('5 tion phase step sizes fed to a phase shifter and from these phase step sizes the optimal compensation variable is determined automatically will.

Die Schaltungsanordnung läßt sich in digitaler Technik realisieren und kompensiert auch rasch ändernde Wetterecho-Dopplersignale störungsfrei.The circuit arrangement can be implemented using digital technology and also compensates quickly changing weather echo Doppler signals without interference.

Anhand der Zeichnung wird im folgenden ein Ausführungsbeispiel einer Schaltungsanordnung zur Unterdrückung von Wetterechos in einem Puls-Doppler-Folge-Radargerät näher erläutert.Based on the drawing, an embodiment of a circuit arrangement is shown below Suppression of weather echoes in a pulse Doppler tracking radar device explained in more detail.

F i g. 1 zeigt ein Blockschema einer solchen Schaltungsanordnung, bei der das Wettermeßfenster in der Distanz gegenüber dem Distanzfenster verschoben ist;F i g. 1 shows a block diagram of such a circuit arrangement in which the weather measuring window in FIG Distance is shifted relative to the distance window;

Fig.2 zeigt den Aufbau der Einrichtung zur Erzeugung eines Kompensationssignals sowie der Einrichtung zur Veränderung der Frequenz bzw. Phase im Kanal des Referenzsignals;Fig.2 shows the structure of the device for Generation of a compensation signal and the device for changing the frequency or phase in the channel of the reference signal;

Fig.3 stellt die in der Schaltungsanordnung gemäß den F i g. 1 und 2 vorkommenden Signale dar;FIG. 3 represents the circuit arrangement according to FIGS. 1 and 2 represent occurring signals;

Fig.4 zeigt ein Blockschema einer solchen Schaltungsanordnung, bei der das Wettermeßfenster in der Elevation oder im Azimut gegenüber dem Distanzfenster verschoben ist.4 shows a block diagram of such a circuit arrangement, in which the weather measuring window in elevation or in azimuth compared to the distance window is shifted.

Die in Fig.) dargestellte Anordnung weist einen Mikrowellensender 7 auf, der im Takt einer Impulswiederholungsfrequenz fR Sendeimpulse erzeugt. Diese werden über die Sende-Empfangs-Umschaltung 2 der Antenne 1 zugeführt, welche dieselben abstrahlt. Die Impulswiederholungsfrequenz fR wird in einem Impulswiederholungsfrequenz-Generator 9 erzeugt. Die von der Antenne 1 empfangenen Echosignale gelangen über die Sende-Empfangs-Umschaltung 2 auf einen Mischer 4. In diesem wird das Empfangssignal mit der Frequenz fo eines Lokaloszillators 6 gemischt. Das dabei entstehende Zwischenfrequenzsignal wird in einem anschließenden Zwischenfrequenzverstärker 5 verstärkt und als Signal 5-4 einem Phasen-Amplitudendemodulator 12 zugeführt. Als zweites Signal wird dem Phasen-Amplitudendemodulator 12 ein Referenzsignal SB zugeführt. Dieses Signal SB wird folgendermaßen erzeugt: Im Sender 7 wird ein Teil des Sendesignals abgezweigt und in einen separaten Mischer 8 ebenfalls mit der Frequenz Fo des Oszillators 6 gemischt. Mit dem auf diese Weise erzeugten Zwischenfrequenz-Impulssignal wird ein Kohärenzoszillator IO angestoßen, welcher die Phasenlage des Sendesignals speichert, indem er bis zum Ende der Wiederholungsperiode weiterschwingt. Am Ausgang des Kohärenzoszillators 10 ist ein Modulator 11 angeschlossen, dessen Ausgang das Referenzsignal SB an den Phasen-Amplitudendemodulator 12 abgibt. Der Modulator 11 dient zur Korrektur der Frequenz bzw. der Phase des Referenzsignals SR The arrangement shown in FIG. 1 has a microwave transmitter 7 which generates transmission pulses in the cycle of a pulse repetition frequency fR. These are fed via the transmit / receive switch 2 to the antenna 1, which emits the same. The pulse repetition frequency fR is generated in a pulse repetition frequency generator 9. The echo signals received by the antenna 1 pass via the transmit / receive switchover 2 to a mixer 4. In this mixer 4, the received signal is mixed with the frequency fo of a local oscillator 6. The resulting intermediate frequency signal is amplified in a subsequent intermediate frequency amplifier 5 and fed as signal 5-4 to a phase amplitude demodulator 12. A reference signal SB is fed to the phase amplitude demodulator 12 as the second signal. This signal SB is generated as follows: Part of the transmission signal is branched off in the transmitter 7 and also mixed with the frequency Fo of the oscillator 6 in a separate mixer 8. With the intermediate-frequency pulse signal generated in this way, a coherence oscillator IO is triggered, which stores the phase position of the transmission signal by continuing to oscillate until the end of the repetition period. A modulator 11 is connected to the output of the coherence oscillator 10, the output of which sends the reference signal SB to the phase-amplitude demodulator 12. The modulator 11 is used to correct the frequency or the phase of the reference signal SR

Am Ausgang des Phasen-Amplitudendemodulators 12 ist einerseits ein Distanztor 14 und andererseits ein Meßtor 17 angeschlossen. Das Distanztor 14 blendet ein Distanzfenster aus. Ein mit dem Distanztor 14 in Verbindung stehendes Distanzverfolgungssystem 15 steuert das Distanztor 14 derart, daß das Flugkörperecho stets in der Mitte des Distanzfensters liegt. Das vom Distanztor 14 durchgelassende Signal beinhaltet sowohl das Echo des Flugkörpers als auch die Wetterechos und gelangt zu einer MTI-Schaltung 16, welche die Festzeichen unterdrückt und am Ausgang ein Videosignal 516 abgibt. Am Eingang D des Distanzverfolgungssystems 15 wird der Distanzwert eingegeben.At the output of the phase-amplitude demodulator 12 there is on the one hand a distance gate 14 and on the other hand a Test port 17 connected. The distance gate 14 hides a distance window. One with the distance gate 14 in Connected distance tracking system 15 controls the distance gate 14 so that the missile echo always lies in the middle of the distance window. The signal transmitted by the distance gate 14 includes both the echo of the missile and the weather echoes and arrives at an MTI circuit 16, which suppresses the fixed characters and emits a video signal 516 at the output. At input D of the distance tracking system 15 the distance value is entered.

Das Meßtor 17 steht ebenfalls mit dem Distanzverfolgungssystem 15 in Verbindung, welches das Meßtor 17 derart steuert, daß das erzeugte Meßfenster zeitlich an das vom Verfolgungstor 14 erzeugte Distanzfenster anschließt, d. h., daß das MeGfenster vom Radargerät weiter entfernt ist als das Disianzfenster.The measuring port 17 is also connected to the distance tracking system 15, which the measuring port 17 controls in such a way that the measurement window generated is timed to the distance window generated by the tracking gate 14 connects, d. that is, the MeG window is further away from the radar than the disance window.

Das vom Meßtor 17 durchgelassene Signal beinhaltet nur die Wetterechos und gelangt auf eine Auswerteeinrichtung 18. Diese Einrichtung erzeugt ein Signal S18, welches dem Modulator 11 zugeführt wird.The signal let through by the measuring gate 17 contains only the weather echoes and is sent to an evaluation device 18. This device generates a signal S18, which is fed to the modulator 11.

Die Anordnung funktioniert nun folgendermaßen:
Im Mischer 8 wird ein Referenzsignal SB erzeugt, welches eine Frequenz entsprechend der Differenz aus der Sendefrequenz fs und der Oszillaiorfrequenz fo The arrangement now works as follows:
In the mixer 8, a reference signal SB is generated, which has a frequency corresponding to the difference between the transmission frequency fs and the oscillation frequency fo

ίο aufweist. Im Mischer 4 wird aus dem jeweiligen Echosignal und dem Oszillatorsignal ein Zwischenfrequenzsignal SA erzeugt, dessen Frequenz um die Dopplerfrequenz von der frequenz des Referenzsignals SB verschieden ist. Der Phasen-Amplitudendemodulator 12 erzeugt aus den beiden Signalen ein Videodopplersignal. Aus diesem Signal tastet das Distanztor 14 den im Distanzfenster liegenden Bereich aus und führt ihn der MTI-Schaltung 16 zu. Diese Schaltung unterdrückt in bekannter Weise die von einem unbeweglichen Körper stammenden und deshalb von Puls zu Puls konstanten Videosignale. Die von einem bewegten Flugkörper stammenden und von Puls zu Puls verschiedenen Videosignale dagegen werden nicht unterdrückt und können ausgewertet werden.ίο has. In the mixer 4, an intermediate frequency signal SA is generated from the respective echo signal and the oscillator signal, the frequency of which is different from the frequency of the reference signal SB by the Doppler frequency. The phase-amplitude demodulator 12 generates a video Doppler signal from the two signals. From this signal, the distance gate 14 scans the area lying in the distance window and feeds it to the MTI circuit 16. This circuit suppresses in a known manner the video signals originating from an immobile body and therefore constant from pulse to pulse. The video signals originating from a moving missile and differing from pulse to pulse, on the other hand, are not suppressed and can be evaluated.

Die von bewegten Regenzonen slammenden Störechos stellen keine echten Festzeichen dar und werden deshalb ohne besondere Maßnahmen in der MTI-Schaltung 16 praktisch nicht unierdrückt. Die störenden Regenechos werden nun mit Hilfe der neuen SchaltungThe false echoes slamming from moving rain zones do not represent and will not be a real fixed sign therefore practically not unpressurized in the MTI circuit 16 without special measures. The disturbing ones Rain echoes are now using the new circuit

ίο ebenfalls unterdrückt, und zwar auf folgende Weise: Die im Bereich des Meßfensters liegenden Regenechos werden durch das Meßtor 17 ausgeblendet. Aus diesem Videosignal wird nun ein Signal 518 abgeleitet, welches die Kompensation im Modulator U derart steuert, daßίο also suppressed, in the following way: The Rain echoes lying in the area of the measuring window are masked out by the measuring gate 17. For this Video signal, a signal 518 is now derived, which the compensation in the modulator U controls such that

.^ die MTI-Schaltung 16 die frequenzmäßig verschobenen Wetterdopplersignale unterdrücken kann.. ^ the MTI circuit 16 shifted in frequency Can suppress weather Doppler signals.

Die Kompensation der Regenechos kann an verschiedenen Punkten der Anordnung vorgenommen werden. Passende Kompensationsmittel, z. B. Einseitenband-Modulatoren, können anstelle des in Fig. I gezeigten Modulators U an den eingezeichneten Punkten A bis E eingeschaltet werden. Es wäre zudem möglich, die Frequenz des Kohärenzoszillators 10, des Lokaloszillators 6 oder des Senders 7 zu beeinflussen.The compensation of the rain echoes can be carried out at various points in the arrangement. Suitable compensation means, e.g. B. SSB modulators can be turned on instead of that shown in Fig. I modulator U at the marked points A to E. It would also be possible to influence the frequency of the coherence oscillator 10, the local oscillator 6 or the transmitter 7.

Der Aufbau der im vorliegenden Beispiel verwendeten Auswerteschaltung 18 sowie des Modulators 11 ist in Fig. 2dargestellt.The structure of the evaluation circuit 18 used in the present example and of the modulator 11 is shown in FIG Fig. 2 shown.

In der Auswerteschaltung 18 sind ein Hochpaßfilter 21 und ein Tiefpaßfilter 20 vorhanden, denen das vom Meßtor 17 durchgelassene Signal zugeleitet wird. Mittels der Hoch- und Tiefpaßfilter 20 und 21 wird eine Frequenzschwelle gebildet. Es wird der Fall angenommen, daß Wetterechos mit einem Dopplerfrequenzschwerpunkt <fg von der MTI-Schaltung *6 genügend unterdrückt werden. Die Frequenzschwelle liegt bei fg. Es wird durch diese Schwelle untersucht, ob der Schwerpunkt des Wetterdoppler-Frequenzspektrums unter- oder oberhalb von /fliegt. An den Ausgängen der Hoch- und Tiefpaßfilter 20 und 21 ist je eine Gleichrichterschaltung 40,41 mit zugehörigen Siebgliedern angeschlossen. Die von diesen Gleichrichterschaltungen 40,41 abgegebenen Gleichspannungen 540 und 541 sind auf einen Differenzverstärker, auch Differentialverstärker genannt, 44 geführt. Die von der Gleici.richterschaltung 40 abgegebene Spannung 540 ist zudem auf den einen Eingang eines weiteren Differentialverstärkers 42 geführt. Am zweiten Eingang dieses Differentialverstärkers 42 ist eine Schwellen-In the evaluation circuit 18 there are a high-pass filter 21 and a low-pass filter 20, to which the signal passed by the measuring port 17 is fed. A frequency threshold is formed by means of the high-pass and low-pass filters 20 and 21. It is assumed that weather echoes with a Doppler frequency center of gravity <fg are sufficiently suppressed by the MTI circuit * 6. The frequency threshold is fg. This threshold is used to examine whether the center of gravity of the weather Doppler frequency spectrum flies below or above /. A rectifier circuit 40, 41 with associated filter elements is connected to the outputs of the high-pass and low-pass filters 20 and 21. The DC voltages 540 and 541 output by these rectifier circuits 40, 41 are fed to a differential amplifier, also called a differential amplifier 44. The voltage 540 output by the rectifier circuit 40 is also fed to one input of a further differential amplifier 42. At the second input of this differential amplifier 42 is a threshold

spannung US angeschlossen. Die Ausgänge der Differentialverstärker 42, 44 sind mit Eingängen eines UND-Tores 43 verbunden, dessen Ausgang ein Sginal 518 an den Modulator 11 abgibt.voltage US connected. The outputs of the differential amplifiers 42, 44 are connected to inputs of an AND gate 43, the output of which sends a signal 518 to the modulator 11.

Der Modulator 11 ist als digital ansteuerbarer Phasenschieber ausgebildet, welcher in die Verbindung zwischen dem Kohärenzoszillator 10 und dem Phasen-Amplitudendemodulator 12 eingeschaltet ist. Er enthält drei binär gestaffelte, in Serie geschaltete und durch Steuerspannungen ein- und ausschaltbare Phasenschieber 29, 30, 31, wovon jeder eine Phasendrehung von 2" · 45° verursacht. Die drei Steuereingänge der Phasenschieber 29, 30, 31 stehen mit den drei niederwertigsten Ausgängen einer digitalen Multiplizierschaltung 27 in Verbindung. Der eine Eingang der Multiplizierschaltung 27 ist über einen als Codierer wirkenden 8 :1-Zahler 25 an die Impulswiederholungsfrequenz fR angeschlossen. Der zweite Lingang der Multiplizierschaltung 27 ist über einen Umschalter 37 entweder am Ausgang einer Speicherschaltung 24 oder am Ausgang eines als Codierer wirkenden Zählers 23 anschaltbar. Dieser Zähler 23 ist über einen 256 :1 -Zähler 26 an der Impulswiederholungsfrequenz fR angeschlossen. Der Umschalter 37 ist durch zwei aus dem Distanzverfolgungssystem 15 stammende Signale 515Λ und .S'15ß umschaltbar. Das Signal SXSA bewirkt, da[ der Umschalter 37 während der Dauer des Distanzfcn slers die Ausgänge der Speicherschaltung 24 auf die Eingänge der Multiplizierschaltung 27 durchschaltet Das Signal S15ß bewirkt, daß der Umschalter 37 während der Dauer des Meßfensters die Ausgänge des Zählers 23 auf die Eingänge der Multiplizierschaltung 27 durchschallet. Die Eingänge der Speicherschaltung 24 sind über einen Schalter 38 mit den Ausgängen des Zählers 23 verbunden. Der Schalter 38 ist durch das Signal S 18 einschaltbar.The modulator 11 is designed as a digitally controllable phase shifter which is connected to the connection between the coherence oscillator 10 and the phase amplitude demodulator 12. It contains three binary staggered, series-connected phase shifters 29, 30, 31 that can be switched on and off by control voltages, each of which causes a phase shift of 2 "· 45 °. The three control inputs of the phase shifters 29, 30, 31 are the three lowest value Outputs of a digital multiplier circuit 27. One input of the multiplier circuit 27 is connected to the pulse repetition frequency fR via an 8: 1 counter 25 acting as an encoder can be connected to the output of a counter 23 acting as an encoder. This counter 23 is connected to the pulse repetition frequency fR via a 256: 1 counter 26. The switch 37 can be switched over by two signals 515Λ and .S'15ß coming from the distance tracking system 15. The signal SXSA has the effect that the changeover switch 37 slers the The output of the memory circuit 24 switches through to the inputs of the multiplier circuit 27. The signal S15ß causes the changeover switch 37 to sound the outputs of the counter 23 through to the inputs of the multiplier circuit 27 for the duration of the measuring window. The inputs of the memory circuit 24 are connected to the outputs of the counter 23 via a switch 38. The switch 38 can be switched on by the signal S 18.

Indem angenommen wird, daß Dopplerfrequcnzen zwischen 0 und fg durch die MTI-Schaltung genügend unterdrückt werden, braucht die Kompensation der Wetterdopplerfrequenz nicht vollständig zu sein sondern es genügt, wenn die auftretende Dopplerfrequenz den Wert fg unterschreitet. Bei der Zulassung eines Fehlers ist es aber möglich, die Kompcnsatior mittels quantisierter Größen durchzuführen. Dies wird bei der vorliegenden Anordnung angwendet.Assuming that Doppler frequencies between 0 and fg are sufficiently suppressed by the MTI circuit, the compensation of the weather Doppler frequency need not be complete but it is sufficient if the Doppler frequency that occurs falls below the value fg . If an error is admitted, however, it is possible to carry out the comparison by means of quantized quantities. This is used in the present arrangement.

Es ergeben sich folgende acht verschiedene Kompensationsgrößen, die an den Ausgängen des Zählers 23 ausgegeben, bei jedem 256ten Sendeimpuls zyklisch weitergeschaltet und im Meßfenster wirksam werden:The following eight different compensation variables result, which are applied to the outputs of the counter 23 output, switched on cyclically with every 256th transmission pulse and become effective in the measurement window:

Tabelle 1Table 1 Code am AusgangCode at the exit Phasenschritt proPhase step per KompensationsCompensation KompensationsCompensation von 23from 23 SendeimpulsTransmission pulse frequenzfrequency größesize a, b, C a, b, c 000000 00 00 00 001001 + 45°+ 45 ° l.fR/8l.fR/8 11 010010 + 90°+ 90 ° 2. fR/82. fR / 8 22 011011 + 135"+ 135 " 3. fR/83rd fR / 8 33 100100 + 180°+ 180 ° ±4. fR/8± 4. fR / 8 44th 101101 + 225°+ 225 ° -3. fR/8-3. fR / 8 55 110110 + 270°+ 270 ° -2. fR/8-2. fR / 8 66th 111111 + 315°+ 315 ° -l.fR/8-l.fR/8 77th

Das Ansteuerprogramm am Ausgang der Multiplizierschaltung 27 bzw. am Eingang der Phasenschieber 29,30,31 sieht dann folgendermaßen aus:The control program at the output of the multiplier circuit 27 or at the input of the phase shifter 29,30,31 then looks like this:

Tabelle 2Table 2 Code amCode on Code amCode on Eingang der PhasenschieberInput of the phase shifter 22 33 29, 31 bei29, 31 at einer Kompensationsgrößca compensation quantity c 66th 77th Sendeimpuls-Transmit pulse Einganginput von:from: ghighi ghighi ghighi ghighi reihenfolgeorder von 27from 27 000000 000000 000000 000000 Nr.No. d,e,fd, e, f 010010 011011 110110 111111 000000 00 11 100100 110110 44th 55 ICOICO 110110 001001 ghighi ghighi 110110 001001 ghighi ghighi 010010 101101 010010 000000 000000 000000 100100 000000 000000 000000 100100 00 011011 000000 001001 010010 111111 100100 101101 110110 011011 11 100100 000000 010010 100100 010010 000000 010010 100100 010010 22 101101 000000 011011 110110 101101 100100 111111 010010 001001 33 110110 000000 100100 000000 100100 44th 111111 000000 101101 100100 001001 55 000000 110110 000000 UOUO 66th 000000 111111 100100 011011 77th

Die acht verschiedenen Kompensationsgrößen 0 bis 7 werden in festem Takt zyklisch weitergeschaltet, womit im Meßfenster dauernd getestet wird, welche Kompensationsgrößen eine genügende Kompensation der Regenechos ergeben.The eight different compensation values 0 to 7 are switched on in a fixed cycle, which means it is continuously tested in the measurement window which compensation quantities are sufficient to compensate for the Rain echoes revealed.

Eine genügende Kompensation wird erreicht, wenn das Tiefpaßfilter 20 stärker aktiviert ist als da: Hochpaßfilter 21 und stärker als ein Schwellenwert d.h., daß der Frequenzschwerpunkt der Regenecho dopplerfrequenz unterhalb fg liegt und genügenc Intensität aufweist. In diesem Falle gibt die Auswerte schaltung 18 ein logisches Signal 518 ab, welches deiSufficient compensation is achieved when the low-pass filter 20 is activated to a greater extent than there: high-pass filter 21 and greater than a threshold value, ie the frequency center of the rain echo Doppler frequency is below fg and has sufficient intensity. In this case, the evaluation circuit 18 is a logic signal 518, which dei

Schalter 38 aktiviert, so daß die momentan im Meßfenster eingestellte Kompensationsgröße in den Speicher 24 eingegeben wird. Die in der Speicherschaltung 24 enthaltene Kompensationsgröße wird jeweils während der Zeitdauer des Distanzfensters an die Eingänge der Multiplizierschaltung 27 durchgeschaltet und ist deshalb sofort im Distanzfenster wirksam. Während der Zeitdauer des Meßfensters wird jedoch der Ausgang des Zählers 23 durch den Schalter 37 an die Eingänge der Multiplizierschaltung 27 durchgeschaltet. Diese Umschaltung erfolgt durch die vom Distati7.verfolgungssystem 15 stammenden Steuersignale SiSA und 51SB jeweils in einem Zeitpunkt zwischen dem Distanz- und dem Meßfenster. Sie ermöglicht, daß im Meßfensier der fortlaufend wcitergeschaltete Testkompensationswert, im Distanzfenster jedoch der von der Auswertung 18 ausgewählte (und in der Speicherschaltung 24 festgehaltene) Wirkkompensationswert wirksam wird.Switch 38 is activated so that the compensation variable currently set in the measurement window is entered into memory 24. The compensation variable contained in the memory circuit 24 is switched through to the inputs of the multiplier circuit 27 during the duration of the distance window and is therefore immediately effective in the distance window. During the duration of the measurement window, however, the output of the counter 23 is switched through to the inputs of the multiplier circuit 27 by the switch 37. This switchover takes place by means of the control signals SiSA and 51SB originating from the distance tracking system 15 in each case at a point in time between the distance window and the measurement window. It enables the continuously updated test compensation value to become effective in the measurement window, but the effective compensation value selected by the evaluation 18 (and retained in the memory circuit 24) becomes effective in the distance window.

Falls das Tiefpaßfilter 20 weniger als das Hochpaßfilter 21 oder das Tiefpaßfilter weniger als ein Schwellenwert US aktiviert ist, wird kein logisches Signal S18 abgegeben, und der früher ermittelte und in der Speicherschaltung 24 gespeicherte Wirkkompensationswert im Distanzfenster bleibt weiterhin erhalten. Dieser Fall tritt ein, fallsIf the low-pass filter 20 is activated less than the high-pass filter 21 or the low-pass filter is activated less than a threshold value US , no logic signal S 18 is emitted and the active compensation value in the distance window which was determined earlier and stored in the memory circuit 24 is retained. This case occurs if

a) der im Meßfenster eingestellte Testkompensationswert eine ungünstige Größe hat,a) the test compensation value set in the measurement window has an unfavorable size,

b) die Wetterecho-Intensität gering ist,b) the weather echo intensity is low,

c) die Flugkörperecho-Intensität gering ist.c) the missile echo intensity is low.

(Das entstehende thermische Rauschen aktiviert das breitbandige Hochpaßfilter 21 mehr als das schmalbandige Tiefpaßfilter 20).(The resulting thermal noise activates the broadband high-pass filter 21 more than the narrow-band one Low pass filter 20).

Falls im Meßfenster Bodenechos erscheinen, wird die Auswerteschaltung 18, wie im Falle von nicht bewegten Wetterechos, automatisch den für diesen Fall optimalen Wirkkompensationswert Null einschalten.If ground echoes appear in the measurement window, the evaluation circuit 18, as in the case of not moving Weather echoes, automatically switch on the effective compensation value zero, which is optimal for this case.

Für das Signal S18 gilt demnach:The following applies to signal S18:

518 = (540>541) χ (S40> US). 518 = (540> 541) χ (S40> US).

Von den in F i g. 3 dargestellten Signalen sind mit S die Sendeimpulse, mit EF die Echoimpulse des Flugkörpers und mit EW die Wetterechosignale dargestellt Das Signal 515Λ steuert das Distanztor 14. Das Signal 515ß steuert das Meßtor 17. Mit 59 ist das Ausgangssignal des Impulswiederholungsfrequenz-Oszillators 9 bzw. die Folge der Sendeimpulse dargestellt 526 ist das Ausgangssignal des Zählers 26. Die zwischen den Impulsen dieses Signals angegebenen Codeworte entsprechen den am Ausgang des Zählers 23 ausgegebenen Kompensationsgrößen. Die Signale 540 und 541 sind die Ausgangssignale an den Gleichrichterschaltungen 40 und 41, bei denen anhand des Differenzsignals 544 festgestellt wird, welches der Hoch- und Tiefpaßfilter 20 bzw. 21 stärker aktiviert ist. 518 ist das vom Differentialverstärker 44 und damit von der Auswerteschaltung 18 abgegebene Signal, sofern 540 imOf the in F i g. The signals shown 3 are with S the transmission pulses, with EF the echo pulses of the missile and EW the weather echo signals. The signal 515Λ controls the distance gate 14. The signal 515ß controls the measuring gate 17. With 59 is the output signal of the pulse repetition frequency oscillator 9 or the The sequence of the transmission pulses shown 526 is the output signal of the counter 26. The code words specified between the pulses of this signal correspond to the compensation quantities output at the output of the counter 23. The signals 540 and 541 are the output signals at the rectifier circuits 40 and 41, in which, on the basis of the difference signal 544, it is determined which of the high-pass and low-pass filters 20 and 21, respectively, is more activated. 518 is the signal emitted by the differential amplifier 44 and thus by the evaluation circuit 18, provided that 540 is im

ίο entsprechenden Zeitabschnitt die Schwelle US überschreitet. In der untersten Darstellung von F i g. 3 ist der Zeitpunkt der Umschaltung vom Kompensationswert 3 (011) auf den Wert 6 (110) dargestellt (s.Tab. 1 und Tab. 2). ίο the US threshold exceeds the corresponding time period. In the bottom illustration of FIG. 3 shows the time at which the compensation value 3 (011) is switched to the value 6 (110) (see table 1 and table 2).

!₅ Die in Fig.4 dargestellte Anordnung arbeitet in an sich gleicher Weise wie diejenige in Fig. 1. Es wird dabei ebenfalls ein Meßfenster ausgeblendet. Dieses ist jedoch nicht in der Distanz, sondern in der Elevation oder im Azimut gegenüber dem Distanzfenster verschoben. Hierzu wird eine Antenne 40 mit elektronischer Strahlablenkung verwendet Die Ablenkeinrichtung 43 der Antenne 40 ist über einen Frequenzteiler 42 mit dem Impulswiederholungsfrequenz-Generator 9 verbunden. Die Antenne liefert mit jedem n-ten Impuls einen abgelenkten Strahl, von dem ein Meßfenster ausgeblendet wird. Dieses Meßfenster wird, wie das Distanzfenster, ebenfalls durch das Distanztor 14 erzeugt. Am Ausgang des Distanztores 14 ist ein Umschalter 41 eingefügt, der während der Strahlauslenkung das vom Distanztor 14 durchgelassene Signal der Auswerteschaltung 18 zuführt. Die Auswerteschaltung 18 erzeugt in analoger Weise ein Korrektursignal S18, welches die Wetterechokompensation steuert.! ₅ The arrangement illustrated in Figure 4 operates in the same way in itself such as that in Fig. 1. It is then also disappears a measurement window. However, this is not shifted in the distance, but in the elevation or in the azimuth with respect to the distance window. For this purpose, an antenna 40 with electronic beam deflection is used. The deflection device 43 of the antenna 40 is connected to the pulse repetition frequency generator 9 via a frequency divider 42. With every nth pulse, the antenna delivers a deflected beam from which a measuring window is masked out. Like the distance window, this measurement window is also generated by the distance gate 14. A changeover switch 41 is inserted at the output of the distance gate 14, which feeds the signal passed by the distance gate 14 to the evaluation circuit 18 during the deflection of the beam. The evaluation circuit 18 generates a correction signal S 18 in an analogous manner, which controls the weather echo compensation.

Neben der Ausführungsform gemäß F i g. 1, mit in der Distanz verschobenem Meßfenster, und der Ausführungsform gemäß Fig.4, mit im Azimut oder in der Elevation verschobenem Meßfenster, sind auch Kombinationen dieser verschiedenen Verschiebungsrichtungen möglich. Bei einem Verfolgungsradar ist es beispielsweise zweckmäßig, die Verschiebungsrichtungen derart zu kombinieren bzw. umzuschalten, daß das Meßfenster dem sich bewegenden Flugkörper immer vorauseilt Auf diese Weise gelingt es, die Kompensationsgröße in demjenigen räumlichen Bereich zu bestimmen, in welchem sie kurz darauf zur Anwendung kommt.In addition to the embodiment according to FIG. 1, with in the Distance shifted measurement window, and the embodiment according to Figure 4, with in azimuth or in the Elevation shifted measurement window are also combinations of these different directions of displacement possible. In the case of a tracking radar, for example, it is useful to determine the directions of displacement to combine or switch over in such a way that the measuring window always corresponds to the moving missile In this way it is possible to achieve the compensation variable in that spatial area determine in which it will be used shortly afterwards.

Hierzu 4 Blatt ZeichnungenFor this purpose 4 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1.Circuit arrangement for suppressing the Doppler signals originating from weather echoes in a target tracking pulse Doppler radar device, in which circuit arrangement a masking of a measurement window shifted in the lateral angle and / or elevation angle and / or in the distance relative to a tracking window and a measurement of the intensity and the The frequency center of gravity of these weather echo Doppler signals takes place, characterized in that there is an evaluation device (18) which generates a signal (S 18) if the frequency center of the Doppler signal in the measurement window is below a frequency threshold (Ig) and if this Doppler signal simultaneously has an amplitude limit value ( US) exceeds, and that a compensation device (11) is present in a receiving channel or in the reference channel, which, during the period of time of the measurement window, influences the frequency or the phase accordingly, quantized compensation variables that are cyclically switched over during the period of time if the signal (S 18) is present, stores the compensation variable and allows it to take effect for the duration of the tracking window.

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that a synchronous with the antenna beam deflection Keyed switch (41) is present, which during the beam deflection the output of the distance gate (14) mi: the input of the Evaluation circuit (17) connects.

3. A circuit arrangement according to claim 1, characterized in that a synchronous to the pulse repetition frequency (fR) keyed device (43) is provided for generating a measuring window by deflecting the antenna beam.