DE2548181C3 - Puls-Radarempfänger mit Entfernungskanälen und einer am Zielanfang oder -ende Impulse erzeugenden Anzeige-Selektionsschaltung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Puls-Radarempfänger mit η Entfernungskanälen und mit einer Anzeige-Selektionsschaltung, weiche für die die Anzeige-Schwelle überschreitenden Echosignale am azimutalen Zielanfang oder Zielende Impi se erzeugt und mit einem Schieberegister sowie einer nachgeschalteten Auswertclogik und einer Negationsstufe arbeitet.

Radarempfänger dieser Art sind aus der US-PS 37 68 097 sowie aus der Literaturstelle »Proceedings IEE«, Vol. 107 (1960) PtB, Suppl. 19 (März), 36 bis 46, bekannt Sie dienen dort der Peilschärfung, d. h. für eine relativ breite Zielanzeige wird die Zielmitte bestimmt Hier wird am azimutalen Zielanfang ein Zähler gestartet der am Zielende angehalten wird. Durch Halbierung des so gewonnenen Zählwertes läßt sich die Zielmitte Finden.

Bei Puls-Radarempfängern mit Entfernungskanälen ist es in vielen Fällen wünschenswert, die Zahl der belegten Entfernungskanäle exakt zu bestimmen. Beispielsweise kann eine große Zahl von belegten Entfernungskanälen darauf hinweisen, daß durch bewußte Störungen die Erfassung von Zielen verhindert oder erschwert werden soll. Außerdem besteht bei zu großen Zählwerten die Möglichkeit, daß irgendwelche Schwellenwerte oder Filterwerte des Radargerätes falsch eingestellt sind. In diesem Zusammenhang sei an die Einstellung konstanter Falsch-Anzeige-Raten (»constant-false-alarm-rate«) erinnert.

In F i g. 1 ist zur Verdeutlichung der bei der Zählung auftretenden Problematik im oberen Teil ein Ausschnitt aus einem Bildschirm eines Rundsicht-Radäfgefätes (»PPIw-Darstellung) gezeichnet Es wird angenommen, daß in zwei Bereichen Echosignale vorliegen. Ist beispielsweise der gesamte erfaßte Entfernungsbereich in η" 20 Entfernungskanäle unterteilt, so treten entsprechend dem gewählten Beispiel Echosignale in den Entfernungskanälen E3 sowie £12 und £"13 auf. Auf dem Bildschirm äußert sich dies in einem ersten kleineren hellen Fleck Zi nahe der Bildmitte und in einem zweiten wesentlich größeren Fleck ZI weiter außen.

In der darunterliegenden Darstellung sind die einzelnen Echoimpulse aus neun Abtastproben dargestellt Verwendet ist dabei die sogenannte »A-Scope«- Darsiellung, d. h. die Amplituden werden über der Zeit in geraden Linien aufgezeichnet Bei der ersten Abtastperiode von Null bis T tritt kein Echosignal auf, d. h. die Ziele sind hier noch nicht erfaßt Dagegen treten von der zweiten bis zur siebten Abtastperiode im Rahmen der Zielüberstreichung jeweils Echosignale

is sowohl im Entfernungskanal £3 als auch in den Entfernungskanälen E12 und £13 auf. Letzteres kann seine Ursache darin haben, daß ein Ziel sowohl in den Entfemungskanal £ 12 als auch in den Entfernungskanal £13 fällt also entfernungsmäßig zwischen beiden Werten liegt Es ist aber auch möglich, daß das Ziel sehr ausgedehnt ist bzw. eine Gruppe von Zielobjekten (z. B. ein Flugzeugpulk) im Bereich von £12 und £13 vorhanden ist. Nach der siebten Abtastperiode treten keine Echosignale mehr auf, d. h. die Zielüberstreichung ist beendet

Das Problem der Zählung von Zielen im Erfassungsbereich wird somit dadurch erschwert daß im azimutalen Bereich nicht von vornherein klar ist, wie viele Abtastperioder;, bei der Zielüberstreichung Echo signale liefern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zähleinrichtung zu schaffen, welche es in einfacher Weise gestattet diesen Schwierigkeiten bei der Zählung von Zielen zu begegnen. Gemäß der Erfindung, welche sich auf einen Puls-Radarempfänger der eingangs genannten Art bezieht wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in an sich bekannter Weise an Eingang und Ausgang des π Registerstellen aufweisenden und innerhalb einer Empfangsperiode mit η Schiebetakten angesteuerten Schieberegisters eine Vergleichsschaltung angeschlossen ist daß die Vergleichsschaltung in an sidh bekannter Weise aus einem UND-Gatter mit einer dessen einem Eingang vorgeschalteten Negationsstufe besteht und daß die Ausgangssignale des

♦s UND-Gatters als Zählimpulse für die Anzahl der im insgesamt ausgewerteten Azimut/Entfernungs-Bereich erfaßten Ziele einer Zähleinrichtung zugeführt sind.

Durch die gemäß der Erfindung aufgebaute Anzeigen-Selektionsschaltung ist sichergestellt daß der ermittelte Zählwert möglichst genau die tatsächliche Anzahl von Zielen hn Erfassungsbereich wiedergibt

Die Erfindung sowie Weiterbildungen der Erfindung werden an Hand von Zeichnungen näher erläutert Es zeigt

Fig.2 im Blockschaltbild ein Radargerät nach der Erfindung,

F i g. 3 den Aufbau der Anzeige-Selektionsschaltung. Das Radargerät nach Fig.2 besteht aus einer Antenne AN, einem Sende-Empfangs-Schalter SE, dem Sendeteil ST, dem Referenzoszillator CO und dem Empfänger EM (Hochfrequenz- und Zwischenfrequenzteil). Für die Steuerung der verschiedenen Vorgänge im Radargerät ist ein zentraler Taktgenerator TG vorgesehen. Da im folgenden angenommen wird, daß die Singalverarbeitung digital erfolgt werden die Videosignale einem Analog-Digital-Wandler AD zugeführt dem ein Bewegtzeichen filter (»MTI«) flZFnachgeschaltet ist. Die am Ausgang des Bewegtzeichenfilters BZF

vorhandenen Signale werden einer Absolutwertbildung in einer Stufe ASW unterworfen, so daß von da an nur noch unipolare Signalwerte weiter verarbeitet werden müssen. Es folgt in bekannter Weise eine Nachintegrationsstufe NlF (Videointegrator) und eine Schwellenschaltung SW. Die den Schwellenwert der Schwellenschaltung SW überschreitenden Signale werden auf einem Bildschirm BS dargestellt oder in anderer Weise weiter verarbeitet.

Vom Ausgang der Schwe'le SW ist eine Leitung abgezweigt, die zu einer Anzeige-Selektionsschaltung AZS geführt ist (Klemme a). Der Ausgang dieser Selektionsschaltung ist zu einem Meßzähler MEZ geführt, welcher die Zah! der belegten Entfernungskanäle und damit die Zahl der erfaßten Ziele festhält. Weiterhin wird der Anzeige-Selektionsschaltung AZS der Abtasttakt vom Taktgenerator TG zugeführt (Klemme b), welcher die Umsetzung der Analogwerte in Digitalwerte beim Analog-Digital-Wandler AD steuert und somh durch die während einer Empfangsperiode gebildete Zah! der Abtastproben die Anzahl der Entfernungskanäle festlegt

Die Einzelheiten des Aufbaus der Anzeige-Selektionsschaltung AZS sind in F i g. 3 dargestellt Die bei einer Überschreitung des Schwellenwertes der Schwelle SW auftretenden Impulse werden über die Klemme a einem Schieberegister SRG zugeführt, das π Registerstellen aufweist, wobei η die Zahl der Entfernungskanäle ist Am Ausgang des Schieberegisters SRG ist eine Negationsstufe NE (Invertierung) vorgesehen. Der Ausgang dieser Negationsstufe NE ist mit dem einen Eingang eines UND-Gatters UG verbunden. Der zweite Eingang des UND-Gatters UG ist mit dem Eingang des Schieberegisters SRG verbunden. Dem dritten Eingang des UND-Gatters UG wird der Abtasttakt an der Klemme b (vom Taktgenerator TG) zugeführt Mit der Klemme b ist auch der Takteingang des Schieberegisters 5RG verbunden.

Die Betriebsweise der Anzeige-Selektionsschaltung nach F i g. 3 wird nunmehr an Hand der Echosignalverteilung nach F i g. 1 erläutert Für das dort angenommene Beispiel ^von π = 20 Entfernungskanälen hat das Schieberegister SRG 20 Registerstufen. Jede dieser Registerstufen wird von einem Takt weitergeschoben, der dem Abtasttakt entspricht (an der Klemme b), also mit dem ersten Entfernungskanal beginnt und mit dem letzten innerhalb einer Empfangsperiode endet Jedes der gebildeten Worte kann maxima.! zu einer Überschreitung des Schwellenwertes der Schwelle SW führen. Entsprechend Fig. 1 gelangt die erste Abtastprobe ZW aus der von T bis 2 Γ dauernden Zeile zu dem Eingang des Schieberegisters SRG. Gleichzeitig belegt sie den einen Eingang des UND-Gatters UG über die am Schieberegister SRG vorbeigeführte Leitung LE. Da im Schieberegister SRG zu diesem Zeitpunkt noch keine Signale enthalten sind, liegt am Ausgang des Schieberegisters eine Null, welche durch die Negationsstufe NE zu einer Eins gewandelt wird. Diese Eins liegt an dem oberen Eingang des UND-Gatters UG. Beim zugehörigen Abtasttakt (an der Klemme b) sind sämtliche Eingänge des UND-Gatters UG belegt und am Ausgang c des UND-Gatters UG liegt ein Signal an, das zum Meßzähler MEZ geführt wird.

Ebenso wird für die im Entfernungskanal £12 und im Entfernungskanal £13 auftretenden Echosignale Z12' im Zeitbereich von Tbis 2Tdie Durchschaltung über das UND-Gatter UG durchgeführt und zwar wegen der dabei auftretenden zwei Abtasttakte (= 2 Entfernungskanäle) zweimal. Insgesamt sind somit drei Ausgangssignale am UND-Gatter UG in der Zeit von Tbis 2Γ aufgetreten.

Beim Erscheinen des Impulses ZIV (entsprechend dem Entfernungskanal £3 in der Zeit von 27"bis ZT) liegt aber am Ausgang des Schieberegisters SRG der Impuls Z11' aus der Zeit der Empfangsperiode Tbis 2T Dies rüärt daher, daß in der Zwischenzeit das Schieberegister durchgeschoben und den Wert ZIl' somit gerade ausgespeichert hat Dieser Impuls Ζ1Γ wird von der Negationsstufe NG zu Null gemacht, so daß der obere Eingang des UND-Gatters UG in dieser Zeit gesperrt ist Das gleiche gilt auch beim Auftreten des Impulses Z22', der in die Entfernungskanäle £12 und E13 fällt Es zeigt sich somit bei Fortsetzung dieser Überlegungen, daß nur die Impulse aus dem ersten Durchgang von T bis 2 T zu Ausgangssignalen am UND-Gatter UG und somit zu einem Zählvorgang im Meßzähler MEZ führen, während alle nachfolgenden Perioden hier keine Ausgangssignale mehr ergeben.

Es ist auch möglich, die Negationsstufe NH anstatt an den Ausgang des Schieberegisters in die Leitung L£zu legen. Dies hat zur Folge, daß der Zählvorgang nicht in der ersten, sondern in der letzten Periode, in welcher Echoimpulse auftreten, durch Ausgangssignale am UND-Gatter UG durchgeführt wird. Im vorliegenden Beispiel nach F i g. 1 würde somit in der Zeit von 6Tbis 7Tgezählt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   1, Puls-Radarempfänger mit η Entfernungskanälen und mit einer Anzeige-Selektionsschaltung, welche für die die Anzeige-Schwelle überschreitenden Echosignale am azimutalen Zielanfang oder Zielende Impulse erzeugt und mit einem Schieberegister sowie einer nachgeschalteten Auswertelogik und einer Negationsstufe arbeitet, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise an Eingang (a) und Ausgang des π Registerstellen aufweisenden und innerhalb einer Empfangsperiode mit η Schiebetakten (b) angesteuerten Schieberegisters (SRG) eine Vergleichsschaltung angeschlossen ist, daß die Vergleichsschaltung in an sich bekannter Weise aus einem UND-Gatter (UG) mit einer dessen einem Eingang vorgeschalteten Negationsstufe (NE) besteht und daß die Ausgangssignale (c)des UND-Gatters (UG) als Zählimpulse für die Anzahl der im insgesamt ausgewertütin Azimut/Entfernungs-Bereich erfaßten Ziele (Zf einer Zähleinrichtung (MEZ) zugeführt sind.
2. 2. Puls-Radarempfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Bildung von Abtastproben (Entfernungskanäle) der Schiebetakt (b) des Schieberegisters (SRG) aus dem Abtasttakt hergeleitet ist