DE2654136C1 - Circuit arrangement for frequency analysis of input signals using several parallel signal channels - Google Patents

Circuit arrangement for frequency analysis of input signals using several parallel signal channels

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DE2654136C1 DE19762654136 DE2654136A DE2654136C1 DE 2654136 C1 DE2654136 C1 DE 2654136C1 DE 19762654136 DE19762654136 DE 19762654136 DE 2654136 A DE2654136 A DE 2654136A DE 2654136 C1 DE2654136 C1 DE 2654136C1
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    • G01R23/00Arrangements for measuring frequencies; Arrangements for analysing frequency spectra
    • G01R23/16Spectrum analysis; Fourier analysis
    • G01R23/165Spectrum analysis; Fourier analysis using filters

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Frequenzanalyse von Eingangssignalen, insbesondere Radarimpulsen, mit einer ersten Filterbank von n aneinanderstoßenden Teildurchlaßbereichen, deren Ausgangssignale in n Signalkanälen durch n Mischer in ein gemeinsames Zwischenfrequenzband umgesetzt werden, wobei die Signalkanäle auf eine zweite Filterbank mit n engeren Teildurchlaßbereichen zusammengeschaltet sind.The invention relates to a circuit arrangement for frequency analysis of input signals, in particular radar pulses, with a first filter bank of n abutting partial passage areas, whose output signals in n signal channels by n Mixers are implemented in a common intermediate frequency band, the signal channels on a second filter bank with n narrower partial passages are interconnected.

Aus der Zeitschrift "Proceedings of the IRE" Band 49, 1961, Nr. 9, Seiten 1417 bis 1423 ist ein Radargerät bekannt, bei dem zur Bestimmung der Dopplerfrequenz eine Frequenzanalyse vorgenommen wird. Die zugehörige Schaltungsanordnung arbeitet mit einer ersten, den möglichen Frequenzbereich grob unterteilenden Filterbank aus einer Anzahl von parallel geschalteten Bandpaßfiltern. Aufgrund der so erhaltenen Grobinformation wird dann aus einer Reihe von Oszillatoren durch eine entsprechende Auswahlschaltung derjenige ausgewählt, welcher es gestattet, das Empfangssignal in den Durchlaßbereich einer zweiten Filterbank zu bringen, welche aus einer Reihe von sehr schmalbandigen Bandpässen besteht. Da für die erste Frequenzanalyse in der grobunterteilten ersten Filterbank eine gewisse Zeit vergeht, wird das Empfangssignal, nämlich der reflektierte Echoimpuls, in einer Verzögerungsleitung so lange gespeichert, bis die notwendigen Vorentscheidungen, d. h. die Auswahl des jeweiligen Überlagerungsoszillators abgeschlossen sind. Erst dann wird aufgrund eines Freigabesignals das Empfangssignal zur weiteren Auswertung in der fein unterteilten zweiten Filterbank weitergeleitet.From the magazine "Proceedings of the IRE" volume 49, 1961, No. 9, pages 1417 to 1423 a radar device is known at a frequency analysis to determine the Doppler frequency is made. The associated circuit arrangement works with a first, roughly dividing the possible frequency range Filter bank from a number of connected in parallel Bandpass filters. Because of the rough information thus obtained is then replaced by a series of oscillators by a corresponding one Selection circuit selected the one that allows the received signal in the pass band of a second Bring filter bank, which consists of a series of very narrow-band Band passes exist. As for the first frequency analysis  a certain time passes in the roughly divided first filter bank, the received signal, namely the reflected echo pulse, stored in a delay line until the necessary preliminary decisions, d. H. the selection of each Local oscillator are completed. Only the received signal is further due to an enable signal Evaluation in the finely divided second filter bank forwarded.

Diese bekannte Schaltungsanordnung hat den Nachteil, daß sie relativ aufwendig aufgebaut ist. Außerdem ist sie nur für den Einsatz bei einem Radarempfänger vorgesehen, bei dem von vorne herein bekannt ist, wie groß maximal die möglichen Dopplerverschiebungen des Empfangssignals sein können.This known circuit arrangement has the disadvantage that it is relatively complex. Besides, it is only for that Use with a radar receiver provided in the front is known in what is the maximum possible Doppler shifts of the received signal.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß eine Frequenzanalyse von innerhalb eines möglichen sehr breiten Frequenzbandes liegenden Eingangssignalen durchgeführt werden kann. Derartige Anforderungen treten beispielsweise bei Überwachungsempfängern und speziell bei Überwachungsempfängern auf Radarimpulse auf. Hierbei ist nicht von vorne herein klar, um welche Art von Impulsen es sich handelt; außerdem kann nicht vorhergesagt werden, in welchem Frequenzbereich die jeweils empfangenen Signale liegen werden. Zudem soll durch die Erfindung auch die Frequenzanalyse sehr schwacher Signale durchführbar sein, die nahe am Rauschpegel liegen. Gemäß der Erfindung, welche sich auf eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art bezieht, werden diese Aufgaben dadurch gelöst, daß bei jedem Signalkanal ein die Belegung oder Nichtbelegung durch Eingangssignale signalisierender Überwachungskanal abgezweigt ist, daß bei Auftreten eines Eingangssignals in einem Signalkanal ein vom jeweiligen Überwachungskanal gesteuerter Schalter geschlossen wird, der bei Nichtbelegung des zugehörigen Signalkanals geöffnet ist, daß vor jedem Schalter eine Verzögerungseinrichtung vorgesehen ist, deren Verzögerungszeit so gewählt wird, daß der Schaltvorgang das im jeweiligen Signalkanal zu übertragende Eingangssignal nicht mehr unzulässig störend beeinflußt.The present invention has for its object a To further develop circuit arrangement of the type mentioned at the beginning, that a frequency analysis from within a possible very wide frequency band lying input signals performed can be. Such requirements occur, for example for surveillance receivers and especially for surveillance receivers on radar pulses. This is not from the beginning clear what kind of impulses it is; also can it cannot be predicted in which frequency range the respective received signals will be. In addition, the invention is intended frequency analysis of very weak signals can also be carried out, that are close to the noise level. According to the invention, which itself relates to a circuit arrangement of the type mentioned at the outset, these tasks are solved in that with each signal channel a signaling the assignment or non-assignment by input signals Monitoring channel is branched that when it occurs of an input signal in a signal channel one of the respective Monitoring channel controlled switch is closed, which at Non-assignment of the associated signal channel is open that before a delay device is provided for each switch, the  Delay time is chosen so that the switching process in the input signal to be transmitted no longer unacceptably influenced.

Die an die Signalkanäle angeschlossenen Überwachungskanäle steuern die jeweiligen Schalter so, daß nur bei Belegung des jeweiligen Signalkanals der zugehörige Schalter geschlossen wird. Dadurch wird vermieden, daß sich die Rauschanteile der n parallelen Signalkanäle vor der nachgeschalteten Filterbank aufaddieren. Entsprechend der Erfindung wird somit nur derjenige Signalkanal zur Auswertung weitergeschaltet, bei dem tatsächlich durch den Sensor ein Eingangssignal festgestellt worden ist. Die übrigen, kein Eingangssignal sondern nur Rauschen übertragenden Signalkanäle werden dagegen, da ihr zugehöriger Schalter geöffnet bleibt, nicht zur Filterbank weitergeleitet und ihre Rauschanteile können somit unterdrückt werden. Damit lassen sich auch sehr schwache Empfangssignale noch gut frequenzmäßig untersuchen. Gleichzeitig ist durch die Einschaltung der Verzögerungseinrichtung sichergestellt, daß von dem Empfangssignal keine Signalanteile verloren gehen, welche für die Auswertung benötigt werden.Control the monitoring channels connected to the signal channels the respective switches so that only when the respective Signal channel the associated switch is closed. Thereby it is avoided that the noise components of the n parallel Add up signal channels in front of the downstream filter bank. According to the invention, therefore, only that signal channel forwarded for evaluation, in which actually by the Sensor an input signal has been detected. The remaining, no input signal but only signal channels that transmit noise on the other hand, since their associated switch remains open, not forwarded to the filter bank and their noise components can thus be suppressed. It can also be used for very weak ones Examine the received signals well in terms of frequency. At the same time is by switching on the delay device ensured that no signal components of the received signal which are required for the evaluation are lost.

Der Schaltvorgang läßt sich gemäß einer Weiterbildung so auslegen, daß dadurch nicht Störsignale erzeugt werden, welche bei der nachgeschalteten Filterbank ein Empfangssignal vortäuschen könnten. Die Verzögerungseinrichtung ermöglicht es, durch entsprechende Zeitwahl, das vom Schaltvorgang herrührende Störspektrum im Frequenzbereich der Filterbank vernachlässigbar klein zu halten. Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Flanke der Schaltcharakteristik (bei elektronischen Schaltern) nicht zu steil gewählt wird. Bei linearer Flanke und einer Schaltzeit von 30 ns ist z. B. das Störsignal gegenüber einem Empfangspegel von -30 dBm ausreichend abgesenkt und zwar für Empfangsfrequenzen 100 MHz und 10 MHz Bandbreite der Einzelfilter. Für den Schalter des jeweiligen Signalkanals können auch bei entsprechender Auslegung der Verzögerungszeit sehr langsame Anstiegs- und Abfallfunktionen gewählt werden, was Störsignale vermeidet, ohne daß hierdurch das Nutzsignal unzulässig beeinträchtigt würde.According to a further development, the switching process can be designed such that that this does not generate interference signals, which at downstream filter bank could pretend a received signal. The delay device makes it possible by appropriate Time selection, the interference spectrum resulting from the switching process in the frequency domain to keep the filter bank negligible. It is useful if the edge of the switching characteristic (for electronic switches) is not too steep. At linear edge and a switching time of 30 ns is z. B. the interference signal sufficiently reduced compared to a reception level of -30 dBm namely for reception frequencies 100 MHz and 10 MHz Bandwidth of the individual filters. For the switch of each Signal channel can also be configured with the appropriate delay time very slow rise and fall functions selected  be what avoids interference signals, without this Useful signal would be adversely affected.

Die Erfindung sowie deren Weiterbildung werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.The invention and its further development are described below explained in more detail by drawings.

Es zeigtIt shows

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, Fig. 1 is a block diagram of an embodiment of the invention,

Fig. 2 ein Zeitdiagramm. Fig. 2 is a timing diagram.

Bei der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 ist das in einem möglichen breiten Frequenzband liegende Eingangssignal ES am Eingang der Auswerteschaltung durch einen Pfeil angedeutet. Dieses Eingangssignal, bevorzugt von einer Antenne mit Rundstrahlcharakteristik aufgenommen oder von vorhergehenden Empfängerstufen kommend, gelangt zu einer Eingangsfilterbank EFB, die aus n parallelgeschalteten Bandfiltern EBF1 bis EBFn mit aneinanderstoßenden Durchlaßbereichen besteht. Die so gebildeten n Signalkanäle K1 bis Kn enthalten jeweils einen der Mischer M1 bis Mn, deren Überlagerungsfrequenzen fO1 bis fOn so gewählt sind, daß die entstehenden Differenzfrequenzen im gleichen Zwischenfrequenzband liegen. Beispielsweise läßt sich ein Eingangsfrequenzband bei ES von 2 bis 12 GHz Bandbreite durch n=10 Bandfilter in 10 Teilfrequenzbänder von jeweils 1 GHz Bandbreite aufteilen. Durch Überlagerungsfrequenzen fO1 bis fO10 von 1 GHz bis 11 GHz (in Schritten von jeweils 1 GHz) lassen sich die 10 Teildurchlaßbereiche der Signalkanäle K1 bis K10 in ein gemeinsames Zwischenfrequenzband um 1 GHz (Mittenfrequenz) umsetzen. Die Signale des Zwischenfrequenzbands durchlaufen je Signalkanal einen Verstärker A1 bis An und eine nachgeschaltete Verzögerungseinrichtung VE1 bis VEn. Bestimmte Signalkanäle bzw. ein bestimmter Signalkanal werden in einer noch zu erläuternden Weise durch Schließen von in jedem der Signalkanäle jeweils einmal vorhandenen Schaltern S1 bis Sn auf eine Ausgangsfilterbank AFB geführt. Diese besteht aus n aneinanderstoßenden Bandfiltern von gegenüber den Bandfiltern der Eingangsfilterbank EFB stark verkleinerter Bandbreite. Für ein Zwischenfrequenzband um 1 GHz können beispielsweise die Einzelbandbreiten von ABF1 bis ABFn zu 100 MHz gewählt werden. Die Ausgänge der Kanäle K1 bis Kn sind über (nicht dargestellte) Hybridschaltungen zusammenzuschalten. An den Ausgängen der zweiten Filterbank AFB ist eine Frequenzauswertung FA angeschlossen. Durch die Bestimmung desjenigen Bandfilters von ABF1 bis ABFn, bei dem ein Ausgangssignal vorliegt, kann der Frequenzbereich bestimmt werden, in dem ein Eingangssignal vorlag. Dies setzt allerdings zunächst voraus, daß derjenige Signalkanal aus K1 bis Kn markiert und zur Frequenzauswertung FA gemeldet wird, welcher durch ein Empfangssignal belegt ist. Dieser Vorgang ist durch die Pfeile BK1 bis BKn bei FA angedeutet.In the circuit arrangement according to FIG. 1, the input signal ES lying in a possible broad frequency band at the input of the evaluation circuit is indicated by an arrow. This input signal, preferably received by an antenna with omnidirectional characteristic or coming from preceding receiver stages, arrives at an input filter bank EFB, which consists of n band filters EBF 1 to EBFn connected in parallel with adjacent passband areas. The n signal channels K 1 to Kn thus formed each contain one of the mixers M 1 to Mn, the superimposition frequencies fO 1 to fOn of which are chosen such that the resulting difference frequencies lie in the same intermediate frequency band. For example, an input frequency band with ES of 2 to 12 GHz bandwidth can be divided into 10 sub-frequency bands of 1 GHz bandwidth by n = 10 band filters. The 10 partial pass bands of the signal channels K 1 to K 10 can be converted into a common intermediate frequency band around 1 GHz (center frequency) by means of local frequencies fO 1 to fO 10 of 1 GHz to 11 GHz (in steps of 1 GHz each). The signals of the intermediate frequency band pass through an amplifier A 1 to An and a downstream delay device VE 1 to VEn for each signal channel. Certain signal channels or a specific signal channel are routed, in a manner still to be explained, by closing switches S 1 to Sn present in each of the signal channels to an output filter bank AFB. This consists of n adjoining band filters of bandwidth which is greatly reduced compared to the band filters of the input filter bank EFB. For an intermediate frequency band around 1 GHz, for example, the individual bandwidths from ABF 1 to ABFn to 100 MHz can be selected. The outputs of the channels K 1 to Kn are to be interconnected via hybrid circuits (not shown). A frequency evaluation FA is connected to the outputs of the second filter bank AFB. By determining the band filter from ABF 1 to ABFn for which an output signal is present, the frequency range in which an input signal was present can be determined. However, this first assumes that the signal channel from K 1 to Kn is marked and reported for frequency evaluation FA, which is occupied by a received signal. This process is indicated by the arrows BK 1 to BKn at FA.

Bei einer direkten sternförmigen Zusammenschaltung der Signalkanäle K1 bis Kn auf den Eingang der Filterbank AFB ergibt sich die Schwierigkeit, daß das in jedem der Kanäle auftretende Rauschen mit durchgeschaltet und dadurch die Empfindlichkeit der Filterbank AFB stark beeinträchtigt wird. Dies ist besonders dann nachteilig, wenn sehr viele Kanäle K1 bis Kn vorliegen und/ oder die empfangenen Signale relativ schwach sind. Ein solcher Fall kann bevorzugt z. B. dann auftreten, wenn ein Überwachungsempfänger für sehr weit entfernte Sender, insbesondere Radargeräte, konzipiert wird, so daß die entsprechenden Empfangssignale nur noch einen sehr niedrigen Pegel aufweisen und stark mit Rauschen überlagert sind. Um diese Schwierigkeit zu vermeiden, sind n Überwachungskanäle UK1 bis UKn in jedem Kanal vorgesehen, von denen ein jeder einen Sensor SS1 bis SSn aufweist. Dieser Sensor kann im einfachsten Fall eine an den jeweiligen Kanal im Querzweig angeschlossene Diode sein (angedeutet durch GR1 bis GRn), welche nur dann ein Ausgangssignal liefert, wenn ein Empfangssignal auftritt. Nach jedem Sensor ist eine Schwellenschaltung SW1 bis SWn vorgesehen, deren Schwellenspannung knapp über der mittleren Rauschspannung liegt. Tritt somit eine über der Ansprechschwelle liegenden Spannung in einem der Signalkanäle K1 bis Kn auf, so wird im zugehörigen Überwachungskanal UK1 bis UKn ein Steuersignal erzeugt, welches zu einer Schaltersteuerung ST1 bis STn geführt wird. Bei dem durch ein Empfangssignal belegten Signalkanal wird der an seinem Ausgang angeordnete Schalter SA1 bis SAn durch ein von der Schaltersteuerung ST1 bis STn geliefertes Schaltersignal geschlossen. Diese Schalter SA1 bis SAn sind in der Ruhestellung, d. h. ohne Vorhandensein eines Nutzsignals, geöffnet. Dadurch gelangen zu dem Eingang der Filterbank AFB nur Signale von solchen Signalkanälen, in denen ein echtes Empfangssignal durch den jeweiligen Überwachungskanal UK1 bis UKn festgestellt worden ist. Die übrigen, nicht durch Empfangssignale belegten Signalkanäle sind dagegen dadurch, daß ihr jeweiliger Schalter SA geöffnet ist, von dem Eingang der Filterbank AFB abgetrennt und können somit die in ihnen vorhandenen Rauschanteile nicht an die Filterbank AFB weiterleiten. Auf diese Weise ergibt sich eine bedeutende Erhöhung der Empfindlichkeit bei der Filterbank AFB und damit eine wesentlich günstigere Möglichkeit zur Bestimmung und Frequenzanalyse von auch sehr schwachen Empfangssignalen bzw. bei sehr vielen Signalkanälen.With a direct star-shaped interconnection of the signal channels K 1 to Kn at the input of the filter bank AFB, the difficulty arises that the noise occurring in each of the channels is also switched through and the sensitivity of the filter bank AFB is greatly impaired. This is particularly disadvantageous if there are a large number of channels K 1 to Kn and / or the received signals are relatively weak. Such a case can preferably z. B. occur when a monitoring receiver for very distant transmitters, especially radars, is designed so that the corresponding received signals are only at a very low level and are heavily overlaid with noise. In order to avoid this difficulty, n monitoring channels UK 1 to UKn are provided in each channel, each of which has a sensor SS 1 to SSn. In the simplest case, this sensor can be a diode connected to the respective channel in the shunt arm (indicated by GR 1 to GRn), which only delivers an output signal when a received signal occurs. A threshold circuit SW 1 to SWn is provided after each sensor, the threshold voltage of which is just above the mean noise voltage. If a voltage above the response threshold occurs in one of the signal channels K 1 to Kn, a control signal is generated in the associated monitoring channel UK 1 to UKn, which is led to a switch control ST 1 to STn. In the signal channel occupied by a received signal, the switch SA 1 to SAn arranged at its output is closed by a switch signal supplied by the switch control ST 1 to STn. These switches SA 1 to SAn are open in the rest position, ie without the presence of a useful signal. As a result, only signals from those signal channels in which a real received signal has been determined by the respective monitoring channel UK 1 to UKn reach the input of the filter bank AFB. The other signal channels, which are not occupied by received signals, on the other hand, are separated from the input of the filter bank AFB by the fact that their respective switch SA is open and thus cannot pass on the noise components present in them to the filter bank AFB. This results in a significant increase in the sensitivity of the filter bank AFB and thus a much cheaper option for determining and frequency analysis of very weak received signals or with a large number of signal channels.

Da es einige Zeit dauert, bis am Ausgang der Schaltersteuerungen ST1 bis STn das Steuersignal für die Schalter SA1 bis SAn vorliegt, muß im eigentlichen Signalkanal jeweils eine Verzögerungseinrichtung VE1 bis VEn vorgesehen werden. Die Verzögerungszeit ΔT dieser Schaltelemente ist so zu wählen, daß der jeweilige Schalter SA1 bis SAn vor dem Eintreffen des Eingangssignals geschlossen ist.Since it takes some time until the control signal for the switches SA 1 to SAn is present at the output of the switch controls ST 1 to STn, a delay device VE 1 to VEn must be provided in the actual signal channel. The delay time ΔT of these switching elements is to be selected such that the respective switch SA 1 to SAn is closed before the input signal arrives.

Einzelheiten hierzu sind aus Fig. 2 ersichtlich, wo in Abhängigkeit von der Zeit Impulsdiagramme dargestellt sind. In Zeile a ist ein Eingangssignal ES gezeigt, welches zur Zeit t1 die Schwellenspannung SWR einer der Schwellenschaltungen SW1 bis SWn überschreitet. Die Unterschreitung des Schwellenwerts SWR durch das impulsförmige Eingangssignal ES erfolgt zur Zeit t2. Der Anstieg des Eingangssignals ES liegt üblicherweise bereits etwas vor der Zeit t1 und ist in der Zeichnung mit t0 bezeichnet.Details of this can be seen in FIG. 2, where pulse diagrams are shown as a function of time. An input signal ES is shown in line a, which exceeds the threshold voltage SWR of one of the threshold circuits SW 1 to SWn at time t 1 . The pulse-shaped input signal ES falls below the threshold value SWR at time t 2 . The rise in the input signal ES is usually somewhat earlier than the time t 1 and is denoted by t 0 in the drawing.

In Zeile b ist der Verlauf der Schaltspannung SAS für den zugehörigen Schalter des Signalkanals aufgetragen. Diese Schaltspannung SAS beginnt einige Zeit nach der Überschreitung des Schwellwerts SWR nach Zeile a; der zugehörige Zeitpunkt ist mit t3 bezeichnet. Um zu vermeiden, daß durch Anstiegs- oder Abfallflanken der Steuerspannung SAS für den jeweiligen Schalter SA1 bis SAn unerwünschte Störsignale erzeugt werden, ist eine geringe Flankensteilheit der Schaltspannung SAS, also ein allmählicher Anstieg vorgesehen. Dies bedeutet aber, daß auch während dieses Anstiegs keine Übertragung von Eingangssignalen vorgenommen werden sollte, um eine unerwünschte Schwächung und Verzerrung zu vermeiden. Nach einer Zeit von ΔT1, gerechnet von t1 an, hat die Schaltspannung SAS ihren vollen Wert erreicht und es könnte deshalb an sich das Eingangssignal bereits eintreffen. Wenn jedoch auch der untere Anstieg des Eingangssignals ES miterfaßt werden soll (Zeitdifferenz zwischen t1 und t0) so ist eine weitere Verzögerungszeit ΔT2 vorzusehen. Daraus ergibt sich die resultierende Verzögerungszeit für die Verzögerungseinrichtungen VE1 bis VEn nach Fig. 1 zuLine b shows the curve of the switching voltage SAS for the associated switch of the signal channel. This switching voltage SAS begins some time after the threshold SWR has been exceeded in line a; the associated time is designated t 3 . In order to prevent undesired interference signals from being generated by rising or falling edges of the control voltage SAS for the respective switch SA 1 to SAn, the switching voltage SAS has a low edge steepness, that is to say a gradual increase. However, this means that input signals should not be transmitted during this rise either, in order to avoid undesired weakening and distortion. After a time of ΔT 1 , calculated from t 1 on, the switching voltage SAS has reached its full value and the input signal itself could therefore already be arriving. However, if the lower rise in the input signal ES is also to be recorded (time difference between t 1 and t 0 ), then a further delay time ΔT 2 must be provided. The resulting delay time for the delay devices VE 1 to VEn according to FIG. 1 results from this

ΔT = ΔT1 + ΔT2.ΔT = ΔT 1 + ΔT 2 .

Für die Öffnung des jeweils durch ein Eingangssignal geschlossenen Schalters SA1 bis SAn gibt es verschiedene Möglichkeiten. Eine Lösung besteht darin, daß die Abfallflanke des Eingangssignals ES bestimmt und zur Zeit t2 nach der Zeile a ein Öffnungssignal erzeugt wird. Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Öffnung des jeweiligen Schalters SA1 bis SAn um ΔT verzögert erfolgt, weil es dann zu keinem Verlust an Signalenergie kommt. Für die Schaltspannung selbst ist wiederum ein allmählicher Abfall, d. h. ähnlich dem Anstieg nach Zeile b vorzusehen.There are various options for opening the switch SA 1 to SAn, which is closed by an input signal. One solution is that the falling edge of the input signal ES is determined and an opening signal is generated at time t 2 after line a. It is expedient if the opening of the respective switch SA 1 to SAn is delayed by ΔT, because there is then no loss of signal energy. For the switching voltage itself, a gradual decrease, ie similar to the increase in line b, must be provided.

In vielen Fällen kann es vorteilhaft sein, bei einem durch ein Eingangssignal belegten Signalkanal den zugehörigen Schalter so lange geschlossen zu halten, bis in einem anderen Signalkanal ein Eingangssignal festgestellt wird. Erst zu diesem Zeitpunkt erfolgt dann die Öffnung des Schalters des bisher belegten Kanals, während bei dem neu belegten Kanal der zugehörige Schalter geschlossen wird. Hierzu sind vorteilhaft in nicht näher dargestellter Weise die Ausgänge der Schwellenschaltung SW1 bis SWn in einer Logik zu verknüpfen, welche dann einen Steuerbefehl an die Steuerschaltung des bisher belegten Signalkanals (zum Öffnen des Schalters) und einen weiteren Steuerbefehl an den neu belegten Signalkanal (zum Schließen des Schalters) gibt. Auf diese Weise ist es möglich, fortlaufend die einzelnen nacheinander eintreffenden impulsförmigen Eingangssignale zu analysieren. Die Schließdauer der einzelnen Schalter SA1 bis SAn muß nicht über die volle Dauer der einzelnen Empfangssignale reichen; es genügt vielmehr eine für die sichere Auswertung in der zweiten Filterbank AFB und in der Auswerteschaltung FA ausreichende Anschaltzeit.In many cases, it can be advantageous to keep the associated switch closed in the case of a signal channel occupied by an input signal until an input signal is found in another signal channel. Only then does the switch of the previously assigned channel open, while the associated switch is closed on the newly assigned channel. For this purpose, the outputs of the threshold circuit SW 1 to SWn are advantageously to be linked in a logic, which is then not shown, which then sends a control command to the control circuit of the previously occupied signal channel (for opening the switch) and a further control command to the newly assigned signal channel (for Closing the switch) there. In this way it is possible to continuously analyze the individual pulse-shaped input signals arriving one after the other. The closing time of the individual switches SA 1 to SAn does not have to extend over the full duration of the individual received signals; it is rather sufficient for a switch-on time sufficient for reliable evaluation in the second filter bank AFB and in the evaluation circuit FA.

Claims (8)

1. Schaltungsanordnung zur Frequenzanalyse von Eingangssignalen, insbesondere Radarimpulsen, mit einer ersten Filterbank von n aneinanderstoßenden Teildurchlaßbereichen, deren Ausgangssignale in n Signalkanälen durch n Mischer in ein gemeinsames Zwischenfrequenzband umgesetzt werden, wobei die Signalkanäle auf eine zweite Filterbank mit m engeren Teildurchlaßbereichen zusammengeschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß bei jedem Signalkanal (K1 bis Kn) ein die Belegung oder Nichtbelegung durch Eingangssignale signalisierender Überwachungskanal (UK1 bis UKn) abgezweigt ist, daß bei Auftreten eines Eingangssignals in einem Signalkanal (K1 bis Kn) ein vom jeweiligen Überwachungskanal gesteuerter Schalter (SA1 bis SAn) geschlossen wird, der bei Nichtbelegung des zugehörigen Signalkanals geöffnet ist, daß vor jedem Schalter (SA1 bis SAn) eine Verzögerungseinrichtung (VE1 bis VEn) vorgesehen ist, deren Verzögerungszeit (ΔT) so gewählt wird, daß der Schaltvorgang das im jeweiligen Signalkanal zu übertragende Eingangssignal nicht mehr unzulässig störend beeinflußt.1. Circuit arrangement for frequency analysis of input signals, in particular radar pulses, with a first filter bank of n adjoining partial pass ranges, whose output signals in n signal channels are converted into a common intermediate frequency band by n mixers, the signal channels being connected to a second filter bank with m narrower partial pass ranges, thereby characterized in that for each signal channel (K 1 to Kn) a monitoring channel (UK 1 to UKn) signaling the assignment or non-assignment by input signals is branched off, that when an input signal occurs in a signal channel (K 1 to Kn) a switch controlled by the respective monitoring channel (SA 1 to SAn) is closed, which is open when the associated signal channel is not occupied, that a delay device (VE 1 to VEn) is provided in front of each switch (SA 1 to SAn), the delay time (ΔT) of which is selected so that the Switching the input signal to be transmitted in the respective signal channel is no longer influenced inadmissibly. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Überwachungskanal eine Schwellenschaltung (SW1 bis SWn) vorgesehen ist, deren Schwellenwert (SWR) knapp oberhalb der Rauschspannung gewählt ist.2. Arrangement according to claim 1, characterized in that a threshold circuit (SW 1 to SWn) is provided in each monitoring channel, the threshold value (SWR) is selected just above the noise voltage. 3. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitverzögerung (ΔT) so gewählt ist, daß der Schaltvorgang vor Beginn des Empfangssignals beendet ist. 3. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the time delay (ΔT) is selected so that the switching process before Start of the received signal has ended.   4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung elektronischer Schalter (SA1 bis SAn) deren Schaltcharakteristik zur Vermeidung von Schaltstörungen eine langsam ansteigende Flanke aufweist.4. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that when using electronic switches (SA 1 to SAn) whose switching characteristics to avoid switching disturbances has a slowly rising edge. 5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung des Schalters (SA1 bis SAn) eines belegten Signalkanals (K1 bis Kn) nach Beendigung des jeweiligen Empfangssignals erfolgt.5. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the opening of the switch (SA 1 to SAn) of an occupied signal channel (K 1 to Kn) takes place after the end of the respective received signal. 6. Anordnung nach Anspruch 5, daß die Öffnung des Schalters (SA1 bis SA2n) mit einer an die Verzögerungszeit (ΔT) der Verzögerungseinrichtungen (VE1 bis VEn) der Signalkanäle (K1 bis Kn) angepaßten Verzögerungszeit erfolgt.6. Arrangement according to claim 5, that the opening of the switch (SA 1 to SA 2 n) with a to the delay time (ΔT) of the delay devices (VE 1 to VEn) of the signal channels (K 1 to Kn) adapted delay time. 7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter jeweils eines durch ein Empfangssignal belegten Signalkanals so lange geschlossen bleibt, bis in einem anderen Signalkanal ein Empfangssignal auftritt, durch das dessen Schalter geschlossen und der vorher geschlossene Schalter geöffnet wird.7. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the switch in each case one signal channel occupied by a received signal remains closed until another signal channel a reception signal occurs, by which the switch is closed and the previously closed switch is opened. 8. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß von den Überwachungskanälen (K1 bis Kn) ein die Belegung durch ein Eingangssignal anzeigendes Signal an eine der zweiten Filterbank (AFB) nachgeschaltete Schaltung zur Frequenzauswertung (FA) weitergegeben wird.8. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that from the monitoring channels (K 1 to Kn) a signal indicating the assignment by an input signal to one of the second filter bank (AFB) downstream circuit for frequency evaluation (FA) is passed on.
DE19762654136 1976-11-30 1976-11-30 Circuit arrangement for frequency analysis of input signals using several parallel signal channels Expired - Lifetime DE2654136C1 (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE19838058C2 (en) * 1997-08-22 2003-06-18 Advantest Corp Measurement of amplitudes and phases of signals with high speed and high reliability

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NICHTS ERMITTELT *

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