DE2705386B2

DE2705386B2 - Verfahren zum Gewinnen von von Rauschsignalen weitgehend freien Impulssignalen sowie Signalverarbeitungsvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE2705386B2
Application number: DE2705386A
Authority: DE
Inventors: James R. Van Furlong Pa. Cleave (V.St.A.)
Original assignee: American Electronic Laboratories Inc Colmar Pa (vsta)
Current assignee: American Electronic Laboratories Inc Colmar Pa (vsta)
Priority date: 1976-02-23
Filing date: 1977-02-09
Publication date: 1980-09-18
Also published as: GB1571435A; DE2705386A1; IL51258A; AU2140477A; CA1076661A; DE2705386C3; AU498628B2; US4038539A; JPS52113191A

Description

richtung bestimmt sind und zum Unterdrücken von Rausehsignalen notwendig sind, während gleichzeitig Signale durchgelassen werden, die das am Anschluß empfangene, im Eingangssignal enthaltene Impulssigni! darstellen.

Die von der Filtereinrichtung gelieferten gefilterten Sequenzkomponenten werden vorteilhafterweise \on einer Einrichtung zum Durchführen einer inversen orthogonalen Transformation empfangen, die die Signale aus dem orthogonalen Raum in den Zeil-Raum rücktransformiert. Die Zeit-Raum-Signale können dann in digitaler Form verwendet werden oder von einem Digital/Analog-Wandler in die analoge Form rückgewandelt werden, in der das Eingangssignal geliefert wurde. Auf diese Weise werden am Anschluß empfangene Eingangssignale durch die Signalverarbeitungsvorrichtung geleitet und werden die an dem Eingangsanschluß vorhandenen Ausgangsimpulssignale mit minimalem Rauschen geliefert. Zwischen Empfang und Abgabe der Signale verstreicht nur die Zeit, die von der Signalanalyseeinrichtung zum Empfang und für die Bestimmung der adaptierten Filterchrakteristik benötigt wird, bevor die zu filternden Signale der Filtereinrichtung zugeführt werden, und die Verarseitungszeit der Filtc einrichtung, Umsetzer usw.

Wenn die Vera ngsvorrichtung für den Empfang

und die Verarbeitung von Impulssignalen in rechteckiger Form optimiert werden soll, ist die orthogonale Transformation vorzugsweise eine Walsh-Transformation. Unter diesen Bedingungen kann die Ausgabe von Zeit-Raum-Signalen aus dem Digital/Analog-Wandler auch einem Schwellenwert unterworfen werden, um das Ausgangssignai in rechteckiger Form zu rekonstruieren. Zu diesem Zweck bestimmt und erzeugt die Signalanalyseeinrichtung weiter Ausgangszeitschwellensignale für eine Zeitschwelleneinrichtung. Die Schwelleneinrichtung erzeugt rechteckige Ausgangssignale, deren Amplituden den Amplituden der Eingangsimpulssignale, erforderlichenfalls mit dem ursprünglichen Gleichspannungsbasispegei, entsprechen.

Mit der Erfindung werden somit ein anöaßbares Verfahren bzw. eine anpaßbare Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens geschaffen, die zum Feststellen des Vorhandenseins und zum Liefern von Information bezüglich Emgangssignalen unbekannter Breite oder Dauer, unbekannter Amplitude und unbekannter Auftrittszeit dient.

Des weiteren verwenden das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfinduneseemäße Vorrichtung

orthogonale Transformationen zur Analyse einlaufender Signale, um das Vorhandensein voiv Impulssignalen festzustellen und in den einlaufenden Impulssignalen vorhandene Rauschsignale zu eliminieren und zu minimalisieren.

Des weiteren jchafft die Erfindung ein verbessertes Signalfilterverfahren und eine verbesserte -vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens unter minimaler Verarbeitungsverzögerung.

Bei dem erfindungsgemäßen, anpassungsfähigen Filterverfahren und -vorrichtung ist eine vorherige Kenntnis der Signalformen, Dauer, Amplituden und Auftrittszeiten nicht erforderlich und es werden keine Reiterativen oder Rückkoppelungsvorgänge verwendet.

Mit der Erfindung wird ein verbessertes Signal zu Rauschverhältnis von typischerweise 10 bis 25 db und eine verbesserte Meßgenauigkeit der Impulsbreite, Auftritts- bzw. Ankunftszeit und Amplitude geschaffen.

Des weiteren wird mit der Erfindung ein Signalverarbeitungsverfahren und eine -vorrichtung zum Liefern von an ihrem Eingang vorhandenen Ausgangsimpulssignalen geschaffen, wobei diese von Nichtimpuls^ignalen unterschieden werden und die Impulssignale von Verzerrungen befreit werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen beispielsweise und mit weiteren Einzelheiten erläutert Es stellen dar

F i g. I ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der Erfindung,

F i g. 2 ein Blockschahbild einer abgeänderten Ausführungsform der Erfindung,

F i g. 3 ein detailliertes Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,

F i g. 4 ein detailliertes Blockschaltbild einer nochmals abgeänderten Ausführungsform der Erfindung,

F i g. 5A ein genauer ausgeführtes Blockschaltbild der Signalanalyseeinrichtung gemäß F i g. 4,

F i g. 5B ein genauer ausgeführtes Blockschaltbild der Komponentenfiltereinrichtung und Zeitschwelleneinrichtung der F i g. 4,

Fig.6A bis 6E graphisch die Betriebsweise der Erfindung bei Verwendung einer Walsh-Transformation für ein Eingangssignal mit einem rechteckigen Impuls und hohem Signal-Rauschverhältnis,

Fig.7A bis 7E graphisch die Arbeitsweise der Erfindung bei Verwendung einer Walsh-Transformation für ein Eingangssignal mit einem rechteckigen Impuls bei niederem Signalzurauschverhältnis und

F i g. 8A bis 8D graphisch die Arbeitsweise der Erfindung bei Verwendung einer Fourier-Transformation für ein Eingangssignal mit einem Rechteckimpuls bei einem hohen Signalzurauschverhältnis.

F i g. 1 ist ein Blockschaltbild einer Signalverarbeitungseinrichtung 10. Die Signalverarbeitungseinrichtung 10 weist einen Eingangsanschluß 12 zum Empfangen von Signalen auf, die Impuls- und Rauschsignale enthalten. Solche Signale können im Video-Bereich liegen und Radar-Signale enthalten, die von unbekannten Quellen abgeleitet sind, unbekannte Dauer haben, zu unbekannten Zeiten auftreten und unerwartete Amplituden haben. Diese Signale können auch gleichzeitig bzw. gemeinsam von verschiedenen Quellen empfangen weiden, die Signale mit verschiedenen Dauern, Auftrittszeiten und Amplituden erzeugen.

Impulsbreiten von 0,1 MikroSekunden bis 200 Mikrosekunden sind im 2,0 bis 12.0 Gigahertz-Band üblich, was einen Impulsbreitenbercich von 200: !

bedeutet

Wenn die 0,1 Mikrosekunden breiten Impulse empfangen werden sollen, ist eine Video-Bandbreiu von 10 MHz oder mehr vorteilhaft, für einen Impuls mil einer Breite von 20 Mikrosekunden ist nur eine 50 kH2 Video-Bandbreite erforderlich. Impulse solch langet Dauer sind daher der vollen 10 Megahertz-Bandbreite des Video-Rauschens unterworfen. Eine solche große Bandbreite ist jedoch notwendig, um den Empfang vor

ι ο Impulsen unterschiedlicher Dauer zu ermöglichen.

Die am Eingangsanschluß 12 empfangenen Signa]« werden einer Signalanalyseeinrichtung 14 zugeführt, die das einlaufende Signal analysiert, um das Vorhandensein eines Impulses festzustellen und zu bestimmen, ob ei lang oder kurz ist Nach Feststellung der Dauer eine« einlaufenden Impulssignals, so daß es von der vorhandenen Rauschsignalen unterschieden ist liefen die Signalanalyseeinrichtung 14 ein Ausgangssignal an eine Signalfiltereinrichtung 16. Die Signalfiltereinrich-

>o tung 16 empfängt ebenfallsdas Eingangssigna! und weist eine Durchlaß- bzw. Obertragungschrakteristik auf, die durch das Ausgangssignal der Signalanalyseeinrichtung 14 gesteuert ist Das an die Signalfiltereinrichtung 16 gelieferte Ausgangssignal der Signalanalyseein- richtung 14 steuert die Filterdurchlaßchrakteristik der Signalfiltereinrichtung 16 unter Anpassung, je nach dem Vorhandensein eines Eingangsimpulssignals und der Dauer oder Impulsbreite des Eingangssignals. Die Signalfiltereinriciitung 16 unterwirft ihre Eingangssi-

jo gnale ihrer gesteuerten Filtercharakteristik und erzeugt in der Signalausgangsleitung 18 gefilterte Signale, die den am Eingangsanschluß 12 empfangenen Impulssignalen entsprechen, in denen aber die Rauschsignale minimalisiert sind.

Am Signaleingangiianschluß 12 werden somit zwar Signale verschiedener Impulsbreiten empfangen, die Charakteristik der Signalfiltereinrichtung 16 wird jedoch unter ständiger Anpassung gesteuert, um die Signaldurchlaßbandbreite wirksam zu vergrößern oder zu verkleinern. Wenn ein Signal mit langer Dauer oder großer Impulsbreite am Eingangsanschluß 12 empfangen wird, wird die Durchlaßchrakteristik der Signalfiltereinrichtung 16 entsprechend geschmälert, um das einlaufende Impulssignal durchzulassen, aber die Rauschsignale außerhalb der Bandbreite des empfangenen Impulssignals zurückzuweisen. Wenn dagegen ein Signal mit sehr kurzer Dauer am Eingangsanschluß 12 empfangen wird und eine große Bandbreite zum Durchlassen des Impulssignals erforderlich ist, liefert die Analyseeinrichtung 14 ein Steuersignal zur Filtereinrichtung 16, wodurch diese angepaßt wird und eine breite Bandpaß- bzw. Durchlaßcharakteristik erhält, so daß das Impulssignal ebenso hindurchgelassen wird wie jegliches Rauschen innerhalb des Durchlaßbereiches.

Die Vorteile des schmalen Durchlaß-Bandes bei Signalen mit langer Dauer gehen aufgrund der Fähigkeit der Signalverarbeitungseinrichtung nicht verloren, ihre Filtercharakteristik bei dem Auftreten von Signalen mit langer Dauer entsprechend zu ändern.

F i g. 2 zeigt ein Blockschaltbild einer Signalverarbeitungseinrichtung 20, die gegenüber der Signalverarbei tungseinrichtung 10 durch Hinzufügen einer Signalverzögerungseinheit 22 abgeändert ist, die zwischen dem Eingangsanschluß 12 und dem Eingang der Signalfilter-

f>"j einrichtung 16 angeordnet ist.

Da am Eingangsanschluß 12 verschiedene Signale zu verschiedenen Zeiten ankommen und nacheinander von der Signalanalyseeinrichtung 14 empfangen werden,

ändert sich das Ausgangssignal der Analyseeinrichtung 14 unter ständiger Anpassung an die empfangenen Signale. Die Signalverzögerungseinheit 22 verzögert die Ankunft der Signale aus dem Eingangsanschluß 12 an der Signalfilte^reinrichtung 16, so daß die Signale an der Signalfiltereinrichtung zur gleichen Zeit empfangen werden wie die zugehörigen Steuersignale, die von der Signalanalyseeinrichtung 14 der Signalfiltereinrichtung 16 zugeführt werden. Die Signalverzögerungseinheit 22 verzögert um die Zeitspanne, die die Signalanalyseeinrichtung 14 zum Erzeugen ihrer Steuersignale und die Signalfiltereinrichtung 16 zum Verändern ihrer Durchlaßcharakteristik benötigt, bevor die entsprechenden Signale der Signalfiltereinrichtung 16 zugeführt werden.

Wenn Signale in zeitlicher Folge am Eingangsanschluß 12 empfangen werden, werden entsprechende Signale in der gleichen Folge und lediglich mit einer Verzögerung, die für die Analyse- und Filtervorgänge der Signalverarbeitungseinrichtung erforderlich ist, an die Ausgangsleitung 18 abgegeben.

Die Signalverarbeitungseinrichtungen 10 und 20 arbeiten somit unter Verminderung der wirksamen Bandbreite bei dem Vorhandensein erwünschter Impulssignale, um die Abgabe von Rauschsignalen an ihren Ausgangsleitungen 18 zu minimalisieren und unter Vergrößerung der Bandbreitendurchlaßcharakteristik in dem Ausmaß, das erforderlich ist, um nur die erwünschten Impulssignale durchzulassen und die Rauschsignale außerhalb des durchgelassenen Bandes zu minimalisieren. Bei Fehlen eines gewünschten Ijnpulssignals ininimalisiert die Signalverarbeitungseinrichtung die Abgabe von Ausgangsrauschsignalen.

Fig.3 ist ein Blockschaltbild, das eine ähnliche Sigir.'Jverarbeitungseinrichtung 24, die gegenüber der Signalverarbeitungseinrichtung 20 gemäß Fig. 2 etwas abgewandelt ist, genauer darstellt.

Die an dem Eingangsanschluß 12 der Signalverarbeitungseinrichtung 24 empfangenen Eingangssignale werden von einem Analog/Digital-Wandler 26 aufgenommen und einem Vorwärls-Orthogonal-Umwandler 28 zugeführt. Der Orthogonal-Umwandler 28 transformiert die digitalen Signale aus dem Zeit-Raum in den orthogonalen Raum. Wenn die orthogonale Transformation beispielsweise eine Walsh-Transformation ist, werden die Signale transformiert, um Sequenzkomponenten im orthogonalen Raum zu erzeugen, wohingegen bei Verwendung einer Forier-Transformation die transformierten Signale Frequenzkomponenten sind. Andere Transformalionen können entsprechend mit ihnen verbundenen speziellen Vorteilen ebenfalls verwendet werden. Die orthogonalen Signale werden der Signalanalyseeinrichtung 14 zur Verarbeitung und durch die Verzögerungseinheit 22 einer Komponenten-FiltereiViheit 30 zugeführt.

Die Komponenten-Filtereinheit 30 empfüngt Ausgangssignale der Signalanalyseeinrichtung 14 und läßt ausgewählte Komponenten des orthogonalen Raums durch, die durch die Steuersignale aus der Signalanlyseeinrichtung 14 bestimmt werden. Die Komponentenfiltereinheit 30 läßt auf diese Weise bestimmte orthogonale Signalkomponenten zur Abgabe an ihrem Auslaß durch, wahrend sie andere Komponenten unterdrückt, so daß eine angepaßte Durchlaßcharakteristik entsteht, die durch die Steuersignale aus der Signalanylseeinrichtung 14 verändert wird. Die gefilterten Ausgangssignale der Komponenten-Filtereinheit 30 werden von einem inversen Orthogonal-Umwandler 32 durchgeführt, dessen Transformationscharakteristik invcrs zu der Vorwärtscbarakterisük des Orthogonal-Umwandlers 38 ist. Der Umwandler 32 transformiert den Satz ausgewählter orthogonaler Signal-Komponenten aus dem orthogonalen Raum in den Zeit-Raum. Das Ausgangssignal ist ein sich zeitlich veränderndes Signal, das dem am Eingangsanschluß 12 empfangenen Signal entspricht und der Auslaßcharakteristik der Komponenten-FUtereinheit 30 unterworfen ist, um das vorhandene Impulssigna! durchzulassen und das Rauschen zu

in minimalisieren.

Das von dem inversen Orthogonalumwandler 32 erzeugte Signal kann in digitaler Form verwendet werden oder mittels eines Digital/Analog-Wandlers 34 in analoge, sich zeitlich verändernde Form umgewandelt werden, so daß der Digital/Analog-Wandler ein gefiltertes Video-Signal an die Ausgangsleitung 18 liefert

Wenn ein Video-Signal am Eingangsanijhluß 12 empfangen wird, wird dieses von dem Analog/Digital-Wandler 26 in einer Rate aufgenommen bzw. ausgetastet, die für eine adäquate Signalbandbreite erforderlich ist, um Signale mit der kürzesten Dauer oder kleinsten Impulsbreite zu verarbeiten, die in der Signalverarbeitungseinrichtung 24 verarbeitet werden sollen. Um dies zu erreichen, muß die Aufnahme-Rate hoch genug sein, damit für den kürzesten erwarteten Impuls wenigstens zwei Proben bzw. Austastungen, vorzugsweise vier Proben je Impuls, vorgenommen werden. Wenn die Impulsdauer oder Breite einen Bereich von 100 :1 hat, stellen entsprechend 200 oder 400 Proben das längste Impulssignal dar. Bei vier Proben je Impuls können Impulse mit einer Dauer bis herunter zu 0,1 Mikrosekunden mit einer Austast-Rate von 40 Megahertz oder eine Probe jede 25 Nanosekunden aufgenommen werden, vorausgesetzt, daß die Bandbreite des Video-Eingangs minimal to Megahertz beträgt.

Um bei dem lan sten im betrachteten Beispiel zu empfangenen Impuls 400 Proben zu erhalten und bei einer Austastrate von 40 Megahertz würde somit ein Zeitintervall oder ein Zeitblock von 10 Mikrosekunden erforderlich sein. Bei der unteren Austastrate von 2 Proben für den kürzesten, zu verarbeitenden Impuls von 0,1 Mikrosekunden würden während eines Zeitintervalls oder Zeitblocks von 10 Mikrosekunden 200 Probenna-5 men bzw. Austastungen erfolgen. Die verwendete Austastrate wird sich selbstverständlich entsprechenden Änderungen der zu erreichenden Auflösung und des Bereiches von Impulsbreiten oder Dauern ändern, die jeweils möglichst wirksam verarbeitet werden sollen.

so Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Probenanzahl Nt, die in dem Intervall oder Zeitblock erzeugt wird, jede durch den Ausdruck Nt - 2^Y gegebene ganze Zahl über 32, wobei γ eine ganze Zahl größer als 5 ist. Typische Werte von /V_rsind 128, 256,512 oder 1024. sie können jedoch ohne theoretische Grenze höher sein. Zunehmendes /VYergibt eine höhere Auflösung und eine geringere Verzerrung des Eingangssignals. Mit 256 Proben bei einer Rate von 20 Megahertz beträgt das Zeitintervall oder der Zeitblock, während der diese

μ Probenanzahl aufgenommen ist, 12,8 Mikrosekunden.

Bei 256, an den Vorwärts-Orthogonal-Umwandlcr 28 je Zeitintervall oder Zeitblock, wie oben ausgeführt, gelieferten Proben liefert der Umwandler eine vorbestimmte Anzahl von 256 orthogonalen Signalkompo-

*■' nenten entweder in zeitlicher Folge oder zusammen an parallelen Ausgangsleitiingen. Wie bereits erwähnt, erscheint die Information in digitaler Form und wird zweckmäßigerweise in dieser Form gehandhabt: die

orthogonalen Umwandler 28 und 32 können jedoch auch zur Aufnahme analoger Proben im Zeitraum und zur Abgabe analoger Ausgangssignale im orthogonalen Signalraum ausgerüstet sein.

Die Signalanalyseeinrichtung 14 und die Komponenten-Filtereinheit 30 verarbeiten die orthogonalen Signalkomponenten, und ausgewählte Komponenten werden durch die Komponenten-Filtereinheit 30 zu dem inversen Orthogonal-Umwandler 32 geleitet Die vom Umwandler 32 gelieferte Information bezieht sich auf den Zeit-Raum und kann, wenn sie in digitaler Form vorliegt, durch den Digital/Analog-Wandler 34 in analoge Form rückgebracht werden, um so in der Ausgangsleitung 18 zu erscheinen. Wenn der Orthogonal-Umwandler 32 Ausgangsinformation in analoger Form liefert, kann sie gegebenenfalls direkt in die Ausgangsleitung 18 abgegeben werden oder durch einen Digital/Analog-Wandler in digitale Form gebracht werden.

Bezugnehmend auf den Fall, daß die orthogonalen Umwandler 28 und 32 die Walsh-Transformation verwenden, wird jeder Zeitraum-Biock in /v> orthogonale Signalkomponenten N diskreter Sequenzen umgewandelt, wobei N = Nji2 ist Die Walsh-Signalkomponenten stellen die Funktion f(t) des ausgetasteten Signals des Zeitraums durch die folgende Serie von Komponenten dar, wobei jede fine Sequenz π hat, die von 0 bis N reicht:

f(l) = O₀WAL[O,!) + O₁ SAL(I, t)
+ B₁CAL(Ij) + O₁SAL(I,!)
+ b₂CAL(2,t) + ... a„_NSAL(n = yv,r) + b_nSCAL(n = N,t) (I)

wobei

(J₀ = Γ f(t)dt = Gleichspannungsmittelwert (2
ο

o„ = f SAL(n,i)f U) dl
η
ι
h„ =jcAHn,nf(t)d< (4)

undn-0,1.2.../V.

Für alle obigen Fälle wird das Integral durch eine diskrete Summation über Nt Proben ersetzt. Die Sequenzordnung ist definiert als eine Hälfte der durchschnittlichen Anzahl von Null-Stellen je Sekunde der entsprechenden Walsh-Funktion. Bezüglich einer Beschreibung von Walsh-Funktionen sei auf Henning F. Harmuth, »Transmission of Information by Orthogonal Functions«, Second Edition, Springer-Verlag, New York, 1968, Seiten 3 bis 5 verwiesen.

Die orthogonalen Umwandler 28 und 32 können von dem Typ sein, der, nachdem er alle Signalproben eines Zeitblockes empfangen hat, in einer Ausgangsleitung eine Serie von Ausgangsimpulsen erzeugt, deren Anzahl gleich der Anzahl der Eingangsprobensignale für den Block ist und die sich über ein Zeitintervall erstrecken, das gleich der Austakt- bzw. Probennahmezeit für den Block ist. Wenn der Umwandler 28 somit 256 Zeit-Raumsignale empfangen ha» werden in der Folge 256 Sequenzsignale während eines gleichen Zeitintervalls geliefert Die Walsh-Sequenzsignale werden auf diese Weise vom Umwandler 28 in der Folge ansteigender Sequenz von π = 0 bis π = N geliefert. Es

sei darauf hingewiesen, daß jede Sequenz über 0 zwei Komponenten SAL und CAL hat so daß die gesamte Anzahl von Komponenten Nt für N = 128 beträgt Nt= 256. Dies ist die gleiche Anzahl ^Vr= 256) wie die der Zeitraumproben je Block.

ίο Der serielle Datenstrom von Sequenzraumkomponenten wird von der Signalanalyseeinrichtung 14 empfangen, wo er zur Erzeugung von Filtersteuersignalen für die Filtereinheit 30 verarbeitet wird. Nach der durch die Signalverzögerungseinheit 22 gegebenen

ι ₃ Verzögerung werden die Serien von Sequenzraumkomponenten von der Komponentenfiltereinheit 30 gefiltert und dem inversen Orthogonal-Umwandler 32 werden ausgewählte Komponenten zugeführt Der Umwandler 32 erzeugt Ausgangssignale des Zeit-Raums in der gleichen Rate wie aber verzögert gegen die Zeit-Raumsignale die dem Vorwärts-Orthogonalumwandler 28 zugeführt werden. Wenn die Komponentenfiitereinheit 30 alle Nt Sequenzraumelemente durchläßt sind die vom inversen Orthogonalumwandler 32 gelieferten Zeitraumsignale bis auf die Zeitverzögerung identisch mit den Zeitraumsignalen, die vom Vorwärts-Orthogonalumwandler 28 empfangen wurden. Wenn in Gegenwart von Rauschen ein Eingangsimpulssignal an den Eingangsanschluß 12 der Verarbeitungseinrichtung 24

jo geliefert wird, läßt die Komponentenfiltereinheit 30 nicht alle Sequenzkomponenten durch, wodurch die Filterwirkung entsteht, die von den von der Signalanalyseeinrichtung 14 gelieferten Steuersignalen abhängt
Fig.4 ist ein Blockdiagramm einer abgeänderten Ausführungsform der Signalverarbeitungseinrichtung 24. Wie bereits erläutert, werden von dem Analog/Digital-Wandler 26 digitale Signalproben aus vom Eingangsanschluß 12 kommenden Signalen erzeugt Die digitalen Signale werden vom Vorwärts-Walsh-Umwandler 38 empfangen, der einen serielle« Datenstrom von Sequenzraumkomponenten erzeugt wie im Zusammenhang mit der Signalverarbeitungseinrichtung 24 beschrieben. Die Sequenzkomponenten werden von einer Signalanalyseeinrichtung 40 empfangen, die an ihrer

-ti Ausgangsleitung 42 Steuersignale in Form von Komponentenschwellensignalen an die Komponentenfiltereinheit 30 liefert. Die Steuersignale aus der Ausgangsleitung 42 steuern die Filtercharakteristik der Filtereinheit 30 derart, daß ausgewählte Sequenzkomponenten

in einem inversen Walsh-Umwandler 44 zugeführt werden. Der inverse Walsh-Umwandler 44 liefert Ausgangssignale im Zeitraum, die dem Sequenzsignal entsprechen, die er im jeweiligen Zeitintervallblock empfängt. Die Signale werden in digitaler Form an eine

"ji Ausgangsleitung 45 und an den Digital/Analog-Wandler 34 geliefert. Der Digital/Analog-Wandler 34 wandelt die Signale aus dam Walsh-Umwandler 44 in analoge Form um und liefert sie an die Ausgangsleitung 18.

Die Signale aus dem Umwandler 44 werden ebenfalls

bo einer Zeitschwelleneinheit 46 zugeführt. Die Zeitschwelleneinheit 46 empfängt aus der Signalanalyseeinrichtung 40 über eine zweite Ausgangsleitung 48 Steuersignale. Diese Steuersignale bilden für die von der Schwelleneinheit 46 empfangenen Zeitraumsignale

h> Zeitschwellensignale. Die Zeitschwellencinheit 46 rekonstruiert die Signale, die sie empfängt, um in der Ausgangsleitung 50 ein Video-Signal mit Impulsen rechteckiger Form zu erzeugen, deren Amplitude der

der am Eingangsanschluß 12 der Verarbeitungseinrichtung 36 empfangenen Impulssignale entspricht, wobei der Gleichspannungspegel des Eingangssignals am Eingangsanschluß 12 wieder hergestellt sein kann.

Die Signalverarbeitungseinrichtung 36 ist durch Verwendung der Walsh-Transformation insbesondere zur wirksamen Bearbeitung rechteckiger Impulssignale geeignet Die Signalanalyseeinrichtung 40 arbeitet im Sequenzraum und ist von Eingangsgleichspannungssignalpegeln unabhängig. Die Zeitschwelleneinheit 46, die die Zeitraumsignale aus dem inversen Walsh-Umwandler 44 empfängt, erhält die Gleichspannungspegelinformation und erzeugt an ihrer Ausgangsleitung 50 Ausgangssignale mit einem entsprechenden Basislinienpegel.

Fig.5A und 5B sind Blockschaltbilder der in Fig.4 dargestellten Signalverarbeitungseinrichtung 36, wobei Fig.5A die Signalanalyseeinrichtung 40 und die Fig.5B die Komponentenfiltereinheit 30 und die Zeitschwelleneinheit 46 genauer darstellt.

In Fig.5A wird der Datenstrom der Sequenzraumkomponenten aus dem Vorwärts-Waish-Umwand'er 38 an eine Eingangsleitung 52 der Signalanalyseeinrichtung 40 geliefert Die Signale der Eingangsleitung 52 werden dem Eingang eines Total-Tors (Gate) 54 und einer Mehrzahl von Art-Toren (Gates) 56, 58 und 60 zugeführt Die Anzahl der Art-Tore 56,58 und 60 hängt von der Gesamtzahl X der Betriebsarten χ der Analyseeinrichtung 40 ab. In der dargestellten Ausführungsform beträgt die Gesamtanzahl der Arien XZ, sie ist jedoch unbegrenzt und kann eine oder mehr Arten enthalten, je nach den jeweiligen Erfordernissen.

Das Gesamttor 54 läßt jede der empfangenen Walsh-Sequenzkomponenten oder Koeffizienten a, für jeden Zeitblock in aufsteigender Ordnung der Sequenz η durch mit Ausnahme der Sequenzkomponente ao, die den Gleichspannungsdurchschnittspegel des ausgetasteten Zeit-Raumsignals darstellt Die tatsächlich gelieferten Sequenzsignale sind in digitaler Form und bilden eine ZahL die den Wert jedes der Koeffizienten a, darstellen, wobei j eine ganze Zahl ist, die von 1 bis Nt ansteigt. Da im dargestellten Beispiel die Gesamtzahl von Sequenzkomponenten 256 beträgt, beträgt die tatsächliche Anzahl von vom Totaltor 54 zugelassenen Sequenzkomponenten 255, wenn man den Ausschluß der Komponente a₀ berücksichtigt

Das Totaltor 54 liefert seine Ausgangssignale an einen negativen Vorzeicheninverter 62, der nur die negativen Koeffizienten gleichrichtet, indem er alle negativen Werte positiv macht Die gleichgerichteten SignaJkomponenten werden dann einem Addierer 64 zugeführt, der an seinem Ausgang ein Signal erzeugt, das einen Gesamtwert oder eine Summe der gleichgerichteten Koeffizienten der Sequenzkomponenten darstellt. Diese Summe wird von einem Dividierer 66 empfangen, der sie durch Nt teilt und ein Ausgangssignal Nt erzeugt dessen Wert dem Durchschnitt aller gleichgerichteten Koeffizienten der Sequenzkomponenten mit Ausnahme der Komponente ao entspricht.

Zur gleichen Zeit, zu der die Sequenzkomponenten vom Totaltor 54 durchgelassen werden, empfangen die Art Tore 56,58 und 60 ebenfalls die die Sequenzkomponenten darstellenden Signale und lassen sie durch, schließen aber ebenfalls die Anfangskomponenten a_n aus. Das Art-Tor 56, das der ersten Betriebsart (x = \) entspricht, läßt die Sequenzsignale a, für j = 1 bis N-, durch, während das Tor 58, das der Betriebsart 2 entspricht, die Sequenzkomponenten a, für j = I bis /V₂ durchläßt und das Art-Tor 60, das die letzte Art X darstellt, die Sequenzkomponenten e> für/ = 1 bis Λ/.·, durchläßt Die Zahlen /Vi, Ni und Nx sind durch die Anzahl der Betriebsarten gegeben, die von der Signalanalyseeinrichtung 40 verwendet werden und die Art des Betriebs der Signalverarbeitungseinrichtung 36 steuern, wie weiter unten anhand der Funktionsweise der Verarbeitungseinrichtung genauer erläutert wird. Wenn beispielsweise X = 3 ist wobei für die

ίο Signalanalyseeinrichtung 40 3 Betriebsarten verwendet werden, sind typische Werte für Nx N) = 6, A/j = i 2 und N₃ = 32. Dies bedeutet, daß das Art-Tor 56 die Sequenzkomponenten-Koeffizienten a\ bis a*, durchläßt, während das Art-Tor 58 die Koeffizienten a, bis an und das Art-Tor 60 die Koeffizienten a bis an während jedes Zeitblocks durchläßt.

Die vom Tor 56 durchgelassenen Koeffizienten gelangen zu einem Vorzeicheninverter 62a, einem Addierer 64a und einem Dividierer 66a, die die gleichgerichteten oder absoluten Werte jedes der Komponenten-Koeffizienten aufaddieren und die Summe durch Ni teilen. Die Anzahl N\ add.erter Koeffizienten beträgt 6 für die Art 1. Das Ausgangssignal des Dividierers 36a ist der Durchschnittswert /νΊ der ersten N\ (Art !) Sequenzkomponenten-Koeffizienten. Der Ausging des Dividierers 66a wird einem Dividierer 68a zugeführt dem auch der durchschnittliche Gesamtwert Nt zugeführt wird, der vom Dividierer 66 erzeugt ist. Der Ausgang des Dividierers 68,3, der das Verhältnis

jo Ni/Nrdarstellt wird einem Komparator 70a zugeführt Der Komparator 70a vergleicht das erste Art-Verhältnis Ni/Nt mit einer von vorprogrammierten Schwellenkonstanten Px = P\ für die Betriebsart 1. Die Schwellenkonstanten Px haben je nach Betriebsart Worte zwischen 0,8 und 5,0. Der Komparator 70a liefert ein JA-Ausgangssignal an einen Multiplikator 72a, wenn das Verhältnis Ni/Nt größer oder gleich P\ ist und ein Nein-Signal an einen Art 2 Komparator 706, wenn das Verhältnis kleiner als P\ ist Das Liefern eines J A-Signals an den Art 1 Multiplikator 72a aktiviert diesen, so daß eine Art 1 Ausgangsschwellensignal Ta\ erzeugt wird. Das so entstandene Ausgangssignal ist ein Produkt aus dem Gesamtdurchschnitt der Komponenten-Koeffizienten Nt aus dem Dividierer 66 und einer vorprogrammierten Konstanten Cau die zur Bestimmung der Sequenzraum-Schwelle für Betriebsart 1 vorgesehen ist.

Die Konstanten Cax variieren je nach Betriebsart X

von 0,8 bis 4.0 und sind entsprechend der erwünschten Empfindlichkeit gegenüber Fehlalarmunterdrückung (false alarm trade off) und der Bandbreite des Eingangs-Video-Signals gewählt Typische ausgewählte Werte sind weiter unten zusammen mit der Besch-eibung der Komponentenfiltereinheit 30 gemäß Fig.5B aufgeführt.

Die Lieferung eines JA-Signals durch den Komparator 70a erzeugt auch ein Aktivierungssignal für eine voreingestellte Konstanten-Ausleseeinheit 74a, die mehrere Konstanten Cb\, Ca, M\, D*2 und K\ zur Abgabe zusammen mit dem Schwellenwert Ta\ an die

Mi Komponentenfiltereinheit 30 und Zeitschwelleneinheit 46 erzeugt.

Dem Art-Tor 58 ist ähnlich dem Art-Tor 56 ein Vorzeicheninverter 62£>, Addierer 646, Dividierer 66f>, Dividierer 686 und Komparator 706 nachgeschaltet, die

(i5 in ähnlicher Weise die vom Art-Tor 58 durchgelassenen Komponenten-Koeffizienten aufaddieren, die Gesamtzahl durch die Anzahl addierer Koeffizienten N₂ teilen und den Mittelwert N-> für Art 2 erzeugen. Der

Dividieren 686 bildet das Verhältnis N₂INi in ähnlicher Weise und liefert das Verhältnis ;in den Komparator 70i>, wo es mit der vorprogrammierten Schwelle P₂ fiir Art 2 verglichen wird. Die Schwcllenkonstantc P₂ hat einen Wert zwischen 0,8 und 5,0 und ist normalerweise niederer als die Konstante P₁ für die Betriebsart I. Der Komparator 70b liefert kein Ausgangssignal, wenn er nicht zuerst vom Komparator 70.1 ein NF.IN-Signal empfängt. Wenn vom Komparator 70a ein NEIN-Signal geliefert wird, wird die Betriebsart (X= \) wegen des Multiplikators 72a und ebenso die Ausleseeinheit 74a nicht aktiviert. Der Art 2 Komparator 70b erzeugt ein ΙΑ-Signal, wenn sein Verhältnis N₂ZNi größer oder gleich der Schwellenkonstanten P₂ ist. und liefert ein NEIN-Ausgangssignal an einen Komparator 70c', wenn dieses Verhältnis kleiner als P₂ ist.

Wenn vom Komparator 70b ein JA-Ausgangssignal erzeugt wird, werden der Multiplikator 71b für die eines solchen Signals zeigt an. daß die Signalanalyseein richtung 40 kein Vorhandensein eines Impulssignali irgendeiner Breite im von der Signalanalyseemrichtunj 40 verarbeitenden Zeitintervall oder Block festgestell hat.

Bezugnehmend auf Fig. 5B empfängt die Kompo nenten-Filtereinheit 30 an der Signalverzögerungsein heit 22 den seriellen Datenstrom von Sequenzraum komponenten a,. wobei j von 0 bis Ni läuft. Dit Signalverzögerungseinheit 22 verzögert die Sequenz raumkomponenten um eine Zeitdauer von wenigsten! Ni + 1 Proben und typischerweise bis /u 1,2·) N Proben. Bei einem Walsh-Umwandler. der 25b Sequenz komponenten-Koeffizienten erzeugt, ist eine Ver/öge rung von 320 Proben typisch. Eine minimale Verzöge rung von /V_r Proben ist notwendig, um alle Sequenz raum-Komponenten-Koeffizienten ordnungsgemäß /ι analysieren und längere Verzögerungen sind nu

/u/pitp Rptriph^art iinrl rltp vnrpinapttplltp Knmliinlpn- nnturpnHip um Rpphpnypit für Hip Siunn!;»nalv i

Ausleseeinheit 74b aktiviert. Der Multiplikator 72b :u erzeugt ein Ausgangsschwellensignal Τ_Λ2 des Sequenzraums, welches ein Produkt aus dem gemittelten Gesamtwert A/_rund einer vorprogrammierten Konstanten C.\> ist. Die voreingestellte Konstanten-Ausleseeinheit 74/) liefert Ausgangssteuersignale Cm. Cc₂. M₂, D₂₂ j-, und K: für den Betrieb der Komponentenfiltereinheit 30 und der Zeitschwelleneinheit 46 in Betriebsart 2.

Zu der Zeit, zu der die Tore 54, 56 und 58 über die leitung 52 empfangene Sequenzkomponenten-Koeffi-/ienten durchlassen, läßt das Art-Tor 60 ebenfalls to Signale zu einem Vorzeichen-Inverter 62c durch, der Signale an einen Addierer 64c liefert. Im gegebenen Beispiel werden in Betriebsart X = 3 32 Koeffizienten addiert und dem Dividierer 66czugeführt, der den Wert der addierten Koeffizienten durch Nx, die Anzahl der raddierten Koeffizienten (in diesem Falle 32) teilt, um den Mittelwert der Sequenzkomponenten-Koeffizienten für die X- Betriebsweise zu erzeugen, der durch ^7\ dargestellt wird. Dieser Wert wird dem Dividierer 68c zugeführt, der auch den durchschnittlichen Gesamtwert j<> Nj empfängt. Der Dividierer 68cerzeugt das Verhältnis N\/Nrund führt es dem Komparator 70czu. der nur bei Abgabe eines NEIN-Signals; aus dem Komparator 70b aktiviert wird.

Der Komparator 70cempfängt ein NEIN-Signal nur, -n wenn von den Komparatoren niederer Betriebsarten keiner ein JA-Ausgangssignal erzeugt und in Abwesenheit von Sequenzraumschwellensignalen und Zeitraumschwellensignalen, die von diesen niederen Arten erzeugt werden. Unter diesen Umständen liefert der >n Komparator 70c ein JA-Ausgangssignal. wenn sein erzeugtes Verhältnis größer oder gleich dem für die Betriebsart X vorprogrammierten Schwellenwert f.vist. Dies führt zur Aktivierung eines Multiplikators 72c und einer voreingestellten Konstanten-Ausleseeinheit 74c Aktivierung des Multiplikators 72c und der Ausleseeinheit 74c führt zum Erzeugen entsprechender Ausgangsschwelien und Konstantensignale 7Y_V, C_B.\. M_x. Dx₂ und Κχ für Betriebsart X.

Wenn der Komparator 70c kein JA-Ausgangssignal bO liefert, erscheint in der Leitung 76 ein NEIN-Ausgangssignal. Wie bereits ausgeführt, werden NEIN-Ausgangssignale. wenn sie erzeugt werden, dem Komparator der nächst höheren Betriebsart zugeführt. Wenn der zur höchsten Betriebsart gehörende Komparator, im dargesteiiten Beispiel der Komparator 70c ein NEIN-Signal erzeugt, wird dieses über die Leitung 76 der Komponenten-Filtereinheit 30 zugeführt. Die Abgabe tung 40 zu gewinnen.

Die verzögerten Signale aus der Verzögern igseinhei 22. die die Sequenzkomponenten-Koeffizienten a darstellen, werden einem Filtertor 78 zugeführt, das alle Komponenten a, durchläßt mit Ausnahme der Kompo nente ao, die den mittleren Gleichspannungswert de; Video-Signals darstellt. Die Signale aus dem Filtertor 7i werden dem negativen Vorzeichen-Inverter 80 züge führt, -.1er negative Signale gleichrichtet, um positiv« Signale zu erzeugen und diese positiven Signale einen Addierer 82 zuführt. Der Addierer 82 ist von dem Typ der seriell eine Anzahl von Koeffizienten a, empfang und addiert. Die Anzahl der .i.ddierten Koeffizienter wird vom Signal M_x bestimmt, das ihm zugeführt wird M_x ist eine ganze Zahl, die von der durch dit Signalanalyseeinrichtung 40 aktivierten Betriebsar abhängt. Wenn die erste Betriebsart aktiviert ist. wire die ganze Zahl M; dem Addierer 82 zugeführt. Be anderen Betriebsarten wird ein entsprechender Wer M_x zugeführt. Jedem Zeitintervall-Block ist ein zugehö riger Wert M_x zugeordnet. Die Werte von M, sind aucr eine Funktion der Anzahl von für die entsprechender Arten N_x integrierten Koeffizienten. Für die Werte N = 6, N₂ = 12 und Ni = 32, wobei X = 3 für : Betriebsarten, sind die für M, verwendeten Wert« typischerweise M\ = 4, M₂ = 6 und Mj = 8.

Mit einem Wert M_x — 6 addiert der Addierer 82, dei vom gleitenden Typ ist, eine Reihe von 6 sequentiel geordneten Koeffizienten, wobei er einen frühei geordneten Koeffizienten streicht, wenn ein spatel geordneter Koeffizient addiert wird. Wenn der addiert« Koeffizient einen höheren Wert als der gest. chenc Koeffizient aufweist, nimmt die Summe der 6 Koeffi zienten auf diese Weise zu, während, wenn dei einlaufende Koeffizient einen niedrigeren Wert odei den Wert Null hat, die Summe der addierter Koeffizienten abnimmt. Der Gesamtwert der addierter Koeffizienten wird jedesmal, wenn ein neuer Koeffi zient zuaddiert wird, vom Addierer 82 einem Dividierei 84 zugeführt, der den Gesamtwert durch die ganze Zah M_x (in diesem Falle 6) teilt, um einen Mittelwert A_1x zi erzeugen, der einem Komparator 86 zugeführt wird Der Durchschnittswert ä> wird mit der Sequenzraum schwelle Tax verglichen, die vom Multiplikator 72 dei jeweils aktivierten Betriebsart der Signalanalyseeinrich tung 40 hergeleitet ist Wie oben anhand F i g. 5A füi typische Fäiie erläutert, beträgt bei M₁ = 4 Τ_Λι_= 13 N- (Ca₁ = 13) und bei M₂ = 6 beträgt Ta₂ = U Nt(Ca₂ = 1,2) usw.. wobei die Schwelle mit ansteigende!

Betriebsart abnimmt.

Der Wert <),,, wird mit Γι * verglichen und. wenn er gleich oder größer als Tn ist, erzeugt der Komparator 86 ein |A-Ausgrngssignal, um den Zähler 88 rückzustellen. Wenn der Wert kleiner als IW ist. wird dem Zähler 88 ein NEIN-Ausgangssigruil zugeführt, um seinen Zahlstand zu erhöhen. Der Zahlstand des Zahlers 88 wirr¹ Einern Zähler-Komparator 90 zugeführt, der weiter ein Eingangssignal K₁ erhält. /C, ist eine vorprogrammierte Konstante, die von der aktivierten Ausleseeinheit 74 der Signalanalyseinrichtung 40 hrrgeleitet wird. Die Konstante K, stellt die maximale Anzahl aufeinanderfolgender Male ein. die der gleichgerichtete, integrierte normierte Sequenzkomponenten- Koeffizient a, unter der Schwelle T\ _y des Zähler-Koniparaiors 90 liegen muß, damit ein ein Flip-Hop 92 setzendes Ausgangssignal geliefert wird. Die Konstante K_x hat einen Wert zwischen 1.0 und 10. typischerweise 5. Dies ermöglicht fünf ;infr!n;inHprfiilunnrlr· n^iprojhweui^e Integrationen des Addierers 82. bevor der Zähler-Komparator 90 ein das Flip-Flop 92 setzendes Ausgangssignal liefert. Der Wert von K_x, der immer ganzzahlig ist, ist für kleinere Werte von M_x kleiner und für größere Werte von M_x größer. Das Flip-Flop 92 wird zum Beginn jedes Zeitintervalls oder Blocks rückgesetzt. In diesem Zustand liefert es an den Eingang eines UND-Verknüpfungsgliedes 94 ein Gattersignal. Das Gattersignal verschwindet, wenn das Flip-Flop 92 bei Abgabe eines Signals aus dem Zähler-Komparator 90, wenn der Zählstand des Zählers 88 den Wert K_x übefteigt, in seinen Setzzustand getriggert wird.

Das UND-Verknüpfungsglied 94 empfängt weiter ein Signal aus der JA-Ausgangsleitung eines Komparators 96. Der Komparator % empfängt den seriellen Datenstrom von Sequenzraum-Komponenten-Koeffizienten a, aus der Signalverzögerungseinheit 22 durch einen Verzögerungsspeicher 98. Der Verzögerungsspeicher 98 schafft eine durch die Konstante D_x? gegebene Verzögerung, die von der aktivierten Betriebsart der Signalanalyseeinrichtung 40 für das jeweilige Zeitintervall oder den Zeitblock gegeben ist. Die Konstante D,: ist eine Zahl, die eine Verzögerung für die aktivierte Betriebsweise χ darstellt, welche Verzögerung die veränderliche Verzögerung ausgleicht, die mit der Tätigkeit in Betriebsart Arder Komponentenfiltereinheit 30 verbunden ist, und beträgt typischerweise M_x Proben und muß groß genug sein, um die Rechenzeit der Komponentenfiltereinheit 30 zu berücksichtigen.

Der Komparator % empfängt weiter ein Schwellensignal aus einem Multiplikator 100, der die von der Signalanalyseeinrichtung 40 herkommenden Konstanten Ccx und T.\x empfängt und multipliziert. Die Schwellenkonstante T_Ax wird, wie oben erläutert durch die aktivierte Betriebsart für den Zeitintervallblock bestimmt, und liegt zwischen 0,8 Nt und 4,0 Nt- Die Konstante C<~« liegt zwischen 0,8 und 3,0 und stellt die Sequenzkomponenten-Filterschwelle als ein Produkt aus T_Ax und der Konstanten C_Ax entsprechen, der für die Betriebsart erwünschten Empfindlichkeit gegen eine Fehlalarmunterdrückung bzw. der Kompromißeinstellung hinsichtlich der Empfindlichkeit und der Wahrscheinlichkeit des Auftretens eines Fehlalarms ein. Bei Cc gleich 1 ist die Sequenzkomponentenschwelle gleich Ta χ, welches eine Funktion von Cax und Nr'ist, wie oben ausgeführt Ein typischer Wert für Ccx ist 1,5, was zu einem Durchlaß starker Sequenzkomponenten durch die KomponentenFiItereinheit 30 führt, selbst wenn die integrierte Summe aus M_x Werten unter den T_A, Schwellen liegt. Die Werte von C'₍, neigen bei langen Impulsen (große Werte von M_x)/ü kleineren Werten als 1,5 und bei kurzen Impulsen (kleine Werte von M_x) zu größeren Werten als 1.5. Der Grund dafür ist der. daß -, längere Impulse häufig nur eine oder zwei stärkere Sequenzkomponenten haben, die durchgelassen werden, '■olbst wenn das Integral über vielleicht 6 M_x Koeffizienten unter der Schwelle Γι, liegt.
Der Komparator 96, der das Produkt aus der

in Konstanten G , und dem Schwellenwert 7Ί, empfängt, liefert ein [A-Aiisgangssignnl für jeden Sequenzkompo nenten-Kiieffizienten\a_h\der größer oder gleich diesem Produkt ist. während er ein NEIN-Signal für alle Koeffizienten des verarbeiteten Zeitintervallblocks

ι ■. liefert, die absolut unter dem Produktwert liegen. Bei jedem Erzeugen eines JA-Ausgangssignals durch den Komparator 96 liefert, wenn vom Flip-Flop 92 ein Ausgangssignal am UND-Verknüpfungsglied 94 liegt.

HiptPC I IXl n-VprkniinfimtTctrlipH QA pin Δ iictranncctanal

.'Ii über eine Lekung 102 zu einem Schaltvrrknüpfungsglied bzw. Schalter 104. Dies setzt den Schalter 104 in seinen AN-Zustand und läßt die über die Leitung 106 empfangenen Signale zu einer Ausgangsleitung 108 durch. Die Signale in der Leitung 106 sind der serielle

r, Strom von Sequenzraum-Komponenten-Koeffizienten aj, die aus dem Verzögerungsspeicher 98 über einen Verzögerungsspeicher 110 empfangen werden. Der Ver;zögerungsspeicher 110 schafft eine Verzögerung, die zum Ausgleich der Verarbeitungszeit des Kompara-

iii tors % und der Verknüpfungsglieder 94 und 104 ausreicht, so daß das Steuersignal in der Leitung 102 zur gleichen Zeit wie der entsprechende Komponenten-Koeffizient geliefert wird, damit der letztere vom Schalter 104 durchgelassen wird. Bei Fehlen eines

i". Ausgangssignals in der Leitung 102 ist der Schalter 104 in seinem AUS-Zustand und empfängt von einem Null-Pegelsignal-Generator 105 Signale, um in die Leitung 108 ein Null-Ausgangssignal zu liefern.

Der Schalter 104 empfängt über die Leitung 76 durch

w ein Verzögerungsglied 112 hindurch auch die NEIN-Ausgangssignale aus dem letzten Komparator 70c der Signalanalyseeinrichtung 40. Das Vorhandensein eines Ausgangssignals in der Leitung 76 zeigt an. daß die Signalanalyseeinrichtung 40 im jeweiligen Zeitintervall-

4·. block kein Vorhandensein eines Impulssignals festgestellt hat Das Verzögerungsglied 112 verzögert das Signal durch die Leitung 76 zum Schalter 104 derart, daß es unmittelbar nach der Ankunft des Sequenzkomponenten-Koeffizienten ao des Zeitblocks empfangen wird.

so zu welcher Zeit es den Schalter 104 in seinen AUS-Zustand bringt und die Abgabe jedwelcher Stquenzkomponenten-Koeffizienten höherer Ordnung in die Leitung 108 verhindert Der Sequenzkomponenten-Koeffizient ao, der den Gleichspannungspegel des Zeitraumsignals liefert, wird in jedem Falle vom Schalter 104 geliefert, der durch einen Setzimpuls Ej₀ zu dem Zeitpunkt, zu dem der Koeffizient a₀ ankommt, aktiviert wird. Dies dient zum Bewahren von Information bezüglich des durchschnittlichen Gleichspannungs-

bo pegels des Eingangssignals auch in Abwesenheit eines festgestellten Impulssignals.

Die über die Leitung 108 gelieferten Signale werden von dem inversen Walsh-Umwandler 44 und einem Tor 113 empfangen. Das Tor 113 empfängt während jedes Zeitintervallblockes ein Steuer-(gating)Signal E₃₀. um die Anfangssequenzkomponente ao durchzulassen und alle anderen Sequenzkomponenten zu blockieren. Die Sequenzkomponente ao wird einem Speicher 114 der

2h

Zeitschwelleneinheit 46 zugelührt und dort gespeichert, um den durchschnittlichen Gleichspannungswcrt ties Eingangssignals zu bilden.

Der inverse Walsh Umwandler 44 liefert in zeitlicher Folge einen seriellen Datenstrom von Zeit-Raum-F.lementen b_c entsprechend den ihm zugeführten Sequenzraum-Komponenten. Bei Empfang der 256 Walsh-Komponenten, die Hen /eitintt?rvallblock darstellen, liefert der Walsh-Urrv.'andler 44 somit eine zeitliche Reihe von 256 entsprechenden geordneten Signalen des Zeit-Raums.

Die Signale aus dem Walsh-Umwandler 44 werden von einem Spitzen-Detektor 116 empfangen, der den Spitzenwert (PV) der während des Zeitintervallblocks empfangenen Zeit-Raum-Elemente bestimmt und speichert. Nach dieser Bestimmung wird der Spitzenwert PVan einen Subtrahierer 118 geliefert, in dem der vom Speicher 114 kommende Gleichspannungswert abgezogen wird. Der Differenzwert PV - DC wird zum Speichern während des Zeitintervallblockes einem Speicher 120 und einem Multiplikator 122 zugeführt.

Der Multiplikator 122 empfängt einen Wert C«,. Dies ist eine vorprogrammierte Konstante aus der Signalanalyseeinrichtung 40, deren Wert von der aktivierten Betriebsart abhängt. Diese Konstante wird zur Berechnung der Zeit-Raum-Schwelle TH verwendet und kann zwischen 0,1 und 0,999 liegen. Die Konstante Cr_x stellt eine Schwelle zwischen dem Wert der mittleren Basisliniengleichspannung und dem Zeit-Raum-Spitzenwert PVe'm. Die Konstante Cb, ist für Arten mit großen Werten von N_x (die kürzeren Impulsen entsprechen) hoch und für Arten mit kleinen Werten M (die längeren Impulsen entsprechen) nieder und richtet sich nach der erwarteten Impuls-Amplitude, um die Feststellwahrscheinlichkeit zu maximieren und einen Fehler bei der Impulsfeststellung zu minimieren.

Das Produkt aus der Differenz (PV - DC) und der Konstanten Ce_x bildet den Impulsschwellenwert TH. der einem Addierer 124 zugeführt wird. Der Addierer 124 addiert den Schwellenwert TH zu dem aus dem Speicher 114 abgeleiteten mittleren Gleichspannungspegel, um den zusammengesetzten Schwellenwert TH' zu schaffen. Der zusammengesetzte Schwellenwert Th" wird einem Komparator 126 zugeführt.

Der Komparator 126 empfängt die Zeit-Raum-Elemente b_c aus dem Walsh-Umwandler 44 über den Verzögerungsspeicher 128. Der Verzögerungsspeicher 128 schafft eine Verzögerung, die ermöglicht, daß die Zeitschwelleneinheit 46 den zusammengesetzten Schwellenwert TH' berechnet, bevor das erste Zeitelement bcdem Komparator 126 zugeführt wird.

Der Komparator 126 wiederum empfängt jedes der Elemente b_e von b\ bis ί>25β. um diese mit der zusammengesetzten Schwelle TH' zu vergleichen. Bei dem Empfang jedes Elements b_e liefert der Komparator 126 entweder ein JA-Ausgangssignal oder ein NEIN-Ausgangssignal. Wenn die Amplitude des Elements Zugleich oder größer als der zusammengesetzte Schwellenwert TH' ist, wird ein JA-Ausgangssignal an den Speicher 120 geliefert, während jedesmal, wenn die Amplitude kleiner als der Schwellenwert TH' ist, ein NEIN-Ausgangssignal an eine Basispegel-Ausleseeinheit 130 geliefert wird.

Bei Lieferung eines Ausgangssignals an den Speicher 120 liefert dieser an die Leitung 131 ein Ausgangssignal mit einer Amplitude gleich (PV = DC). jedesmal, wenn an die Basispegel-Ausleseeinheit 130 ein NEIN-Ausgangssignal geliefert wird, wird an die Leitung 131 ein Signal des Wertes Null geliefert. Die an die Ausgangslei· Hing 111 gell· ^ferten Signale bilden rekonstruierte Zeit-Raum-Signale mit rechteckigen Impiilssignalen und mit einer Gleichspannungsbasislinie von Null. Diese Ausgangssignale. die in digitaler Form sind, können verwendet werden, um die Impulsdauer oder Breite und den relativen Zeitpunkt des Auftretens des Impulses genau zu bestimmen. Diese Signale werden durch einen Digital-Analog-Wandler 132 einer Ausgangslcitung 50 zugeführt, um die rekonstruierten, einer Sehwellenbehandlung unterworfenen Signale in analoger Form in abhängigkeit von der Zeit zu erzeugen.

Die Ausgangssignale des inversen Walsh-l.Imwandlers 44 werden vor ihrer Verarbeitung in tier Zeitschwelleneinhcit 46 über die Leitung 45 direkt aus dem Walsh-Umwandler 44 hergeleitet. Der Digital-Analog-Wandler 34 wandelt diese digitalen Signale in analoge Form um. damit in der Ausgangsleitung 18 Signale erzeugt werden, die keiner Zeitschwellen-Behandlung unterworfen worden sind.

Gemäß dem Vorhergehenden ist das rekonstruierte Signal in der Leitung 50 zwar mit einem Gleichspannungs-Basispegel von Null versehen, das Ausgangssignal kann aber auch mit dem tatsächlichen Gleichspannungspegel versehen werden, indem die Zeitschwellencinheit 46 abgeändert wird. In diesem Falle empfängt der Speicher 120 den Spitzenwert PV vom Spitzendetektor 116 und speichert ihn, während die Basispegelausleseeinheit 130 für jeden Zeitintervallblock den Gleichspannungswert aus dem Speicher 114 empfängt. Die Leitung 131 empfängt dann jedesmal, wenn der Komparator 120 ein JA-Signal liefert, ein Spitzenwert-Signal PV und wenn der Basispegeleinheit 130 ein NEIN-Ausgangssignal zugeführt wird, ein Gleichspannungspegelsignal. Diese Information kann wiederum in ein analoges Signal umgewandelt werden, das ein rekonstruiertes Signal mit einem Gleichspannungspegel und rechteckige Impulssignale mit Spitzenwerten PV darstellt.

Selbstverständlich enthält die Signalverarbeitungseinrichtung 36 Impulsgeneatoren für Taktimpulse zur zeitlichen Steuerung des Betriebs jedes ihrer Bausteine, zum Erzeugen von Setzsignalen zum Setzen der Bausteine und zum Erzeugen von Rücksetzsignalen zum Rücksetzen von Flip-Flops, Zählern und anderen Vorrichtungen und zum Löschen und Conditionieren der Einrichtung zur Aufnahme und zum Verarbeiten von Signalen und für ihren Betrieb in aufeinanderfolgenden Zeitintervaliblöcken.

Zur weiteren Erläuterung der Arbeitsweise der Signalverarbeitungseinrichtung 36 wird nun auf F i g. 6A Bezug genommen, die ein innerhalb eines Zeitintervallblockes auftretendes Video-Eingangssignal darstellt. Die Amplitude des Signals 136 ist aus Darstellungsgründen auf eine Skala von 0 bis 100 normiert. Die Austastrate beträgt 20 Megahertz, so daß in einem Zeitintervallblock von 12,8 Mikrosekunden 256 Zeit-Raum-Proben erzeugt werden. Selbstverständlich können unterschiedliche Austastraten, Probenzahlen und Zeitintervallblöcke entsprechend den jeweiligen Erfordernissen verwendet werden.

Das Video-Eingangssignal 136 in Fig.6A enthält ein klar definiertes Impulssignal 138 mit einem hohen Signal/Rauschverhältnis. Dagegen stellt F i g. 7A ein mit starkem Rauschen behaftetes Signal 140 dar, in dem ein weniger leicht erkennbares impulssignal t42 vorhanden ist. Das Impulssignal 142 hat ein niedriges Signal/ Rauschverhältnis und wird von der Signalverarbeitungs-

einrichtung empfangen, um zwischen dem Impulssignal und dem vorhandenen Rauschen w diskriminieren.

Wenn ein Video-Eingangssignal 136 von einem Analog/Digital-Wandler 26 von einer Quelle her empfangen wird, die ein herkömmlicher Impulsempfänger sein kann, wird das Eingangssignal 136 vom Wandler 26 mit einer vorbestimmten Rate ausgetastet. Wenn innerhalb des Video-Eingangssignals 136, wie in F i g. 6A, ein Impulssignal 138 vorhanden ist und dieses Impulssignal 138 eine Dauer von 8 Proben bzw. Austastungen hat, hat sich herausgestellt, daß die Transformation des 8probigen Zcit-Raiim-Signals durch den Vorwärts-Walsh-Umwandler 38 in annähernd den untersten 32 Walsh-Raum-Sequenzkomponentcn genügend Impulseinformation zur Verfügung stellt. Dies ist in F i g. 6B dargestellt, in der die positiven und negativen normierten Amplituden der 255 Sequenzkomponenten der Walsh-Transformation gemäß des obigen Aus drucks (1) mit Ausnahme des Ausdruck«. ;»,. flor Hin durchschnittliche Gleichspannungskomponente darstellt, aufgc ragen sind.

Die Sequenzkomponenten für den gut definierten Impuls mit hohem Signal/Rauschverhältnis sind in Fig. 6B klar sichtbar, die entsprechend geordneten Sequenzkomponenten für den Impuls 142 mit niederem Signal/Rauschverhältnis des Signals 140 in F i g. 7B sind jedoch weniger deutlich definiert. Bezüglich chrakteristischer Eigenschaften von Orthogonalen oder Walsh-Transformation sei darauf hingewiesen, daß Impulse längerer Dauer weniger Orthogonal-Raum- oder Sequenz-Komponenten a, erfordern, um ihre Form und ihren Ort in einem Zeitintervallblock ausreichend festzulegen, während Signale kürzerer Dauer eine größere Anzahl Orthogonal-Raum-Komponenten erfordern, um ihre kürzere Dauer und Lage ausreichend zu definieren. Die Signalverarbeitungseinrichtung 36 arbeitet derart, daß bestimmt wird, ob ein Impulssignal in dem verarbeiteten Zeitintervallblock vorhanden ist. und, wenn ja, die Dauer des Impulssignals bestimmt wird.

Wenn das Impulssignal lange Dauer aufweist, wird die kleine Zahl Orthogonal-Raum-Komponenten. die zum Definieren des Impulses erforderlich sind, festgehalten, während jedwelche anderen Komponenten, die sich auf im Signal vorhandenes Rauschen beziehen und höhere Ordnung als die sich auf den Impulsbeziehenden Komponenten aufweisen, eliminiert werden. Auf diese Weise wird für lange Impulse eine erhebliche Zahl der orthogonalen Signalkomponenten mit höherer Ordnung entfernt, wodurch das unerwünschte Rauschen vermindert wird und das vorhandene Impulssignal genauer definiert wird. Wenn ein Impulssignal kurzer Dauer vorhanden und festgestellt wird, ist eine große Anzahl orthogonaler Signalkomponenten zur Definition seiner Dauer und Lage erforderlich und es wird nur eine kleinere Zahl von Komponenten höherer Ordnung eliminiert, die sich jenseits von denen erstrecken, die mit dem Impuls in Beziehung stehen, um Dadurch das Signal/Rauschverhältnis des Ausgangssignals zu verbessern.

Im gegebenen Beispiel, in dem 8 Zeit-Raumproben ein irgendwo in der Menge von 256 Proben verstecktes einlaufendes Impulssignal definieren, werden die niedersten 32 Walsh-Raum-Komponenten, die den Impuls im wesentlichen definieren, festgehalten, während in Gegenwart breitbandigen Rauschens die verbliebenen 224 rauschbezogenen Komponenten ausgeschieden werden.

Gesetzmäßig gilt, daß Information, die die Impulsdauer oder Mrcite W und die Lage eines Impulses zufriedenstellend beschreibt, in etwa in den niedersten Ni/W Walsh-Sequenz-Raum-Komponenten cnihalten ist. vobei die Gesamtzahl der Walsh-Komponenten in einem Block ΝΊ ist und die Impulsbreite vV durch ihre Anzahl von Signalproben gemessen ist. Wenn der Impuls WH Proben beträgt und Ni 256 beträgt, ist somit der größte Teil der notwendigen Information bezüglich der Impulslage und -breite in den niedersten 256'8 oder 32 Komponenten enthalten. Mathematisch wurde weiter herausgefunden, daß die niedersten Nr H Komponenten im schlechtesten bzw. ungünstigsten fall eine Impiilsposition mit einem Fehler angeben, der H/2 Proben nicht übersteigt. Der Grund dafür ist der. daß die Walsh-Transformation nicht verschiebungsinvariant ist. Ein Impuls aus 8 Proben, dessen Mitte bei der lOOsten Probe liegt, hat ein unterschiedliches .Sequen/spek;ru"i upppniihpr pinpm Immilc anc K Prnh^n A&r ■» η rlpie-· σ -- r - · ■ "~ -'

!Olsten Probe zentriert ist usw. Die zur Positionierung des Impulses innerhalb W/4 Proben notwendige Information erfordert unter schwersten bzw. ungünstigsten Bedingungen die niedersten 2 Nt/ W Komponenten.

Bei einem Impuls mit der Breite W ändert sich die Anzahl von Sequenz-Raum-Komponenten stark gegenüber der Anzahl von Komponenten, die zur Darstellung breitbandigen Rauschens erforderlich ist. Die Signalverarbeitungseinrichtung 36 stellt die Änderung fest und unterscheidet zwischen sich auf Impulssignale beziehende Sequenz-Komponenten und sich auf das Rauschen beziehende Sequenz-Komponenten. Die Verarbeitungseinrichtung wählt somit unter Anpassung die Sequenzkomponenten aus, die bei hohen Signal/Rauschverhältnissen für eine höhere Genauigkeit bezüglich der Lage und Breite erforderlich sind und ermöglicht eine zuverlässige Feststellung mit geringer Fehialarmrate und etwas geringerer Genauigkeit bezüglich der Breite und Lage von schwächeren Impulsen, die normalerweise nicht feststellbar wären.

Die Signalanalyseeinrichtung 40 der Verarbeitungseinrichtung 36 stellt das Vorhandensein eines lmpdssignals fest, bestimmt die Länge oder Dfier des gefundenen Irnpul·signals und erzeugt die Infoimaiion. die für die Komp enfiltereinheit 30 erforderlich ist.

um die sich auf das ι...pulssignal beziehenden Sequenzkomponenten auszuwählen und alle anderen, sich auf Rauschen beziehenden Sequenzkomponenten auszuschalten. Um dies zu erreichen, empfängt die Analyseeinrichtung 40 in aufsteigender Ordnung die Walshsehen orthogonalen Sequenzkomponenten a mit Ausnahme der gleichspannungsbezogenen Komponente a,-Die Analyseeinrichtung 40 hat eine Anzahl von Betriebsarten χ zwischen 1 und X. wobei drei Betriebsarten zu Zwecken der Darstellung verwendet werden. Die erste Betriebsart 1 bestimmt in erster Linie. ob ein langer Impuls vorhanden ist. während die nachfolgenden Betriebsarten das Vorhandensein von kürzeren Impulsen feststellen.

Im Betrieb verarbeitet die erste Betriebsart diese Sequenzkomponenten der untersten Ordnung, die beispielsweise die ersten 6 Komponenten a\ bis a_c sein können. Die absoluten Werte der Komponenten werden addiert und dann durch ihre Anzahl dividiert. um den Gesamtdurchschnitt N\ für die erste Betriebsart zu erzeugen. Gleichzeitig läßt das Total-Tor 54 alle 255 der Nt Sequenzkomponenten a,- mit Ausnahme der gleichspannungsbezogenen Komponenten ao durch.

deren absolute Werte ahnlich addiert und jlurch 255 geteilt werden, um den Durchschnittswert Nr für alle diese in dem Block vorhandenen Komponenten 2u bilden. Das Verhältnis Λ/ι/Λ/rgibt eine Anzeige, ob ein Impuls langer Dauer im Block vorhanden ist- In einem solchen Falle übersteigt das Verhältnis 1 und die vorprogrammierte Konstante P\ bestimmt den Wert, den das Verhältnis übersteigen muß, um das Vorhandensein eines Impulses anzuzeigen, wobei Falschanzeigen minimalisiert werden. Wenn ein Impuls langer Dauer festgestellt ist, werden Schwelleninformation und bestimmte Konstanten der Komponentenfiltereinheit 30 und der Zeitschwelleneinheit 46 zugeführt, um diese an die erforderlichen Filter- und Schwellenbearbeitungsvorgänge für ein maximales Signal/Rauschverhältnis anzupassen.

Wenr. aber kein langdauernder Impuls gefunden ist, berechnet die Signalanalyseeinrichtung 40 das Verhältnis einer größeren Anzahl, beispielsweise 12, von Sequenzkomponenten /V₃ zum gleichen Gesamtmittelwert ArV Dieses Verhältnis ist ebenfalls über ! um das Vorhandensein eines solchen kürzeren Impulses festzustellen. Die Konstante P₂ hat einen kleineren Wert als die Konstante P\ für die vorhergehende Betriebsart. Ein solch kleinerer Wert ist notwendig, weil jede nachfolgende Betriebsart eine größere Anzahl von Proben zur Bildung eines Mittelwertes N_x enthält, der notwendigerweise näher am Mittelwert aller Komponenten Λ/Υ liegt, uie Signalanalyseeinrichtung 40 geht von einer niedereren Betriebsart zu der nächst höheren Art über und vergleicht das Verhältnis /V/VVV mit der für diese Betriebsart vorprogrammierten Konstanten P„ um das Vorhandensein eines impulses und dessen Dauer festzustellen. Wenn kein Impuls gefunden wird, wird der Komponentenfiltereinheit 30 über die Leitung 76 der Analyseeinrichtung 40 ein Signal zugeführt. Dies führt zum Ausscheiden aller Sequenzkomponenten mit Ausnahme der Komponente βο, die den Gleichspannungspegel des Signals angibt.

Die beschriebene Signalanalyseeinrichtung 40 addiert die Sequenzkomponenten in aufsteigender Ordnung und prüft die kleinste Zahl von Komponenten niederster Ordnung zuerst, um das Vorhandensein breiter Impulse festzustellen und beendet ihre Tätigkeit nach dem Finden eines breiten Impulses und sucht dann nicht weiter nach Impulsen kürzerer Dauer. Die Analyseeinrichtung 40 kann auch anders arbeiten. Sie kann beispielsweise derart programmiert sein, daß sie zuerst nach kürzeren Impulsen oder Impulsen einer gewünschten Breite, denen große Wichtigkeit beigemessen wird, sucht. Sequenzsignale aus dem Sequenzspektrum können ausgewählt und auf andere Weise miteinander kombiniert werden, um verschiedene Betriebsarten zu bilden. Die Signalanalyseeinrichtung 40 kann auch nicht aufeinander folgende Komponenten oder Komponenten in bestimmten Bereichen des Sequenzspektrums auswählen und andere Bereiche zu Zwecken der Analyse ausschalten.

Es hat sich zwar als recht wirksam herausgestellt, die absoluten Werte der Sequenzkomponenten zum Ermitfein ihres Mittelwertes zu ermiüeln, es können aber auch die mittlere Quadratwurzel und andere solche Funktionen der Signalkomponenten zum Ermitteln ihrer Gesamtwerte und zur Durchführung des Betriebs der Analyseeinrichtung 40 verwendet werden.

Die mit Hilfe der Signalanalyseeinrichtiing 40 erhaltene information wird nun von der Komponentenfiltcrcinhcit 30 zur Auswahl der sich auf festgestellte Impulse beziehenden Sequenzkomponenten und zum Ausschalten anderer, unerwünschter. Rauschen darstellender Sequenzkomponenten verwendet Der serielle Datenstrom von Sequenzkomponenten a> aus dem -, Vorwärts-Walsh-Llmwandler 28 (Fig.5A) wird zunächst von der Signalverzögerungseinheit 22 (F i g. 5B) verzögert, um die Zeit zu berücksichtigen, die die Signalanalyseeinrichtung 40 benötigt, um festzustellen, ob ein Impuls vorhanden ist und die Dauer oder Breite

in des Impulses zu bestimmen. Dann wird der serielle Strom von Sequenzdaten a_y im Verzögerungsspeicher 98 der Komponentenfiltereinheit 30 nochmals verzögert, um die Arbeitszeit der Filtereinheit 30 auszugleichen. Jede Sequenzkomponente wird dann dem Komparator 96 zugeführt Wenn die Amplitude des gelieferten Signals größer als die oder gleich der des vom Multiplikator 100 gelieferten Signals ist, gelangt es durch den Verzögerungsspeicher 110 und den Schalter 104 zur Leitung 108. Dies wird durch ein an das

2i) UND-Verknüpfungsglied 94 geliefertes Steuersignal erreicht, das den Schalter 104 in seinen Signale durchlassenden Zustand versetzt Wenn das einlaufende Signal unter diesem Schwellenwert liegt, erzeugt der Komparator 96 ein NEIN-Ausgangssignal und das

r> UND-Verknüpfungsglied 94 erzeugt kein Steuersignal für den Schalter 104. Dies verhindert die Abgabe solcher Sequerizsignale mit niederer Amplitude an die Sequenzausgangsleitung 108.
Der vom Komparator 96 gebildete Schwellenfaktor

jo Tax ist, wie bereits erläutert, eine Funktion der Betriebsart der Signalanalyseeinrichtung 40, die von der Länge eines im Zeitintervall dort festgestellten Impulssignals abhängt Für längere Impulse in niedriger Betriebsart hat das Signal T_A ι größere Werte als für

r> kürzere Signale der höheren Betriebsarten. Ähnlich ist der Schwellenwert T_A ι für stärkere Signale bei denen Ä7_r größer ist, ebenfalls höher als für schwache Signale. Das Schwellensignal T_Ax wird mit der Konstanten Q-, multipliziert, welche Konstante ebenfalls eine Funktion der Betriebsart χ ist und die geforderte Empfindlichkeit bezüglich Fehlalarmmöglichkeit einstellt Der Komparator % bewirkt auf diese Weise, daß unter Anpassung bestimmte Sequenzkomponenten ausgeschaltet werden, die unter der betriebsmäßig festgestellten Schwelle

4> liegen.

Zusätzlich zum Ausschalten solcher unter der Schwelle liegenden Sequenzkomponenten-Koeffizienten aus dem seriellen Strom bewirkt die Komponentenfiltereinheit 30 durch ihren Komparator 86, Zähler 88

V) und Komparator 90 ein Ausschalten aller Sequenzkomponenten nach dem Eintreten eines bestimmten Zustandes.

Der Zustand tritt ein, wenn der Durchschnittswert ä,, einer Anzahl M_x sequentiell geordneter Komponenten

>5 unter dem Wert von T_Ax liegt. Sowohl M_x als auch N_x sind Funktionen der Betriebsart, die durch die Signalanalyseeinrichtung 40 bestimmt wird. Wenn M_x 6 beträgt und der Mittelwert ä,, von 6 sequentiellen Komponenten unter dem Wert Γα, liegt, wird dem

bo Zähler 88 ein NEIN-Ausgangssignal zugeführt, das seinen Zählstand erhöht. Wenn der Zähler 88 den Zählstand K_x erreicht, schaltet der Komparator 90 das Flip-Flop 92 in seinen SETZ-Zustand, wodurch es ein Sperrsignal zum UND-Verknüpfungsglied 94 liefert.

h-> Dies verhindert für den Rest des Zeitintervallblockes die Abgabe von Slciiersignalen über die Leitung 102 zum Schalter 104. Wenn immer der Ausgang des Dividierers 84 die Schwelle Τ_Λχ übersteigt, wird dem

Zähler 88 ein JA-Ausgangssignal zugeführt, das den Zähler auf 0 zurückstellt und sein erneutes Zählen erfordert

Diese Anordnung genügt der Situation, in der bestimmte Sequenzkomponenten fehlen oder kleine Amplitude haben, während andere mit starker Amplitude noch vorhanden sind. Die gleitende Integration der Sequenzkomponenten bei diskontinuierlichen Spektren ist wichtig, weil der Ausgang der Walsh -Transformation nicht verschiebungsinvariant ist und eine solche Integration der Bedingung Genüge leistet, die in bestimmten Kombinationen von Impulsweiten und -lagen auftreten kann, wo das Signal im Sequenzraum mit diskontinuierlichen Komponenten niedriger Amplitude verteilt ist, denen Komponenten mit höherer Amplitude folgen. Der gleitende bzw. schiebende Integrator ermöglicht die Abgabe solcher Komponenten mit höherer Amplitude bis die folgenden Bedingungen erfüllt sind. Da die mit einem feststellbaren Signalimpuls verbundenene Komponenten eine größere Amplitude aufweisen als die den Rausehsigualen zugehörenden Komponenten, arbeitet diese Schaltung tatsächlich so, daß sie bestimmt, ob starke, in Beziehung zu dem Signalimpuls stehende Signale bereits vom Schalter 104 durchgelassen worden sind, so daß die verbleibenden Signale zum Rauschen gehören. Wenn der Mittelwert einer Anzahl M_x der aufeinanderfolgenden Sequenzkomponenten K_x mal unterhalb des Wertes T_Ax liegt, erfolgt die Feststellung, daß die zu Impulssignalen gehörenden Sequenzkomponenten nicht mehr vorhanden sind; der Schalter 104 wird zu dieser Zeit gesperrt und schaltet alle nachfolgenden Komponenten während des Zeitintervallblocks aus. Wenn von der Signalanalyseeinrichtung 40 kein Signal festgestellt worden ist, wird der Schalter 104 selbstverständlich vom Signal in der Leitung 76 gesperrt, so daß für diesen Block keine Signalkomponenten durchgelassen werden, mit Ausnahme der anfänglichen Gleichspannungskomponente ao, die mittels des Steuersignals E_m vom Schalter 104 durchgelassen wird.

Bezugnehmend auf F i g. 6B, die die Sequenzkomponenten des Signals 136 der Fig.6A darstellt, ist ersichtlich, daß nach einer Anzahl von Sequenzsignalen niedriger Ordnung mit großer Amplitude die Signale höherer Ordnung kleine Amplitude aufweisen und am Ende des Sequenzblockes liegen. Dies zeigt das Vorhandensein eines Impulses mit hohem Signal/ Rauschverhältnis an. F i g. 6C zeigt die Wirkungsweise der Komponentenfiltereinheit 30, die nur die Signalkomponenten niedriger Ordnung mit hoher Amplitude zurückhält und die zum Rauschen gehörenden Signalkomponenten kleiner Amplitude und hoher Ordnung ausschaltet.

Die unter Anpassung gefilterten Sequenzkomponenten werden durch den Schalter 104 Ober die Leitung 108 dem inversen Walsh-Umwandler 44 zugeführt, der ein an sich bekannter schneller Walsh-Umwandler sein kann. Die Ausgangssignale des inversen Walsh-Umwandlers 44 liegen im Zeit-Raum und bilden das in F i g. 6D dargestellte gefilterte Ausgangssignal 138', das bezüglich seiner Form und Lage innerhalb des Zeitintervall-Blockes dem Impuls 138 der F i g. 6A entspricht.

Wenn gemäß Fig. 7B und 7C ein Signal 140 mit niederem Signal'Rauschverhältnis, das ein Impulssignal 142 gemäß Fig. 7A enthält, von der Signalverarbeitungseinrichtung 36 empfangen wird, andern sich die vom Vorwärts-Waish-L'mwandler 38 (F i g. 5A) erzeugten, geordneten Sequenzkomponenten 148 in ihrer Amplitude von Sequenzkomponente zu Sequenzkomponente und nehmen im Mittel in ihrer Amplitude für Sequenzen höherer Ordnung ab. In dieser Situation bestimmt die Signalanalyseeinrichtung 40 ebenfalls das Vorhandensein eines Impulssignals und wählt eine durch die Impulsdauer oder -breite bestimmte Betriebsart Diese Information, die der Komponentenfiltereinheit 30 zugeführt wird, führt dazu, daß nur die

ίο Signalsequenzkomponenten 150 durch den Schalter 104 der Leitung 108 zugeführt werden, während die hohen Sequenzkomponenten hoher Ordnung, die als dem Rauschen zugehörend festgestellt sind, gemäß F i g. 7C ausgeschaltet werden. Die Sequenzkompcnenten 150

!5 werden vom ircversen Walsh-Umwandler 44 in Zeit-Raum-Elemente 6c des Ausgangssignals 140' umgewandelt und an die Ausgangsleitung 45 geliefert Das Ausgangssignal 140' in der Leitung 45 zeigt gemäß Fig. 7D, daß die Hochfrequenz-Komponenten ausgeschaltet worden sind und daß das Impulssignal 142' deutlicher definiert ist und eine größere relative Amplitude als das umgebende Rauschen aufweist

Die in F i g. 6D und 7D dargestellten Ausgangssignale 136' und 140' werden von der Zeitsciiwelleneinheit 46 rekonstruiert, um entsprechende Ausgangssignale 144 und 146 in digitaler Form in der Leitung 131 und in analoger Form in der Ausgangsleitung 50, wie in F i g. 6E und 7E dargestellt, zu erzeugen.

Bei der Durchführung der Rekonstruktion leitet die

jo Zeitschwelleneinheit 46 eine Schwellenkonstante Ce< aus der Signalanalyseeinrichtung 40 her, welche Konstante durch die vom einlaufenden Signal aktivierte Betriebsart bestimmt ist. Diese Konstante kann zwischen 0,1 und 0,99 liegen und ist für längere Impulse

ι-, kleiner, um die Impulsbreitengenauigkeit zu erhöhen, und für kürzere Impulse größer, um Fehlanzeigen zu vermeiden. Die Zeit: jhwelleneinheit 46 eliminiert durch Verwendung der Konstanten C_B, alle Signalamplituden, deren Wert unter dem Wert der Schwelle TH' liegen.

Die Schwelle TH' wird durch den Spitzen-Amplitudenwert der von der Schwelleneinheit 46 empfangenen Signalelemente b_e bestimmt, zu welchem Wert die durch die Sequenzkomponente a₀ gegebene Gleichspannungskomponente addiert wird. Wenn alle einlaufenden Elemente fe_rim Komparator 126 mit der Schwelle TH' verglichen werden, wird ein Ausgangssignal, das gleich dem Spitzenwert PV abzüglich dem Gleichspannungswert (PV-DQisi, in die Leitung 131 geliefert, während bei jedem Signalelement mit einem Wert unter der Schwelle TH- ein Null-Amplitudensignal geliefert wird. Dadurch werden die rekonstruierten Ausgangssignalc 144 und 146 gemäß F i g. 6E und 7E erzeugt, bei denen alle Signale unterhalb der Schwellenamplitude Null betragen und die Impulse rechteckige Form haben.

4Ί Wie bereits erläutert, kann der Speicher 120 den Spitzenwert PV zur Verfugung stellen, während die Basispegelausleseeinheit 130 den durchschnittlichen Gleichspannungspegel zur Verfügung stellt, wenn vom Komparator 126 entsprechende JA- und NEIN-Ausgangssignale geliefert werden. Dies führt dazu, daß in die Leitung 131 ein Äusgangssignal mit dem durch schnittlichen Gleichspannungspegel des Vidco-Eingangssignals und einem Impulsspit/cnwert PVgeliefert wird, um das tatsächlich am Eingang 12 empfangene

ι-■> Signal darzustellen. Die rechteckigen Impulssignalc werden innerhalb ihrer Zeitblöcke derart erzeugt, daß sie genau ihren Ankunftszeitpunki und ihre Dauer darstellen. Diese Signale können zum Gattern oder für

solche andere Funktionen verwendet werden, bei denen diese Information erforderlich ist. Die in die Ausgangsleitungen 18, 45 und 50 gelieferten Signale sind selbstverständlich bezüglich der einlaufenden Signale verzögert, sie sind jedoch in der gleichen Folge und mit dem gleichen Zeitintervallen wie bei den empfangenen Signalen zwischen ihnen liegend vorhanden.

Fig,8A, 8B, 8C und 8D bezichen sich auf die Funktionsweise der Signalverarbeitungseinrichtung der Fig.3, wenn die orthogonalen Umwandler 28 und 32 der Einrichtung 24 vorwärts und inverse Fourier-Umwandler sind, und auf die Signalverarbeitungseinrichtung 36 gemäß Fig.4, wenn die Walsh-Umwandler 38 und 44 durch entsprechende Fourier-Umwandler ersetzt sind. Wie bei der Walsh-Transformation enthält die Anfangskomponente der Fourier-Transformation einen den mittleren Gleichspannungswert des Signals darstellenden Koeffizienten und es sind die nachfolgend geordneten Koeffizienten a,· bezüglich Sin und Cos Komponenten ^prequenz geordnet.

Bei Empfang· eines Reckteckimpulses 151 gemäß F i g. 8A liefert der Fourier-Umwandler des Vorwärts-Orthogonal-Umwandlers 28 die Frequenz-Komponenten 152 des Ausgangssignals, die in Fig.SB in gleichgerichteter Form dargestellt sind. Die Mehrzahl der Frequenz-Komponenten 158 ist in der Reihenfolge zunehmender Frequenz angeordnet, um positive Amplituden zu ergeben, die entsprechend der Impulsdauer oder -breite und dem Auftreten innerhalb des Zeitintervallblockes veränderlich sind. Die Verarbei- jo tung der Frequenz-Komponenten 152 in der Signalanalyseeinrichtung <W und der Komponentenfiltereinheit 30 führt zum Ausscheiden der Frequenz-Komponenten höherer Ordnung und kleiner Amplitude, so daß nur die Frequenz-Komponenten größerer Vmplitude 152' gemaß F i g. 8C übrig bleiben.

Die Transformation der niedrigen Frequenzkomponenten 152' im inversen Umwandler 38 führt zu einem Ausgangsimpuls 154 im Zeit-Raum, wie in Fig.8D dargestellt Beim Vergleich des ursprünglichen Impulses 151 mit dem in der Leitung 18 erscheinenden Ausgangsimpuls 154 fällt auf, daß der Ausgangsimpuls 154 andere Form mit schräger Vorder- und Rückflanko hat Daraus ist ersichtlich, daß die Walsh-Transformation zur Verwendung bei rechteckigen Impulsen geeigneter ist, während die Fourier-Transformation und andere Transformationen zur Verarbeitung Impulsen mit nicht rechteckiger Form geeignet sein können.

Die spezielle orthogonale Transformation, die zur Verwendung in der Erfindung ausgewählt wird, hängt « somit von den erwünschten Ergebnissen ab. Wenn ein Ausgangssignal mit schrägen Flanken erwünscht ist, wird mit einer anderen als der Walsh-Transformation gearbeitet, wohingegen mit der Walsh-Transformation gearbeitet wird, wenn rechteckige Ausgangssignale >s erstrebt werden. In anderen Fällen, in denen andere Resultate erstrebt werden, wird mit jeweils geeigneten orthogonalen Transformationen oder Serien davon gearbeitet. Der Text von H.F. Harmuth »Transmission of Information By Orthogonal Functions«, auf den oo weiter oben bereits Bezug genommen wurde, beschreibt Walsh- und Fourier-Transformalionen und einfache, sich nicht anpassende Filter, die solche Transformalionen verwenden. Für die beschriebenen Walsh-Umwandler 38 ti'id 44 kann vorteilhafterweise ein Walsh-Um- μ wandler des schnellen Walsh-Typs verwendet werden. Der Artikel von Lloyd W. Martinson und Richard J. Smith »Digital Matched Filter. ¹^g With Pipelined Floating Point Fast Fourier Transforms, IEEE Transactions on Acoustics, Speech, and Signal Processing, Volume ASSP-23, No, 2, April 1975, Seiten 222 bis 233« und der Artikel von Herbert L. Groginsky and George A, Works »A Pipeline Fast Fourier Transform«, IEEE, Transactions on Computers, C-19, November 1970, Seiten 354 bis 358 beziehen sich auf Vorrichtungen zum Durchführen schneller Fourier-Transformationen. Die US-PS 35 53 723, US-PS 36 68 639 und -7 05 981 betreffen ebenfalls die Verwendung von Walsh-Transformationen für Filter- und andere -Zwecke.

Das erfindungsgemäße Signalverarbeitungsverfahren und die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, haben viele Vorteile, zu denen eine Verbesserung des Signal/Rausch-Verhältnisses, im allgemeinen um 10 db und bis zu 20 db, und eine Verbesserung der Meßgenauigkeit der Impulsbreite und der Lage oder der Ankunftszeit bei Signalen mit niedrigen Signal-Rausch-Verhältnis gehören. Weiter wird die Amplituden-Meßgenauigkeit bei Impulsen mit kleinem Signal/Rausch-Verhältnis verbessert Signale ohne Impulscharakter, beispielsweise Gleichspannungs-Eingangssignale werden festgestellt, sind jedoch ohne Einfluß auf die Bestimmung des Vorhandenseins von Impulssignalen. Obwohl die Funktion des Verfahrens unabhängig vom Gleichspannungseingangspegel ist, wird die Gleichspannungspegelinfc-mation festgehalten, damit sie in das Ausgangssignal aufgenommen werden kann. Rauschen und Verzerrungen werden von festgestellten Impulssignalen, insbesondere mit rechteckiger Form, sehr wirksam entfernt bzw. unterdrückt.

Die Erfindung kann auch durch Verwendung analoger Vorrichtungen bzw. Schaltungen und/oder digitaler oder analoger Information in paralleler Darstellung und nicht, wie beschrieben, in serieller Form, durchgeführt werden.

Die Erfindung sei im folgenden nochmals zusammenfassend erläutert:

Die Erfindung schafft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur anpassungsfähigen Filterung von an einem Anschluß empfangenen Eingangssignalen, die Impulssignale und Rauschen enthalten, wobei die Impulssignale zu bekannten Zeiten auftreten und unbekannte Dauern haben. Die Vorrichtung enthält eine Signalfiltereinrichtung mit einem ersten Eingang zum Empfang vom Anschluß kommender Signale, einem zweiten Eingang und einem Ausgang, welche Signalfiltereinrichtung eine steuerbare Filtercharakteristik zum Durchlaß von Signalen von ihrem ersten Eingang zu ihrem Ausgang hat, die auf an ihrem zweiten Eingang empfangene Signale anspricht, und umfaßt weiter eine Signalanalyseeinrichtung mit einem Eingang zum Empfang von vom Anschluß kommenden Signalen und einem Ausgang, der von den an ihrem Eingang empfangenen Signalen abhängige Signale an den zweiten Eingang der Signalfiltereinrichtung liefert, um dessen Filtercharakteristik zu steuern, wodurch der Ausgang der Signalfiltereinrichtung den Impulssignalen der Eingangssignale am Anschluß entsprechende Signale liefert und die Abgabe von am Anschluß empfangenen· RäUsch-Signalen minimalisicrt. Die Vorrichtung und das Verfahren arbeitet mit orthogonalen Transformationen der Eingangssignale, um die Eingangssignale zu verarbeiten und die orthogonalen Signalkomponenten unter Anpassung zu filtern, damit am Ausgang Impulssignale erzeugt werden, die im Eingangssignal vorhanden sind und in denen der Rauschpegel vermindert ist.

Zum Filtern rechteckiger Impulssignale werden Walsh-Funktionen verwendet, während zum Filtern nicht rechteckiger Impulssignale andere orthogonale Funktionen, einschließlich Fourier-Funktionen verwendet werden. Die ankommenden Signale werden vorzugsweise in digitale Form umgewandelt und zur anpassenden Filterung durch die orthogonalen Funktion transformiert Danach werden die Signale durch eine inverse Transformation rücktransformiert und in

digitaler oder analoger Form abgegeben. Rechteckige Impulssignale werden, nachdem sie in den Zeit-Raiim zurücktrausformiert sind, weiter einer Schwellenbearbeitung unterworfen, die dem Signal seinen ursprünglichen Gleichspannungspegel gibt Diese Bearbeitung erfolgt zusammen mit den rechteckigen Signalen, deren Vorhandensein mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem erfindungsgemäßen Verfahren im Eingangssignal festgestellt worden ist.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Gewinnen von von Rauschsignalen weitgehend freien Impulssignalen aus Eingangssignalen, welche die Impulssignale und diesen überlagerte Rauschsignale enthalten, bei dem das Eingangssignal zum Feststellen des Vorhandenseins eines Impulssignals und zur Bestimmung von dessen Dauer analysiert wird und ein Steuersignal erzeugt wird, welches ein Filter steuert, dadurch gekennzeichnet, daß die Form des Steuersignals von der Dauer des jeweiligen Impulssignals abhängt, daß die Übertragungscharakteristik des Filters vom Steuersignal gesteuert wird und daß das zeitlich verzögerte Eingangssignal das Filter durchläuft

2. Verfahren nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß das Eingangssignal vor seiner Analyse und dem Durchlaufen des Filters mittels einer orthogonakn Transformation aus dem Zeit-Raum in einen Sequenz- oder Frequenz-Raum transformiert wird und nach dem Durchlaufen des Filters mittels der inversen orthogonalen Transformation in den zeitlichen Raum rücktransformiert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die orthogonale Transformation eine Walch-Funktion enthält

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß die orthogonale Transformation eine Fourier-Funktion enthält

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das mittels der orthogonalen Transformation transformierte Eingangssignal analysiert wird, um das Vorhandensein eines Impulssignals und dessen Dauer festzustellen und das Steuersignal zu erzeugen.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das gefilterte Ausgangssignal einer Schwelleneinrichtung zugeführt wird, die auf das Steuersignal anspricht und Ausgangsimpulssignale mit gesteuerten Amplituden liefert

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis b. dadurch gekennzeichnet, daß Steuersignale erzeugt werden, deren Werte durch die Länge der ir den Eingangssignalen enthaltenen Impulssignalen bestimmt wird, daß beim Transformieren des Eingangssignals eine Vielzahl orthognaler, dem Eingangssignal entsprechender Signalkomponenten erzeugt wird und daß ein gefiltertes Ausgangssignal der orthogonalen Signalkomponenten erzeugt wird, deren Wert nicht kleiner als ein Schwellenwert ist. welcher eine Funktion des Wertes des Steuersignals ist.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die orthogonalen Signalkomponenten des gefilterten Ausgangssignals in aufsteigender Ordnung erzeugt werden, bis eine vorbestimmte aufeinanderfolgende Anzahl der Komponenten Werte bildet, die kleiner als ein in Beziehung zu dem Wert des Steuersignals stehender Schwellenwert sind, wonach das gefilterte Ausgangssignal keine Komponenten höherer Ordnung enthält, wodurch beim Filtern selektiv orthogonale .Signalkomponenten liedrrer Ordnung geliefert werden, die mit Impulssignalen im Eingangssignal in Beziehung stehen, und mit Rauschsignalen in fiez.iehung stehende Komponenten höher Ordnung diskrimi

niert werden.

9, Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß beim Analysieren des Eingangssignals der Wert des Steuersignals durch Vergleichen der Gesamtsumme von Werten ausgewählter Ordnungen ungleich Null der orthogonalen Signalkompo-Rsnten des transformierten Signals mit der Gesamtsumme der Werte aller Ordnungen ungJeich Null der orthogonalen Signalkomponenten des tran*formierten Signals bestimmt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß beim Analysieren der Wert des Steuersignals durch Vergleich der Gesamtsumme der Werte einer vorbestimmten Anzahl orthogonaler Signalkomponenten niedriger Ordnung ungleich Null des transformierten Signals mit der Gesamtsumme der Werte aller Ordnungen ungleich Null der orthogonalen Signalkomponenten des traraformierten Signals bestimmt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet daß beim Analysieren der Wert des Steuersignals durch Ermitteln des Wertes des Verhältnisses der Gesamtsumme der Werte ausgebildeter Ordnungen ungleich Null der orthogonalen Signalkomponenten des transformierten Signals zu der Gesamtsumme der Werte aller Ordnungen ungleich Null de«· orthogonalen Signalkomponenten des transformierten Signals bestimmt wird und der Wert des Verhältnisses mit einem vorbestimmten Wert verglichen wird, um die Länge eines im Eingangssignal vorhandenen Impulssignals zu bestimmen.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß beim Analysieren eine Mehr-

j-, zahl von Werten des Verhältnisses für eine entsprechende Vielzahl von Gruppen ausgewählter Ordnungen ungleich Null der orthogonalen Signalkomponenten des transformierten Signals erhalten wird und die Vielzahl von Werc-'.n des Verhältnisses mit einer Vielzahl vorbestimmter Werte verglichen wird, am die Länge des im Eingangssignal vorhandenen Impulssignals zu bestimmen.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl von Gruppen

■η ausgewählter Ordnungen ungleich Null der orthogonalen Signalkomponenten des transformierten Signals, die beim Analysieren erhalten wird, eine Gruppe ausgewählter orthogonaler Signalkomponenten niederer Ordnung und Gruppen ausgewähl-

w ter orthogonaler Signalkomponenten enthält, die sukzessive ansteigende Ordnungen enthalten, um die jeweilige Vielzahl von Werten für das Verhältnis zum Vergleich mit der Vielzahl vorbestimmter Werte zu schaffen, um die Länge eines im

-.-, Eingangssignal vorhandenen Impulssignals zu bestimmen.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Werte des beim Analysieren erhaltenen Verhältnisses mit der Vielzahl

wi entsprechender vorbestimmter Werte verglichen werden in Sequenz mit den Ordnungen der orthogonalen Signalkomponenten der Vielzahl von Gruppen ausgewählter Ordnungen, die ansteigen, um abnehmende Impulslänge darzustellen, und daß das beim Analysk-en erzeugte, zur Lange eines im Eingangssignal vorhandenen Impulssignals in Beziehung stehende Steuersignal durch das erste sequentielle Auftreten eines Wertes eines der Vielzahl von

Werten des Verhältnisses bestimmt wird, der nicht kleiner als der Wert seines zugehörigen vorbestimmten Wertes, mit dem er verglichen wird, ist

15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Werte des beim Analysieren erhaltenen Verhältnisses mit der Vielzahl entsprechender vorbestirnmter Werte verglichen werden, wobei die Ordnungen der orthogonalen Signalkomponenten der Vielzahl von Gruppen der ausgewählten Ordnungen zur Darstellung abneh- m mender Impulslänge zunahmen, und daß das beim Analysieren erzeugte, zur Länge eines im Eingangssignal vorhandenen Impulssignals in Beziehung stehende Steuersignal durch das Auftreten eines Wertes der Vielzahl von Werten des Verhältnisses π bestimmt wird, der nicht kl föner als der Wert des ihm zugeordneten vorbestimmten Wertes ist mit dem er verglichen wird.

16. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet daß das heim Analysieren erzeugte Steuersignal anzeigt, daS. im Eingangssignal kein Impulssignal festgestellt worden ist weta jeder der mehreren Werte des Verhältnisses kleiner als der ihm zugeordnete vorbestimmte Wert mit dem er verglichen wird, ist

17. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet daß die Werte der Mehrzahl vorbestimmter Werte, mit denen die Werte des Verhältnisses beim Analysieren verglichen werden, der Reihe nach abnehmen, um der Darstellung jo abnehmender Impulslänge durch die Mehrzahl von Gruppen ausgewählter Ordnungen zu entsprechen.

18. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet daß das Steuersignal einen entsprechenden Wert für jede festgestellte Impulslänge hat. κ wobei der Wert des Steuersignals mit abnehmender, beim Analysieren bestimmter Impulslänge abnimmt.

19. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet daß das Steuersignal einen Wert hat, der oine unmittelbare Funktion der Gesamtsumme der Werte der Ordnungen ungleich Null der orthogonalen Signalkomponenten des rransformierten Signals ist

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet daß das Steuersignal für jede Impulslänge, die es bestimmt, einen entsprechenden Wert hat wobei der Wert des Steuersignals mit abnehmender, beim Analysieren festgestellter Impulslängeabnimmt

21. Verfahren nacii einem der Ansprüche 2 bis 20, >o dadurch gekennzeichnet daß das Steuersignal einen mit der Länge eines im Eingangssignal vorhandenen Impulssignals in Beziehung stehenden und durch den Wert des transformierten Signals bestimmten Wert hat und daß beim Filtern die transformierten Signale mit Ausnahme solcher Werte geliefert werden, deren Wert unter einem entsprechenden Wert des Steuersignals liegt.

22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß beim Transformieren eine w> Mehrzahl orthogonaler Signalkomponenien verschiedener Ordnungen mit jeweils einem entsprechenden Wert erzeugt werden, und daß beim Filtern ein gefiltertes Ausgangssignal der orthogonalen Signalkompoiienten mil Ausnahme derjenigen der *■-, Ordnung ungleich Null geliefert wird, de^ren Werte kleiner als der entsprechende Wert des Steuersignals ist.

23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß beim Filtern die Werte einer vorbestimmten aufeinanderfolgenden Anzahl orthogonaler Signalkomponenten des transformierten Signals gemittelt werden und mit dem Auftreten jeder sukzessiven Signalkomponente ein gemittelter Wert erzeugt wird, daß die orthogonalen Signalkomponenten des transformierten Signals beim Filtern in aufsteigender Folge geliefert werden, bis eine vorbestimmte sukzessive Anzahl der gemittelten Werte kleiner als der Schwellenwert ist wonach das gefilterte Ausgangssignal keine Komponenten höherer Ordnung enthält und der Schwellenwert eine direkte Funktion der Gesamtsumme der Werte aller orthogonalen Signalkomponenten der Ordnung ungleich Null des transformierten Signals ist

24. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß beim Analysieren ein erstes und ein zweites Steuersignal erzeugt werden, deren Werte durch die Längen der im Eingar- risigna! enthaltenen Impulssignalc und durch die Weite rer transformierten Eingangssignale bestimmt sind, daß beim Transformieren eine Mehrzahl von Signalkomponenten erzeugt wird, die dem Eingangssignal entsprechen, daß beim Filtern ein gefiltertes Ausgangssignal der orthogonalen Signalkomponenten erzeugt wird, deren Wert nicht kleiner als ein erster Schwellenwert ist der eine Funktion des Wertes des ersten Steuersignals ist und daß die Schwelleneinrichtung auf das zweite Steuersigna! anspricht um Ausgangssignale mit gesteuerten bzw. kontrollierten Amplituden zu liefern.

25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß beim Transformieren eine Mehrzahl orthogonaler Signalkomponenten verschiedener Ordnung geliefert wird, von denen jede einen entsprechenden Wert hat um dem Eingangssignal zu entsprechen, und daß beim FiI-cm ein gefiltertes Ausgangssignal der orthogonalen Signalkomponenten erzeugt wird mit Ausnahme für diejenigen der Ordnung ungleich Null, deren Werte nicht kleiner als der erste Schwellenwert sind, der eine Funktion des Wertes des Steuersignals ist.

26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet daß das transformierte Ausgangssignal eine Gruppe von Zeit-Raum-Ausgangssignalen ist, die dem gefilterten Ausgangssignal entspricht und daß die Schwelleneinrichtung die Gruppe der Zeit-Raum-Signale empfängt und für jedes empfangene Signal, das nicht kleiner als ein zweiter in Beziehung zu dem zweiten Steuersignal stehender Schwellenwert ist, ein Zeit-Raum-Signal lhfert.

27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichne", daß die Schwelleneinrichtung den Spitzenwert der Gruppe der Zeit-Raum-Signale bestimmte und den zweiten Schwellenwert unter Verwendung des Spitzenwertes und des zweite:! Steuersignals erzeugt.

28. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwelleneinrichtung die Zeit-Raum-Signale der Gruppe von Zeit-Raum-Signalcn empfängt und für jedes der Zeit-Raum-Signale ein Ausgangssignal liefert, mit Ausnahme solcher Signale, deren »Vert unter dem Wert des zweiten Schwellenwertes liegt.

29. Verfahren nach Anspruch 28. dadurch gekennzeichnet, daß die Schwelleneinrichiung die

aus dem Transformieren hergeleitete Null-Ordnungs-Orthogonal Komponente empfängt, deren Wert den Gleichspannungswert des Eingangssignals darstellt, und sie anstelle jedes Zeit-Raum-Signals der Gruppe der Zeit-Raum-Signale liefert, dessen Wert kleiner als der zweite Schwellenwert ist.

30. Verfahren nach Anspruch 29. dadurch gekennzeichnet, daß das von der Schwelleneinrichtung für jedes Zeit-Raum-Signal mit einem Wert, der nicht kleiner als der Wert des zweiten Schwellenwertes ist, gelieferte Signal der festgestellte Spitzenwert ist.

31. Verfahren nach Anspruch 28. dadurch gekennzeichnet, daß die Schwelleneinrichtung die Null-Ordnungs-Orthogonal-Komponcnte empfängt, die aus dem Transformieren hergeleitet ist und einen den Gleichspannungswert des Eingangssignals darstellenden Wert hat, den Gleichspannungswert vom festgestellten Spitzenwert der Gruppe der Zeit-Raum-Signale abzieht, um einen Differenzwert zu erzeugen, den Differenzwert mit dem Wert des zweiten Steuersignals multipliziert, um einen Produktwert zu erzeugen, und zu dem Produktwert den Gleichspannungswert addiert, um den zweiten Schwellenwert zu erzeugen, und daß die Schwelleneinrichtung für jedes der Zeit-Raum-Signale der Gruppe von Zeit-Raum-Signalen, die sie empfängt und die einen Wert nicht kleiner als der zweite Schwellenwert haben, ein Ausgangssignal mit dem Differenzwert liefert und an der Stelle jedes Zeit-Raum-Signals, das sie empfängt und das einen Wert kleiner als der Wert des zweiten Schwellenwertes hat, ein Ausgangssignal mit einem Wert Null liefert.

32. Signalverarbeitungsvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem die Ansprüche I bis 31 mit einer Signalfiltereinrichtung, welche zwei Eingänge und einen Ausgang aufweist, wobei die vom ersten Eingang zum Ausgang durchgelassenen Signale von den am zweiten Eingang liegenden Signalen abhängen, und mit einer Signalanalyseeinrichtung mit einem Eingang zum Empfang vom Anschluß kommender Signale und einem Ausgang, der von dem am Eingang empfangenen Signalen abhängige Signale dem zweiten Eingang der Signalfiltereinrichtung zu deren Steuerung zuführt, dadurch gekennzeichnet, daß am ersten Eingang der Signalfiltereinrichtung (16:2230) die vom Anschluß kommenden Signale liegen und die Filtercharakteristik der Signalfiltereinrichtung von den Signalen am zweiten Eingang abhängt, und daß die Form der am Ausgang der Signalanalyseeinrichtung (14;40) erscheinenden Signale von den vom Anschluß kommenden Signalen abhängt und die Filtercharakteristik der Signalfiltereinrichtung steuert, wodurch der Ausgang der Signalfiitereinrichtung Signale liefert, die den Impulssignalen der Eingangssignale des Anschlusses entsprechen und dabei die Abgabe von am Anschluß empfangenen Rauschsignalen minimalisiert.

33. Vorrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale der Signalanalyseeinrichtung (40) eine Funktion der Dauer der vom Anschluß (12) empfangenen Impulssignale sind und daß die Filtercharakteristik der Fi'itereinrichlung (16) durch die Ausgangssignaie der Signalanalyseeinrichtung gesteuert wird, um Impulssignale durchzulassen und die Abgabe von am

Anschluß empfangenen Rauchsignalen zu minimal! sieren.

34. Vorrichtung nach Anspruch 32 oder 33 gekennzeichnet durch eine Signalverzögerungsein heit (22), die Signale vom Anschluß (12) empfängi und diese um eine vorbestimmte Zeitdauer verzö gert zu dem ersten Eingang der Signalfiltereinrich tung (16) liefert.

35. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 32 bi< 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalanalyseeinrichtung (40) einen Signalumwandler (38) enthält der Eingangssignale empfängt und Ausgangssignaie erzeugt, die einer orthogonalen Transformation des Eingangssignal entsprechen.

36. Vorrichtung nach Anspruch 35. dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Signalwandler (28:38] vorgesehen ist, der Eingangssignale vom Anschluß (12) empfängt und einer orthogonalen Transformation seiner Eingangssignal entsprechende Ausgangssignale liefert und daß der erste Eingang der Signalfiitereinrichtung (30) die Ausgangs·, gnale de< Signalumwandlers empfängt, um ihre Ausgangssignale zu erzeugen.

37. Vorrichtung nach Anspruch 36. dadurch gekennzeichnet, daß der Eingang der Signalanalysc einrichtung (14;40) Ausgangsignalc des ersten Signalumwandlers (2838) empfängt, um ein Ausgapgssignal für die Signalfiltereinrichtung (30) zu erzeugen.

38. Vorrichtung nach Anspruch 36 oder 37 dadurch gekennzeichnet, daß der erste Signalumwandler (28; 38) Signale im Zeit-Raum empfängt, sie in Signale im orthogonalen Raum umwandelt, und daß ein zweiter Signalumwandler (32:44) vorgesehen ist. der die Ausgangssignale der Signalfiitereinrichtung (30) im orthogonalen Raum empfängt und Ausgangssignale im Zeit-Raum liefert.

39. Vorrichtung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß die orthogonalen Transformationen des ersten und zweiten Signalumwandlers (283238,44) Walsh- und inverse Walsh-Transformationen enthalten.

40. Vorrichtung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß die orthogonalen Transformationen des ersten und zweiten Signalumwandlers Fourier- und inverse Fourier-Transformationen enthalten.

41. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 32 bis

40, gekennzeichnet durch eine Signalschwelleneinheit (46) mit einem ersten Eingang, der die Ausgangssignale der Signalfiitereinrichtung; empfängt, einem zweiten Eingang, der Signale vom Ausgang der Signalanalyseeinrichtung zur Steuerung des Betriebs der Signalschwelleneinheit empfängt, und einem Ausgang, der den Impulssignalen des Eingangssignals des Anschlusses (12) entsprechende Signale liefert und Signale unterhalb eines durch die Signalanalyseeinrichtung gegebenen Schwellenwertes minimalisiert

42. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 32 bis

41, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang der Signalanalyseeinrichtung (14;40) ein Ausgangssignal erzeugt, dessen Wert durch die Länge der vom Anschluß (12) empfangenen Impulssignale bestimmt ist und daß der Ausgang der Signalfiitereinrichtung diejenigen Ausgangssignaie seines Signalumwandlers liefert, deren Wert nicht kleiner als ein Schwellenwert ist der eine Funktion des Wertes des

Ausgangssignals der Signa I a mi Iy see ι ti rich tu ng (14;40) ist.

43. Vorrichtung nach Anspruch J7 oder 38. dadurch gekonnzeichnet, daß die Signalanalyseeinrichtung (14;40) ein Ausgangssignal mit einem Wer! erzeugt, der in Beziehung zur Länge der am Anschluß (12) empfangenen Impulssignale steht und ■ ',- rch die Werte der Ausgangssignalc des Signalumwandlers (2838) bestimm: ist. und daß der Ausgang der Signalfiltereinrichtung (30) Ausgangssignale des Signalurnwandlers liefert, mit Ausn«hmc solcher Signale, deren Wert unier einem entsprechenden Wert des Ausgangssignals der Signalanalyseeinrichtung hegt

44. Vorrichtung nach Anspruch 43. dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale des Signalumwandlers (28:38) orthogonale .Signalkomponenten verschiedener Ordnungen mit jeweils CritSprCCnCuuC-fi

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Ausgang der Signalfiltereinrichtung (30) diejenigen orthogonalen .Signalkomponenten mit Ausnahme derjenigen der Ordnung ungleich Null liefert, deren Werte kleiner als der entsprechende Wert des Ausgangssignals der Signalanalyseeinrichtung sind.

45. Vorrichtung nach Anspruch 44. dadurch gekennzeichnet, daß die Signalfiltereinrichtung (30) die orthogonalen Signalkomponenten des Signalumwandlers (28:38) in aufsteigender Ordnung liefert bis eine vorbestimmte aufeinanderfolgende Anzahl der Komponenten Werte erzeugt, die kleiner als ein Schwellenwert sind, der mit dem Wert des Ausgangssignals der Signalanalyseeinrichtung (14:40) in Beziehung steht, wonach die Signalfiltereinnchtung die Abgabe von Komponenten jedwelcher höherer Ordnung beendet, wodurch die Signalfiltereinrichuing selektiv orthogonale Signalkomponenten niedrigerer Ordnung liefert, die η engerer Beziehung mit den Impulssignalen in den Eigangssignalen stehen und Komponenten höherer Ordnung, die Rauschsignalen entsprechen, diskriminiert.

46. Vorrichtung nach Anspruch 44, dadurcn gekennzeichnet, daß die Signalanalyseeinrichtung (40) den Wert ihres Ausgangssignals durch einen Vergleich der Gesamtsumme der Werte ausgewählter Ordnungen ungleich Null der orthogonalen Signalkomponenten mit der Gesamtsumme der Werte aller Ordnungen ungleich Null der orthogonalen Signalkomponenten bestimmt, die vom Ausgang des Signalumwandlers abgeleitet sind.

47. Vorrichtung nach Anspruch 44. dadurch gekennzeichnet, daß die Signalanalyseeinrichtung (40) den Wert ihres Ausgangssignals durch einen Vergleich der Gesamtsumme der Werte einer vorbestimmten Anzahl orthogonaler Signalkomponenten niedriger Ordnung ungleich Null mit der Gesamtsumme der Werte aller Ordnungen ungleich Null der orthogonalen Signalkomponenten bestimmt, die vom Ausgang des Signalumwandlers abgeleitet sind.

48. Vorrichtung nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalanalyseeinrichtung (40) den Wert ihres Ausgangssignals durch Erzeugen des Wertes des Verhältnisses der Gesamtsumme der Werte ausgewählter Ordnungen ungleich Null der orthogonalen Signalkomponenten zu der Gesamtsumme der Werte aller Ordnungen ungleich Null der orthogonalen Signalkomponenten, die vom Ausgang

des Signaiumwandlers (38) hergeleitet r.'nd. bestimmt, und den Wert des Verhältnisses mit einem vorbestimmten Wert vergleicht, um die Länge des Impiilssignals am Anschluß zu bestimmen.

49. Vorrichtung nach Anspruch 48. dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Werten des Verhältnisses mittels der Signalanalyseeinrichtung (40) für eine entsprechende Mehrzahl von Gruppen ausgewählter Ordnungen ungleich Null der orthogonalen Signalkomponenten ermittelt wird und mit einer Mehrzahl vorbestimmter Werte verglichen wird, um die Länge des Impulssignals am Anschluß /u bestimmen.

50. Vorrichtung nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrzahl von Gruppen ausgewählter Ordnungen ungleich Null der orthogonalen Signalkomponenten eine Gruppe ausgewählter orthogonaler Signalkomponenten niedriger Oi'dilüiig und Giuppen auigewiiniier orinogonaier Signalkomponenten enthält, die zunehmend ansteigende Ordnungen enthalten, um die Mehrzahl von Werten des Verhältnisses zum Vergleich mit der Mehrzahl vorbestimmter Werte beim Bestimmen der Länge des Impulssignals am Anschluß zu erzeugen.

51. Vorrichtung nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, daß die Werte des Verhältnisses mit der Mehrzahl der entsprechenden vorbestimmten Werte in der Sequenz mit den Ordnungen der orthogonalen Signalkomponenten der Mehrzahl von Gruppen ausgebildeter Ordnungen verglichen werden, die ansteigen, um abnehmende Impulslängen darzustellen, und daß das zur Länge des Impulssignals am Anschluß in Beziehung stehende Ausgangssignal der Analyseeinrichtung (40) durch das erste sequentielle Auftreten eines Wertes aus der Mehrzahl von Werten des Verhältnisses bestimmt wird, der nicht kleiner als der Wert des entsprechenden vorbestimmten Wertes, mit dem er verglichen wird, ist.

52. Vorrichtung nach Anspruch 50. dadurch gekennzeichnet, daß die Werte des Verhältnisses jeweils mit der Mehrzahl der entsprechend vorbestimmten Werte verglichen werden, wobei die Ordnungen der orthogonalen Signalkomponenten der Mehrzahl von Gruppen ausgewählter Ordnungen zunehmen, um abnehmende Impulslänge darzustellen, und daß das Ausgangssignal der Analyseeinrichtung (40), das zur Länge des Impulssignals am Anschluß in Beziehung steht, durch das Auftreten eines Wertes der Mehrzahl von Werten des Verhältnisses bestimmt wird, der nicht kleiner als der Wert des entsprechenden vorbestimmten Wertes ist, mit dem er verglichen wird.

53. Vorrichtung nach Anspruch 51. dadurch gekennzeichnet, daß die Signalanalyseeinrichtung (40) ein Ausgangssignal liefert, das anzeigt, daß im am Anschluß empfangenen Eingangssignal kein Impulssignal festgestellt worden ist, wenn jede der Mehrzahl von Werten des Verhältnisses kleiner als der entsprechende vorbestimmte Wert, mit dem er verglichen wird, ist

54. Vorrichtung nach Anspruch 52, dadurch gekennzeichnet, daß die Werte der Mehrzahl vorbestimmter Werte, mit denen die Werte des Verhältnisses verglichen werden, in Sequenz abnimmt, um mit der Darstellung abnehmender Impulslänge durch die Mehrzahl von Gruppen

ausgewählter Ordnungen /u

55. Vorrichtung nach Anspruch 51. dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal der Analyseeinrichtung (40) für jede Impulslänge, die es bestimmt, einen entsprechenden Wert hat, wobei der Wert des Ausgangssignals mit abnehmender Impulslänge, bestimmt durch die Signalanalyseeinrichtung, abnimmt.

56 Vorrichtung nach Anspruch 51. dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal der Signalanalyseeinrichtung (40) einen Wert hat. der eine direkte Funktion der Gesamtsumme der Werte der Ordnungen ungleich Null der orthogonalen Signalkomponenten ist, die vom Ausgang des Sign.ilumwandlers (38) abgeleitet sind.

57. Vorrichtung nach Anspruch 5ti. dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal der Signalanalyseeinrichtung für jede Impulslänge, die es bestimmt, einen entsprechenden Wert hat. wobei der Wert des Ausgangssignals mit abnehmender Impulslänge, bestimmt durch die Signalanalyseeinrichtunp. abnimmt.

58. Vorrichtung nach Anspruch 45. dadurch gekennzeichnet, daß die Signalfiltereinrichtung (30) eine Einrichtung (82,84) zum Bilden eines Mittelwertes aus den Werten einer vorbestimmten sukzessiven Anzahl der orthogonalen Signalkomponenten ungleich Null enthält und einen gemittelten Wert beim Auftreten jeder sukzessiven Signalkomponente liefert, wobei die Signalfiltereinrichtung die orthogonalen Signalkomponenten in aufsteigender Ordnung liefert bis eine vorbestimmte sukzessive Anzahl der gemittelten Werte der orthogonalen Signalkomponenten kleiner als der Schwellenwert ist, wonach die Signalfiltereinrichtung die Abgabe jedwelcher Komponenten höherer Ordnung beendet und wobei der Schwellenwert eine direkte Funktion der Gesamtsumme der Werte der orthogonalen Signalkomponenten aller Ordnungen ungleich Null ist, die vom Ausgang des ersten Signalumwandlers (38) abgeleitet sind.

59. Vorrichtung räch Anspruch 41 oder 45. dadurch gekennzeichnet, daß die Signalanalyseeinrichtung (40) erste und zweite Ausgangssignale erzeugt, deren Werte mit der Länge der am Anschluß empfangenen Impulssignale in Beziehung stehen und durch die Werte der Ausgangssignale des ersten Signalumwandlers (38) bestimmt sind, daß die ersten Ausgangssignale der Signalanalyseeinrichtung dem zweiten Eingang der Signalfiltereinrichtung (30) zugeführt werden, während das zweite Ausgangssignal dem zweiten Eingang der Signalschwelleneinheit (46) zugeführt wird, und daß der Ausgang der Signalfiltereinrichtung die Ausgangssignale des ersten Signalumwandlers mit Ausnahme derjenigen Signale liefert, deren Wert unter einem entsprechenden Wert des ersten Ausgangssignals der Signalanalyseeinrichtung liegt.

60. Vorrichtung nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalschwelleneinheit (46) vom Ausgang des zweiten Signalumwandlers (44) eine Gruppe von Ausgangssignalen im Zeit-Raum empfängt, die den orthogonalen Signalkomponenten entsprechen, die von der Signalfiltereinrichtung (30) an den zweiten Signalumwandler geliefert sind, und daß die Schwelleneinheit für jedes der von dem zweiten Signalumwandler empfangenen Signale, das nicht kleiner als ein mit dem zweiten Ausgangssignal aus der Signalanalysceinnchtung in Beziehung stehender Schwellenwert ist. ein Zeit-Raum-Signal liefert.

61. Vorrichtung nach Anspruch 60. dadurch gekennzeichnet, daß die Signalschwelleneinheit (46) einen Spitzendetektor (116) enthält, der die Zeit-Raum-Ausgangssignale des zweiten Signalumwandlers (44) empfangt und den Spitzenwert der Gruppe von Zeit-Raum-Signalen bestimmt, und daß die Signalschwelleneinlieit eine Rechenvorrichtung (118, 112, 124) enthält, die den vom Spitzendetektor bestimmten Spitzenwert und das zweite Ausgangssignal der .Signalanalyseeinrichtung (40) empfängt, um den Schwellenwjrt der Signalschwclleneinhcit zu bilden.

62. Vorrichtung nach Anspruch 61, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalschwellcncinheit (46) eine Signalvergleichsvorrichtung (Komparator 126) enthält, die die Zeit-Raum-Ausgangssignale des /weiten Signalumwandlers (44) nach einer vorbestimmten Verzögerung und den Schwellenwert aus der Rechenvorrichtung (118, 122, 124) empfängt und ein Ausgangssignal für jedes der Zeit-Raum-Signale liefert mit Ausnahme für diejenigen Signale, deren Wert unter dem Wert des Schwellensignals liegt.

63. Vorrichtung nach Anspruch 62, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalschwelleneinheit (46) einen Speicher (114) enthält, der vom ersten Signalumwandler die orthogonale Signalkomponente der Ordnung Null herleitet, deren Wert den Gleichspannungswert des am Anschluß empfangenen Eingangssignals darstellt, und diese Komponente der Vergleichsvorrichtung (Komparator 126) zuführt, und daß die Vcrgleichsvorrichtung ein dem Gleichspannungswert entsprechendes Ausgangssignal bei jedem Zeit-Raum-Signal, das sie empfängt, liefert, dessen Wert unter dem Wert des Schellensignals liegt.

64. Vorrichtung nach Anspruch 63, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale, die von der Vergleichsvorrichtung (126) für jedes Zeit-Raum-Signal mit einem Wert, der nicht kleiner als der Wert des Schwellenwerts ist, geliefert werden, der von dem Spitzendetektor (116) festgestellte Spitzenwert sind.

65. Vorrichtung nach Anspruch 62, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalschwelleneinheit (46) einen Speicher (114) enthält, der von dem ersten Signalumwandler (38) die orthogonale Signalkomponente der Ordnung Null herleitet, deren Wert den Gleichspannungswert des am Anschluß empfangenen Eingangssignals darstellt, und diese Komponente der Rechenvorrichtung (118,122,124) zuführt daß die Rechenvorrichtung den Gleichspannungswert vom Spitzenwert subtrahiert und ein die Differenz darstellendes Ausgangssignal zur Signalvergleichsvorrichtung liefert, daß die Rechenvorrichtung die Differenz mit dem Wert des zweiten Ausgangssignals der Signalanalyseeinrichtung (40) multipliziert und zu dem Produkt den Gleichspannungswert hinzu addiert und den Wert der Summe der Vergleichsvorrichtung als Schwellenwert der Schwelleneinheit zuführt, und daß die Signalvergleichsvorrichtung (126, 120, 130) für jedes von ihr empfangene Zeit-Raum-Signal mit einem Wert, der nicht kleiner als der Schwellenwert ist, ein Ausgangssignal mit einem Wert gleich der Differenz zwischen dem Spitzenwert und dem Gleichspannungswei; und bei

Il

jedem empfangenen Zeit-Raum-Signal mit einem Wert unter dem Wert des Schwellcnsignals ein Ausgiüigssignal mit einem Wert Null liefert.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Gewinnen von von Rauschsignalen weitgehend freien Impulssigtiiilen aus Eingangssignal, welche die Impulssignale und diesen überlagerte Rauschsignale enthalten, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft weiter eine Signalverarbeitungsvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein gattungsgemäßes Verfahren ist beispielsweise aus der DE-AS 15 41053 bekannt. Dort durchlaufen Eingangssignale zunächst ein Bandfilter, dessen Aus gang einen Gpnpratnr anstpiiprt rjpr Taktimpuls? liefert.

welche über ein Verzögerungsglied ein Optimalfilter steuern, da von den Ausgangssignalen des Bandfilters durchlaufen wird. Zusätzlich steuern die vom Generator erzeugten Taktimpulse eine Abtasteinrichtung, welche die Ausgangssignale des Optimalfilters durchläßt. Die beschriebene Anordnung wird beispielsweise auf der Empfangsseite eines PMC-Nachrichtenübertragungssystems verwendet.

Damit die beschriebene Anordnung zum Filtern der Eingangssignale bzw. zum C-cwinnen von in den Eingangssignalen enthaltenen Imrmlssignalen wirksam ist, muß der die Takt- bzw. Triggerimpulse liefernde Generator synchronisiert werden. Dies ist im allgemeinen nicht möglich, da die Eingangssignal mit Rauschsignalen behaftet sind, die durch das Bandfilter mit hindurchlaufen. Auf die Übertragungscharakteristik des Optimalfilters hat der Generator keinen Einfluß, die von ihm erzeugten Takt- bzw. Triggerimpulse bestimmen vielmehr lediglich die Öffnungszeit des Optimalfilters.

Bezüglich der Gewinnung von Impulssignalen aus rauschbehafteten Eingangssignalen ist die beschriebene Anordnung von begrenzter Wirksamkeit.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein hochwirksames Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, mit dem bzw. der aus Eingangssignalen, welche Impulssignale und diesen überlagerte Rauschsignale enthalten, die Impulssignale in von den Rauschsignalen weitgehend freier Form gewonnen werden können.

Der das Verfahren betreffende Teil der Erfindungsaufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Patentansprüche 2 bis 31 sind auf vorteilhafte Durchführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens gerichtet.

Der die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens betreffende Teil der Erfindungsaufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 32 gelöst. Die Ansprüche 33 bis 65 sind auf vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung gerichtet.

Ein wesentliches Merkmal der Erfindung liegt somit darin, daß aus den Eingangssignalen Steuersignale gewonnen werden, welche die Charakteristik des Filters bestimmen, weiches von den Eingangssignalen durchlaufen wird. Die Steuersignale bestimmen nicht den zeitlichen Ablauf der Filterung, sie bestimmen vielmehr die Filtercharakteristik selbst Es erfolgt somit eine adaptive Anpassung der Filtercharakteristik an die Eingangs- bzw. Impulssignale.

Vorteilhafterweise werden die Eingangssignal^, bevor sie zum Erzeugen der Steuersignale der Signalanalyseeinrichtung zugeführt werden, von analoger in digitale Form umgewandelt und dann einer orthogonalen Transformation vom Zeit-Raum in einen orthogonalen Raum unterworfen. Eine bevorzugte orthogonale Transformation für die rechteckigen Impulssignaie ist eine Walsh-Transformation, die in digitaler Form die Frequenzkomponenten erzeugt, die die Signale in. Zeit-Raum darstellen. Die Signalanalyseeinrichtung bestimmt aus den Signalkomponcntcn die Information, die zu; Erzeugung einer Übertragungscharakteristik für die Signalfiltereinrichtung derart erforderlich ist, daß die Wirksamkeit der Filterung optimiert ist. Nach der von der Sigiuilanalysceinrichtung zum Verarbeiten der Sequenzsignalkomponenten benötigten Verzögering werden die Sequenzsignalkomponenten der Filtereinrichtung zugeführt. Die Filtereinrichtung unterdruck!