DE2706213A1

DE2706213A1 - Digitales abtast-umwandlungssystem

Info

Publication number: DE2706213A1
Application number: DE19772706213
Authority: DE
Inventors: Antoon Hendrikus Brands; Jouke Gietema
Original assignee: Thales Nederland BV
Current assignee: Thales Nederland BV
Priority date: 1976-02-16
Filing date: 1977-02-14
Publication date: 1977-08-18
Also published as: BE851395A; NL158938B; CH620302A5; FR2341141B1; JPS5916274B2; GB1529281A; DE2706213B2; SE420773B; IT1081919B; US4128838A; CA1075350A; FR2341141A1; NL7601535A; SE7700827L; JPS5299797A; DE2706213C3

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. W. Scherrmann Dr.-Ing. R. Rüger

7300 Esslingen (Neckar), WebergAäCT Λ £otya«h~p48

14. Februar 1977 _lele,_on

PA I32 S|5 Stuttgart (0711) 356539

Telex 07 256610 smi υ

Telegramme Patentschutz Esslingenneckar

HOLLANDSE SIONAALAPPARATEN B.V.,
Zuidelijke Harenweg 40,
HENOELO (θ), Niederlande

Digitales Abtast-Umwandlungeeyetem

Sie Erfindung bezieht eich auf ein digitales Abtast-Umwandlungssystem für die Darstellung τοη Information, erhalten
aus Videosignalen einer Radaranlage, auf einem Raeterabtaetsohiro, wobei die einkommenden Videosignale quantleiert und in einem
Radareingangsspeieher auf Adressen gesetzt werden, die einem
Muster entsprechen nach weIohem das durch die Radaranlage, in
Azimut- und Sntfernungskoordinaten bestimmte Sichtfeld, mit
einer bestimmten (ersten) Geschwindigkeit abgetastet wird,
welches digitale Abtast-Umwandlungssystem weiter einen Speicher

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mit wahlfreiem Zugriff für die Übernahme von Daten aus dem Kadareingangsspeicher besitzt und einen Adreesicrkreia, der ale Punktion des genannten Abtastmuster und der Abtastgeschwindigkeit Adressen für die Unterbringung der letzt-S genannten Daten in dem Speicher mit wahlfreiem Zugriff anweist, und zwar auf Plätzen, die mit dem zu realisierenden Bildzeilenmueter auf dem Rasterabtastschirm Übereinstimmen, sowie eine Einrichtung für das Auslesen der, in diesen Speicher mit wahlfreiem Zugriff gesetzten und mit einer bestimmten (zweiten)

Geschwindigkeit auf dem Rasterabtastschirm darzustellenden

Information, und eine Zeitsteuereinheit, die für die vorgenannten Einheiten die erforderlichen Steuereignale liefert. Ein solches digitales Abtast-Umwandlungssvstem ist in der deutschen Auslegeschrift 23.26.534 beschrieben.

Abtast-Umwandlungssysteme werden z.B. verwendet um

Radarbilder in Räumen mit hoher Umgebungsbeleuchtung, wo ein flimmerfreiee Bild mit hoher Intensität verlangt wird, darstellen zu können. Eine hohe Intensität erfordert eine dementsprechende Phosphorschicht mit sehr kurzer Nachleuchtdauer.

Hierfür ist die Verwendung eines Speichers erforderlich, dessen enthaltene Radarinformation viele Male pro Sekunde ausgelesen und auf einem Rasterabtaetschirm dargestellt wird. Aus dem Speicher mit wahlfreiem Zugriff, weiterhin kurz Speicher genannt, müssen die für die Wiedergabe auf dem Schirm erforderlichen

Daten ausgelesen werden. Hiersu wird ein L (Lese)-Schritt von

P₁ usek pro Speicherzyklus ausgeführt. Daneben muss die von dem Radareingangsspeicher stammende Information eingeschrieben werden,

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wobei es möglich ist, dass die einzuschreibende Information das Ergebnis der angebotenen und bereits im Speicher vorhandenen Information ist. Hierzu wird ein UlS (Lese-/Modifizierunga-/ Schreibe)-·Schritt von P₂ peek pro Speicherzyklus durchgeführt. Der Speicher besteht aus soviel Speicherzellen wie eich Bildpunkte im Raster befinden, so dass die Information, die durch einen Bildpunkt dargestellt wird, ebenfalls in einer hiermit korrespondierenden Speicherzelle vorhanden ist. Die Kapazität einer solchen Speicherzelle ist ausreichend für eine oder mehrere Binale(n). Wird ein Raster von b Bildzeilen

2 mit jeweils b Bildpunkten benutzt, enthält der Speicher b Speicherzellen. Aus praktischen Erwägungen und Kostengründen ist der Speicher auf in Rechnerspeichern benutzten 1E oder 4K Speichereinheiten mit wahlfreien Zugriff basiert, weiterhin mit IK oder 4K RAMs (random access memory - Speicher mit wahlfreiem Zugriff) bezeichnet, um keine Speicherkapazität ungenutzt zu lassen, muss, angenommen dass eine Speicherzelle nur eine Binale umfasst, die Anzahl Bildpunkte ein Vielfaches von 1024 oder 4096 betragen, abhängig davon ob 1K oder 4K RAMs benutzt werden. Hierdurch ist die Anzahl der RAMs aus denen der Speicher besteht bestimmt und ebenfalls steht fest in wie viel Zellen parallel der Speicher ausgelesen werden kann.

Wird der Speicher mit wahlfreien Zugriff in q Zellen

parallel ausgelesen, dann wird die,b Bildseilen mit jeweils

_b2 b Bildpunkten darstellende Information in —- Schritten ausge-

2
lesen, also in """'P₁ P««k. Wird die Bildwiedergabefrequenz nit

b²
f. angegeben, werden —■-*_t P₁ usek pro Sekunde für das Auslesen

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benutzt. Muse dagegen unterschiedliche Information für zwei

Rasterabtastschirme aus dem Speicher ausgelesen werden, —

wird 2 —f. ρ peek pro Sekunde für dieses Auslesen verwendet.

Die Geschwindigkeit mit der die Radarinformation in

^r den Speicher eirgelesen wird, 1st für das eingangs beschriebene ümwandlungssyetem von der Impulswiederholungsfrequenz f. Her Radaranlage und der für die Radarvideowiedergabe auf dem Rasterabtastschirm erforderlichen gröestmögliehsten Entfernunge-Abtastbewegung abhängig. Wenn bei einem Raster von b Bildzellen mit jeweils b Bildpunkten die Entfernung zwischen den nebeneinander liegenden Bildpunkten mit der Länge eines Entfernungsinkrementes übereinstimmt, beträgt theoretisch die maximale Anzahl der Entfernungeinkremente pro Ent fernunge-Abtaetbewegung b/2, übereinstimmend mit ebensoviel Bildpunkten.

1' Bei einem LMS-Schritt von p„ peek nimmt da» Einschreiben der bei einer Entfernunge-Abtastbewegung einkommenden Radarinformation b p_?v/2 peek in Anspruch und wird b f. p_?\/2 peek pro Sekunde für dieses Einschreiben benötigt.

Infolge des Einechreibens und Auslesens der Information

b² r-

wird daher 2 —f. P₁ ♦ b f. p-\/2 peek pro Sekunde der Speicher beansprucht. Venn p.- 0,45 peek und p_?-O,75 peek bei einer Impulewiederholungsfrequenz f. - 4096 Hz und einer Bildwiedergabefrequenz f. · 55 Hz (nicht interllniert), dann wird der Speicher pro Sekunde 49,5 -—♦ 4344»4 b psek in Anspruch genommen. Bemerkt sei, dass diese von normalen Rasterabtastsystemen abweichende Bildwiedergabefrequenz die Folge davon 1st, dass durch die vorliegende Anwendung besondere Umstände auftreten,

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u.a. ein geringerer Sichtabetand. Daβ Einschreiben und Auslesen darf zusammen ungefähr 95% der zu Verfügung stehenden Zeit in Anspruch nehmen. Die restliche Zeit dient anderen Aufgaben, die für die Erläuterung und das Begreifen dieser Erfindung

^Γ· unwichtig sind und daher auch nicht aufgeführt werden.

_h2 f. _h

Somit gilt: 49,5 —·#· 4344,4 b< 0,95 . 10 , obwohl b < 218,7 - 0,0114 ■² 1

_b2 Wird ein 1K RAM benutzt, dann sind für den Spei οheraufbau dergleicher Speichereinheiten erforderlich und es kann

_b2
theoretisch in maximal q■ TfyTT Zellen parallel ausgelesen werden, wodurch gilt b<r 207. Ebenso muss bei Benutzung von 4K RAMs gelten b <172. In der genannten deutschen Auslegeschrift sind daher auch 128 Bildzeilen benutzt worden. Wenn mehr Bildzeilen zum Erhalt eines feineren Rasters benutzt werden, z.B. 896x896 Bildpunkte, dann 1st die zuvor angegebene Speicherorganisation unzureichend. Die Erfindung beabsichtigt daher auch ein wie eingange beschriebenes Umwandlungssystem zu schaffen, worin der Speicher so organisiert wird, dass eine Wiedergabe mit z.B. einem Feinraster möglich ist und somit eine genauere Bildwiedergabe.

Entsprechend der Erfindung 1st der Speicher mit wahl

freiem Zugriff aus HxN, nur axa Speicherzellen besitzende und gleichzeitig zugängliche Teilspeicher aufgebaut, und ist von der für jeden Azimutwert (φ) ausgeführten Entfernungs-Abtastbewegung der betrachtete Entfernungsbereich in η (n<M) Stücke nit jeweils k Entfernungsinkremente Ar aufgeteilt, wobei die Länge kar jedes dieser Stücke zumindest gleich der Entfernung 1st, die von a Speicherzellen, multipliziert mit einem Faktor /2,

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angegeben wird, und Ist der Adreeelerun&ekreis aufgebaut aus dem gebräuchlichen Aziaiutwinkelzähler und Sinue-Koeinusgenerator, einem Startadreseengenerator, welcher nach Zufuhr der durch den Sinus-Kosinusgenerator angebotenen Signale die Startadreeeenwerte IkAr cos ι und IkAr sin φ mit 1*0, 1, 2, .., n-' liefert, und einem Inkrement-Adressengenerator, der ausgehend ▼on den vorgenannten η Startadreseen, diese alle, pro Zyklus des Speicher mit wahlfreiem Zugriff, mit Ar cos φ, bzw. Ar ein φ erweitert, so dass unter Berücksichtigung der Position (x , y ) der Radaranlage, in k aufeinanderfolgenden Zyklen des Speichere mit wahlfreiem Zugriff die Adressen z«z ♦ (Ik-Hn)Ar cos φ und y-y ♦ (lk+m)Ar sin φ mit 1-0,1,2, ..., n-1 bei jedem Speicherzyklus und m · 0, 1, 2, ..., k-1 erzeugt werden, und wird weiter die im Radareingangsspeicher vorhandene Information, die mit den η Entfernungen übereinstimmt wovon pro Speicherzyklus die betreffenden Adressen bestimmt worden sind, auf die durch diese Adressen in dem betreffenden Speicherzyklus des Speichers mit wahlfreiem Zugriff bestimmten Plätzen übernommen, wobei nicht mehr als eine Adresse einen innerhalb eines Teilspeichers gelegenen Platz anweist, und wird weiter für jede Bildzeile die zugehörige Information gleichzeitig aus den betreffenden N Teilspeiehern ausgelesen und enthält die genannte Einrichtung zumindest einen Bildzeilenspeicher, worin die vorgenannte zu einer Bildzeile gehörende Information, eingeschrieben wird, damit diese in die für die Abbildung auf dem Rasterabtastschirm erforderliche Reihenfolge ausgelesen werden kann.

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Muse z.B. für zwei Raeterabtaetschirme verschiedene Information auβ dem Speieher gelesen werden, dann beträgt die Zeitdauer hierfür nur noch 2 —f P₁ peek pro Sekunde. In diesem Ausdruck gibt q die Anzahl Zellen an, die parallel aus dem Teilspeicher ausgelesen werden können. Ebenfalls wird für das Einschreiben von Radarinformation nur noch eine Zeit-

b/2

spanne von "«p^wPj P^eek V^TO Sekunde benötigt. Wenn das Einschreiben und das Auslesen zusammen nur 95 % der zur Verfugung stehenden Zeit in Anspruch nehmen darf, gilt

ί ^f₁ P₁+^f_hP₂<n,O5 . 10⁶. Mit den Werten P₁ - 0,45 Meek,

P₂ -0,75 μββ^ f · 4096 Hz und f. - 55 Hz wird dieser Ausdruck

b²
b< 218,7 H - 0,0114 —. Wenn IK RAHs benutzt werden, sind für den Teilspeicheraufbau (=) TJ507 dergleicher Speichereinheiten

/bs² 1 erforderlich und kann aus maximal q- (s) "nysy Zellen parallel

_b2 ο ausgelesen werden, so dass — · 1024 N , womit gilt, dass

b< 218,7 I- 11,7 N². Wie bereite angegeben, besitzen die Teilspeicher axa Speicherzellen, wobei *"««· Ie Zusammenhang mit der Adressierung von Speicherzellen ist es wünschenswert, dass «•?^t worin y eine ganze Zahl ist. Hierzu sei bemerkt, damit dem Ausdruck b< 218,71- 11,7H entsprochen wird, muss gelten

" ²^ TdV²¹⁸·⁷¹¹" ¹¹·^7η2^]ηο' ^{Ι)βΓ Auedruck q}"(jl· "1^4 ^kann

ff

jetzt als 32/q«2^y< 218,7 geschrieben werden; hieran entsprechen nur die Werte q- 1, 4 und 16. Somit kann =r nur die Werte 32, 64 oder 128 annehmen. Die grösste Anzahl Bildzeilen die dem Ausdruck b< 218,71-11.7 H² entspricht, wird Jetzt bei N - 7 erreicht; die Anzahl Bildzeilen betrigt dann 896.

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Auf gleiche Weise kann abgeleitet werden, dass bei Benutzung von 4K RAKs, die auseerdem noch in der 64x64 Konfiguration angewendet werden müssen, die grösstmöglJchste Anzahl Bildzeilen, bei einer Verteilung der Speicher in 3 χ ^T> Tel Ispelchnr, ^Lj 192 beträgt. Ein optimales Ergebnis wird daher auch nur bei Anwendung von 1K RAMs erreicht, während die Anzahl der Bildzeilen b ■ 896 beträgt und der Speicher ir. 7x7 Tel lepeirher von 128x128 Zellen aufgeteilt 1st. Ausgehend von diesen Parametern wird die Erfindung jetzt näher anhand nachfolgend genannter

Figuren erklärt!

Fig. 1 zeigt eine Anzahl für eine ausführlichere Erklärung der Erfindung zu benutzender Diagramme, wobei das Raster eine Verteilung besitzt, die mit dem Speicher mit 7x7 Teilspeichern und zweier Entfernungs-Abtastbewegungen übereinstimirt,

1^C Flg. ? zeigt ein Blockschaltbild des digitalen

Abtast-Umwandlungseystems entsprechend der Erfindung.

Aus den bisherigen Ausführungen ist ersichtlich, dass die Erfindung sich nicht allein auf die gewählte, optimale Parameterwahl beschränkt, sondern ebenfalls bei einer geringeren Anzahl Bildzeilen mit einer entsprechenden Verteilung des Speichers in Tellspeicher angewendet werden kann.

Das in Fig. 1 mit A bezeichnete Raster besteht aus 896 Bildzeilen mit jeweils 896 Bildpunkten, wobei die Entfernung zwischen zwei nebeneinander gelegenen Bildpunkten mit der Länge eines Abstandsinkrementes Ar übereinstimmt. Das Raster wird als bestehend aus 7x7 Teilen mit jeweils 128 χ 128 Bildpunkten angenommen, übereinstimmend mit der Verteilung des Speichere in Teilspeicher.

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Wird die Position der Radaranlage im Ursprung O dee Rast era angenommen, dann stimmt die maximale, für <Ue Wiedergabe in Betracht kommende Entfernungeabtaetbewegung mit der Diagonalen B des Rastere überein. Der gesamte, für die Wiedergäbe in Betracht kommende Entfernungebereirh wird in η Stücken ▼on k Abβtandeinkrementen tr aufgeteilt, wobei die maximale Anzahl Stücke so gewählt ist, dass für den maximalen, für die Wiedergabe in Betracht kommenden Entfernungebereich η-N-7 Stücke benutzt werden, so daee, wenn die Teilspeicher gleichzeltig zugänglich sind, die Radarinformation, die zu den sieben Stücken gehört aus denen der Entfernungsbereich aufgebaut ist, gleichzeitig in den Speicher eingeschrieben werden kann. Obwohl es ausreichend ist, dass k den Wert 128/2- 162 annimmt, wird im Zusammenhang mit einer einfacheren Digitali eierung k- 192 gewählt. Der maxi mal für die Wiedergabe in Betracht kommende Entfernungsbereich 1st daher aus 7x19?-1344 Entfernungeinkrementen zusammengestellt; abgebildet werden können jedoch höchstens 896/?- 1268 Entfernungsinkremente. Damit die Information, die zu diesen 7 Stücken gehört, In die der hier

?ü betrachtete Bereich aufgeteilt ist, gleichzeitig in den Speicher eingeschrieben werden kann, müssen erst die Adressen der Bildpunkte, d.h. der hiermit übereinstimmenden Speicherzellen, (0, 0), (192 cos 45°. 192 ein 45°), (?84cos45°, 584 ein 45°), (576 cos 45°, 576 ein 45°), (768 cos 45°, 768 sin 45°). (^60 cos 45°.

960 ein 45°), (1152 cos 45°, 1152 sin 45°) erzeugt werden, diese Adressen werden weiterhin "Startadreesen" genannt, und danach die Adressen (cos 45°, ein 45°) t (193 cos 45°_t 195eln45°)

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(nsicoe 4^c/\ ¹IS', ein \^rj°)_t unc derauf folgend die Airetseen

(Γ^2β45°, 2sin45°). i⁽>4 cos 45°, 194ein4^c.^C) ( ^Λ i^c-4 cob 4^

1 V;4 sin 4S' ), uew. Somit eind 192 Zyklen für lae Einsonreit en der betreffenden Information in den Speicher erforderlich. ^:: Wird die Position der Radaranlage im Zentrur» C dee

Rasters angenommen, dann fällt der für die Wiedergabe in Betracht kommende Entfernungabereich, bei einer Entfenmngs-Abtastbewegung E vollständig innerhalb der Entfernung von η · ? Stücken mit 192 Entfernungsinkrementen. Zuerst museer, ,letzt di« Startadressen (448, 448), (44fl ♦ 192 cos ψ, 448 ♦ 1?2ein ν), (448 ♦ 384 coe .f, 448+304SiHf) bestimmt werden, danach die Adressen (448 ♦ job φ, 448 ♦ sin ρ), (448 + 193 cob ψ, 448 ♦ 193 sin ■*). (448 ♦ 385 cos φ, 44β ♦ 585 ein φ), wonach die Adressen (448 ♦ 2 cos f, 448 ♦ 2 sin φ), (448 ♦ 194 co s φ, 448 ♦ 104 ein y),

1^e, (448 ·» 386 cos φ, 448 ♦ 386 sin ψ), usw. folgen. Die x-Verte dieser Startadressen sind in Fig. 1 mit 1, 2 und 5 bezeichnet. Mit den Ziffern 4, ^r> und 6 sind die übrigen x-Werte der Startadressen bezeichnet, die wichtig sein würden wenn dieselbe Entfernungs-Abtaatbewegung stattgefunden hätte, wenn die Position der Radaranlage im Ursprung des Rasters gewesen wäre. Das Raster könnte in dieser Situation als das mit gestrichelten Linien bezeichnete Quadrat J) angegeben werden. Der Startadressenwert 7 ist nur wichtig, wenn die Radaranlage als sich im Ursprung des Rasters befindend angenommen wird und die Entfernunge-Abtastbewegung diagonal oder nahezu diagonal verläuft.

Im allgemeinen kann gelten,dass wenn die Position der Radaranlage im Punkt (x , y ) des Rasters angenommen wird und

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der für die Wiedergabe in Betracht kommende Entfernungebereich vollntändig innerhalb η (n<N) Stück« mit jeweils k^r Entfernungeinkremente fällt, die Startadreesen mit χ · χ ♦ lkar coe ν und y - y _% ♦ lkßr ein φ mit 1 ■ 0, 1, 2, . . . , n- 1 ^ri angegeben werden können. In den nach der Feststellung der Startedreseen folgenden k Speicherzykluszeiten werden nacheinander die Adressen χ·χ ♦ (tk+m)^r coe ψ und y»y ♦ (lktm)ar ein φ

C C

mit m«0, 1, 2, .... k-1 erzeugt.

Die hier beschrieben« Adressierungsweiee wird durch

den in Flg. 2 mit J₁ bezeichneten Adreesierungekreis realisiert, über eine Anpassungeeinheit 2 werden diesem Kreis die relevanten Radardaten zugeführt, nämlich die die Radarantennenposition angebenden Azimut-Winkelimpulae und ein Impuls der den Referenzwinkelwert angibt. Der Adressierungskreis J_ besteht aus einem

Azimut-Winkelzähler 3» einem Sinue/Koeinuegenerator 4» einem

Startadreeeengenerator 5» einem Startadreeeenepeicher 6, einem Inkrementadreeeengenerator 7 und einem Adreesenregister 8. Die von der Anpaseungseinheit 2 stammenden Impulse werden dem Azimut-Winkel zähler 3 zugeführt, der ein Signal abgibt, welches den Winkelwert zwischen der Richtung worin die Radaranlage Sendeimpulee aussendet und einer gewählte Referenzrichtung angibt. Dieses Signal wird dem Sinus/Kosinuegenerator 4 zugeführt, welcher dann die Signale ein φ und cos φ erzeugt. Der Startadressengenerator 5 bestimmt danach folgende Werte:

O* kArco8<f>, 2kArcos<p, ...., (n-i)k&rcostp

0, kAreincp, 2kAr ein φ, ...., (n-1 )k&r ein φ; welche Startadreeeen, während der Zeit, wo «ine Entfemunge-

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/S*

Abtaetbewegung ausgeführt wird in einem Startadressenspelcher C, aufbewahrt werden können. Der Inkrementadressengenerator 7 liefert nach Zufuhr der Signale sin f und cos φ die Inkrementw^rte δγ coe φ und ΔΓβΙηφ, womit pro Ent femungs-Abtaetbevegunß die Startadressen bei jedem k-mal erhöht werden. Diene Erhöhung geschieht im Adressenregister β. Daher erscheinen pro Eiitfernungs-Abtastbewegung hierin folgende Adressen:

roe φ, (2k+m)^r cos $, ..., ((n- 1 )k+m)ar cos ein φ, (2k+m)Ar sin φ, ..., ((η- 1 )k+m)Ar sin < wobei m aufeinanderfolgend 0, 1, 2, 3, ..., (k-1), erhöht mit (x , y )t d.h. erhöht mit der Adresse des Punktes, der die Position der Radaranlage angibt.

Dieser Art der Adressierung des Speichers mit wahlfreiem Zugriff, welcher Speicher in Fig. 2 mit 10 bezeichnet ist, ist auf die Tatsache abgestimmt, dass das von der Radaranlage etanoende und In der Anpaseungseinheit 2 quantleierte Videosignal in dem hier beschriebenen Abtast-Umwandlungssystern, wobei der Speicher 10 aus 7x7 gleichzeitig zugänglichen Teilspeiehern besteht, nicht direkt im Speicher 10 mit wahlfreiem Zugriff gespeichert werden kann) hierfür wird ein RadareIngangβ-speicher 11 als Puffer verwendet. In diesem Speicher 11 wird die Radar-Videoinformation pro Entfernungsinkrement Δγ synchron mit der ausgeführten Entfernungs-Abtaetbewegung eingeschrieben. Wird die In Fig. 1 abgebildete Entfernungs-Abtastbewegung B betrachtet, wird im Prinzip in den Radareingangsepeicher 11 die Radar-Videoinformation von aufeinanderfolgend der Entfernungs inkremente 0, 1, 2, ..., 1344 eingeschrieben werden.

Dae Auslesen dee Radarelngangsspeichers 11 geschieht daher in einer völlig anderen Reihenfolge. Während des ersten SpeicLerr.yk'ue wird die Information der Entfernungeinkremen te O₁ 192,

384 1132 ausgelesen, während des zweiten Zyklus die

^Γ· Information der Entfernungsinkremente 1, 193t ?85, ···« 11S3 und während des 192. Zyklus die Information der Entfemungeinkremente 191. *87>, 575, ...» 1344. Die vorgenannte Reihenfolge für das Kin- und Auslesen des Radareingangeepeichers 11 wird durch den Adreseierungskreis 12 bestimmt. Die Tideοinformatlon der Entfernungeinkremente 1269- 1344 besitzt in der Praxis keine Bedeutung, da die maximale Anzahl der Entfernungeinkremente, wovon Radarinformation auf dem Raster abgebildet werden kann bei den hler gewählten Parametern 896^2-1268 beträgt.

Die Radarinformation eines Entfernungsinkrementee kann durch mehrere Binalen angegeben werden, in einem solchen Fall muss die Kapazität des Radareingangeepeichers 11, wie auch die des Speichere 10 mit wahlfreiem Zugriff daran angepasst werden. Besteht die Radar-Videoinformation eines Entfernungsinkrementee z.B. aus 3 Binalen, dann besteht jede Speicherzelle dee Radareingangeepeichere 11 und dee aus 846x696 Zellen aufgebauten Speichere 10 aus 3 Bltpoeitionen. Da für die vorliegende Erfindung hauptsächlich der Aufbau dee Speichers 10 wichtig ist, wird in Fig. 2 dieser Aufbau durch Abbildung des Speichere 10 als 096 χ 896 χ 3 Speicher angegeben.

2S FUr die Adressierung des 896x896 Bildpunkte enthaltenden Speichers 10 ist es ausreichend die χ und y Adressen der Bildpunkte in 10 Binalen abzugeben. Das Informationeregieter 9

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-nthält 'iann auch die iu 10 Binalen ausseirückten χ \uid y Adressen von einer Zelle des Speichere 10, welche Adressen aus dem Adreseierungeregister 0 übernommen vcrden, und aueserdem die Radarinformation, in, hinsichtlich des vorgenannten Beispieles, ^c I Binalen, übernommen aus dem Radareingangespeicher 11 und eine OUltigkeitsbinale, die von der Schaltung 15 abgegeben wird und angibt, daes sowohl das Entfemungsinkrement von welchem die betreffende Radarinformation stammt innerhalb des für die Abbildung in Betracht kommenden Entfernungsbereirhee fällt, und auch die Adressierung so ist, dass die Radar-Videoinformation, die zu Punkten aus angrenzenden, durch χ und j Adressen angegebenen AdreBsierungeflächen gehrtrt, nirht abgebildet wird. Zum Letzteren als Erklärung: Tn Fig. 1 kann das 896 χ 89G Raster A als Bildfläche angesehen werden, von der jeder Punkt durch einen Übereinstimmenden Punkt aus der 1024x1024 enthaltenden Adressenpunkten Adressenfläche F angewiesen wird. Information die zu den Adressen gehört, wovon die χ und y Werte zwischen 896 und 1024 liegen, fällt automatisch weg, da hierfür kein Speicher vorhanden ist. Information die auseerhalb dieser Adressenflache liegt und daher von den angrenzenden Adressenflachen stammt, wie C, H und K, muss als ungültig erklärt werden. Wird z.B. die Position der Radaranlage im Ursprung des Basters angenommen, dann wird, ohne Gegenmassnahmen, bei einer Antennenumdrehung auch Information von den in Fig. 1 angegebenen angrenzenden Adressenflachen G, H und K verarbeitet werden.

Das Informationsregieter 9 besteht, wie auβ den bisherigen Angaben hervorgeht, aus 24 Binalen, die über Schalter 14

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in «las Pufferregister '^ Übernommen werden können, wonach die Radar-Videoinformation in den Speicher 10 mit wahlfreiem Zugriff eingeschrieben wird. Das Einschreiben dieser Information geschieht in 7 Tei!speicher zugleich, der Transport zum Speicher 10 geschieht jedoch in Serie; die für das, pro Speicherzelle, Einschreiben in die 7 Tei!speicher erforderliche Information itann nämlich innerhalb der Zykluszeit vco Adreeeierungskreis J_, vom Radareingangsepelcher 11 und von der Gültigkeitsschaltung in 7 Worten in Serie abgegeben werden. Die im Speicher 10 vorhandene Radarinformation wird zur Darstellung eines flimroerfreien Bildes mit hoher Intensität mit einer Frequenz von 55 Hz ausgelesen. POr jede Bildzeile geschieht dieses Auslesen gleichzeitig aus 7» auf einer horizontalen Reihe gelegenen Teilspeichern. Da jeder der Teilspeicher aus sechszehn 1024x1 statischen RAMs besteht, können diese in Übereinstimmung mit der Angabe von Seite 7 in 16 Binalen parallel ausgelesen werden. Für das Auslesen einer Bildzeile werden daher zuerst die ersten sechszehn in einer Reihe liegenden Zellen der betreffenden sieben Teilspeicher ausgelesen, danach die folgenden sechszehn in einer Reihe liegenden Zellen der genannten Teilepeicher usv. Pro Speicherzyklus werden auf diese Weise 7 x16 Zellen ausgelesen, so dass eine Bildzeile von 896 Zellen in 8 Speicherzyklen ausgelesen wird. Besteht jede Speicherzelle aus einer einzelnen Binale, dann werden pro Speicherzyklus 7 Worte von 16 Binalen parallel ausgelesen, jedoch danach in Serie zum Pufferregieter 16 transportiert. Besteht jede Speicherzelle, wie bereit· zuvor ale Beispiel genannt, aus

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3 Einalen, dann verden pro Speicherzyklus 7x5 Worte von 16 Sinalen parallel ausgelesen und über 3 Kanäle in Serie zum Pufferregister 16 mit einer dreimal ec grossen Kapazität transportiert. Elnfaehheltehalber wird weiter angenommen, dass ^c eine Speicherzelle aus einer Binalen besteht. Die auo dem Speicher 10 ausgelesenen Worte werden über das Pufferregieter 16 einer Einrichtung 17 zugeführt, die die angebotene Information in eine für die Abbildung auf einem Rasterabtastschirm geeignete Form verarbeitet.

Die Reihenfolge in der die Zellen des Speichers 10

ausgelesen werden, unterscheidet sich von der Reihenfolge, die für die Abbildung der Bildzeilen erforderlich ist. Daher enthält die Einrichtung 17 einen Bildzellenapeicher 18 worin aufeinanderfolgend die Information bezüglich der Bildpunkte 0-15, 128-143, 256-271, 384-399. 512-527. 640-655, 7<^:8-785; 16-31, 144-159, 272-287, 400-415. 528-54 5, 656-671, 784-799;

112-127. 240-255, 368-383, 496-511, 624-639, 752-767. 880-895; eingelesen wird, welche Information in der Reihenfolge 0-15.

16-31, 32-47, .... 880-095 ausgelesen wird. Diese Art des Ein- und Auslesens wird vom Adressierungskreis 19 realisiert. Die ausgelesene Information wird schllesslich im Pufferregteter 20 gespeichert und von dort einem Rasterabtastschirm zugeführt.

Für das Auslesen des Speichers mit wahlfreiem Zugriff

dient der Adresslerungskreis 21, worin für die aufeinanderfolgenden Bildzeilen die Adressen der In vorgenannter Reihenfolge auszulesenden Bildpunkte erzeugt werden. Da für die Adressierung

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ίο

Im Kreia ?1 die gleichen Zähler benutzt werden können als wie für die AdreFsierung im Kreis 19t ist in Fig. 2 der Kreis 21 rai. t dem Kreis 19 verbunden worden. Für die Adressierung des Speichers 10 für das Auslesen, nuss die vom KrelE 21 angebotene ^r; Adresse über Schalter M in das Pufferregister 15 gebracht werden. Der Schalter 14 wird daher wechselweise geschaltet um in den Speicher 10 abwechselnd Radarinformation für die Abbildung auf einem Raflterabtaetschirm einschreiben und auslesen zu können. Der Schalter 14 wird durch Zeitsteuersignale geschaltet, die von einer nicht in Fig. 2 angegebenen Zeitsteuereinheit stammen. Diese Zeitsteuereinheit steuert aueserdem das gesamte hiervor beschriebene Syetem. Eine Beschreibung der Zeitfolge 1st für das Begreifen der Erfindung nicht erforderlich und daher auch nicht geschehen.

Bei uinem sogenannten L (Leee)-Schritt befindet sich

der Schalter 14 in der nicht angegebenen Position; in diesem Zustand können die für die Wiedergabe auf dem Rasterabtastschirm erforderlichen Daten ausgelesen werden. Bei einem sogenannten LMS-Schritt befindet sich der Schalter in der angegebenen Stellung. Hierbei kann die vom Radareingangsspeicher stammende Information in den Speicher 10 eingeschrieben werden, wobei die Möglichkeit besteht, daββ die einzuschreibende Information das Ergebnis der angebotenen und bereits im Speicher vorhandenen Information ist. Daher ist, wie in der Beschreibungseinleitung mit einem Zahlenbeispiel angegeben, die Zeitdauer eines LMS-Schrittes ungefähr zweimal bo gross wie ein L-Schritt. FOr ein gutes Begreifen der Erfindung ist dieses jedoch nicht wichtig.

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Auf Seite 7 1.3t angegeben, dass für zwei IU eoriinne unterschiedliche Information aua lein Speiche.-lüBrin werden kann. Auf .icm einen Schirm kann z.H. Ίϊι ii( Speicher mit wahlfreiem Zugriff vorhandene Inf^niAt i ·τ ab_;;ebiMet werfen und auf Ίβιη anderen Schirm ein beBtiaai'.or Teil dieser Information. Wird für · Raetergt^aRte^hi rne unterschiedliche Information auB dem Speicl-.er geleseii, iann werden die betreffenden Ausdrücke von Seite "

Subetituieriing von II und I und Einfüllen der auf Seite genannten Parameter in I ergibt:
b< Γ10.7 N- 5,8 -Ν².

Wie auch au! Seite 7 angegeben, muss wieder gelten, daas *2^· 2^" 218,7 wovon nur die Werte q-1, 4 und 16 ausreichend sind, während — nur die Werte 32, 64 und 128 annehmen kann. Für 1-3 ist die grösete Anzahl Bildzeilen die dem Ausdruck b : 218,7 - 5,8 iN² entspricht, gleich b - 320 bei N - 10.

Die Benutzung von drei Rasterabtastschirmen, bei der Einrichtung entsprechend der Erfindung, ergibt daher auch eine starke Beschränkung der Anzahl Bildzeilen und damit eine starke Verminderung der Genauigkeit mit der Bilder auf den Schinnen abgebildet werden können.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE;

1./ Digitales Abtast-Umwandluntfssystem für die Darstellung von Information, erhalten aus Videosignalen einer Radaranlage, auf einen Rasterabtastschirm, wobei die einkommenden Videosignale quantleiert und in einem Radareingangeepeicher auf Adressen gesetzt werden, die einem Muster entsprechen nach welchem das durch die Radaranlage, in Azimut- und Entfernungs-V.oordinaten bestimmte Sichtfeld mit einer bestimmten (ersten) Geschwindigkeit abgetastet wird, welches digitale Abtast-Umwandlungssystem weiter einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff für Übernahme von Daten aus dem Radareingangsepeicher besitzt und einen Adressierkreis, der als Punktion des genannten Abtastmusters und der Abtastgeschwindigkeit Adressen für die Unterbringung der letztgenannten Daten in dem Speicher mit wahlfreiem Zugriff anweist, und zwar auf Plätzen, die mit dem zu realisierenden Bildzeilenmuster auf den Raslerabtastschirm Übereinstimmen, sowie eine Einrichtung für das Auslesen der, in diesen Speicher mit wahlfreiem Zugriff gesetzten und mit einer bestimmten (zweiten) Geschwindigkeit auf dem Rasterabtastschirm darzustellenden Information, und eine Zeitsteuereinheit, die für die vorgenannten Einheiten die erforderlichen Steuersignale liefert, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicher mit wahlfreies Zugriff aufgebaut ist aus NxN, nur aza Speicherzellen besitzende und gleichzeitig zug&ngliohe Teilspeicher, und ist von der für jeden Azimutwert (φ) ausgeführten Entfernungs-Abtastbewegung der betrachtete Bntfernungsbereich in η (n^ N) Stüoke

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INSPECTED

mit jowellι; k Entfernungsinkremente Ar aufgeteilt, wobei die Länge k£r jedes dieser Stücke zumindest gleich der Entfernung ist, die von a Speicherzellen, multipliziert mit einem Faktor /2, angegeben wird, und der Adressierkreis aufgebaut ist aus dem ^c, gebrauchlichen Azimutwinkelzähler und Sinus/Kosinusgenerator, einem Startadressengenerator, welcher nach Zufuhr der durch den Sinus/Koeinuegenerator angebotenen Signale die Startadressenwerte IkAr cos φ und IkAr sin φ mit 1-0, 1, 2, ..., n-1 liefert, und einem Inkrement-Adressengenerator, der ausgehend von den vorgenannten η Start adreβsen, diese alle, pro Zyklus des Speichers mit wahlfreiem Zugriff, mit Ar cos φ, bzw. Ar sin φ erweitert, so dass unter Berücksichtigung der Position (x , y )

C C

der Radaranlage, in k aufeinanderfolgenden Zyklen des Speichers mit wahlfreiem Zugriff die Adressen x-x ; (Ik-Ha)Ar eon % und y ^m y„ +(Ik-Ht)Ar sin φ mit 1-0,1,2, ..., n-1 bei jedem Speicherzyklue und m*0, 1, 2, ..., k-1 erzeugt werden, und weiter die im Radareingangespeicher vorhandene Information, die mit den η Entfernungen übereinstimmt wovon pro Speicherzyklue die betreffenden Adressen bestimmt worden sind, auf die durch diese Adressen in dem betreffenden Speicherzyklus des Speichers mit wahlfreiem Zugriff bestimmten Plätzen übernommen wird, wobei nicht mehr als eine Adresse einen innerhalb eines Teilspeichers gelegenen Platz anweist, dass weiter für jede Bildzeile die zugehörige Information gleichzeitig aus den betreffenden H TeIlspeichern ausgelesen wird, und die genannte Einrichtung zumindest einen Bildzeilenspeioher besitzt, worin die vorgenannte zu einer Bildzelle gehörende Information eingeschrieben wird, damit

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diese in die für die Abbildung auf dem Rasterabtastschirm erforderliche Reihenfolge ausgelesen werden kann.

C. Digitales Abtast-TTmwandlungssystein nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die maximal« Anzahl Bildzeilen b und die Anzahl der Teilspeicher NzN, aus denen der Speicher mit wahlfreiem Zugriff aufgebaut ist, bestimmt wird durch das Verhältnis

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worin f. : Bildwiedergabefrequenz;

f. : Impulswiederholungsfrequenz der Radaranlage} P₁ : Anzahl μβek pro Speicherzyklus, worin Information für die Wiedergabe auf dem Rasterabtaetechirm aus dem Speicher mit wahlfreiem Zugriff ausgelesen wird;

P₂ : Anzahl ueek pro Speicherzyklus, worin die Information

des Radareingangsspeichers in den Speicher mit wahlfreiem Zugriff eingelesen und danach geschrieben wird; ;A : Anzahl Rasterabtaetschirme,für die unterschiedliche Information aus dem Speicher mit wahlfreiem Zugriff auegelesen wird;

q t Anzahl Binalen, worin pro Speicherzyklus Information parallel aus jedem der Teilspeicher ausgelesen werden kann;
y : eine ganze Zahl.

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