DE2706213B2

DE2706213B2 - Radarabtaster

Info

Publication number: DE2706213B2
Application number: DE2706213A
Authority: DE
Inventors: Antoon Hendrikus Borne Brands; Jouke Hengelo Gietema
Original assignee: Thales Nederland BV
Current assignee: Thales Nederland BV
Priority date: 1976-02-16
Filing date: 1977-02-14
Publication date: 1979-11-08
Also published as: BE851395A; JPS5299797A; US4128838A; JPS5916274B2; NL158938B; DE2706213C3; SE7700827L; GB1529281A; DE2706213A1; SE420773B; FR2341141B1; CH620302A5; NL7601535A; FR2341141A1; CA1075350A; IT1081919B

Description

qN

1024

worm

/j: Bildwiedergabefrequenz;

f/,: Impulswiederholungsfrequenz der Radaranlage;

pi: Anzahl usek pro Speicherzyklus, worin Information für die Wiedergabe auf dem Monitorschirm aus dem RAM-Speicher ausgelesen wird;

pi: Anzahl usek pro Speicherzyklus, worin die Information des Radareingangsspeichers in den RAM-Speicher eingelesen und danach geschrieben wird;

<x: Anzahl Monitorschirme, für die unterschiedliche Information aus dem RAM-Speicher ausgelesen wird;

q: Anzahl Binalen, worin pro Speicherzyklus Information parallel aus jedem der Teilspeicher ausgelesen werden kann;

y. eine ganze Zahl.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Radarabtaster zum Umwandeln von Daten in Pularkoordinatendarstellung in eine Darstellung mit kartesischen Koordinaten für die Darstellung von aus Videosignalen einer Radaranlage erhaltenen Radarinformationen auf einem zeilenweise arbeitenden Monitorschirm, bei dem die ankommenden Radarinformationen quantisiert und in einem Radareingangsspeicher eingeschrieben werden, wobei das Einschreiben der Radarinformationen aus dem Sichtfeld des Radargerätes mit einer bestimmten (ersten) Geschwindikgeit erfolgt und der Radarabtaster einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) zur Aufnahme von Radarinformationen aus dem Radareingangsspeicher, einen Adressierkreis, der für die Radarinformationen mit der ersten Geschwindigkeit Adressen zum Einschreiben der Radarinformationen aus dem Radareingangsspeicher in dem RAM-Speicher erzeugt, derart, daß die natürliche Adressenfolge im RAM-Speicher der Reihenfolge der Hildpunkte auf dem Monitorschirm entspricht sowie eine Einrichtung /um Auslesen der in den RAM-Speicher eingeschriebenen, mit einer bestimmten (/weilen) Geschwindigkeit auf dem Monitorsdiirin iliir/iiMcllcmleii Kuiliirinforinaiion und eine Zeitsteuereinheil aufweist, die für die vorgenannten Einheilen die erforderlichen Steuersignale liefert.

Ein solcher Radaraht.isler ist in der IIS l'aienisi lirift J7 65 018 beschrieben.

Radarabtaster (Normwandler), wie oben beschrieben, werden z. B. verwendet um Radarbilder in Räumen mit hoher Umgebungsbeleuchtung, in denen ein flimmerfreies Bild mit hoher Intensität verlangt wird, darstellen zu können. Die 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 Monitorschirm dargestellt wird. Aus dem Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM-Speicher), weiterhin kurz Speicher genannt, müssen die für die Wiedergabe auf dem Schirm erforderlichen Daten ausgelesen werden. Hierzu wird ein L (Lese-)Schritt von p\ usek pro Speicherzyklus ausgeführt Daneben muß die von dem Radareingangsspeicher stammende Information eingeschrieben werden, wobei es möglich ist, daß die einzuschreibende Information das Ergebnis der angebotenen und bereits im Speicher vorhandenen Informationen ist Hierzu wird ein LMS (Lese-ZModifizierungs-Z Scheibe-)Schritt von P₂ usek pro Speicherzyklus durchgeführt

Der Speicher enthält so viel Speicherzellen wie sich Bildpunkte im Raster des Monitorschirmes befinden, so daß die Information, die durch eine\i Bildpunkt dargestellt wird, ebenfalls in einer hiermit korrespondierenden Speicherzelle vorhanden ist Die Kapazität einer solchen Speicherzelle ist ausreichend für ein oder mehrere Bit(s). Wird ein Raster von b Bildzeilen mit jeweils b Bildpunkten benutzt enthält der Speicher b² Speicherzellea Aus praktischen Erwägungen und Kostengründen basiert der Speicher auf in Rechnerspeichern benutzten \K oder AK Speichereinheiten mit wahlfreiem Zugriff im folgenden mit 1K oder AK RAM (random access memory = Speicher mit wahlfreiem Zugriff) bezeichnet Um keine Speicherkapazität ungenutzt zu lassen, muß, angenommen daß jede Speicherzelle nur eine Speicherkapazität von einem Bit aufweist, die Anzahl Bildpunkte ein Vielfaches von 1024 bzw. 4096 betragen, und zwar abhängig davon, ob 1K oder AK RAM benutzt werden. Hierdurch ist sowohl die Anzahl der RAMs, aus denen der Speicher besteht, bestimmt als auch festgelegt in wieviel Zellen der Speicher parallel ausgelesen werden kann.

Wird der Speicher mit wahlfreiem Zugriff in q Zellen parallel ausgelesen, dann wird die b Bildzeilen mit jeweils b Bildpunkten darstellende Informationen in

Schriften ausgelesen, also in · p\ usek. Wird die 1 1

Bildwiedergabefrequenz mit f, bezeichnet, so werden

f,D\ nsek pro Sekunde für das Auslesen benötigt. Muß </

dagegen unterschiedliche Informationen für zwei Monitorschirme aus dem Speicher ausgelesen werden,

wird 2" f,p\ μsek pro Sekunde für dieses Auslesen

benötigt.

Die Geschwindigkeit, mit der die Radarinformation in den Speicher eingeschrieben wird, ist bei dem eingangs beschriebenen Radarabtaster von der Impulswiederholiingsfrcquenz fh der Radaranlage und der für die Radarbildwiedergabe ,iiif dem Monitorschirm erforderlichen größtmöglichen Intfenuings-Abtastbewegung abhängig. Wenn bei einem Rasier von b Dild/eilcn mit jeweils b Bildpunkten die Entfernung zwischen den nebcncinanderliegemlcn llildpiinkicn mit der lange eines F.ntfernungsirikruiinjiitcs übereinstimmt, betrügt theoretisch die maximale Anzahl der (''nifermingsinkre mente pro Entfernui.gs-Abtastbewegung bfö, übereinstimmend mit ebensoviel Bildpunkten. Bei einem LMS-Schritt von pi μsek erfordert das Einschreiben der bei einer Entfernungs-Abtastbewegung einkommenden Radarinformation bpi-ßusek und es werden bfhpi ■ β usek pro Sekunde für dieses Einschreiben benötigt

Infolge des Einschreiben und Auslesens der Information wird daher für

⁶²' - · *' - iß usek

pro Sekunde auf den Speicher zugegriffen. Wenn bei einer Impulswiederholungsfrequenz A—4096 Hz und einer Bildwiedergabefrequenz /1—55 Hz (nicht interliniert), p\ =0,45 usek und pj=0,75 psek sind, dann wird pro Sekunde

49,5*1+4344,4 bpstk

9
lang auf den Speicher zugegriffen. Bemerkt sei, daß diese von üblichen Monitorsyslemen abweichende Bildwiedergabefrequenz die Folge von besonderen Umständen ist, durch die vorliegende Anwendung entstehen, u. a. ein geringer Betr? rhtungsabstand. Das Einschreiben und Auslesen darf zusammen ungefähr 95% der zu Verfugung stehenden Speicherzugriffszeit in Anspruch nehmen. Die restliche Zeit dient anderen Aufgaben, die für die Erläuterung und das Verständnis der Erfindung unwichtig sind und daher auch nicht erläutert werden.

^J0 Somit gilt: 49,5—+4344,4 · 6<0,95 · 10⁶, wobei b< 218,7 -0,0114*1 ist Wird ein 1 ZiTiAM benutzt dann

sind für den Speicheraufbau-^gleiche Speichereinheiten erforderlich und es kann theoretisch in maximal <7=J?— Zellen parallel ausgelesen werden; in die obige

Umgleichung eingesetzt: gilt f><207. Ebenso muß bei Verwendung von AK RAMs gelten b< 172.

In der US-PS 37 65 018 ist eine Speicherorganisation für einen Radarabtaster beschrieben, die für 16 Speichermoduln ausgelegt ist und demzufolge nur 17.8 χ 128 Bildpunkte darstellen kann.

-n Wenn zum Erzielen eines feineren Rasters mehr Bildzeilen verwendet werden, z. B. 896 χ 896 Bildpunkte, dann ist die zuvor angegebene Speicherorganisation unzureichend.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Radarabta-

iii ster zu schaffen, bei dem aufgrund der entsprechenden Speicherorganisation eine Wiedergabe mit z. B. einem Feinraster möglich ist und somit eine genauere Bildwiedergabe.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist der erfindungsgemäße

r. Radarabtaster dadurch gekennzeichnet, daß der RAM-Sp^irher aus Nχ Ν gleichzeitig zugängliche Teilspeiehern mit jeweils a χ a Speicherzellen aufgebaut ist, der EntfernungsmeßHereich des Radarsigrals für jeden Azimutwinkel (φ) in π (n<N) Stücke mit jeweils

Ni k F.ntfernungsinkrementen Jr aufgeteilt ist und die Lange k ■ Ar der Entfernung entspricht, die durch α Speicherzellei., multipliziert mit einem Faktor y 2 gegeben ist, daß der Adressierungskreis einen bekannten Azimutwinkelzähler, eines Sinus-Kosinus-Genera-

i. i tor, einen Stariadressengenerator. der aus den durch den Sinus-Kosinus-Generator zugeführten Signalen die Startadressen IkArcos φ und //cJrsin φ mit /=0, 1,2... . /ι I erzeugt, uini einen Inki ement-Adressengcncraior

aufweist, der, ausgehend von den η Startadressen, diese jeweils pro Speicherzyklus um arcos φ bzw. ^Jrsin φ so erhöht, daß unter Berücksichtigung der virtuellen Position (Xa yc) der Radaranlage gegenüber der Darstellung auf dem Monitorschirm in k aufeinanderfolgenden Speicherzyklen die Adressen

x= x_c+ (Ik+ m)ar cos φ und
y= y_c+ (Ik+ m)&r sin ψ

mit m = 0, 1,2 k— 1 erzeugbar sind, und die in dem

Radareingangsspeicher vorhandene Radarinformation, η Entfernungsstücken entsprechend, auf in dem jeweiligen Speicherzyklus erzeugte Adressen des RAM-Speichers einschreibbar ist und jede Adresse eine einzige innerhalb eines Teilspeichers gelegene Speicheradresse bezeichnet, daß für jede Bildzeile des Monitorschirms die zugehörige Radarinformation aus den betreffenden /VTeilspeichern parallel auslesbar ist und daß wenigstens ?in BÜdTP'lpnspp'fhei" vorgesehen ist. in den die zu einer Bildzeile gehörende Information derart einschreibbar ist, daß die auf dem Monitorschirm darzustellende Radarinformation in der erforderlichen Reihenfolge auslesbar ist.

Muß z. B. für zwei Monitorschirme verschiedene Information aus dem Speicher gelesen werden, dann beträgt die Zeitdauer hierfür nur noch

2 /,p, ,.sek

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 Zeitspanne von

h , 2

isck

pro Sekunde benötigt. Wenn das Einschreiben und das Auslesen zusammen nur 95% der zur Verfügung stehenden Zeit in Anspruch nehmen darf, gilt

h^:

f. lh -

<<>.95

Mit den Werten p-, =0,45

Λ = 4096 Hz und Λ= 55 Hz wird dieser Ausdruck

b<2\%J ,V-O₁OlH'''. Wenn \K RAM benutzt werden, sind für den Teilspeicheraufbau

1024

gleiche Speichereinheiten erforderlich und es kann aus maximal

1024

Zellen

b²

parallel ausgelesen werden, so daß— =1024 N² ist,

womit gilt, daß 6<218,7 N-WJ N¹ ist. Wie bereits angegeben, besitzen die Teilspeicher axa Speicherzellen, wobei a = ^r ist Bei der Adressierung von

Speicherzellen ist es wünschenswert, daß -^ = 2-\ wobei y eine ganze Zahl ist. Hierzu sei bemerkt, daß in die Ungleichungb<218,7 N-WJ N² zuerfüllen

d/V
gelten muß. Der Ausdruck

^{(21iu/v n}·⁷

/v=o

1024

kann jetzt als 32/<7=2' < 218,7 geschrieben werden: hieran entsprechen nur die Werte q= 1. 4 und 16. Somit

kann ' nur die Werte 32. 64 oder 128 annehmen. Die

größte Anzahl Bildzeilen, die dem Ausdruck b< 218.7 N- 11,7 N¹ entspricht, wird jetzt bei /V=7 erreicht; die Anzahl Bildzeilen beträgt dann 896.

Auf die gleiche Weise kann abgeleitet werden, daß bei Benutzung von 4K RAMs. die außerdem noch in der 64x64 Konfiguration angewendet werden müssen, die größtmöglichste Anzahl Bildzeilen, bei einer Verteilung der Speicher in 3x3 Teilspeicher, 192 beträgt. Ein optimales Ergebnis wird daher auch nur bei Anwendung von \K RAMs erreicht, während die Anzahl dei Bildzeilen 6 = 986 beträgt und der Speicher in 7 χ 7 Teilspnicher mit jeweils 128 χ 128 Zellen aufgeteilt ist. Ir der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine Anzahl von Diagrammen für einer Radarabtaster gemäß der Erfindung mit einem Raster der eine Verteilung aufweist, dir mit dem Speicher mil 7x7 Teilspeichern und zweier Entfernungs-Abtastbe wegungen übereinstimmt und

Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild des Radarabtasten gemäß der Erfindung.

Aus den bisherigen Ausführungen ist ersichtlich, daC die Erfindung sich nicht allein auf die gewählte, optimale Parameterzahl beschränkt, sondern ebenfalls bei einei geringeren Anzahl Bildzeilen mit einer entsprechender Verteilung des Speichers in Teilspeicher angewende¹ werden kann.

Der in Fig. 1 mit A bezeichnete Raster besteht au: 896 Bildzeilen mit jeweils 896 Bildpunkten, wobei die Entfernung zwischen zwei nebeneinander gelegener Bildpunkten mit der Länge eines Abtastsinkrements Δ übereinstimmt. Der Raster wird als aus 7x7 Teilen mi jeweils 128 χ 128 Bildpunkten bestehend angenommen übereinstimmmend mit der Verteilung des Speichers au Teilspeicher.

Wird die Position der Radaranlage im Ursprur^ 0 de; Rasters angenommen, dann stimmt die maximale, für di< Wiedergabe in Betracht kommende Entfernungsabtast bewegung mit der Diagonalen B des Rasters übereir Der gesamte, für die Wiedergabe in Betracht kommen de Entfernungsbereich wird in π Stücken von ArAb standsinkrementen Ar aufgeteilt, wobei die maximal« Anzahl Stücke so gewählt ist, daß für den maximalen, fü die Wiedergabe in Betracht kommenden Entfernungs bereich n=N=7 Stücke benutzt werden, so daß, wem die Teilspeicher gleichzeitig zugänglich sind, dii Radarinformation, die zu den sieben Stücken gehört, au denen der Entfernungsbereich aufgebaut ist, gleichzeitij in den Speicher eingeschrieben werden kann. Obwohl e ausreichend ist, daß k den Wert 128/?= 182 annimmi wird irr. Zusammenhang mit einer einfacheren Digitaü sierung Ar= 192 gewählt Der maximal für die Wiederga be in Betracht kommende Entfernungsbereich ist dahe;

aus 7 χ 192= 1344 Entfernungsinkrementen zusammengesetzt; abgebildet werden können jedoch höchstens 896y/i=l268 Entfernungsinkremente. Damit die Information, die zu diesen 7 Stücken gehört, in die der hier betrachtete Bereich aufgeteilt ist, gleichzeitig in den > Speicher eingeschrieben werden kann, müssen erst die Adressen der Bildpunkte, d. h. der hiermit übereinstimmenden Speicherzellen, (O₁0), (192 cos 45", 192 sin 45°), (3?v cos 45°, 384 sin 45°), (576 cos 45°, 576 sin 45°), (768 cos 4j°, 768 sin 45°), (960 cos 45°, 960 sin 45°), (1152 cos in 45°, 1152 sin 45°) erzeugt werden, diese Adressen werden weiterhin »Startadressen« genannt, und danach die Adressen (cos 45°, sind 45"), (193 cos 45°, 193 sind

45°) (1153 cos 45°, 1153 sin 45°), und darauf folgend

die Adressen (2 cos 45°, 2 sin 45°), (194 cos 45°, 194 sin ι ->

45°) (1154 cos 45°, 1154 sin 45°) usw. Somit sind 192

Zyklen für das Einschreiben der betreffenden Information in den Speicher erforderlich.
Wird die Position der Radaranlage im Zentrum Cdes

ar, Ainrx Füllt Aar ft'ir Alt, \3J\aAarcaUc

in Betracht kommende Entfernungsbereich, bei einer Entfernungs-Abtastbewegung E vollständig innerhalb der Entfernung von n = 3 Stücken mit 192 Entfernungsinkrementen. Zuerst müssen jetzt die Startadressen (448, 448), (448+192 cos φ, 448 + 192 sin φ), (448 + 384 cos φ, 448 + 384 sin φ) bestimmt werden, danach die Adressen (448+ cos φ, 448+ sin φ), (448 + 193 cos φ, 448+193 sin φ), (448 + 385 cosy, 448 + 385 sing)), wonach die Adressen (448+ 2 cos φ, 448+ 2 sin φ), (448+194 cos φ, 448+194 sin gp), (448 + 386 cos φ, 448+ 386 sin φ) usw. folgen. Die x-Werte dieser Stf tadressen sind in Fig. 1 mit 1, 2 und 3 bezeichnet. Mit den Ziffern 4, 5 und 6 sind die übrigen λγ-Werte der Startadressen bezeichnet, die wichtig sein würden, wenn dieselbe Entfernungs-Abtastbewegung stattgefunden r, hätte, wenn die Position der Radaranlage im Ursprung des Rasters gewesen wäre. Der Raster könnte in dieser Situation als das mit gestrichelten Linien bezeichnete Quadrat Dangegeben werden. Der Startadressenwert 7 ist nur wichtig, wenn die Radaranlage als sich im Ursprung des Rasters befindend angenommen wird und die Entfernungs-Abtastbewegung diagonal oder nahezu diagonal verläuft.

Im allgemeinen kann gelten, daß, wenn die Position der Radaranlage im Punkt (x_a y_c) des Rasters angenommen wird und der für die Wiedergabe in Betracht kommende Entfernungsbereich vollständig innerhalb von π(n<N)Stücken mit jeweils kAr Entfernungsinkremente liegt, die Startadressen mit

x=x_c+lkArcosq>\mdy=y_c+lkArsmq> ^}0

mit /=0,1,2,.., /?— 1 angegeben werden können. In den nach der Feststellung der Startadressen folgenden ir Speicherzykluszeiten werden nacheinander die Adressen

x—Xc+(Ik+τπ)Δγcos φ und
y=y_c+(lk+m)Arsm φ

mit /n=0,1,2,.., k— 1 erzeugt

Die hier beschriebene Adressierungsweise wird durch μ den in F i g. 2 mit I bezeichneten Adressierungskreis realisiert Über eine Anpassungseinheit 2 werden diesem Kreis die relevanten Radardaten zugeführt, nämlich die die Radarantennenposition angebenden Azimut-Winkelimpulse und ein Impuls der den Refe- _bj renzwinkelwert angibt Der Adressierungskreis 1 besieht aus einem Azimut-Winkelzähler 3, einem Sinus/Kosinusgenerator 4, einem Startadressengenerator 5, einem Startadressenspeicher 6, einem Inkrementadressengenerator 7 und einem Adressenregister 8. Die von der Anpassungseinheit 2 stammenden Impulse werden dem Azimut-Winkelzähler 3 zugeführt, der ein Signal abgibt, welches den Winkelwert zwischen der Richtung, worin die Radaranlage Sendeimpulse aussendet und eine gewählte Referenzrichtung angibt. Dieses Signal wird dem Sinus/Kosinusgenerator 4 zugeführt, welcher dann die Signale sin φ und cos φ erzeugt. Der Startadressengenerator 5 bestimmt danach folgende Werte:

I 0. k I ;■ cos 7 . 2 A· Ir cos 7 Im-I)A Ir cos 7

I 0. A I ;■ sin 7 . 2 A Ir sin 7 (»ι - I) A Ir sin 7 :

wobei die Startadressen, während der Zeit, zu der eine Entfernungs-Abtastbewegung ausgeführt wird, in einem Startadressenspeicher 6, aufbewahrt werden können. Der !nkrementHdressen^ncretor 7 !leiert n?.cb Zufuhr der Signale sin φ und cos φ die Inkrementwerte Ar cos φ und Ar sin φ, womit pro Entfernungs-Abtastbewegung die Startadressen bei jedem Jlr-mal erhöht werden. Diese Erhöhung geschieht im Adressenregister 8. Daher erscheinen pro Entfernungs-Abtastbewegung hierin folgende Adressen:

m I r cos 7, (A + m) I r cos 7 .

(2 A- + w) I r cos 7 ((« -I)A + nt) I r cos 7

in I ;· sin 7, (A + m) I r sin 7 .

(2 k + m) I r sin 7 ((/1 -I)A + m) 1 r sin 7

wobei m aufeinanderfolgend 0,1, 2, 3,..., (k- 1), erhöht mit (x_a y_c), d. h. erhöht mit der Adresse des Punktes, der die Position der Radaranlage angibt.

Diese Art der Adressierung des Speichers mit wahlfreiem Zugriff, der in Fig.2 mit 10 bezeichnet ist, ist auf die Tatsache abgestimmt, daß das von der Radaranlage stammende und in der Anpassungseinhek 2 quantisierte Videosignal in dem hier beschriebenen Radarabtaster nicht direkt im Speicher 10 mit wahlfreiem Zugriff gespeichert werden kann, und der Speicher 10 aus 7 χ 7 gleichzeitig zugänglichen Teilspeichern besteht; hierfür wird ein Radareingangsspeicher 11 als Puffer verwendet. In diesem Speicher 11 wird die Radar-Videoinformation pro Entfernungsinkrement Ar synchron mit der ausgeführten Entfernungs-Abtastbewegung eingeschrieben. Wird die in F i g. 1 abgebildete Entfernungs-Abtastbewegung B betrachtet, wird im Prinzip in den Radareingangsspeicher 11 die Radar-Videoinformation von aufeinanderfolgend der Entfernungsinkremente 0, 1, 2, .., 1344 eingeschrieben werden.

Das Auslesen des Radareingangsspeichers 11 geschieht daher in einer völlig anderen Reihenfolge. Während des ersten Speicherzyklus wird die Information der Entfernungsinkremente 0, 192, 384, ..„ 1152 ausgelesen, während des zweiten Zyklus die Information der Entfernungsinkremente 1,193,385,.., 1153 und während des 192. Zyklus die Information der Entfernungsinkremente 191,383,575,.., 1344. Die vorgenannte Reihenfolge für das Ein- und Auslesen des Radareingangsspeichers 11 wird durch den Adressierungskreis ΐ2 bestimmt Die Videoinformation der Entfernungsinkremente 1269-1344 besitzt in der Praxis

keine Bedeutung, da die maximale Anzahl der Entfernungsinkremente, von denen Radarinformation auf dem Raster abgebildet werden kann bei den hier gewählten Parametern 896j/2~= 1268 beträgt.

Die Radarinformation eines Entfernungsinkrementes kann durch mehrere Bits angegeben werden, in einem solchen Fall muß die Kapazität des Radareingangsspeichers 11, wie auch die des Speichers 10 mit wahlfreiem Zugriff daran angepaßt werden. Besteht die Radar-Videoinformatian eines Entfernungsinkrementes z. B. aus 3 Bits, dann besteht jede Speicherzelle des Radareingangsspeichers 11 und des aus 896x896 Zellen aufgebauten Speichers 10 aus 3 Bits. Da für die vorliegende Erfindung hauptsächlich der Aufbau des Speichers 10 wichtig ist, wird in F i g. 2 dieser Aufbau durch Abbildung des Speichers 10 als 896x896x3 Speicher angegeben.

Für die Adressierung des 896x896 Bildpunkte enthaltenden Speichers 10 ist es ausreichend, die χ und γ Adressen der Bildpunkte in 10 Bits abzugeben. Das Informationsregister 9 enthält dann auch die in 10 Bits ausgedrückten χ und y Adressen von einer Zelle des Speichers 10, die aus dem Adressierungsregister 8 übernommen werden, und außerdem die Radarinformation in 3 Bits, gemäß dem vorgenannten Beispiel, die aus dem Radareingangsspeicher 11 übernommen ist sowie ein Gültigkeitsbit, das von der Schaltung 13 abgegeben wird und angibt, daß sowohl das Entfernungsinkrement, von welchem die betreffende Radarinformation stammt, innerhalb des für die Abbildung in Betracht kommenden Entfernungsbereiches fällt als auch die Adressierung so ist, daß die Radar-Videoinformation, die zu Punkten aus angrenzenden, durch χ und y Adressen angegebenen Adressierungsflächen gehör ι, nicht abgebildet wird. Zum Letzteren als Erklärung: In F i g. 1 kann das 896 χ 896 Raster A als Bildfläche angesehen werden, von der jeder Punkt durch einen übereinstimmenden Punkt aus der 1024 χ 1024 enthaltenden Adressenpunkten Adressenfläche Fangewiesen wird. Information, die zu den Adressen gehört, deren χ und y Werte zwischen 896 und 1024 liegen, fällt automatisch weg, da hierfür kein Speicher vorhanden ist. Information, die außerhalb dieserAdressenfläche liegt und daher von den angrenzenden Adressenflächen stammt, wie C, H und K, muß für ungültig erklärt werden. Wird z. B. die Position der Radaranlage im Ursprung des Rasters angenommen, dann wird, ohne Gegenmaßnahmen, bei einer Antennenumdrehung auch Information von den in F i g. 1 angegebenen angrenzenden Adressenflächen G, Wund K verarbeitet werden.

Das Informationsregister 9 besteht, wie aus den bisherigen Angaben hervorgeht, aus 24 Bits, die über Schalter 14 in das Pufferregister 15 übernommen werden können, wonach die Radar-Videoinformation in den Speicher 10 mit wahlfreiem Zugriff eingeschrieben wird. Das Einschreiben dieser Information gerchieht in 7 Teilspeicher parallel, der Transport zum Speicher 10 geschieht jedoch seriell; die für das pro Speicherzelle Einschreiben in die 7 Teilspeicher erforderliche Information kann nämlich innerhalb der Zykluszeit vom Adressierungskreis L vom Radareingangsspeicher 11 und von der Gültigkeitsschaltung 13 in 7 Worten seriell abgegeben werden.

Die in dem Speicher 10 vorhandene Radarinformation wird zur Darstellung eines flimmerfreien Bildes mit hoher Intensität mit einer Frequenz von 55 Hz ausgelesen. Für jede Büdzeüe geschieht dieses Auslesen gleichzeitig aus 7, in einer horizontalen Reihe liegenden Teilspeichern. Da jeder der Teilspeicher aus sechzehn 1024 χ 1 statischen RAMs besteht, können diese in Übereinstimmii.ig mit eier Angabe von Seite 7 in 16 Bits parallel ausgelesen werden. Für das Auslesen einer ι Bildzeile werden daher zuerst die ersten sechzehn in einer Reihe liegenden Zellen der betreffenden sieben Teilspeicher ausgelesen, danach die folgenden sechzehn in einer Reihe liegenden Zellen der genannten Teilspeicher usw. Pro Speicherzyklus werden auf diese

in Weise 7x16 Zellen ausgelesen, so daß eine Bildzeile von 896 Zellen in 8 Speicherzyklen ausgelesen wird. Besteht jede Speicherzelle aus einem einzelnen Bit, dann werden pro Speicherzyklus 7 Worte von 16 Bits parallel ausgelesen, jedoch danach in Serie zum

ι-, Pufferregister 16 transportiert. Besteht jede Speicher zelle, wie bereits zuvor als Beispiel genannt, aus 3 Bits, dann werden pro Speicherzyklus 7x3 Worte vor, 16 Bits parallel ausgelesen und über 3 Kanäle in Serie zum Pufferregister 16 mit einer dreimal so großen Kapazität

in transportiert. Einfachheitshalber wird weiter anger ommen. daß eine Speicherzelle aus einem Bit besteht. Die aus dem Speicher 10 ausgelesenen Worte werden für das Pufferregister 16 einer Einrichtung 17 zugeführt, die die angebotene Information in eine für die Abbildung

r> auf einem Monitorschirm geeignete Form umwandelt.

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 Bildzeilen-

Jd speicher 18, in dem aufeinanderfolgend die Information bezüglich der Bildpunkte

0 15. 128 143. 256 271. 384 399. 512 527. Ji 640- 655. 768 783;

16 31. 144 !59. 272 287. 4(Xl 415. 528 543. 656 671, 784--799:

112- 127. 240 255. 368 383. 496 511. 624—639. 752-767. 880 895;

eingelesen wird und die Information in der Reihenfolge 0-15, 16-31, 32-47, .., 880-895 ausgelesen wird. Diese Art des Ein- und Auslesens wird vom Adressierungskreis 19 realisiert. Die ausgelesene Information

so wird schließlich im Pufferregister 20 gespeichert und von dort einem Monitorschirm zugeführt.

Für das Auslesen des Speichers mit wahlfreiem Zugriff 10 dient der Adressierungskreis 21, in dem für die aufeinanderfolgenden Bildzeilen die Adressen der in vorgenannter Reihenfolge auszulesenden Bildpunkte erzeugt werden. Da für die Adressierung in dem Kreis 21 die gleichen Zähler benutzt werden können wie für die Adressierung im Kreis 19, ist in F i g. 2 der Kreis 21 mit dem Kreis 19 verbunden worden. Für die Adressierung des Speichers 10 für das Auslesen muß die von dem Kreis 21 angebotene Adresse über einen Schalter 14 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 Monitorschirm einschreiben bzw. auslesen zu können. Der Schalter 14 wird durch Zeitsteuersignale geschaltet, die von einer nicht in F i g. 2 angegebenen Zeitsteuereinheit stammen. Diese

Zutswuereinheit steuert außerdem das gesamte oben beschriebene System. Eine Beschreibung der Zeitfolge ist für das Verständnis der Erfindung nicht erforderlich und daher auch nicht erfolgt.

Bei einem sogenannten L (Lese-)Schritt befindet sich der Schalter 14 in der nicht dargestellten 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 gezeigten Stellung. Hierbei kann die vom Radareingangsspeicher 11 stammende Infor mation in den Speicher 10 eingeschrieben werden, wobei die Möglichkeit besteht, daß die einzuschreibende Information das Ergebnis der angebotenen und bereits im Speicher vorhandenen Information ist. Daher ist, wie in vier Beschreibungseinleitung mit einem Zahlenbeispiel angegeben, die Zeitdauer eines LMS-Schrittes ungefähr zweimal so groß wie ein L-Schritt. Für ein Verständnis der Erfindung ist dieses jedoch nicht wichtig.

Oben ist b"r2its dargelegt, daß für zwei Monitorschirme unterschiedliche Information aus dem Speicher ausgelesen werden kann. Auf dem einen Schirm kann z. B. die gesamte im Speicher mit wahlfreiem Zugriff vorhandene Information abgebildet werden und auf dem anderen Schirm ein bestimmter Teil dieser Information. Wird für <x Monitorschirm unterschiedliche Informationen aus dem Speicher gelesen, dann werden

die betreffenden Ausdrücke von Seite 7

^q ~

_ /b\²

_
1024

■* = 2>

(III)

Substituierung von Il und I und Einsetzen der auf Seite 7 genannten Parameter in I ergibt:

fe<218,7 Ν-5.8<χ1Ψ.

Wie auch auf Seite 7 angegeben, muß wieder gelten, daß 32^= 2'<218.7, wobei nur die Werte q=\, 4 und

16 zulässig sind, während nur die Werte 32,64 und 128

annehmen kann. Für λ = 3 ist die größic AiUäiii Bildzeilen, die dem Ausdruck b< 218,7- 5,8 xN² entspricht, gleich 6 = 320 bei W=IO. Die Benutzung von drei Monitorschirmen bei dem erfindungsgemäßen Radarabiaster ergibt daher auch eine starke Beschränkung der Anzahl Bildzeilen und damit eine starke Verminderung der Genauigkeit, mit der Bilder auf den Schirmen abgebildet werden können.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1, Radarabtaster zum Umwandeln von Daten in Polarkoordinatendarstellung in eine Darstellung mit kartesischen Koordinaten für die Darstellung von aus Videosignalen einer Radaranlage erhaltenen Radarinformationen auf einem zeilenweise arbeitenden Monitorschirm, bei dem die ankommenden Radarinformationen quantisiert und in einem Radareingangsspeicher eingeschrieben werden, wobei das Einschreiben der Radarinformationen aus dem Sichtfeld des Radargerätes mit einer bestimmten (ersten) Geschwindigkeit erfolgt und der Radarabtaster einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) zur Aufnahme von Radarinformationen aus dem Radareingangsspeicher, einen Adressierkreis, der für die Radarinformationen mit der ersten Geschwindigkeit Adressen zum Einschreiben der Radarinformationen aus dem Radareingangsspeicher in dem RAM-Speicher erzeugt, derart, daß die natürliche Adressenfolge im RAM-Speicher der Reihenfolge, der Bildpunkte auf dem Monitorschirm entspricht, sowie eine Einrichtung zum Auslesen der in den RAM-Speicher eingeschriebenen, mit einer bestimmten (zweiten) Geschwindigkeit auf dem Monitorschirm darzustellenden Radarinformation und eine Zeitsteuereinheit aufweist, die für die vorgenannten Einheiten die erforderlichen Steuersignale liefert, dadurch gekennzeichnet, daß der RAM-Speicher (10) aus Nx N gleichzeitig zugänglichen Teilspeichern mit jeweils axa Speicherzellen aufgebaut, der Entfernungsmeßbereich des Radarsignals für jeden Azimutwinkel (φ) in η (n< N) Stücke mit jeweili k Entfernungskremente Ar aufgeteit aufgeteilt ist, und die Länge kAr der Entfernung entspricht, die d. rch a Speicherzellen, multipliziert mit einem Faktor /2 gegeben ist, daß der Adressierkreis (1) einen bekannten Azimutwinkelzähler (3), einen Sinus/Kosinusgenerator (4), einen Startadressengenerator (5), der aus den durch den Sinus/Kosinusgenerator (4) zugeführten Signalen die Startadressen

IkAr cos φ und IkAr sin φ

mit 1=0, 1, 2 n—\ erzeugt, und einen

Inkrement-Adressengenerator (7) aufweist, der, ausgehend von den π Startadressen, diese jeweils pro Speicherzyklus um Arcosvp bzw. zlrsinqp so erhöht, daß unter Berücksichtigung der virtuellen Position (x_a y_c) der Radaranlage gegenüber der Darstellung auf dem Monitorschirm in k aufeinanderfolgenden Speicherzyklen die Adressen

x= X₁+ (Ik+ m)Arcos(p und

mit /;i = 0,1,2 k-\ erzeugbar sind und die in dem

Radareingangsspeicher (II) vorhandene Radarinformation, η Entfernungsstücken entsprechend, auf in dein jeweiligen Speicherzyklus erzeugte Adressen des RAM-Speichers (10) cinschreibbar ist und jede Adresse eine einzige innerhalb eines Teilspeichers gelegene .Speicheradresse bezeichnet, daß für jede Itildzeile des Monitorschirms die zugehörige Raclarinforiiiiitinn iius- dem betreffenden Λ/Teilspeiehern |i,iralk'l auslösbar ist und daß wenigstens ein llild/eilcnspciilicr (18) vorgesehen ist, in den die /u liner lliM/eile gehörende Information derart cinschreibbar ist, daß die auf dem Nionitorschirm darzustellende Radarinformation in der erforderlichen Reihenfolge auslesbar ist,

2, Radarabtaster nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Anzahl Bildzeilen b und die Anzahl der Teilspeicher Nx N bestimmt werden durch das Verhältnis