DE2726700A1 - SYSTEM FOR SUPPRESSION OF UNWANTED ECHOS FROM A PULSE RADAR - Google Patents
SYSTEM FOR SUPPRESSION OF UNWANTED ECHOS FROM A PULSE RADARInfo
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13. Juni 1977
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Die Erfindung betrifft ein System zur Unterdrückung von unerwünschten Echos bei einem KohUrent-Impuls-Radar durch Anpassungstechniken. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein System, bei welchem die Unterdrückung bzw. das Löschen von unerwünschten Echos durch Anpassungstechniken durchgeführt werden kann, wo diese Echos durch Ziele hervorgerufen werden, die sich mit einer bestimmten Relativgeschwindigkeit zum Radar bewegen· Die Gesamtheit dieser unerwünschten Echos, die beispielsweise durch Reflektionen verursacht werden, die von der Umgebung, der See, von Regen usw. stammen, wird als "Störflecke" bezeichnet.The invention relates to a system for suppressing undesired Echoes in a KohUrent impulse radar through adaptation techniques. In particular The present invention relates to a system in which the suppression or deletion of unwanted echoes by means of adaptation techniques can be performed where these echoes are caused by targets moving at a certain speed relative to the radar · The entirety of these unwanted echoes that for example, caused by reflections from the environment, the sea, rain, etc., is referred to as "clutter".
Das Problem der Unterdrückung von Störflecken bei Radaranlagen wurde bereits in früheren Techniken angesprochen, und zwar durch die Verwendung von sog· MTI-UnterdrUckern (Moving Target Indicator). Derartige Unterdrücker sind im Grunde genommen nichts anderes als Filter, deren ParameterThe problem of clutter suppression in radar systems was raised addressed in previous techniques through the use of of so-called MTI suppressors (Moving Target Indicators). Such oppressors are basically nothing more than filters, their parameters
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--*" 777670Q- * "777670Q
ein fUr allemal festgelegt worden sind.have been established once and for all.
Die Funktionsweise dieser Unterdrücker basiert auf der Analyse des Doppler-Signales, welches von dem Uadar-Echo erhalten wird sowie von einem Kohärent-Generator. Die Üblichen MTI-Geräte sind so ausgebildet, daß die Frequenzantwort Null ist, wenn die Doppler-Frequenz Null ist, was dazu fuhrt, daß lediglich solche, unerwünschte Echos gelöscht werden, die durch Ziele erzeugt werden, die sich nicht relativ zum Radar bewegen.The functionality of these suppressors is based on the analysis of the Doppler signal, which is obtained from the Uadar echo as well as from a Coherent generator. The usual MTI devices are designed so that the Frequency response is zero when the Doppler frequency is zero, which leads to the fact that only those unwanted echoes are deleted that are generated by targets that are not moving relative to the radar.
Als besonderes Problem stellte sich das Löschen auch solcher Echos heraus, die von Zielen stammen, welche sich relativ zum Radar bewegen. Derartige Echos werden beispielsweise durch Kegen, durch das Meer, Staubwolken usw. hervorgerufen. Unter derartigen Bedingungen sind die Üblichen MTI-Geräte mit einer festen Bewertung nicht geeignet, eine ausreichende mittlere Verbesserung des Signal-Störfleck-Verhöltnisses zu liefern. Um das erste dieser Probleme zu lösen, wurde das sog. AMTI-System (Airborne Moving Target Indicator-System) entwickelt, und zwar als Anzeiger fUr bewegliche Ziele fUr bewegliche Radar. Bei diesen Unterdrückern wird die kelativgeschwindigkeit der beweglichen Plattform dadurch kompensiert, daß die Frequenz des Kohärent-Oszillators so variiert wird, daß eine Doppler-Frequenz von Null fUr feste Ziele erhalten wird.The deletion of echoes also turned out to be a particular problem, originating from targets moving relative to the radar. Such echoes are generated, for example, by kegen, by the sea, dust clouds, etc. evoked. Under such conditions the usual MTI devices are with a fixed evaluation not suitable to provide a sufficient mean improvement in the signal-to-clutter ratio. To the first To solve these problems, the so-called AMTI system (Airborne Moving Target Indicator System) as an indicator for moving Targets for moving radar. With these suppressors the relative speed becomes the movable platform compensated by the fact that the frequency of the coherent oscillator is varied so that a Doppler frequency from zero for fixed goals.
t Bei den AMTI-Geräten kann die Frequenz des Kohärent-Oszillators höchstens jeweils einmal je Abtastung bzw. Auslenkung geändert werden. Wenn daher während der gleichen Abtastung durch das Gelände und durch Regen hervorgerufene Störflecke in verschiedenem Abstand vorliegen, so erlaubt ein AMTI-Gerät eine wirksame Unterdrückung des stärkeren Störfleckes, jedoch nur eine geringe Unterdrückung der Übrigen Störflecke. Im Falle von ! stationäre· Radar und sich bewegenden Störflecken konnten bisher noch J eine zufriedenstellenden Lösungen gefunden werden, und zwar insbesondere nicht innerhalb einer Unterdrückung, die nach dem MTI-System arbeitet. t With the AMTI devices, the frequency of the coherent oscillator can be changed at most once per scan or deflection. Therefore, if there are clutter caused by the terrain and by rain at different distances during the same scan, an AMTI device allows an effective suppression of the stronger clutter, but only a slight suppression of the remaining clutter. In case of ! stationary radar and moving clutter could so far still be found a satisfactory solution, in particular not within a suppression that works according to the MTI system.
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Anstelle davon wurden andere Techniken verwendet, z.B. Batterien von Doppler-Fiitern, die jedoch zu sehr komplexen Schaltungen führten.Instead, other techniques were used, such as batteries of Doppler filters, but these resulted in very complex circuits.
Aufgabe der Erfindung ist es, die oben erwähnten Nachteile zu vermeiden und ein System aufzuzeigen, welches mit einfachen Mitteln die Unterdrückung von unerwünschten Echos erlaubt, und zwar sowohl von solchen Echos, die von Zielen herrUhren, welche stationär zum Radar sind, als auch von solchen Zielen stammen, die eine von Null abweichende Geschwindigkeit relativ zum Radar besitzen.The object of the invention is to avoid the disadvantages mentioned above and to show a system, which with simple means the suppression of unwanted echoes allowed, both of those echoes that from targets that are stationary to the radar as well as from targets Targets originate that have a non-zero speed relative to the radar.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß ein System vorgeschlagen, welches mit einem Üblichen Unterdrücker aufgebaut ist, wobei ein Eingang mit einer konstanten Bewertung gleich 1 und ein Eingang mit einer Bewertung beaufschlagt wird, die durch Anpassung bzw. Angleichung variiert werden kann. Die Bewertung ist dabei in der Weise variabel, daß das Frequenzverhalten bzw. die Frequenzcharakteristik von einem Aufgenblick zum nächsten den Wert Null annimmt fUr einen Wert der Doppler-Frequenz der gleich dem Mittelwert der Frequenz der unerwünschten Echos ist.To solve this problem, a system is proposed according to the invention, which is built with a common suppressor, with one input with a constant weighting equal to 1 and an input is subjected to a weighting which varies by adaptation or equalization can be. The evaluation is variable in such a way that the frequency behavior or the frequency characteristic can be seen from one glance to the next assumes the value zero for a value of the Doppler frequency which is equal to the mean value of the frequency of the unwanted echoes.
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Die Erfindung und ihre Funktionsweise werden im folgenden anhand der Figuren an Ausfuhrungsbeispielen beschrieben. Es zeigen:The invention and its mode of operation are described below with reference to the Figures described using exemplary embodiments. Show it:
Fig. 1 ein Blockdiagramm eines Systems, welches die Erfindung aufweist, wobei dieses Blockdiagramm eine einfache Illustration der Funktionsweise der Erfindung liefert;Fig. 1 is a block diagram of a system incorporating the invention, this block diagram being a simple illustration of how it works the invention provides;
Fig. 2 «in Blockdiagramm ähnlich Fig. 1, in welchem ein Verfahren der Verwendung eines VielfachunterdrUckers gezeigt ist;Fig. 2 «in a block diagram similar to FIG. 1, in which a method of the Use of a multiple suppressor is shown;
Fig. 3 ein Blockdiagramm eines die Erfindung aufweisenden Systems, in welchem die Unterdrückung durch ein Übliches recursives MTI-Gerät erfolgt;Fig. 3 is a block diagram of a system embodying the invention, in which the suppression by a standard recursive MTI device he follows;
Fig. 4 «in Blockdiagramm ähnlich Fig· 2, bei welchem jedoch der komplexen Form des eingehenden Radarsignals/Kecnnung getragen wird, wobei die Operatoren gezeigt sind, die auf die beiden Komponenten, Phase und Rahmen, des Signals wirken;Fig. 4 in a block diagram similar to Fig. 2, but in which the complex Form of the incoming radar signal / detection is carried, whereby the operators are shown acting on the two components, phase and frame, of the signal;
Fig. 4. ,Fig. 4.,
Un die Funktionsweise des Schaltkreises verständlich zu machen, folgt eine kurze Mathematische Einfuhrung der hauptsächlichen Größen, die beim Arbeiten des Schaltkreises auftreten.In order to make the operation of the circuit understandable, follows a brief mathematical introduction to the main quantities involved in Work of the circuit occur.
Um die mittlere Doppler-Frequenz des Stärfleckes bzw. Störeignales fß bzw· - anders ausgedruckt den mittleren Wert der Doppler-PhaseAround the mean Doppler frequency of the strength spot or interference signal f ß or - in other words, the mean value of the Doppler phase
Φ= 2^f T (T s Wiederholungszeit) abschätzen zu können. genUgt ι 0 ° Abtastungen t Φ = 2 ^ f T (T s repetition time) to be able to estimate. Sufficient ι 0 ° samples t
es, die Störfleckspannungen zweier aufeinanderfolgender Durchlaufe bzw./ (sweeps) zu betrachten, selbst wenn die Unterdrückung mehr als zwei Durchlauf« verwendet. Wenn daher mit V. und V« die komplexen Videospannungen, die entsprechend der Wiederholungszeit bzw. Wiederholungsperiodendauer nacheinander auftreten und am Eingang des MTI-Gerateses, the clutter voltages of two successive passes or / (sweeps) to consider even if the suppression is more than two Pass «is used. If, therefore, with V. and V «the complex video voltages corresponding to the repetition time or repetition period occur one after the other and at the input of the MTI device
Γ -ι 2 i φ anliegen, bezeichnet werden, so ergibt sich E £V^· VgJ = S yc β °·Γ -ι 2 i φ are present, then E £ V ^ VgJ = S y c β °
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Dabei sind: C = mittlerer Wert des Störflecks ? ■, = Korrelationskoeffizient2
Where: C = mean value of the clutter ? ■, = correlation coefficient
ί i D
plexe Zahl e' ist es notwendig, die komplexe Größe bzw. das komplexe
Produkt V * V2 abzuschätzen. Dies kann fUr einen Störfleck bzw. fUr
ein Störsignal, welches sich Über einen größeren Bereich erstreckt dadurch
geschehen, daß ein mittlerer Abstand festgelegt wird. Die Abschätzung der komplexen Zahl muß erfolgen aufgrund einer notwendigerweise
beschränkten Anzahl von Entfernungs- bzw. Bereichsabschnitten, so daß ein sich mit der Zeit ändernder Fehler auftritt, der eine Verringerung
der Verbesserung des Signal-Störfleck-Verhältnisses ergibt, verglichen mit einer nicht anpassenden Unterdrückung, die mit einem
Störfleck bzw. Störsignal bei einer mittleren Doppler-Frequenz gleich
Null arbeitet. Bei durchgeführten Versuchen wurde festgestellt, daß
diese Verringerung bzw. dieser Verlust sehr klein ist und im speziellen
Fall kleiner als 1, 2 dB bei Korrelationskoeffizienten zwischen 0,95 und 0,995 war.ί i D
plex number e ', it is necessary to estimate the complex size or the complex product V * V 2. For an interference spot or for an interference signal which extends over a larger area, this can be done by defining an average distance. The estimation of the complex number must be carried out on the basis of a necessarily limited number of distance or range sections, so that an error that changes over time occurs, which results in a reduction in the improvement in the signal-to-noise ratio compared with a non-adaptive suppression, which works with a clutter or interference signal at an average Doppler frequency equal to zero. In tests carried out, it was found that this reduction or this loss is very small and in the special case was less than 1.2 dB with correlation coefficients between 0.95 and 0.995.
Hieraus ist ersichtlich, daß im Falle eines einfachen Unterdrückers die Werte, die benötigt werden, um die Null-Stellung des Frequenzansprecheni ι auf die Frequenz fQ zu legen, 1 und -e' ' oT sind. Bei Verwendung diesor Werte ergibt sich zwischen dem Ausgangssignal V (f) des Unterdrückers und dem Eingangssignal V. (f) ein Zusammenhang, der durch folgendeFrom this it can be seen that in the case of a simple suppressor, the values that are required to set the zero position of the frequency response to the frequency f Q are 1 and -e ″ oT. When using these values, there is a relationship between the output signal V (f) of the suppressor and the input signal V. (f), which is determined by the following
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= 1 - exp (j2T(ff-fD) T )= 1 - exp (j2T (ff-f D ) T)
undand
Dies entspricht dem Frequenzverhalten eines einfachen Unterdrückers mit Werten von 1 und -1 zentriert auf die Frequenz f~.This corresponds to the frequency behavior of a simple suppressor with Values of 1 and -1 centered on the frequency f ~.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist es möglich, einen MehrfachunterdrUcker aufzubauen, bei dem die Nullstellen im Frequenzverhalten jeweils auf die Frequenz f_ gelegt bzw. zentriert sind, und zwar einfach dadurch, daß mehrere einfache Unterdrücker in Kaskade miteinander geschaltet werden, wobei bei jedem Unterdrücker die Nullstelle auf die Frequenz f_ gelegt bzw. zentriert wird.As shown in Fig. 2, it is possible to use a multiple suppressor build in which the zeros in the frequency response are each placed or centered on the frequency f_, simply by the fact that several simple suppressors can be cascaded with one another, with each suppressor the zero is placed on the frequency f_ or is centered.
Bezugnehmend auf die Fig. 1 wird nunmehr im Detail die Arbeitsweise des die Erfindung aufweisenden Systems beschrieben.Referring to Fig. 1, the operation of the the system comprising the invention described.
Das ankommende KomplexejVideosignal V. wird dem Schaltkreis D zugeführt, welcher eine Verzögerung T entsprechend der Wiederholungszeit bewirkt· Aus diesem Grunde liegen an den Punkten 1 und 2 gleichzeitig Signale V- und V^ an, die die Eingangssignale von zwei nacheinanderfolgenden Durchlaufen darstellen. Der Operator C formt das Komplexesignal V1 in das Konjugierkomplexesignal V * um, welches dann dem einen Eingang der Multiplizierschaltung M^ zugeführt wird, an deren anderem Eingang dasThe incoming complex video signal V. is fed to the circuit D, which causes a delay T corresponding to the repetition time. For this reason, signals V- and V ^ are present at points 1 and 2 at the same time, which represent the input signals of two successive cycles. The operator C converts the complex signal V 1 into the conjugate complex signal V *, which is then fed to one input of the multiplier circuit M ^, at the other input of which the
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Signal V. anliegt. Die Multiplizierschaltung M. liefert ein komplexes Ausgangssignal V1* V-, welches Komplexesignal entsprechend den obigen Ausfuhrungen (vgl. Gleichung 1) es gestattet, die Doppler-Phase zu ermitteln. Signal V. is present. The multiplier circuit M. supplies a complex output signal V 1 * V-, which complex signal in accordance with the above explanations (cf. equation 1) allows the Doppler phase to be determined.
Der Ausgang der Multiplizierschaltung M. ist mit einer Serienschaltung von Verzögerungsschaltkreisen verbunden, wobei jeder dieser Verzögerungsschaltkreise bzw. jedes Verzögerungsglied eine Verzögerung T erzeugt, die der Breite des Bereiches des Auflösungsraumelementes entspricht. In der Figur sind lediglich als Beispiel vier derartige Verzögerungsglieder R. gezeigt. Am Ausgang des Vervielfachers und der Multiplizierschaltungen M. sind Werte des Produktes V1* V~ erhältlich, die aufeinanderfolgende Bereiche der Auflösungsraumelemente berücksichtigen. Die Wert- bzw. Gewichtsabschätzung wird mit Hilfe des Addierers S durch Addieren der Signale V * V_ durchgeführt, und zwar mit der Ausnahme des Signals, welches am Ausgang des zweiten Verzögerungsgliedes R1 anliegt, und zwar aus einem Grund, der noch später näher erläutert wird.The output of the multiplier circuit M. is connected to a series circuit of delay circuits, each of these delay circuits or each delay element generating a delay T which corresponds to the width of the area of the resolution space element. In the figure, four such delay elements R. are shown only as an example. At the output of the multiplier and the multiplier circuits M. values of the product V 1 * V ~ are available which take into account successive ranges of the resolution space elements. The value or weight estimation is carried out with the aid of the adder S by adding the signals V * V_, with the exception of the signal which is present at the output of the second delay element R 1 , for a reason which will be explained in more detail later will.
zwar mit Hilfe eines Koh ärentenbegrenzers L (coherent limiter), der auf diese Weise den geschätzten Wert e* * D liefert. Das UnterdrUckerelement E erhält an einem Eingang Über das Verzögerungsglied K~ das verzögerte Signal V« mit einer Verzögerung von 2 T f d.h. mit einer Verzögerung, dito den doppelten Wert bzw. Weite der Bereichsauflösungszellen entspricht. : Das Signal V. liegt am zweiten Eingang des Unterdrückers E an, nachdem dieses Signal durch ein zweites Verzögerungsglied R« um 2 t verzögert wurde und mit dem Faktor E'*^ durch die Multiplizierschaltung M„ bewertet wurde.with the help of a coherent limiter L, which in this way delivers the estimated value e * * D. The suppressor element E receives at an input via the delay element K ~ the delayed signal V «with a delay of 2 T f, ie with a delay that corresponds to twice the value or width of the range resolution cells. : The signal V. is present at the second input of the suppressor E after this signal has been delayed by 2 t by a second delay element R "and has been evaluated with the factor E '* ^ by the multiplier circuit M".
Aufgrund der Verzögerungsglieder R« wirkt der Unterdrücker E auf Videosignale ein, die von zwei aufeinanderfolgenden Durchläufen stammen und Because of the delay elements R ″, the suppressor E acts on video signals that originate from two successive passes and
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die an dem Eingang bereits eine Zeitspanne entsprechend 2 T vor dem augenblicklichen Signal V. anlagen.at the input already a time span corresponding to 2 T before the instantaneous signal V. systems.
Es muß darauf hingewiesen werden, daß es unbedingt notwendig ist, zu vermeiden, daß die der Multiplizierschaltung M- zugefUhrte Bewertung dadurch erhalten wird, daß ein Videosignal verwendet, wird, welches mit dem an dem Eingang des Unterdrückers anliegenden Signal gleichzeitig ist, daß mit 1 bewertet wird, da dies dazu fuhren wUrde, daß teilweise auch das Nutzsignal gelöscht würde. Aus diesem Grunde wird das Signal, welches den mittleren Schaltkreis der Kette der Verzögerungselemente R. verläßt und welches in gleicher Weise wie das Signal verzögert wird, welches durch die Verzögerungsglieder R« hindurchgeführt wird, nicht, wie oben bereits erwähnt wurde, an den Addierer S gelangt und aus diesemIt must be pointed out that it is imperative to avoid the fact that the evaluation applied to the multiplier circuit M- is obtained by using a video signal which is associated with the signal present at the input of the suppressor is simultaneous, that it is evaluated with 1, since this would lead to the fact that the useful signal would also be partially deleted. Because of this, the signal which the middle circuit of the chain of delay elements R. leaves and which is delayed in the same way as the signal which is passed through the delay elements R «, not, as already mentioned above, arrives at the adder S and out of this
i Φ Di Φ D
Grunde an der Bewertung e nicht teilnimmt, so daß der erwähnte unerwünschte Löschungseffekt vermieden wird.Basically in the evaluation e does not participate, so that the mentioned undesirable Deletion effect is avoided.
Im Fall·, daß die Zahl der Verzögerungselemente bzw. -Zellen R. nicht Vier betrügt, Wie dies in der Fig. 1 lediglich für die leichtere Darstellung angenommen wurde, sondern die Zahl der Verzögerungsglieder allgemein η beträgt, muß durch jedes Verzögerungsglied R~ eine Verzögerung von χ T erhalten werden. Wie bereits zum Ausdruck gebracht wurd^, ist es in der Tat notwendig, um ein teilweises Löschen des Nutzsignales zu vermeiden, daß die Verzögerung durch die Verzögerungsglieder R9 gleich der Hälfte der Verzögerung ist, die durch die gesamte Kette der ; Verzögerungselemente R. erhalten wird.In the event that the number of delay elements or cells R. is not four, as was assumed in FIG Delay of χ T can be obtained. As already expressed, it is in fact necessary, in order to avoid partial deletion of the useful signal, that the delay through the delay elements R 9 is equal to half of the delay through the entire chain of the ; Delay elements R. is obtained.
Fig. 3 zeigt eine andere AusfUhrungsform der Schaltung gemäß Fig. 1, bei der ein N-Fachunterdrücker verwendet wird, welcher aus einer Kaskade von N Einzelunterdrückern besteht, jeder einzelne mit einer Anpassungsbewer-' tung, die gleich der ist, die von einem einzigen Schätzblock B geliefert wird.FIG. 3 shows another embodiment of the circuit according to FIG which uses an N-subject suppressor, which is made up of a cascade of There are N individual suppressors, each individual with an adjustment that is the same as that provided by a single estimation block B. will.
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In einer weiteren Ausfuhrung kann der Unterdrücker ersetzt werden durch ein rekursives MTI-Gerät mit Bewertungen, die abhängen von der geschätzten Frequenz f_., um so den Nullpunkt des Frequenzverhaltens bzw· Frequenz*· ganges des MTI-Gerätes auf f_. festzulegen. Ein Blockdiagramm dieser Ausführung ist in Fig. 3 dargestellt.In a further embodiment, the suppressor can be replaced by a recursive MTI device with ratings that depend on the estimated Frequency f_., In order to set the zero point of the frequency response or frequency * gear of the MTI device to f_. to be determined. A block diagram of this implementation is shown in FIG. 3.
Es sei darauf hingewiesen, daß die Fig. 1,2 und 3 lediglich schematische Darstellungen des verwendeten Prinzips wiedergeben, da diese Figuren zur Erzielung einer größeren Einfachheit bei der Beschreibung die elektrischen Signale und deren Zusammensetzung aus den beiden Komponenten, nämlich dem Realteil und Immaginärteil nicht zeigen, die (Komponenten) in Wirklichkeit vorhanden sind, da es sich hierbei um komplexe Größen handelt.It should be noted that FIGS. 1, 2 and 3 are only schematic Representations of the principle used, as these figures To achieve greater simplicity in the description, the electrical signals and their composition from the two components, namely the real part and the imaginary part do not show the (components) actually present, since these are complex quantities.
Fig. 4 zeigt daher ein Blockdiagramm ähnlich dem Blockdiagramm der Fig. \, wobei jedoch die SchaltkreisausfUhrung gezeigt ist, die notwendig ist, um beide erwähnten Komponenten des Signales zu berücksichtigen· In dieser^ Figur wurden die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 gewählt, um diejenigen Operaturen bzw· Schaltelemente aufzuzeigen, die ähnliche Funktio-| nen wie in Fig. 1 haben·Fig. 4 therefore shows a block diagram similar to the block diagram of Fig. 1, but showing the circuit design which is necessary to take into account both mentioned components of the signal. to show those operations or switching elements that have similar functions | nen as in Fig. 1 have
In der Fig. 4 wurde mit den Symbolen x. bzw. y. die in Phase bzw· die um 90 verschobene Komponente des ankommenden Videosignales V. bezeichnet.In FIG. 4, the symbols x. or y. the in phase or the around 90 shifted component of the incoming video signal V.
Jede dieser Komponenten wird um eine Zeitdauer von T verzögert, die gleich der Wiederholungsdauer ist, und zwar mit Hilfe des Verzögerungselementes D. Each of these components is delayed by a period of time T, the is equal to the repetition time, with the help of the delay element D.
Das komplexe Signal, welches an den Eingängen der beiden Schaltkreise 0 anliegt, wird mit V« bezeichnet und das Signal an den Ausgängen dieser beiden Schaltungen 0 mit V., und zwar in Übereinstimmung mit der Fig.The complex signal that occurs at the inputs of the two circuits 0 is present, is denoted by V «and the signal at the outputs of this two circuits 0 with V., in accordance with Fig.
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Der verzögerte Imaginäranteil des Signals wird durch einen Inverter I im Vorzeichen umgekehrt und bildet dann zusammen mit der reellen Komponenten des verzögerten Signals das Signal V *, welches Konjugierkomplex zum Signal V. ist. Das Signal V * wird dann der komplexen Multiplikationsschaltung M1 zugeführt, die gleichzeitig auch durch das ankommende Videosignal mit den beiden Komponenten x. und y. gespeist wird.The sign of the delayed imaginary component of the signal is reversed by an inverter I and then, together with the real components of the delayed signal, forms the signal V *, which is the conjugation complex to the signal V. The signal V * is then fed to the complex multiplication circuit M 1 , which is simultaneously also processed by the incoming video signal with the two components x. and y. is fed.
Die in Phase liegende und um 90 phasenverschobene Komponente des Signales
V.* V_ liegen am Ausgang der Mu -1iplikationsschaitung an. Jede dieser
Kompon«
fuhrt.The components of the signal V. * V_ which are in phase and are phase shifted by 90 are present at the output of the multiplication circuit. Each of these compos «
leads.
Ein Addierer S addiert dann die in Phase liegenden Komponenten (i;ealteil) des Signais V * V„, die von der MuItiplikationsschaLtung M. und den Verzögerungsgliedern κ, geliefert werden, und zwar mit Ausnahme des Signals, welches am Ausgang des zweiten Verzögerungsgliedes anliegt. Die GrUnde hierfür wurden oben bereits erläutert.An adder S then adds the in-phase components (i; ealteil) of the signal V * V ", that of the multiplication circuit M. and the delay elements κ, with the exception of the signal which is applied to the output of the second delay element. The reasons for this have already been explained above.
In ähnlicher Weise addiert ein zweiter Addierer die entsprechenden, um 90 phasenverschobenen Komponenten (imaginärteii) der verzögerten Signale.Similarly, a second adder adds the corresponding, um 90 phase-shifted components (imaginary) of the delayed signals.
Die beiden an den Ausgängen der beiden Addierer anliegenden Signale liefern dann, nach vorhergehender Normierung, die durch den Begrenzer L ausgeführt wird, den geschätzten Wert von e'* , oder aber in anderen Worten das Anpassungsgewicht bzw. die Anpassungswertung in ihren beiden Komponenten. Eines der beiden UnterdrUckerelemente E erhält an einem Eingang eine Komponente des Signais V~, welches durch den Schaltkreis K« um die Zeit 2 T verzögert wurde, d.h. um eine Zeit, die gleich dem zweifachen Wert der Breite der Bereichsauflösungszeilen ist. Dem anderen Eingang des gleichen UnterdrUckungseiementes E wird die entsprechende Komponente des Ausgangssignals der komplexen Multiplizierschaltung M_ zugeführt, derenThe two signals present at the outputs of the two adders deliver then, after previous normalization, carried out by the limiter L. becomes, the estimated value of e '*, or in other words the adjustment weight or the adjustment score in its two components. One of the two suppressor elements E receives at an input a component of the signal V ~, which is transmitted by the circuit K «to the Time 2 T has been delayed, i.e. by a time equal to twice that Value is the width of the range resolution lines. The other input of the same suppression element E is the corresponding component of the Output signal supplied to the complex multiplier circuit M_, whose
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Eingänge mit den Komponenten des Signals V. beaufschlagt werden, wobei jede Komponente durch eine Verzögerungsschaltung K„ ebenfalls um den bereits oben erwähnten Zeitbetrag von 2 Γ verzögert wird. Das zweite Unterdrückungselement E wirkt in ähnlicher Weise auf die andere Komponente des Signales V. ein, die zuvor ebenfalls durch eine weitere Verzögerungsschaltung K_ verzögert wurde, sowie auf die entsprechende Komponente des Ausgangssignais der Multiplizierschaltung M~. Es muß hierbei berücksichtigt werden, daß die Verzögerungsschaltungen R- eine Zeitverzögerung entsprechend 2 T erzeugen, wenn die Anzahl der Verzögerungsglieder U. gleich 4 ist. Wie bereits ausgeführt wurde, ist fUr die Verzögerungszeitdauer ein Wert von r T fUr die Verzögerungsschaltungen K. zu wählen, wenn die Anzahl der Verzögerungsglieder K1 gleich η ist.Inputs with the components of the signal V. are applied, each component is also delayed by a delay circuit K ″ by the amount of time of 2 Γ already mentioned above. The second suppression element E acts in a similar way on the other component of the signal V., which was previously also delayed by a further delay circuit K_, and on the corresponding component of the output signal of the multiplier circuit M ~. It must be taken into account here that the delay circuits R- generate a time delay corresponding to 2 T when the number of delay elements U. is equal to four. As has already been explained, a value of r T for the delay circuits K. should be selected for the delay time if the number of delay elements K 1 is equal to η.
Der Multiplizierschaltung M_ werden, wie oben erwähnt wurde, zwei Komponenten des geschätzten sowie normierten Wertes des Signals V * V. = E zugeführt, welches das Anpassungssignal bzw. die Anpassungswertung des Unterdrückers bildet.As mentioned above, the multiplier circuit M_ becomes two components the estimated and normalized value of the signal V * V. = E supplied, which the adjustment signal or the adjustment evaluation of the The oppressor.
Die Konstruktion der beiden komplexen Multiplizierschaltungen M. und M-ist näher im Detail der Fig. 4a dargestellt.The construction of the two complex multiplier circuits M. and M-ist shown in more detail in FIG. 4a.
Hier sind mit den Symbolen IR, II, 2R und 21 die Real- bzw. Imaninäranteile der beiden Signale bezeichnet, die der Multiplikation unterworfen werden. UR und UI sind die entsprechenden Komponenten des Signals bezeichnet, welches am Ausgang der Multiplikationsschaltung anliegt.Here with the symbols IR, II, 2R and 21 are the real and imaninary components of the two signals which are subjected to the multiplication. UR and UI are the corresponding components of the signal, which is present at the output of the multiplication circuit.
Die Multiplikationsschaltung besteht aus vier Üblichen Einzelmultiplikationsschaltungen 11, 12, 13 und 14. Die erste (11) dieser Einzelmultiplikationsschaltungen verarbeitet die beiden realen Komponenten IR und 2R der Eingangssignale, während die zweite Einzelmultiplikationsschaltung 12 die beiden entsprechenden imaginären Komponenten II und 21 berücksich-The multiplication circuit consists of four customary single multiplication circuits 11, 12, 13 and 14. The first (11) of these single multiplication circuits processes the two real components IR and 2R of the input signals, while the second single multiplication circuit 12 takes into account the two corresponding imaginary components II and 21
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tigt. Die Ausgänge der Einzelmultiplikationsschaltungen 11 und 12 sind Über «inen Addierkreis SI miteinander verbunden, der ebenfalls eine Übliche Knstruktion aufweist und der dann die reelle Komponente UR des Ausgangssignales der komplexen Multiplikationsschaltung liefert.does. The outputs of the single multiplication circuits 11 and 12 are Connected to one another via an adding circuit SI, which is also a Has the usual construction and which then has the real component UR of the Output signal of the complex multiplication circuit provides.
Die Einzelmultiplizierschaltung 13 liefert ein Produkt der reellen Komponente IR sowie der imaginären Komponente 21 der Eingangssignale , während die Einzelmultiplizierschaltung 14 das Produkt der Komponenten II und 2R dieser Signale liefert.The single multiplier circuit 13 supplies a product of the real Component IR as well as the imaginary component 21 of the input signals, while the single multiplier circuit 14 is the product of the components II and provides 2R of these signals.
Die Ausgangssignale der Einzelmultiplizierschaltungen 13 und 14 stellen nach einer entsprechenden Addition durch die Addierschaltung S2 die Immaginärkomponente des Ausgangssignals der komplexen MuItipiikations-, schaltung dar.The output signals of the individual multiplier circuits 13 and 14 set after a corresponding addition by the adding circuit S2, the imaginary component of the output signal of the complex multiplying, circuit.
Das erfindungsgemäße System, welches in Fig. 4 in seiner bevorzugten AusfUhrungsform gezeigt ist, kann mit digitalen Komponenten bzw. Bauelementen aufgebaut werden, und zwar mit allen Vorteilen, die diese Technik liefert.The system according to the invention, which is shown in FIG. 4 in its preferred AusfUhrungsform is shown, can with digital components or structural elements with all the advantages that this technology provides.
Bei einer typischen AusfUhrungsform, bei der digitale Techniken verwendet wurde, wurden vier Bits verwendet, um die Anteile der komplexen Größen, die beim Betrieb auftreten, darzustellen, wodurch die Komplexibilität des Schaltkreises in Grenzen gehalten wurde, ohne daß dadurch eine nennenswerte Reduzierung der Verbesserung des Signal-Störfleckverhältnisses im Falle eines einzelnen Unterdrückers auftrat.In a typical embodiment that uses digital techniques four bits were used to represent the proportions of the complex quantities that occur during operation, which increases the complexity of the circuit was kept within limits without thereby reducing the improvement in the signal-to-noise ratio in the Case of a single oppressor occurred.
Falls die Verwendung eines VielfachunterdrUckers angestrebt wird, kann es vorteilhaft sein, eine größere Anzahl von Bits zu verwenden.If the aim is to use a multiple suppressor, can it may be advantageous to use a larger number of bits.
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Leiterplatten von 213,3 mm χ 196,8 mm verwendet, wobei jede Leiterplatte in der Lage war, 45 Mikrologikelemente aufzunehmen, um den Teil der Schaltung zv erzeugen, der die Bewertungsschätzung (ß) vornimmt. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß alle Operatoren, Multiplizierschaltungen, Addierer, Verzögerungselemente, Inverter sowie UnterdrUckungs- bzw. Austastelemente herkömmlicher Art sind und Fachleuten wohl bekannt sind. Aus diesem Grunde wurde auf eine detaillierte Beschreibung dieser Bauelemente verzichtet. Was den Koherentbegrenzer angeht, so wurden hierfUr programmierbare Festwertspeicher (PROM) verwendet. Diese Speicher wurden entsprechend der Eingangs-Ausgangsfunktion, die angestrebt war, programmiert, wobei in die Speicherzellen, die den verschiedenen Eingangswerten entsprachen, die Werte des gewünschten Ausgangssignales angegeben wurden. Mit anderen Worten, das Eingangssignal stellt die Adresse der Speicherzelle dar, in der das entsprechende Ausgangssignal eingegeben ist.Printed circuit boards measuring 213.3 mm by 196.8 mm were used, each board being able to accommodate 45 micro-logic elements to create the part of the circuit zv that does the evaluation estimate (β). At this point it should be pointed out that all operators, multipliers, adders, delay elements, inverters and suppression or blanking elements are of a conventional type and are well known to those skilled in the art. For this reason, a detailed description of these components has not been provided. As far as the coherent limiter is concerned, programmable read-only memories (PROM) were used for this. These memories were programmed according to the input-output function that was aimed for, the values of the desired output signal being specified in the memory cells that corresponded to the various input values. In other words, the input signal represents the address of the memory cell in which the corresponding output signal is input.
Alle Elemente, die zur Herstellung der bereits beschriebenen bevorzugten AusfUhrungsform erforderlich sind, sind allgemein erhältlich und werden allgemein in verhältnismäßig großem Umfang in integrierter Form (MSl) von Firmen wie Texas, Fairchild und anderen gefertigt.All elements preferred for making those already described Embodiment are required, are widely available and will be generally to a relatively large extent in integrated form (MSl) manufactured by companies such as Texas, Fairchild, and others.
Die Erfindung wurde voranstehend an speziellen AusfUhrungsformen erläutert. Es versteht sich jedoch, daß Abwandlungen und Ergänzungen sowohl in den Komponenten als auch in den verwendeten Logikschaltkreisen möglich sind, und daß dadurch der Erfindungsgedanke verlassen wird.The invention was explained above using special embodiments. It goes without saying, however, that modifications and additions are possible both in the components and in the logic circuits used are, and that thereby the inventive idea is abandoned.
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Non-Patent Citations (1)
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