DE2736567C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Eliminieren von Störsignalen aus der PPI-Anzeige von Radarsystemen aufgrund des Empfangs von Sendesignalen benachbarter, in demselben Frequenzbereich arbeitender Radarsender gemäß dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1. Die Erfindung be­ trifft auch eine Schaltung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 25 00 877 A1 ist es be­ kannt, in einem Radarsystem ein Empfangssignal, welches während einer Abtastperiode empfangen wird, mit einem ge­ speicherten Empfangssignal aus einer unmittelbar vorausgehenden Abtastperiode oder auch aus einer mehrere Abtastintervalle vorausliegenden Abtastperiode zu vergleichen und bei einem bestimmten Vergleichsergebnis die Wiedergabe des betreffenden Empfangssignales zu verhindern, nämlich dann, wenn das Ver­ gleichsergebnis einem solchen Amplitudenunterschied zwischen den jeweils verglichenen Empfangssignalen ausweist, daß sich das die besonders hohe Amplitude aufweisende, später einge­ troffene Empfangssignal als ein Störsignal ausweist.

Die bekannte Schaltung bewirkt eine Ausscheidung eines inner­ halb des Radarimpulsintervalls auftretenden Empfangssignales in seiner Gesamtheit, wenn ein bestimmtes Vergleichskriterium erfüllt wird, so daß Empfangssignalteile, die durchaus dar­ stellungswürdig sind, mit verworfen werden.

Allgemein ist zu den sich bei der Ausscheidung von Störsignalen ergebenden Problemen folgendes festzustellen:

Bei Radarsystemen, die in privaten oder kommerziell einge­ setzten Schiffen installiert sind, erfolgt die PPI-Anzeige auf dem Sichtgerät längs von dessen Zentrum ausgehender radialer Abtastlinien, auf denen dann die Radarechosignale zur Darstellung gelangen. Dabei ergab sich das Problem, daß der Empfang von Signalen, welche direkt von einem benachbarten Sender, welcher auf dem gleichen Frequenzband arbeitet, eine Störung verursacht. Diese Art von Störungen bewirkt in der PPI-Darstellung starke spiralförmige Arme, welche vom Zentrum des Radarbildes ausgehen. Vielfach ist diese Art von Störungen so stark, daß ein vollständiges Auslöschen vieler wichtiger Zielobjekte erfolgt. Das Problem ist insbesondere bei der Navigation in Häfen lästig, da dort im allgemeinen viele weitere Radarsender in Betrieb sind, gleichzeitig aber auch gerade hier eine genaue Darstellung zur Vermeidung von Kolli­ sionen besonders wichtig ist.

Man hat zur Vermeidung der zuvor angesprochenen Störungen auch schon Bereichsausblendtechniken verwendet, bei denen eine Störungssperrschaltung den Empfänger und/oder den Sender ab­ schaltete, wenn die Antenne auf eine bestimmte Richtung ein­ gestellt war, in der ein benachbarter Radarsender arbeitete.

Man vermied zwar die Störungen aufgrund des Signalempfangs von benachbarten Radarsendern, mußte aber, ähnlich wie bei der eingangs erwähnten bekannten Schaltung, auf eine Darstellung zielobjektbedingter Echos aus der betreffenden Empfangsrich­ tung verzichtet.

Ein weiterer bekannter Versuch der Vermeidung von Störungen aufgrund des Empfangs der Signale benachbarter Radarsender sah die Verwendung von Laufzeitketten und Koinzidenzschal­ tungen vor, um alle ankommenden Signale, die nicht die gleiche Impulsfolgefrequenz wie das eigene Radarsystem hatten, auszu­ scheiden. Dies machte sehr genaue und konstante Laufzeit­ glieder notwendig und die verwendeten Filter komplizierten den Aufbau, ohne gleichzeitig das Störungsproblem vollständig lösen zu können.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, ein Ver­ fahren mit den Merkmalen des Oberbegriffes von Patentanspruch 1 so auszugestalten, daß Störungen aufgrund des Signalempfangs von benachbarten Radarsendern ausgeschieden werden können, ohne daß Informationen über interessierende Zielobjekte ver­ lorengehen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil von Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Eine Schaltung zur Durchführung des hier angegebenen Verfahrens und vorteilhafte Ausgestaltungen derselben sind in den Ansprüchen 2 bis 6 gekennzeichnet.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel eines mit einer Schaltung der hier angegebenen Art ausgerüsteten Radarsystems im einzelnen beschrieben. Es stellen dar:

Fig. 1 ein Blockschaltbild mit den wichtigsten Teilen eines Radarsystems, das in der vorliegend ange­ gebenen Weise betrieben wird,

Fig. 2 ein mehr ins einzelne gehendes Blockschaltbild des Radarsystems nach Fig. 1,

Fig. 3 ein Blockschaltbild der Schaltung der hier ange­ gebenen Art zur Ausscheidung von Störsignalen in dem Radarsystem nach den Fig. 1 und 2 und

Fig. 4 ein logisches Schaltbild der Schaltung nach Fig. 3.

In Fig. 1 ist ein PPI-Radarsystem anhand eines Blockschalt­ bildes dargestellt. Das dargestellte Radarsystem besteht aus drei Basiseinheiten: der Indikatoreinheit 140, der MTR-Einheit (modulator-transmitter-receiver/Modulator-Sender-Empfänger) 102 und aus der Antenneneinheit 101. Die Indikatoreinheit 140, welche das Schirmbild mit Radarinformationen versorgt und die Steuerbefehle des Systems enthält, ist normalerweise auf der Brücke des Schiffes angebracht, da dort ein leichter Zugriff besteht und die Benutzung für die Navigation damit erleichtert wird. Die Antenneneinheit 101 ist bei der praktischen Anwendung so hoch wie möglich mit einer gesicherten, nicht zu behindern­ den Ausstrahlungsmöglichkeit zur Erhöhung der Reichweite der Einheit montiert. Die MTR-Einheit 102 ist in einer wetterge­ sicherten Lage möglichst nahe zur Antenneneinheit 101 ange­ bracht, um die Verluste für die Hochleistungssendeimpulse, die zur Antenneneinheit 101 gekoppelt werden und die Verluste der empfangenen Signale, die von der Antenneneinheit 101 zur MTR- Einheit 102 gekoppelt werden, so gering wie möglich zu halten.

Sowohl die Indikatoreinheit 140, als auch die MTR-Einheit 102 enthalten getrennte Versorgungseinheiten 174 bzw. 122. Beide können von dem vorhandenen Bordnetz, z. B. 110 Volt Wechsel­ strom mit 60 Hz, oder von einer anderen normalen Energiequelle betrieben werden, wobei die Energie dann von diesen Einrich­ tungen in die erforderlichen Gleichspannungen zum Betrieb der verschiedenen elektronischen Stromkreise und elektromechani­ schen Anordnungen der Anlage umgesetzt werden. Außerdem ver­ sorgt die MTR-Versorgungseinheit 122 die Antenne 101 zwecks Betrieb des darin enthaltenen, für das Drehen der Antenne vor­ gesehenen Motors mit Strom. Dadurch, daß für jede der beiden in einer gewissen gegenseitigen Entfernung angebrachten Haupt­ steuereinheiten getrennte Vorsorgungseinheiten vorgesehen sind, werden die auftretenden Verluste, die in der Verkabelung zwischen den vorgenannten Einrichtungen auftreten, vermieden. Außerdem wird bei dem vorliegenden System die Ein-/Ausschalt­ steuerung der MTR-Versorgungseinheit 122 von der Indikatorein­ heit 140 bewerkstelligt, indem nur Steuerspannungen mit geringer Signalleistung verwendet werden. Die vollständige Steuerung ist deshalb in der Indikatoreinheit konzentriert, ohne daß hohe Leistungsverbrauchsspitzen und Verluste auf langen Leitungswegen zwischen den Einrichtungen auftreten.

Jede Radarimpulsperiode wird von der Indikatoreinheit 140 bei der Erzeugung eines MTR-Trigger-Impulses ausgelöst, wozu die MTR-Einheit 102 mit der Indikatoreinheit 140 gekoppelt ist. Aufgrund des Empfangs dieses Impulses erzeugt die MTR-Einheit 102 ein Sendeimpuls mit hoher Leistung. Der Sendeimpuls wird zur Antenneneinheit 101 weitergegeben, welche dieses Signal in einem engen Strahl ausstrahlt. Daraufhin werden von Ortungsob­ jekten Signale reflektiert, die von der Antenneneinheit 101 em­ pfangen und zu dem Empfangsteil der MTR-Einheit 102 weiterge­ leitet werden. Der Empfangsteil der MTR-Einheit 102 stellt die empfangenen Echosignale fest und verstärkt diese und erzeugt daraufhin ein Videosignal für die Indikatoreinheit 140. Der Be­ ginn des Videosignals wird durch einen in der MTR-Einheit 102 erzeugten Quittungsimpuls gekennzeichnet. Die Indikatoreinheit 140 erzeugt eine optische Darstellung der Videosignale ent­ sprechend den von den Ortungsobjekten im Strahlungsweg des Radarstrahles zurückgestrahlten Signalen. Die Azimut-Lage der Radarantenne wird von der Antenneneinheit 101 direkt zur In­ dikatoreinheit 140 gegeben, um die Winkelkoordinate auf dem Wiedergabeschirm zu kennzeichnen.

In Fig. 2 ist ein detailliertes Blockschema des Radarsystems 100 gemäß Fig. 1 dargestellt. Die Antenneneinheit 101 enthält eine drehbare Antenne 104, welche in der Lage ist, Signale innerhalb der Reichweite der Radarpulse auszustrahlen und zu empfangen. Die Antenne 104 ist drehbar über Wellenleiter 105 mit einem Gerätesatz 108 verbunden. Der Motor 106 ist mechanisch über den Gerätesatz 108 mit der Antenne verbunden und dient zur Drehung der Antenne 104 mit konstanter Drehzahl. Der Antennen­ drehmelder 112 ist auch über seine Eingangsdrehachse mit dem Gerätesatz 108 und der Antenne 104 verbunden. Die genannte Ein­ gangsdrehachse dreht sich vorzugsweise um den gleichen Betrag wie die Antenne 104.

Die eingehenden und abgehenden Signale der Antenne 104 werden über das Drehgelenk 110 mit der Antenneneinheit 101 über den Wellenleiterteil 115 zum Duplexer 114 gekoppelt. Empfangene Signale werden über den Duplexer 114 und den passiven Begrenzer 116 zum Eingang des Empfängers 120 gegeben. Der Duplexer 114 trennt die zum Empfänger 120 übertragenen Impulse von dem Sendemodulator 118 und koppelt die empfangenen Signale ohne wesentliche Verluste direkt vom Wellenleiter 115 zum Eingang des Empfängers 120. Der passive Begrenzer 116 sorgt für eine absolute Amplitudenbegrenzung der ankommenden Signale, um den Eingangskreis des Empfängers 120 gegen Überlastung durch von nahegelegenen Radarübertragern aufgenommene Signale zu schützen.

Der Sende-Modulator 118 erzeugt aufgrund eines Eingabe-Trigger- Signals des Zeitgenerators 144 in der Indikatoreinheit 140 Radarimpulse. Die Impulsfolgefrequenz IFF der gesendeten Radarimpulse wird lediglich bestimmt durch die Wiederholungs­ geschwindigkeit des MTR-Trigger-Signals, welches von dem Zeit­ generator 144 erzeugt wird. Bei bekannten Radarsystemen, bei denen die Impulsfolgefrequenz abhängig von der Einstellung der Radarreichweite ist, wird eine Vielzahl von Signalen, welche bezeichnend für verschiedene mögliche, festzulegende Reich­ weiten sind, zu dem Sendemodulator gekoppelt. Bei diesen Systemen forderte dann ein Dekodierstromkreis eine geeignete Impulsfolgefrequenz für die gewählte Reichweite an. Bei dem vorliegenden System ist aber nur ein einziges Trigger-Signal erforderlich.

Der Sendemodulator 118 erzeugt ein MTR-Quittungsimpuls zu Beginn jedes Sendeimpulses. Dieser zum Zeitgenerator 144 ge­ koppelte Quittungsimpuls kennzeichnet den Beginn des Startes des Radarabtastens für jeden der Videosignalsteuerkreise inner­ halb der Indikatoreinheit 140. Da der MTR-Quittungsimpuls genau mit dem Beginn jedes Radarimpulses abgestimmt ist, wird für die Festhaltung und Abgrenzung benachbarter Abtastlinien auf den Wiedergabeschirm eine hohe Genauigkeit erreicht. Auf diese Weise werden die tatsächlichen Formen der Ortungsobjekte genau ohne zackige Kanten wiedergegeben, die bei ungenauer Synchroni­ sation des Beginns der Bild-Abtastung mit tatsächlichen Sende­ impulsen entstehen würden.

Der Sendemodulator 118 erzeugt auch ein genauer Zeitsteuer­ signal zwecks Steuerung der Verstärkung im EmPfänger 120. Bekanntlich wir das genaue Zeitsteuersignal dazu vewendet, die Verstärkung des Empfängers 120 während jeder Radarimpuls­ folge zu variieren. Für Signale, die von nahegelegenen Ortungs­ objekten empfangen werden, ist die Verstärkung gering. Auf diese Weise ist der Verstärkungsstromkreis im Empfäger 120 gegen Überlastung durch starke Signale nahegelegener Ortungs­ objekte und örtlich entstandener Interferenz geschützt und wird eine im wesentlichen konstant klare Wiedergabe erreicht.

Das am Ausgang des Empfängers 120 erzeugte analoge Videosignal wird in eine Folge von digitalen Daten durch den Analog/Digital- Umsetzer 148 innerhalb der Indikatoreinheit 140 umgesetzt. Die Geschwindigkeit, mit der das analoge Videosignal zwecks Digi­ talisierung abgetastet wird, um die Länge des Zeitabschnittes vom Beginn des Radarimpulses, während dessen das analoge Video­ signal digitalisiert wird, ist abhängig von der festgelegten Radarreichweiteneinstellung. Für kürzere Reichweiten ist eine höhere Abtastgeschwindigkeit und ein kürzerer Zeitabschnitt zu verwenden.

Das digitalisierte Videosignal wird in einem digitalen Video­ datenaufnahmespeicher 150 in Abhängigkeit von Steuertaktimpulsen des Zeittaktgerators 144 aufgenommen. Der digitale Datenauf­ nahmespeicher 150 speichert die digitalisierten Videosignale eines vollständigen Radarimpulsintervalls. Die Reichweite, für die das Signal gespeichert wird, ist selbstverständlich ab­ hängig von der gewählten Reichweiteneinstellung. Das digitale Videosignal wird aus dem digitalen Videodatenaufnahmespeicher 150 zwecks Wiedergabe durch die Kathodenstrahlröhre 172 während eines zweiten Zeitabschnittes ausgelesen, der ebenfalls durch die Frequenz der Taktpulse des Zeittaktgenerators festgelegt wird. Die zweite Zeittaktperiode kann größer oder kleiner oder gleich der ersten Zeitperiode sein, während der das Videosignal in den digitalen Videodatenspeicher 150 eingelesen worden ist. Das Herauslesen erfolgt vorzugsweise unmittelbar nach der ersten Zeitperiode und vor Anfang des nachfolgenden Radarzeit­ abschnittes. In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der zweite Zeitabschnitt im wesentlichen konstant und unabhängig vom ersten Zeitabschnitt. Auf diese Weise kann mit dem kon­ stanten Auslesezeitabschnitt die Schreib- oder Ablenkgeschwin­ digkeit des Strahls der Kathodenstrahlröhre 172 auch konstant gehalten werden, so daß die erzeugte Wiedergabe eine konstante Intensität unabhängig der gewählten Radarentfernungseinstellung hat. Für kurze Reichweiten ist der zweite Zeitabschnitt, während dessen die digitalen Signale vom digitalen Videodaten­ aufnahmespeicher 150 herausgelesen und wiedergegeben werden, im wesentlichen größer als der Zeitabschnitt, während dessen die Signale eingelesen wurden. Aufgrund der Vergrößerung des Zeit­ abschnittes ist die Schreibgeschwindigkeit des Strahles der Kathodenstrahlröhre 172 verringert relativ zu der, die not­ wendig wäre, wenn das Videosignal mit der gleichen Geschwindig­ keit wiedergegeben würde, wie es empfangen wird. Deshalb ist die Helligkeit der Wiedergabe für kurze Reichweiten größer als bei vergleichbaren bekannten Systemen.

Die Störungssperrschaltung 152 ist dazu vorgesehen, die Stör­ effekte, die durch nahegelegene, im gleichen Frequenzband ar­ beitende, Radarsender verursacht werden, zu beseitigen. Diese Art von Interferenz, welche durch den Empfang der von nahe­ gelegenem Radar ausgesendeten Impulse verursacht wird, er­ scheint als eine Vielzahl von spiralförmigen Armen, die vom Zentrum des Radarbildes ausgehen. Die Störungssperrschaltung 152 dient dazu, diese Art von Interferenz aus der Radarwieder­ gabe herauszunehmen, ohne aber die Wiedergabe der gewünschten Ortungsobjekte im wesentlichen zu beeinflussen. Auf dem Steuer­ pult 146 ist ein Wähler angebracht, der es der Bedienungsperson ermöglicht, die Störungssperrschaltung 152 nach Wunsch ein- und auszuschalten. Das Videosignal, das schließlich am Ausgang der Störungssperrschaltung 152 erzeugt wird, wird über den Video­ signaladdierer 160 zum Videoverstärker 166 weitergegeben.

Weiterhin ist eine einstellbare Reichweitenkennzeichenschaltung 154 vorgesehen. Diese Schaltung 154 erzeugt ein Ausgangsvideo­ signal in Form eines kurzen Impulses pro Videosignal, um eine kreisförmige Reichweitenringkennzeichnung in einem bestimmten Abstand vom Zentrum der Radarwiedergabe darzustellen, und zwar entsprechend der Einstellung der Einstelleinrichtung 156. Die Einstelleinrichtung 156 kann Bestandteil des Steuerpultes 146 sein. Eine Wiedergabeeinrichtung 158 ermöglicht für die Be­ dienungsperson ein digitales Auslesen des Abstandes zwischen der Radarantenne und dem Ortungsobjekt, auf den sich die ver­ änderliche Reichweitenkennzeichnung bezieht. Das durch die ver­ änderliche Reichweitenkennzeichnungsschaltung 154 übertragene veränderliche Reichweitenkennzeichnungsvideosignal gelangt über den Videosignaladdierer 160 zum Videoverstärker 166. Der Zeit­ taktgenerator 144 liefert Takt- und andere Zeitsignale, die für verschiedene Stromkreise in der Indikatoreinheit 140 ver­ wendet werden. Ein interner Oszillator im Zeittaktgenerator 144 erzeugt die Taktpulse zu vorbestimmten Zeiten. Das Aus­ strahlungsrichtungssignal des Antennendrehmelders 112, welches jedesmal dann erzeugt wird, wenn der Antennenstrahl die Vor­ wärtsrichtung des Schiffes passiert, wird durch die Taktpulse, die durch den Oszillator in dem Zeittaktgenerator erzeugt werden, jedes Mal getastet und als ein Videopuls über den Videosignaladdierer 160 zum Videoverstärker 166 durchge­ schaltet, um auf diese Weise eine Marke auf dem Schirm zu erzeugen, damit die Bedienungsperson informiert wird, wann der Antennenstrahl den Bug des Schiffes passiert. Der Zeit­ taktgenerator 144 erzeugt auch das MTR-Trigger-Signal als Impuls zu bestimmten festgelegten Intervallen in Abhängigkeit der festgelegten Radarreichweiteneinstellung am Steuerpult 146. Das MTR-Quittungssignal vom Sendemodulator 118 wird vom Zeit­ taktgenerator 144 dazu verwendet, ein Abtasttorsignal als logisches Signal zu erzeugen, welches den "high"- oder Aktiv­ zustand im Zeitabschnitt während des Empfangs der Videosignale annimmt. Das Abtasttorsignal wird, sobald das MTR-Quittungs­ signal empfangen worden ist, in den aktiven Zustand gesetzt und kehrt in den "low" oder Inaktivzustand am Ende des Zeitab­ schnittes abhängig von der gewählten Reichweiteneinstellung zurück.

Auf dem Steuerpult 146 sind verschiedene, von der Bedienungs­ person betätigbare Steuermittel angebracht, die zur Einstellung und Bestimmung des Betriebes verschiedener Stromkreise im Ra­ darsystem dienen. Es ist eine Reichweitensteuerung vorgesehen, die die maximale Reichweite der darzustellenden Ortungsobjekte bestimmt. Dieser Abstand entspricht dem Abstand zum Rand des Kathodenstrahlröhrenschirmes. Die Ein- und Ausschalter sind zur Steuerung der MTR-Versorgungseinheit 122, des Motors 106 der Antenne 101 über die MTR-Versorgungseinheit 122, der Störungs­ sperrschaltung 152, der einstellbaren Reichweitenkennzeichnungs­ schaltung 154 und der Indikatorversorgungseinheit 174 vorge­ sehen. Es ist ein Schalter zur Auswahl der Markierung der Vor­ wärtsrichtung (die Richtung, in der das Schiff gesteuert wird) oder der Nordrichtung am oberen Rand der Wiedergabedarstellung vorgesehen.

Zur Markierung der Nordrichtung anstelle der Vorwärtsrichtung des Schiffes im oberen Teil des Wiedergabeschirmes, modifiziert der Nordstabilisierungsstromkreis 142 die vom Antennendrehmel­ der 112 empfangenen Signale, bevor diese zu dem Wiedergabeein­ stellungsfunktionsmelder 162 durchgeschaltet werden. Anderer­ seits werden für Wiedergabeschirme, bei denen die Vorwärtsrich­ tung des Schiffes im oberen Teil des Schirmes markiert wird, die Signale von dem Antennendrehmelder 112 direkt zu dem Wiedergabeeinstellungsfunktionsmelder 162 durchgeschaltet. Der Wiedergabeeinstellungsfunktionsmelder 162 empfängt so­ wohl die Ausgangssignale vom Antennendrehmelder 112, als auch vom Nordstabilisierungsstromkreis 142 in Form von modulierten Sinus- und Kosinuswellen und erzeugt daraus Gleichspannungen für jede Radarabtastung, und zwar zur Wiedergabe von X- und Y-Ablenkungen. Der Abtastwellengenerator 164 erzeugt X- und Y-Sägezahnwellen, deren maximale Amplituden von den Gleich­ spannungen des Wiedergabeeinstellungsfunktionmelders 162 be­ stimmt werden. Die Erzeugung von zwei Sägezahnwellen beginnt zu einem Zeitpunkt, der durch den Beginn des verzögerten Ab­ tasttorsignals der Störungssperrschaltung 152 bestimmt wird, wobei dieses Signal wiederum durch Verzögerung des Abtasttor­ signals des Zeittaktgenerators 144 um ein oder mehrere Takt­ perioden zur Ermöglichung der Funktion der Störungsperrschal­ tung 152, erzeugt wird. Die X- und Y-Sägezahnwellen sind je­ weils zu X- und Y-Ablenkverstärkern 168 durchgeschaltet, wo sie verstärkt und zu X- und Y-Ablenkspulen 170 zwecks der in bekannter Weise erfolgenden Ablenkung des Strahles der Kathoden­ strahlröhre durchgeschaltet werden. Der Ausgang des Videover­ stärkers 166 ist zur Kathode 176 der Kathodenstrahlröhre 172 zwecks Modulierung der Strahlenintensität hin verbunden.

Die hohe Spannung, die der Beschleunigungsanode der Kathoden­ strahlröhre 172 zugeführt wird, und alle anderen Steuer­ spannungen für die verschiedenen Stromkreise in der Indikator­ einheit 140 schließen die Spannungen zur Vorspannung und Steuerung aller enthaltener logischer Stromkreise ein und werden von der Indikatorversorgungseinheit 174 erzeugt. Die Indikatorversorgungseinheit 174 ist wie die MTR-Versorgungs­ einheit 122 vorzugsweise als schaltender Versorgungszusatz vorgesehen, der an seinem Ausgang eine Vielzahl von Spannungen erzeugen kann, die die erforderlichen Eigenschaften aufweisen.

Die Schaltungsfrequenz der Indikatorversorgungseinheit 174 und der MTR-Versorgungseinheit 122 sind intermediär zur der Impuls­ folgefrequenz gewählt, wie sie vom Zeittaktgenerator 144 in Verbindung mit der Reichweiteneinstellung und der Geschwindig­ keit der Digitalisierung des analogen Videosignals durch den Analog/Digital-Umsetzer 148 bestimmt wird. Durch die Betätigung der Versorgungseinheiten mit einer Schaltgeschwindigkeit inter­ mediär zur der Impulsfolgefrequenz und zu der Digitalisierungs­ geschwindigkeit werden Störungsmöglichkeiten ausgeschlossen.

Anhand der Fig. 3 sei jetzt die Funktion der Störungssperr­ schaltung 152 beschrieben. Ein Ziel der Störungssperrschaltung 152 besteht darin, die Spiralinterferenz, die durch ein oder mehrere nahegelegene, im gleichen Frequenzband, aber mit einer unterschiedlichen Impulswiederholungsfrequenz betriebene Ra­ darsysteme verursacht wird, zu verhindern. Die Spiralform ent­ steht durch den Unterschied der Impulswiederholungsfrequenzen, wodurch das Signal des Störsenders für weitere Abtastungen auf jeweils anderen Entfernungen zu liegen scheinen. Allgemein kann festgestellt werden, daß das Signal, das durch den Störsender erzeugt wird, wesentlich stärker ist, als die normal empfan­ genen Radarechosignale. Der Störungsperrstromkreis 152 kann auch andere Interferenzarten verhindern, beispielsweise solche, die unregelmäßig sind, beispielsweise solche, die durch Störungen im Empfangsstromkreis oder durch atmosphärische Störungen erzeugt werden.

Der Störungssperrstromkreis 152 spricht auf das 2-Bit-Digital­ signal an, das am Ausgang des digitalen Videodatenspeichers 150 erzeugt wird. Das digitale Videosignal wird vorzugsweise in drei verschiedene Amplitudenpegel dekodiert, und zwar ab­ hängig von der Stärke des empfangenen Signales. Das Fehlen eines empfangenen Signales oder ein empfangenes Signal, das unterhalb des minimalen Pegels liegt, wird durch 00 (MSB = 0 und LSB = 0) dargestellt. Die stärksten empfangenen Signale werden durch 11 dargestellt. Während jeder Radarabtastung wird das MSB (most significant bit, bedeutsamste Bit) für jede Ent­ fernungsbereichszelle nacheinander in einen RAM-Speicher 204 aufgenommen. Der RAM-Speicher 204 (Speicher mit wahlfreiem Zugriff) wird für jede Entfernungsbereichszelle nacheinander durch den Adressenzähler 202 adressiert, der einen binären Anfangszählimpuls zu Beginn des Abtasttorsignals erzeugt und der mit jedem Wiedergabezeittaktimpuls um einen Zählerschritt weitergeschaltet wird, daß heißt, mit der gleichen Geschwindig­ keit, mit der die Daten aus dem digitalen Videodatenspeicher 150 herausgelesen werden.

Da die Daten mit jedem Abtasttakt in dem RAM-Speicher 204 ein­ gespeichert werden, können die MSB-Bit-Werte für jede Ent­ fernungsbereichszelle der vorausgehenden Radarabtastung ab­ schnittsweise aus dem RAM-Speicher 204 herausgelesen und zum Vergleichsstromkreis 206 gegeben werden, und zwar in der gleichen Form, wie sie ursprünglich gespeichert waren. Es wird dann ein Vergleich zwischen dem augenblicklich empfangenen Wert des bedeutsamsten Bit (MSB) aus dem digitalen Videodatenspeicher 150 und dem entsprechenden bedeutsamsten Bit (MSB) der gleichen Entfernungsbereichszelle des bisherigen Abtastwertes durch den Vergleicher 206 durchgeführt. Wenn der logische Wert des be­ deutsamsten Bits (MSB) der gleichen Entfernungsbereichszelle aneinandergrenzender Abtastungen unterschiedlich ist, wird durch den Vergleichsstromkreis 206 ein Sperrsignal erzeugt, das zum Ausgabewählstromkreis 208 gegeben wird. Bei nicht vorhan­ denem Sperrsignal verzögert der Ausgabewählstromkreis 208 so­ wohl "Bedeutsamste-Bit"-Signal (MSB), als auch das "Niedrigst­ wertige-Bit"-Signal (LSB) des digitalen Videosignals um einen Bereichszellentakt, ehe dieses Signal dann zum Signaladdierer 160 mit der gleichen Geschwindigkeit gegeben wird. Wenn aber das Sperrsignal vorhanden ist, wird sowohl das "Bedeutsamste­ Bit"-Signal (MSB) als auch das "Niedrigstwertige-Bit"-Signal (LSB) aus dem digitalen Videosignal in den logischen Zustand 0 gesetzt, so daß ein logisches Videosignal "00" für die be­ treffende Entfernungsbereichszelle erzeugt wird.

Die Störungssperrschaltung 152 kann durch den Wähler 260, der auf dem Steuerpult 146 angebracht ist, angesteuert werden. Wenn die Störungssperrschaltung 152 eingeschaltet ist, werden das "Bedeutsamste-Bit"-Signal (MSB) und das "Niedrigstwertige-Bit"- Signal (LSB) direkt über den Ausgabewählstromkreis 208 ge­ taktet, und zwar ohne daß bei Vorhandensein der Störung der "0"-Zustand herbeigeführt wird. Das Abtasttorsignal wird dann durch den Ausgabewählstromkreis 208 unabhängig von der Ein­ stellung des Wählers 260 verzögert. Diese Verzögerung dient dazu, die Verzögerung des digitalen Videosignales zu kompen­ sieren.

In Fig. 4 ist ein Blockschaltbild der Störungssperrschaltung 152 gemäß Fig. 3 dargestellt. Das Abtast-Torschaltsignal (SG) wird invertiert und vom Inverter 220 gespeichert, dann mit dem Wiedergabetakt vom UND-Gatter 221 bewertet und das Taktsignal für den Adressenzähler 202 erzeugt. Es steht ein Wiedergabe­ zeittaktimpuls pro Entfernungsbereichszelle zur Verfügung. Wie bereits vorstehend ewähnt, nimmt das Abtasttorsignal den logischen "Eins"-Zustand im Zeittaktabschnitt unmittelbar vor der ersten Entfernungsbereichszelle der Abtastungen und wird am Ende der letzten Entfernungsbereichszelle wieder in den logischen "Null"-Zustand gesetzt. Die Zehn-Bit-Binärzählung wird von den Binärzählern 226 bis 228 vorgenommen.

Die voreingestellten oder parallelen Eingänge der Zähler 226 bis 228 sind entsprechend dem logischen Null-Zustand mit Erd­ potential verbunden oder weisen alle die Startadresse mit "Null" auf. Am Q-Ausgang der Flip-Flop-Schaltung 224 wird zwischen den Abtasttorsignalen ein Eingabe- und Löschsignal erzeugt, um die Zähler 226 bis 228 vor den Beginn des nächsten Abtasttorsignals in den "Null"-Zustand zu bringen. Das Eingabe- und Löschsignal wird durch Takten des zweifach invertierten Abtasttorsignals mit einer schnellen Taktgeschwindigkeit, welche vorzugsweise der zweifachen Geschwindigkeit des Wieder­ gabetaktes entspricht, erzeugt. Dies stellt sicher, daß das Eingabe- und Löschsignal den normalen Zählvorgang nicht stört.

Der RAM-Speicher 204 enthält drei 1 X 256 Bit RAM-Speicher 229 bis 231, die eine Gesamtkapazität von 768 Entfernungsbereichs­ zellen ermöglichen. Es kann aber abhängig von der gewählten Entfernungsbereichseinstellung eine geringere Anzahl von Ent­ fernungsbereichszellen gewählt werden. Die zehn geringstwertigen Bits des binären Zählerausganges des Adressenzählers 202 werden zu den Adresseneingabespeichern 229 bis 231 übertragen. Jeweils eine der vorhandenen Adressenleitungen ist mit dem gleichen Zählerausgabebit zu den Adresseneingängen der Speicher verbun­ den. Das geringstwertige Bit LSB des Zählerausganges ist zum geringstwertigen Bit LSB jedes Speicheradresseneingangs ver­ bunden, wobei die acht Bit des Zählerausganges zu den MSB-Bits geführt werden. Die zwei höchstwertigen Bits des Zehn-Bit- Zählers werden durch die Inverter 240 und 241 und die "NAND"- Gatter 242 bis 244 dekodiert, um drei aktivierende Leitungen für das aufeinanderfolgende Auswählen und Aktivieren jeder der drei Speicher 229 bis 231 zu beaufschlagen.

Das höchstwertige Bit MSB des Videosignales (in diesem Falle der invertierte Wert des höchstwertigen Bits MSB zur Kompen­ sierung einer logischen Invertierung am Ausgang der Speicher) wird zum Dateneingang jedes der Speicher 229 bis 231 gekoppelt. Das invertierte Freigabesignal für das Einschreiben der Daten in die Speicher 229 bis 231 ist identisch mit dem Zeittakt­ signal, das am Ausgang des "UND"-Gatters 222 erzeugt und zum Takten der Zähler 226 bis 228 verwendet wird. Die Datenausgabe­ leitungen jedes der Speicher 229 bis 231 sind über eine "ODER"- Verdrahtung an einem Eingang des "UND"-Gatters 235 angeschaltet. Der andere Eingang des "UND"-Gatters 235 ist mit dem Zeittakt- und Freigabesignal für das Schreiben verbunden, das am Ausgang des "UND"-Gatters 222 erzeugt wird. Wenn dieses Signal in den "Null"-Zustand ist, werden die Daten in die Speicher 229 bis 231 eingeschrieben. Wenn das Signal im logischen Zustand "Eins" ist, wird das Einschreiben in den Speichern 229 bis 231 verhin­ dert und das Ausgangssignal des jeweils ausgewählten der Speicher 229 bis 231 wird freigegeben und über das "UND"-Gatter 235 zu einem Eingang des "Exklusiv-ODER"-Gatter 236 gegeben. Das andere Eingabesignal des "Exklusiv-ODER"-Gatters 236 ent­ spricht dem höchstwertigen Bit MSB des übertragenen digitalen Videosignals. Am "Exklusiv-ODER"-Gatter 236 erfolgt der Ver­ gleich zwischen den höchstwertigen Bits MSB der jeweils gleichen Entfernungsbereichszellen benachbarter Abtastungen. Wenn beide höchstwertigen Bits MSB in einem unterschiedlichen logischen Zustand sind, wird am Ausgang des "Exklusiv-ODER"- Gatters 236 eine logische Eins erzeugt. Wenn dies nicht der Fall ist, wird eine logische "Null" erzeugt. Das Ergebnis des Vergleiches wird in der Flip-Flop-Schaltung 238 während einer Wiedergabezeittaktperiode gespeichert. Das SPERR-Signal wird am Q-Ausgang der Flip-Flop-Schaltung 238 als invertiertes und verzögertes Ergebnis des Vergleiches erzeugt.

Die eintreffenden MSB- und LSB-Bits des augenblicklichen digitalen Videosignals werden über die Flip-Flop-Schaltung 248 getaktet, wodurch dieses Signal um eine Entfernungsbereichs­ zelle oder eine Wiedergabezeittaktperiode verzögert wird. Die verzögerten MSB- und LSB-Bits an den Q-Ausgängen der Flip-Flop- Schaltungen 248 werden über eine "UND"-Verknüpfung mit dem "SPERR"-Signal mittels der "UND"-Gatter 249 und 250 zusammen­ gefaßt. Wenn das "SPERR"-Signal im logischen Zustand 1 ist, werden die MSB- und LSB-Bit-Signale freigegeben und zum Multi­ plexer 252 übertragen. Wenn das "SPERR-Signal" im logischen Zustand "Null" ist, sind die Ausgänge beider "UND"-Gatter 249 und 250 unabhängig vom Zustand der eingegebenen digitalen Signale alle im "Null"-Zustand.

Wenn der Wähler 260 in den Einschaltezustand gebracht wird, werden zum Multiplexer 252 die Ausgabesignale der "UND"-Gatter 249 und 250 direkt zu den Dateneingabeleitungen der Flip-Flop- Schaltung 253 gegeben, wo die Signale erneut getaktet und dann zum Signaladdierer 160 gegeben werden. Wenn der Wähler 260 in den Ausschaltezustand gebracht ist, werden die hereingegebenen MSB- und LSB-Bits des digitalen Videosignales ohne durch den Zustand des "SPERR"-Signales beeinflußt zu sein, über den Multiplexer 252 weitergegeben.

Um die Verzögerung der MSB- und der LSB-Bits des digitalen Videosignales zu kompensieren, wird das Abtastgattersignal ebenfalls verzögert, bevor es zu anderen Teilen der Indikator­ schaltung durchgeschaltet wird. Diese Verzögerung wird durch die Flip-Flop-Schaltung 254 erzeugt, welche mit der Wiedergabe­ zeittaktgeschwindigkeit genauso wie die Flip-Flop-Schaltung 253 gesteuert wird. Für normale Systemfunktionen unter Verwendung des digitalen Videosignals hat das Signal "Echtzeit" ("REAL TIME") den Zustand logisch "Eins". Das verzögerte Abtastsignal wird dann vom Ausgang Q der Flip-Flop-Schaltung 254 über die "NAND"-Gatter 256 und 258 weitergegeben. Wenn die Indikator­ schaltung unter Verwendung des analogen Videosignales zu steuern ist, wird die digitale Videosteuerung bei Ausfall oder bei Bevorzugung durch die Bedienungsperson vollständig umgangen, wobei vorausgesetzt ist, daß das nicht verzögerte Signal dem "Null"-Zustand entspricht, wodurch das Abtastgattersignal über die "NAND"-Gatter 257 und 258, ohne eine Zeitverzögerung durch die Flip-Flop-Schaltung 254 zu erfahren, abgegeben wird.

Claims (6)

1. Verfahren zum Eliminieren von Störsignalen aus der PPI- Anzeige von Radarsystemen aufgrund des Empfangs von Sende­ signalen benachbarter, in demselben Frequenzbereich arbei­ tender Radarsender, bei welchem ein Empfangssignal, welches während einer Abtastperiode empfangen wird, mit einem ge­ speicherten Empfangssignal aus einer vorausgegangenen Abtast­ periode verglichen wird und bei einem bestimmten Vergleichs­ ergebnis die Wiedergabe des betreffenden Empfangssignales verhindert wird, dadurch gekennzeichnet, daß während eines Radarimpulsintervalls die aus den einzelnen Entfernungsbe­ reichszellen längs eines Abtaststrahls eintreffenden Empfangs­ signale taktweise nacheinander gespeichert werden und die ge­ speicherten Signalwerte während des nächsten Radarimpulsin­ tervalls taktweise durch die aus den entsprechenden Entfer­ nungsbereichszellen längs des unmittelbar benachbarten Ab­ taststrahls eintreffenden Empfangssignale ersetzt werden, wobei der genannte Vergleich zwischen einander entsprechen­ den Signalen aus gleichen Entfernungsbereichszellen auf den benachbarten Abtaststrahlen durchgeführt wird.

2. Schaltung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit Mitteln zur Speicherung von Empfangssignalen eines be­ stimmten Radarimpulsintervalls, mit einem Vergleicher zum Vergleich der gespeicherten Empfangssignale mit augenblick­ lich auftretenden Empfangssignalen sowie mit einer Störungs­ sperrschaltung zur Sperrung oder Freigabe der Anzeige der augenblicklich auftretenden Empfangssignale abhängig vom Ausgangssignal des Vergleichers, dadurch gekennzeichnet,

• - daß ein Datenaufnahmespeicher (150) zur taktweisen Speicherung von den einzelnen Entfernungsbereichszellen zugeordneten Abtastproben des Empfangssignales während des Radarimpulsintervalls in digitalisierter Form vorge­ sehen ist,
• - daß in einem zweiten Speicher (204) die den einzelnen Ent­ fernungsbereichszellen entsprechenden Abtastproben aus dem vorausgehenden Radarimpulsintervall in digitalisierter Form bereitgehalten sind, und
• - daß der mit den beiden Speichern verbundene Vergleicher (206) einen Amplitudenvergleich zwischen den jeweils ent­ sprechenden Entfernungsbereichszellen zugeordneten Abtast­ proben aus dem ersten und dem zweiten Speicher durchführt.

3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Datenaufnahmespeicher (150) und/oder der weitere Speicher (204) ein Schieberegister enthalten.

4. Schaltung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Datenaufnahmespeicher (150) und/oder der weitere Speicher (204) einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff ent­ hält bzw. enthalten.

5. Schaltung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Speicheradressierung mittels eines im Entfernungsabtasttakt betätigten Zählers (226; 228) erfolgt.

6. Schaltung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Speicherung der den Entfernungsbereichs­ zellen entsprechenden Abtastproben in digitaler Form nur zu einem Teil ihres Bitumfanges, insbesondere nur im Umfange der höchstwertigen Bit-Stelle erfolgt.