DE2838185A1 - Verfahren zur syntaktischen echtzeit-trennung eines nutzsignals vom rauschen - Google Patents

Description

Die Anmeldung betrifft die Erkennung der Form von Signalen in Echtzeit und betrifft ein Verfahren der syntaktischen Trennung von Signalen, um ein sich entwickelndes Signal, dessen Entwicklungsgesetzmassigkext nicht von vornherein be-

5 kannt ist, vom Rauschen zu trennen. Das erfindungsgemässe Verfahren zur syntaktischen Trennung von Signalen basiert auf dem Zerlegen des zu verarbeitenden Signals in eine Folge von Elementarsignalen, die logischen Folgegesetzen gehorcht, auf dem Vergleichen dieser Elementarsignale mit Merkmalen,

10 die entsprechend dem Eingang von Elementarsignalen gespeichert oder erzeugt werden, sowie auf der in Echtzeit erfol-

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FDr da3 Auftragsverhältnis gilt die Gebührenordnung SerTJemscrieri päteiitanwaftskammer · Gerichtsstand für Leistung und Zahlung: Darmstadt

Gespräche am Fernsprecher haben keine rechtsverbindliche WIrkungl

	das	Deutsche	Blatt	15
Brief vom			Pa tent at· it.
an		Münclieii

Dlp!.-Ing. G. Schllebs

Patentanwalt

genden Ermittlung der wahrscheinlichsten Merkmalsfolge, die das gesuchte Signal darstellt, wobei diese Ermittlung mit Hilfe eines Spexcherautomaten erfolgt, der so ausgelegt ist, dass er den logischen Folgegesetzen der Elementarsignale gehorcht.

Dieses syntaktische Verfahren zur Trennung sich entwickelnder Signale findet insbesondere Anwendung bei der Verarbeitung von mit Abtastantennen empfangenen Signalen,und es gestattet, einen kleineren Merkmalspeicher zu benutzen und die Signale in Echtzeit vom Rauschen zu trennen.

Das Problem der Trennung eines Signals stellt sich dann, wenn das Ergebnis der Hessung eines Vorganges in der Form eines von Rauschen überlagerten Signals anfällt. Zur Trennung des EFutzsignals vom Rauschen bedient man sich höchstens der Kenntriis.se, über die man von vornherein verfügt, wie beispielsweise über die Form des Signals und über seine Entwicklungsgesetzmässigkeit.

Eine Art eines herkömmlichen Verfahrens zur Trennung von Signalen ist das dem Signal angepasste Filtern, das darin besteht, dass man die Korrelationen zwischen dem verrauschten Eingangssignal einerseits und den Merkmalen der von vornherein erwarteten Signale andererseits errechnet. Erwartet man beispielsweise, Signale mit bestimmten Frequenzen zu empfangen,

I¹.

so können die Korrelationen zwischen dem empfangenen, verrauschten Signal und den Merkmalen der erwarteten Signale, die

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Brief vom Blatt -γ>£. BIpI.-Ing. G. Schliefe»

^an das Deutsche Patentamt, MfracLen Patentanwalt

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Ausgangsleistungen der bestimmten Frequenzen entsprechenden Filter für das zu verarbeitende Eingangssignal sein. Diese Art des herkömmlichen Trennverfahrens ist häufig nicht anwendbar, wenn man zu viele oder zu komplizierte Merkmale speichern oder erzeugen muss oder wenn man zu wenig über die Entwxcklungsgesetzmassigkeit des Signals weiss oder wenn diese Gesetzmässigkeit zu starken Schwankungen unterliegt.

Eine zweite Art eines bekannten Signaltrennverfahrens besteht darin, das zu verarbeitende Signal in eine Folge einfacher Elementarsignale zu zerlegen, deren Merkmale man speichern oder gegebenenfalls erzeugen kann« Die Trennung erfolgt, indem man das Signal nacheinander durch federn Elementarsignal angepasste Filter schickt, wie dies beim vorerwähnten, herkömmlichen Verfahren geschieht ο Dieses Verfahren der Trennung durch jedem aufeinanderfolgenden Elementarsignal angepasste Filter hat den Nachteil, jedes Elementarsignal unabhängig von den anderen abzutrennen und damit beim Trennen eines gegebenen Elementarsignals die Information ausser Acht zu lassen, die die wenn auch unvollständige Kenntnis der anderen Elementarsignale vermitteln

Ein dem bisherigen Stand der Technik entsprechendes Verfahren, das an die eine oder andere der beiden Arten bekannter Signaltrennverfahren anknüpft, ist im UB-Patent 3°504ο164 (E.J. Farrel et al.) beschrieben und betrifft eiae Torricli= tung zum Trennen eines in einer Störung ertränkten Signals in Echtzeit. Diese Vorrichtung verwendet digitale Rechen-

Brief vom Blatt ^l Dlpl.-Ing. G. Schilebe

^an das Deutsche Patentamt, München Patentanwalt

verfahren zur Ermittlung des KorrelationsVerhältnisses zwischen der empfangenen, sortierten Welle und den digital gespeicherten Bezugswellen, wobei die Berechnung des Korrelationsverhältnisses nach dem Verfahren der kleinsten Quadrate erfolgt.

Eine dritte Art eines bekannten Signaltrennverfahrens verdeckt den erwähnten Nachteil, indem es das Signal als eine Folge einfacher Elementarsignale behandelt, die logischen Folgegesetzen folgt. Die Trennung des Signals besteht dann darin, diejenige Folge von Merkmalen der. Elementarsignale zu ermitteln, die den logischen Folgeregeln gehorcht und die bestmögliche Korrelation mit dem empfangenen Signal aufweist.

Die zu"dieser dritten Art von Verfahren gehörenden bekannten . Verfahren passen nicht auf als ganz allgemein gültig angenommene Entwicklungsgesetzmässigkeiten, d.h. auf die als ganz allgemein gültig angenommenen logischen Regeln für die Aufeinanderfolge von Elementarsxgnalen. Sie können nicht in Echtzeit arbeiten oder benötigen Speicher mit einer mit der Länge des zu verarbeitenden Signals exponentiell zunehmenden Kapazität.

Ein Verfahren nach dem bisherigen Stand der Technik ist im Artikel "Order-η Correction for Regular Languages" von R.A. Wagner in "Oummunications of the ACM", Mai 1974, Band 17, Seite 265, beschrieben. Dieses Verfahren gestattet die ToIerierung von Auslassungs- oder Hinzufügungs-Fehlern eines EIe-

Brief vom 3lai: ·β£- Dlpl.-Ing. G. Scfilleb*

an Tij-i -η j_ j_ j. i\ - · ι Patentanwalt

das Deutsche Patentamt, fiunchen

mentarsignals in einer bekannten Sprache. Sie kann aber nur auf bekannte Sprachen Anwendung finden, und es lassen sich mit ihr keine Signale mit als allgemeingültig angenommenem Entwicklungsgesetz verarbeiten. Im lalle der Verarbeitung von mit Abtastantennen empfangenen Signalen können Auslassungs- oder Hinzufügungs-Fehler nicht auftreten, denn über die Anzahl der von einer Antennen ausgeführten Abtastungen kann es keinen Zweifel geben.

Ein weiteres Verfahren nach dem bisherigen Stand der Technik wird von L.W. 3?ung und K.S. In in dem Artikel "Maximum Likelihood Syntactic Decoding" beschrieben, der in der Zeitschrift "IEEE Transactions on Information Theory" im Juli 1975 im Band IT 21, Seite 423, veröffentlicht worden ist. Bei dem von diesen Autoren vorgeschlagenen Verfahren nimmt die Zahl der notwendigen Rechenoperationen mit der dritten Potenz der Anzahl der empfangenen Elementarsignale zu. Das erfindungsgemässe Verfahren erhöht die Geschwindigkeit, mit der die Signale verarbeitet werden, da die Anzahl der erforderlichen Rechenoperationen mit der Anzahl der empfangenen Elementarsignale lediglich linear zunimmt. Ausserdem ist das erfindungsgemässe Verfahren seguentiell und ermöglicht somit, die Entscheidung der tatsächlichen Trennung jederzeit zu treffen, was bei dem zitierten Verfahren nach dem bisherigen Stand der Technik nicht zu_trifft.

Das erfindungsgemässe Verfahren zur syntaktischen Trennung von Signalen knüpft an die dritte Art Trennverfahren an und

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Brief vom 3IaU _οίΓ Dlpl.-Ing. G. Schllebs

^an das Deutsche Patentamt München Patentanwalt

hat zum Ziel, ein Echtzeit-Trennverfahren vorzuschlagen, das sich auf Signale mit ganz allgemeinem Entwicklungsgesetz anwenden lässt und das auch für sehr lange, zu analysierende Signale keine grosse Speicherkapazität benötigt.

Das erfindungsgemässe, syntaktische Signaltrennverfahren beruht auf der iterativen Berechnung der Korrelationen zwischen dem empfangenen Signal und einer Folge von Merkmalen, die logischen lOlgegesetzmässigkeiten gehorcht. Man verfügt über eine gewisse Zahl von Merkmalen R-,, Rp, ····»" *L ^νοια Elementarsignalen und über ganz bestimmte Regeln für die logische Aufeinanderfolge dieser Merkmale. Das empfangene, zu analysierende Signal wird zu den Zeilen t-,, tp, ...., t. in eine Folge von Elementarsignalen E₁, Ep, ..., E. zerlegt, wobei das Elementarsignal E. das im Zeitintervall zwischen t. -, und t. empfangene Signal ist. Das erste Elementarsignal E₁ wird mit jedem der Merkmale verglichen, und zwar durch Berechnung von Vergleichsindizes I₁(J = 1, p), die ein Mass für die Korrelation sind, die zwischen dem ersten Elementarsignal E₁ und dem Merkmal R. besteht. Die Nummern der Merkmale j und die entsprechenden Vergleichsindizes I^ werden in einem ersten Speicherblock und im ersten Teil eines zweiten Speicherblocks gespeichert. Dann wird das. zweite Elementarsignal E« mit jedem der Merkmale verglichen, und zwar durch Berechnung von Vergleichsindizes I^, die ein Mass für die Korrelation sind, die zwischen dem zweiten Elementarsignal E₉ und dem Merkmal R. besteht. Die nummern der Merkmale j und die entsprechenden Vergleichsindizes iR werden anstelle dessen, was

Brief vom 3IaU ^S^ DlpL-Ing. Θ. Schllo&e

an das Deutsche Patentamt, München Patentanwalt

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sich vorher dort befand, im ersten Speicherblock gespeichert= Mit Hilfe der im ersten Speicherblock gespeicherten Elemente, die nur vom zweiten Elementarsignal abhängen, und mit Hilfe der im ersten Teil des zweiten Speicherblocks gespeicherten Elemente, die nur vom ersten Elementarsignal abhängen, berechnet man die Vergleichsindizes I^, Ip ₅ die zwischen dem empfangenen Signal (Folge E-, Ep des ersten und des zweiten empfangenen Elementarsignals) einerseits und den verschiedenen Folgen zweier Merkmale R. E. R., die nach

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den festgelegten Regeln für die logische Aufeinanderfolge von Elementarsignalen zulässig sind, andererseits bestehen, wobei gewisse Folgen von Merkmalen, die nach den Regeln für die logische Aufeinanderfolge von Elementarsignalen verboten sind, eliminiert werden«. Die Folgen der Nummern von Merkmalen (j? j¹) werden zusammen mit den entsprechenden Vergleichsindizes I^, li in einem zweiten Teil des zweiten Speicherblocks gespeichert und dann die im zweiten Teil des zweiten Speicherblocks gespeicherten Elemente anstelle der dort gespeichert gewesenen Elemente in den ersten Teil des zweiten Speicherblocks überführt und im zweiten Teil gelöscht.

Das Iterationsprinzip wird auch beim Eintreffen des dritten Elementarsignals E^ weiterverfolgt<» Das letztere \d.rd mit jedem der Merkmale verglichen, und zwar durch Berechnung von Vergleichsindizes li, die ein Mass für die zxcLschen dem dritten Elementarsignal E, und dem Merkmal R. bestehende Kor-

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Brief vom eiat< ^£ Dlpl.-Ing. G. Schllebs

^an das Deutsche Patentamt, Mönchfeii Patentanwalt

relation sind. Die Fummern der Merkmale j und die entsprechenden Vergleichsindizes werden anstelle dessen, was der erste Speicherblock zuvor enthielt, im letzteren gespeichert. Mit Hilfe der im ersten Speicherblock gespeicherten Elemente, die nur vom dritten Elementarsignal abhängen,und mit Hilfe der im ersten Teil des zweiten Speicherblocks gespeicherten Elemente, die nur vom ersten und vom zweiten Elementarsignal abhängen, berechnet man die Vergleichsindizes 1^, Io j 1 -ζ » die zwischen dem empfangenen Signal (Folge E., Eg E^ der drei ersten Elementarsignale) einerseits und den verschiedenen nach den Regeln der logischen Aufeinanderfolge zulässigen Polgen von drei Merkmalen R_. S. ι R. _r ι andererseits bestehen. Die Polgen von Nummern der Merkmale (j, j¹, j¹¹) und die entsprechenden Vergleichsindizes 1^, l| , ii werden im zweiten Teil des zweiten Speicherblocks gespeichert und dann diese Elemente anstelle der im ersten Teil des zweiten Speicherblocks gespeichert gewesenen Elemente in diesen ersten Speicherblockteil überführt und im zweiten Teil gelöscht. Wenn dieser dem dritten Elementarsignal entsprechende Iterationsvorgang abgeschlossen ist, kann bei Empfang des vierten Elementarsignals der folgende Iterationsvorgang beginnen.

Das Iterationsprinzip setzt sich bis zu dem Moment fort, in dem man das empfangene Signal tatsächlich abtrennen will und itn zweiten Speicherblock die Merkmalsfolge wählt, die dem stärksten bzw. dem schwächsten Vergleichsindex entspricht

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Brief vom -3Iafr *#*■ Dipl.-Ing. G. Schliebs

an das Deutsche Patentamt, Möncjen Patentanwalt

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(dem stärksten, wenn der Index ein .Ähnlichkeitsindex ist, und dem schwächsten, wenn es ein Unähnlichkeitsindex ist). Die gewählte Merkmalsfolge ist die dem empfangenen Signal ähnlichste, und das abgetrennte Signal wird bei Bedarf wiederhergestellt, indem man die entsprechenden Merkmale aneinanderfügt.

Das erfindungsgemässe, syntaktische Verfahren zur Trennung von Signalen, das auf dem oben beschriebenen Iterationsprinzip basiert, arbeitet mit dem Register "von Entwicklungsgesetzmässigkeiten eines Speicherautomaten, um die nach den syntaktischen Folgegesetzmässigkeiten zulässigen Merkmalsfolgen R. R., R.ι ι zu ermitteln und die "Vergleichsindizes

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Ιγ I^ IH zu. errechnen, die ein Mass für die Korrelation sind, die zwischen dem empfangenen Signal und diesen Merkmaisfolgen besteht.

Es sei hier daran erinnert, dass Speicherautomaten und Stapelautomaten wie folgt definiert sind: Ein Stapel- oder Speicherautomat ist eine Vorrichtung, die sich in einer gewissen Zahl von Konfigurationen befinden kann und die, durch ein Elementarsignal ausgelöst, von einer Konfiguration in eine andere übergehen oder in derselben Konfiguration bleiben kann, je nach dessen Entwicklungsgesetzmässigkeit. Eine Konfiguration eines Stapel- oder Speicherautomaten ist definiert durch einen Zustand q, des Automaten und durch ein Register m, von Symbolen des Speichers« Die Anfangskonfiguration des Automaten ist definiert durch den Zustand cu und

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Brief vom Blatt -^T- Qlpl.-Ing. Q. Schlief»

^an das Deutsche Patentamt, München Patentanwalt

s das Register m der Symbole des Speichers. Darüberhinaus muss der Automat einen Komplex von Endzuständen beherrschen, die in der Gesamtheit seiner Zustände enthalten sind. Eine Folge von Elementarsignalen wird als vom Automaten angenommen bezeichnet, wenn der Automat sich durch diese Folge, ausgelöst von seiner Anfangskonfiguration, zu einer Endkonfiguration entwickelt, die einem beliebigen der Endzustände entspricht. Andernfalls weist der Automat die Folge von Elementarsignalen als mit seiner Entwicklungsgesetzmässigkeit unverträglich zurück.

Nehmen wir das folgende Beispiel eines Stapelautomaten mit den beiden möglichen Zuständen q und q-, , die beide Endzustände sind, und sieben Symbolen - eo , - 2, -1, 0, + 1, + 2, + °o . Die Anfangskonfiguration ist definiert durch den Zustand O₁₀ und durch das Symbol ^ir0". Dieser Automat kann zwei Elementarsignale R₁ und R₂ empfangen, wobei R₁ beispielsweise das Nullsignal sein kann und Rp ein Nichtnull-Signal. Das Entwicklungsgesetz-δ des Automaten besteht aus den folgenden zehn Entwicklungsregeln:

δ (R₁ ; O₀, 0) = (q₀, - l) (l)

δ (R₂ J CL₀, 0) - (CL₁, + 1) (2)

δ (R₂ ; CL₁,+1) - Cq₁-,,+ 2) O)

δ (R₁ ; Ci₀₅-I) = (q₀, - 2) (4)

δ (R₂ ; Ci₁,+2) » Cq₁, + «») (5)

. δ (R₁ ; q_o,-2) = U₀, ,Γ⁰⁰). (6)

δ (R₂ j Ci₁, +«ο) = (Ci₁, +βο) (7)

δ (R₁ ; CL₁, + co) » (Ci₀, - 1) (8)

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^{Br!ef vor}" Blatt **■*-" DlpL-lng. Θ. ScJ₅IIeSs*

^an das Deutsche Patentamt, München Patentanwalt

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(R₂ ; Q₀, -Qo ) - Ca₁, + ι) (ίο)

Ist das erste Elementarsignal R-, , so verlangen die Entwicklungsregeln (l), (4-) und (6) des Automaten, dass die Folge aus drei Signalen R-, bestehen muss, um angenommen zu werden. Der Automat befindet sich dann in der Konfiguration (q_Q, -»), und die Regeln (9) und (10) gestatten, dass die Folge entweder weiterhin aus drei Signalen R-, besteht oder dass sie ein Signal Rp enthalte Im letzteren lalle verlangen die Regeln (3) und (5)? dass drei Signale Rp nacheinander aufeinanderfolgen. Dann befindet sich der Automat in der Konfiguration (q, , +co ), und die Regeln (7) und (8) gestatten, dass die Folge entweder weiterhin aus Signalen Ro besteht oder dass sie ein Signal R-, umfasste Ist dagegen R~ das erste Elementarsignal, so verlangen die Regeln (2), (3)? (5) und (7), dass drei oder mehr Signale R₂ aufeinanderfolgen, dann verlangen die Regeln (8), (4), (6) und (9)? dass drei oder mehr Signale R-, aufeinanderfolgen. Man sieht also, dass das Entwicklungsgesetz des als Beispiel benutzten Stapelautomaten, das.durch die zehn Vorschriften (l) bis (10) definiert ist, den Regeln der logischen Aufeinanderfolge von Elemen= tarsignalen entspricht, die nur Folgen zulassen, die aus aufeinanderfolgenden Gruppen aus mindestens drei identischen Elementarsignalen bestehen«

Damit das erfindungsgemässe, syntaktische Signaltrennverfahren verständlicher wird, soll es anhand der beigefügten Zeich-

Brief vom Blatt ->££- Dlpl.-Ing. G. Schllebs

CC· —

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nungen eingehend beschrieben werden, wobei die Zeichnungen folgendes darstellen:

Fig. 1 zeigt bei (A) und (B) die Regeln für die Anordnung in den Tabellen I und II und bei (C) dieselben Regeln für die Tabelle I', die ein Sonderfall von Tabelle I ist;

!"ig. 2 und I¹Ig. 3 entsprechen Funktionsablaufdiagrammen der Berechnungen, die bei der ersten bzw. der zweiten Iteration durchzuführen sind;

Fig. 4- bis I¹Xg. IO zeigen, wie die Tabellen I und II während der ersten und zweiten Iteration gefüllt werden, und zwar für den Fall des Stapelautomaten, der den Entwicklungsregeln Gl. (1) bis Gl. (10) folgt;

Fig. 11 zeigt die Form eines Signals, das bei einer Antennenabtastung erhalten wurde, wobei sich das Ziel beinahe in der Richtung α befindet;

Fig. 12 ist ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens für den Fall der Verarbeitung von durch Abtastantennen empfangenen Signalen; ·

.Fig* 13 stellt das Funktionsablaufdiagramm bei mit der Vorrichtung nach Fig. 12 durchgeführten Berechnungen dar;

Fig. 14 zeigt die Tabellen I bzw. II während der (j+l)-ten Iteration der mit der Vorrichtung von Fig. 12 durchgeführten Berechnungen bei (A) bzw. bei (B); Fig. 15 zeigt die Rücklaufsignale einer Radaranlage, die für ein Ziel im Abstand d drei verschiedenen Wiederholungsperioden entsprechen; und

Fig. 16 stellt die Signale von Fig. 15 in "zusammengeklappter Form» dar.

Brief vom Blatt -SgZL. DIpl.-lng. G. Schllebs

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Das erfindungsgemässe, syntaktische Signa!trennverfahren beruht auf einer iterativen Methode der Berechnung von Vergleichsindizes und auf der Einordnung dieser Indizes in zwei Speicherblöcke, und zwar nach genau festgelegten Ein-Ordnungsregeln, die in den beiden Tabellen (A) und (B) von Fig. 1 angegeben sind.

Wird ein Elementarsignal E empfangen, so werden die Vergleichsindizes IJjJ für j = 1, 2, ... ρ zwischen dem empfangenen Elementarsignal und den Merkmalen R. berechnet. Wir

haben angenommen, dass es ρ Merkmale gibt, und wenn nun die Vergleichsindizes Ähnlichkeitsindizes sind, so definiert man eine Gesamtheit von ρ Zahlen (d-,, do, .... d ) als die nach absteigenden Werten geordnete Folge der ρ lhnlichkeitsindizes IJjJ. Handelt es sich um Unähnlichkeits-Indizes, so ist

D OC

die Gesamtheit von ρ Zahlen (d-,, d_?, .... d ) als die nach aufsteigenden Werten geordnete Folge der Unähnlichkeitsindizes definiert. Weiterhin bestimmt man eine Gesamtheit von ρ Zahlen (s-, , S₀₅ ···· s ) mit Hilfe der Beziehung s. = i,

λ. d. y j

wenn d. « I^ für g = 1, ... p. Es ist auch möglich, die Gesamtheit (cL, d₂, .... d ) einfach mit Hilfe der identischen Folge der Vergleichsindizes (I_n,, I₁T .... If,) zu definieren,

OC OC OC

wobei dann die Gesamtheit (s-,, s_?, . ....s ) einfach die Folge (1, 2, .... p) ist und die Tabelle I von Fig. 1 identisch mit der Tabelle I¹ ist.

Im allgemeinen ist es jedoah günstiger·, die Vergleichsindizes nach auf- oder absteigenden Werten zu ordnen, denn dann kann

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Brief vom Blatt -J^" Dlp!.-!ng. G. Schliche

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man bei den nachfolgenden Berechnungen einen Teil der Tabelle I unberücksichtigt lassen, für den die Vergleichsindizes ausreichend klein (oder gross) sind. Insbesondere ist es dann vorteilhaft, die Vergleichsindizes zu ordnen, wenn die Zahl ρ der Merkmale so gross ist, dass es einen beträchtlichen Zeitgewinn darstellt, wenn man einen Teil von Tabelle I unberücksichtigt lassen kann.

Im folgenden soll angenommen werden, dass die Gesamtheit (dl, dp, .... d) geordnet wird.

Die geordneten, bestimmten Vergleichsindizes (d-^, d£, d ) und die Nummern der entsprechenden Merkmale s-,, Sp, ···· s ) werden so in den ersten Speicherblock eingeordnet, wie dies Tabelle I von Fig. 1 zeigt, und zwar anstelle der gleichen Daten für das vorhergehende Elementarsignal E ■, , wenn wir uns mitten in einer Iteration befinden. Tabelle II von Fig. 1 enthält eine Zeilenzahl, die gleich der Anzahl Zustände des Speicherautomaten ist, dessen Entwicklungsgesetz die Regeln der logischen Aufeinanderfolge der Elementarsignale wiedergibt, die man sich auferlegt hat. In Fig. 1 handelt es

. sich um (n+l) Zustände, die mit ^₀, q-p q_n bezeichnet

sind. Tabelle II ist in zwei Teile unterteilt, von denen der erste den Daten aller vorhergehenden Iterationen entspricht, und der zweite den Daten, die im Verlaufe der gegenwärtigen Iteration mit Hilfe der in Tabelle I. und im ersten Teil der Tabelle II gespeicherten Resultate berechnet wurden. Die Grossen S_Q, S₁, S sind die Folgen der Merkmalsnummern,

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ZS

Brief vom Blatt -&5~ Dlpl.-Ing. G. Schllebs

an das Deutsche Patentamt, München Patentanwalt

und die entsprechenden Merkmalsfolgen selbst lassen den Speicherautomaten von seiner Anfangskonfiguration in die Konfigurationen (q_Q, m_Q), Cg₁, Ui₁), (q_n, m_n) übergehen. Wie oben erklärt, sind die Grossen q , q-,, ... q die möglichen Zustände des Speicherautomaten und die Grossen m , m-, , ... m die Symbolregister des Speichers des Automaten. Die Grossen D_Q, D₁, .... D^ sind die Vergleichsindizes zwischen dem empfangenen Signal und den Merkmalsfolgen, die durch die Grossen S_Q, S₁, S_n definiert

sind. Beispielsweise geht aus der zweiten Zeile des ersten Teils von Tabelle II, Fig. 1, hervor, dass die durch die Merkmalsnummernfolge S-, bestimmte Merkmalsfolge den Speicherautomaten von der Anfangskonfiguration in die Konfiguration (q.-,, m-,) bringt, und weiterhin geht aus ihr hervor, dass diese Merkmalsfolge mit dem empfangenen Signal durch den "Vergleichsindex D₁ verknüpft ist. Der zweite Teil von Tabelle II, 3fig. 1, enthält mit einem Strich gekennzeichnete Grossen, die die gleiche Bedeutung wie im ersten Teil haben, jedoch für eine nachfolgende Iterationsetappe gelten, d.h., die· Merkmalsnummernfolgen S', S-J, .... S' enthalten eine Merkmalnummer mehr als die Merkmalsnummernfolgen S_Q, S-,,

Die erste Zeile des zweiten Teils der Tabelle II wird ausge- ι füllt, indem man unter der Gesamtheit der möglichen Konfigurationen (ch-» m, ) des ersten Teils von Tabelle II diejenige ermittelt, die, durch ein beliebiges der Merkmale mit der Hummer s. (j » 1, 2, ... p) der Tabelle I ausgelöst, zum Zu-

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Brief vom Blatt -%&- Olpl.-Ing. G. Schllebs

^an das Deutsche Patentamt, München Patentanwalt

stand q mit einem extremen Vergleichsindex D' (dem grössten, wenn die Vergleichsindizes Ähnlichkeits-Indizes sind und dem kleinsten, wenn es sich um Unähnlichkeits-Indizes handelt) führt.

Die i-te Zeile des zweiten Teils von Tabelle II wird ausgefüllt , indem man unter der Gesamtheit der möglichen Konfigurationen CpJ₅-V ^mv) «3-ös ersten Teils von Tabelle II diejenige ermittelt, die, durch ein beliebiges Merkmal mit der Nummer S-i (ü - 1» ..... p) aus Tabelle I ausgelöst, zum Zustand q.

mit einem extremen Vergleichsindex D! führt.

Es soll nun anhand von Fig. 2 und Fig. 3 detailliert beschrieben werden, wie die Tabellen I und II, Fig. 1, ausgefüllt werden. Fig. 2 und Fig. 3 sind Funktionsablaufdiagramme der Berechnungen, die bei den ersten beiden Etappen des Iterationsprozesses ausgeführt werden müssen. Bei der ersten Iteration ist der Funktionsablauf anders als bei den anderen Iterationen, weil bei der ersten der Rechenvorgang durch Ausfüllen des ersten Teils der Tabelle II erst eingeleitet werden muss. Fig. 2 zeigt, dass beim Empfang des ersten Elementarsignals E, die Merkmalsnummern s-,, Sp, .... s und die Vergleichsindizes d-,, d₂, ..... d nach der Einordnungsmethode der Tabelle I, die anhand von Fig. 1 (A) erläutert wurde, in einen ersten Speicherblock eingeordnet werden.

Dann erfolgt die Berechnung in zwei ineinandergreifenden Schleifen, die eine für den laufenden Index i = 0, i, .... n, der den Zuständen cu, q-, , q des Automaten entspricht

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Brief vom Blatt -\pC Dlpl.-Ing. G. Schllebs

an , tvj_tt>j-j_j- λ/γ·· ι Patentanwalt

das Deutsche Patentamt, München

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und damit den auszufüllenden Zeilen von Tabelle II, und die

andere für den laufenden Index j « 1, 2, ρ, der den

Merkmalsnummern s-, , Sp, s der Tabelle I und damit den

Zeilen der Tabelle I entspricht. Zum Ausfüllen der Zeile q. des ersten Teils von Tabelle II prüft man, indem man den Index j der Merkmalsnummern durchlaufen lässt, welches Merkmal R die Anfangskonfiguration (q , m ) des Speicherauto-

S · OO

<J

maten in eine durch den gegebenen Zustand q. und durch ein beliebiges Register m. von Speichersymbolen definierte Konfiguration übergehen lässt. Wird ein Merkmal R gefunden, so ordnet man in die Zeile q. des ersten Teils der Tabelle II die Grossen d., s-, m. ein, die dem Yergleichsindex des ersten Elementarsignals E-. mit dem Merkmal R , bzw. der

1 s_d.

Nummer des Merkmals R bzw. dem Register m. der Speicher-Symbole entsprechen. Ist ein derartiges Merkmal R gefunden

³J worden, so strebt man nicht danach, weitere davon zu finden, sondern man verlässt die Schleife für den Index j, ohne sie bis zum Ende zu durchlaufen. Die Tatsache, dass man das erste Merkmal R beibehält, das von der Konfiguration (q_Q, m_o)

zur Konfiguration Cq₁, m.^) führt, hängt mit der Tatsache zusammen, dass die Vergleichsindizes d-,, do₅ .... d in der Tabelle I in auf- oder absteigender Reihenfolge geordnet sind, je nachdem, ob es sich um Ihnlichkeits- oder um Unähnlichkeits-Indizes handelt..

Die Schleife für den Index i ermöglicht es, alle Zeilen des ersten Teils von Tabelle II auszufüllen«

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Brief vom Blatt -ISr- Dlpl.-Ing. G. Schllebs

an das Deutsche Patentamt, München Patentanwalt

Fig.. 3 ist das lunktionsablaufdiagramm der zweiten Iteration und gilt dann auch für alle anderen Iterationen mit Ausnahme der ersten, bei der der Iterationsprozess gestartet werden muss. Wird das zweite Elementarsignal Ep empfangen, so ordnet man die Merkmalsnummern s-,, s₂? ··· s und die Vergleichsindizes d_1? d₂, .... d für dieses zweite Elementarsignal nach dem Ordnungsverfahren der Tabelle I in den ersten Speicherblock ein, wo sie anstelle der dort vorher gespeichert gewesenen Grossen gespeichert werden.

Dann erfolgt die Berechnung in drei ineinandergreifenden Schleifen für den laufenden Index i = 0, 1, .... η der Eingangszustände des Automaten, d.h. die Zeilen des zweiten Teils der Tabelle II, bzw. für den laufenden Index j = 1, 2, ρ der Merkmalsnummern s-,, s₂i ···· s , d.h. für die

Zeilen der Tabelle I, bzw. für den laufenden Index k - 0,

1, η der Ausgangszustände des Automaten, d.h. die Zeilen des ersten Teils der Tabelle II. Zum Ausfüllen der Zeile q. des zweiten Teils von Tabelle II werden die zweite und die dritte Schleife auf der Suche nach einer Regel durchlaufen, die unter der Wirkung eines Merkmals R den Automaten, von der Konfiguration (g^., m_fc) in eine Konfiguration übergehen, lässt, die durch den gegebenen Zustand q^ und durch ein beliebiges Symbolregister m. festgelegt ist. Beim kompletten Durchlaufen der zweiten Schleife (für j) u&ä- äer dritten Schleife, können gegebenenfalls mehrere Möglichkei-

j.

ten gefunden werden, zum gegebenen Zustand q. zu gelangen.

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J*

Brief vom Blatt -Jr?- Dlpl.-Ing. G. Schllebt

das Deutsche Patentamt, München

Patentanwalt

Dann wird jede neue Möglichkeit anhand der Vergleichsindizes mit der verglichen, die in der Zeile q. des zweiten Teils von Tabelle II bereits gespeichert ist. Ist die neue Möglichkeit durch einen höheren Ihnlichkeitsindex oder einen niedrigeren Unähnlichkeitsindex als die bereits gespeicherte Möglichkeit gekennzeichnet, so werden die der neuen Möglichkeit entsprechenden Grossen anstelle derjenigen der alten Möglichkeit in den der Zeile q. des zweiten Teils von Tabelle II entsprechenden Speichern gespeichert. Ist dagegen die neue Möglichkeit durch einen niedrigeren Ähnlichkeits-Index oder einen höheren Unähnlichkeits-Index als die bereits gespeicherte Möglichkeit gekennzeichnet, so werden die bereits gespeicherten, der alten Möglichkeit entsprechenden Grossen im Speicher behalten.

Das vollständige Durchlaufen der ersten Schleife für den laufenden Index i der Zeilen des zweiten Teils der Tabelle II ermöglicht es, ihn vollständig auszufüllen. Man ersetzt dann den Inhalt des ersten Teils von Tabelle II durch den Inhalt des zweiten Teils und löscht den Inhalt des zweiten Teils.

Das Funktionsablaufdiagramm Ifig. 3 gilt auch für sämtliche folgenden Iterationen.

Bei der Fig. 3 ist im zweiten Teil der Tabelle II angenommen, dass die Vergleichsindizes zwischen dem empfangenen Signal und der entsprechenden Merkmalsfolge auf additivem Wege

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Brief vom Blatt -£O- Dlpl.-Ing. G. Schliebs

_an Patentanwalt

das Deutsche Patentamt, München

zustandekommt, d.h., dass der in Tabelle II, Fig. 1, mit D! bezeichnete Korrelationsindex gleich D-, + d. ist. Diese

J- -Li- ^J

Additivität der Korrelationsindizes ist jedoch nur als Beispiel angeführt und kann durch jede andere Rechenregel zur Bestimmung dieser Indizes ersetzt werden.

Nach einer gewissen Zahl von Iterationen - beispielsweise zehn - konvergiert der Prozess im allgemeinen in dem Sinn, dass die in Tabelle II verbleibenden Folgen von Merkmalsnummern alle mit demselben ersten Merkmal beginnen, nach der folgenden Iteration mit demselben ersten und zweiten Merkmal und noch eine Iteration weiter mit denselben ersten drei Merkmalen, und so fort. Man kann also nach einer Verzögerung, verursacht durch die Zeit, die erforderlich ist, damit der Prozess zu konvergieren beginnt, der dem empfangenen Signal ähnlichsten Folge von Merkmalen sicher sein. Man kann aber auch in Echtzeit jederzeit die dem empfangenen Signal ähnlichste Merkmalsfolge herausziehen, indem man aus Tabelle II diejenige Folge auswählt, die den höchsten .Ähnlichkeits-Index oder den niedrigsten Unähnlichkeits-Index hat. Bei Bedarf wird das abgetrennte Signal wieder zusammengesetzt, indem man die Merkmale der ausgewählten Folge aneinanderreiht. Das abgetrennte Signal kann vom empfangenen Signal subtrahiert werden, wodurch im verbleibenden Rauschen ein zweites Signal zu Tage treten kann.

Die Fig. 4- bis Fig. 10 zeigen, wie die Tabellen I und II während der in Fig. 2 und Fig. 3 beschriebenen ersten und

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Brief vom Blatt ~y?~ Dlpl.-Ing. G. Schllebs

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zweiten Iteration ausgefüllt werden, wenn es sich, um den bereits erwähnten Stapelautomaten handelt, dessen Entwicklungsgesetzmässigkeit durch Gl. (1) bis Gl. (10) festgelegt ist. Wie bereits erläutert, kann sich dieser Stapelautomat unter der Wirkung zweier Merkmale R-, und R^ ändern, bei denen es sich beispielsweise um Signale unterschiedlicher Frequenz handeln kann. Dann können die Ihnlichkeits-Indizes eines Elementarsignals mit den Merkmalen R-, und Rp die Ausgangsleistungen zweier, den Frequenzen der Merkmale angepasster Filter sein. Der Stapelautomat umfasst zxirei Zustände q und q-, und die sieben Symbole - co , -2, -1, 0, +1, +2, + oo . Die Anfangskonfiguration ist die Konfiguration Cq₀> O). Bei Empfang des ersten Elementarsignals E-, sollen die

1 P
A'hnlichkeits-Indizes I, und If mit den Merkmalen R₁ und R₂

1 P einen solchen Wert haben, dass I-. ■< I-, . Dann setzt man

2 1
d-, = I-, , dp = I-, , s-, =» 2 und Sp = 1· Diese, dem ersten Elementarsignal entsprechenden Werte d·, , dp, s-j_, Sp werden in die Tabelle I, Fig. 4-, eingeordnet. Nach dem Funktionsablaufdiagramm Fig. 2 ist der laufende Index i = O, 1, der den Zuständen q und q.-, des Automaten sowie den auszufüllenden Zeilen der Tabelle II entspricht, zunächst gleich 0„ Der laufende Index j = 1, 2, der den Merkmalsnummern s, und So und damit den Zeilen von Tabelle I, Fig„ 4, entspricht, ist zunächst gleich 1. Die Suche nach der Vorschrift "Kann das Merkmal R = R₀ den Automaten veranlassen, von der An-

^sl *

fangskonfiguration in den Zustand q^ überzugehen?" ist negativ. Dann nimmt der laufende Index j den Wert 2 an, und die

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^Br'ef vom Blatt "«?" Olpl.-Ing. G. Schllebs

^V das Deutsche Patentamt, München Patentanwalt

■-2838ΪΤ5-

Sache nach der Vorschrift "Kann das Merkmal R -""It₁ den Automaten veranlassen, von der Anfangskonfiguration in den Zustand q_Q überzugehen?" hat ein positives Ergebnis, wobei die Eingangskonfiguration nach Gl. (1) (q , - 1) ist. Die Zeile α des ersten Teils der Tabelle II, Fig. 5, füllt

1
sich dann gemäss der Darstellungsweise von Tabelle II, !Fig.

1 und !Fig. 2, mit den drei Werten D_Q = d₂ = I₁ ," S_Q" = S₂ = = 1 und m = - 1. Dann nimmt der Index der Zeilen der Tabelle II den Wert dann i = 1 an. Der Index der zweiten Schleife j ist gleich 1, und die Suche nach der Vorschrift "Kann das Merkmal E = R₀ den Automaten veranlassen, von der Anfangs-

konfiguration in den Zustand q-, überzugehen?" hat ein positives Ergebnis, wobei die Eingangskonfiguration (q-,, + 1) ist. Zeile q-, des ersten Teils von Tabelle II, !Fig. 6, füllt sich dann mit den drei Werten

D₁ a d_x = I₁ , S₁ = S₁ = 2 , TU₁ = + 1.

Wie die !Fig. 2 zeigt, verlässt man die Schleife für 3, sobald die Zeile q-, ausgefüllt ist.

Wenn das zweite Elementarsignal Ep empfangen wird, werden seine Ihnlichkeits-Indizes It und Ip berechnet, und wir nehmen an, dass Ip^ Ip ist. Man setzt dann

1 2
^l ~ ^I2 ' ^d2 ~~ ^2. ' ^s 1· ⁼ ^ ^¹"³" ^S2 ~ ^'

und diese Werte werden in Tabelle I, Pig. 7, eingeordnet. Nach S¹Ig. 3 entspricht der laufende Index i = O der Ausfüllung von Zeile q des zweiten Teils von'Tabelle II, !Fig. 8.

I: ■

Mit j = 1 und k = O hat die Suche nach der Vorschrift "Kann

das Merkmal R = R-, den Automaten veranlassen, von der ^sl ^L

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Brief vom Blatt ^S-O- PlpHng. G. Sa'aüelsa

*" das Deutsche Patentamt, München ^aen

Konfiguration (q^, m^) = (q_Q, - 1) in den Zustand aüberzugehen?" nach Gl. (4) ein positives Ergebnis; die Eingangskonfiguration ist (q₀, - 2)= Man schreibt also in die erste Zeile des zweiten Teils von Tabelle II, I¹Xg₀ 8, die folgenden Grossen ein:

^Do - ^Do ^{+ d}l - ¹I ⁺ A ' ^So - ^So · ^sl - ¹^ ' ^m'o - - ² Die Indizes der Schleifen nehmen die Werte j = 2 und k = 0 an, für die die Suche nach der Vorschrift negativ ausfällt. Die Indizes der Schleifen nehmen dann die Werte i = 1, j =» = 1, k = 0 an, wobei der Wert i = 1 der Ausfüllung der zweiten Zeile des zweiten Teils von Tabelle II entspricht. Die Suche nach der Vorschrift fällt negativ aus; die Indizes der Schleifen nehmen die Werte j =1, ka'l und dann die Werte j s 2, k = 0 an, für die die Suche nach der Vorschrift noch immer negativ ausfällt. Die Schleifenindizes nehmen dann die Werte j = 2, k = 1 an, und nun führt die Suche nach der Vorschrift gemäss Gl. (3) zu einem positiven Ergebnis, wobei (q-, , + 2) die Eingangskonfiguration ist» Die zweite Zeile des zweiten Teils der Tabelle II ergänzt sich dann (S¹Xg. 9) mit den Grossen

^Di ^{= D}l ^{+ d}2 ^{= 1}I ^{+ 1}I ' ^si ^a S₁ S₂ » 2,2 und m| =* + 2. Wenn Tabelle II, S¹Xg. 9? gefüllt ist, wird der zweite Teil in den ersten Teil überführt und wird geleert, wie das S¹Xg. 10 zeigt. Am Ende dieser beiden Iterationen sind BqRt oder ' Rp^R? ^~^{e vor}S^eschlagenen Polgen. Wäre die Abtrennung des , Signals aber nach dem eingangs beschriebenen zweiten Signaltrennverfahren, also durch eine unabhängige "Trennung jedes Elementarsignals, erfolgt, so wäre 1^% ^⁰ abgetrennte

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Folge gewesen, was nach, den Regeln für die logische Aufeinanderfolge unzulässig ist.

Eine vorzugsweise Ausfuhrungsform des erfindungsgemässen Verfahrens bezieht sich auf die Verarbeitung von mit einer Abtastantenne empfangenen Signalen. Eine Abtastantenne mechanischer oder elektronischer Art liefert nach Demodulation am Ende jedes Abtastvorganges ein Signal der in der KLg. 11 dargestellten Art, wobei das Ziel sich in der Richtung α befindet. Die Signale des Typs des in der Fig» 11 dargestellten, die nach jeder Abtastung erhalten werden, werden als Elementarsignale angesehen, auf die man das erfindungsgemässe Trennverfahren anwenden kam»

Die Merkmale R-,, Rp, .... R» die man zur Verarbeitung der mit Abtastantennen empfangenen Signale erzeugt oder speichert, sind die Signale, die man ohne Rauschen am Ende einer Abtastung beobachten würde, und zwar in Gegenwart eines Ziels mit der Amplitude Eins, das sich in einer der vorbestimmten Richtungen Θ,, 9p, „..«■> Q befindete Beispiels-• weise soll angenommen werden, dass die Abtastantenne eine Länge vom zehnfachen der benutzten Wellenlänge hat, dass sie einen Sektor von 60° erfasst und dass die Breite der empfangenen Elementarsignale auf halber Höhe in der Grössenordnung von 6° liegt» Will man nun mit Hilfe des erfindungsge= masses. Srenmrerfahrens die Bestimmung des Hinkeis α um eineu lalstor 60 verbessern, so ist man berechtigt, anzunehmen, dass die vorbestimmten Eichtungen ©,, ©p, _o <, ο _{o o} © der Merk-

000111

■3i

Brief vom Blatt -£?)- 3IpI.-lng. G. Schllebs

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male den gesamten Sektor von 60° in Sprüngen von einem zehntel Grad erfassen. Wir haben dann mit etwa 600 verschiedenen Merkmalen zu rechnen, und es wird sich in diesem Fall empfehlen, die Merkmale zu speichern«

Wir wollen annehmen, dass die vorbestimmten Richtungen θ-, ,

ö der Merkmale gleichmässig auf den Abtastsek

tor der Antenne verteilt sind und wollen den Abstand zwischen zwei benachbarten Richtungen mit üθ bezeichnen. Diese Annahme ist zwar nicht notwendig, jedoch erleichtert sie das Erfassen des Problems» Wenn nun für drei aufeinanderfolgende Abtastungen mit der Dauer von jeweils üt die Richtungen des Ziels, dessen Winkelstellung sich mit der Zeit ändert, mit θ , O_n und 0 bezeichnet werden, so sind die Win-OC ρ γ

kelgeschwindigkeiten gegeben durch

9k - -&—* = ( β - α ) ff (11)

^ß - C υ - 3 ) 4f (12)

und die Winkelbeschleunigung ist gleich

_e. . ₌ Y P = (γ-β)-(Ρ-α) fÄ- ₂ (13)

^γ At L J (it)²

Im allgemeinen ist die Hinkelbeschleunigung des Ziels, bezogen auf die Antenne, begrenzt, und man kann annehmen, dass ihr Absolutwert unter einer gegebenen Maximal=¥inkelbeschleu= nigung % liegt ο Diese Einschränkung hinsichtlich der Hinkelbescnleunigung der Ziel© führt au logischen Regeln für die Aufeinanderfolge} ai© man in ©in© EntTd-cklungsgesetzmässig=·

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^atT das Deutsche Patentamt München Patentanwalt

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keit eines Speicherautomaten übersetzen kann. Die Konfigurationen des Speicherautomaten·sind bestimmt durch die von der Winkelstellung O, abhängigen Zustände q^ und durch Register von Speichersymbolen m._T die von der Winkelgeschwindigkeit Θ' abhängig sind, wie beispielsweise

Oi ■* y«i LOXCL TSLt ·-* wn " L 'λ

Im Fall dreier aufeinanderfolgender Abtastungen mit den

Richtungen θ , Q_a und 0_Λ bedingt die Einschränkung für die u, ρ T-

Winkelbeschleunigung, dass der Automat nur dann von der Konfiguration (q« = ©o, mg = β - α) in die Konfiguration (q = = θ_γί in = γ - ß) übergehen kann, wenn die Bedingung

_{vß 2}

worin Ή eine durch — definierte Grosse ist,

ix «*

erfüllt ist.

Man baut einen Speicherautomaten, der so viele Zustände hat, wie es verschiedene Richtungen gibt (was erforderlich macht, dass in den !"unktionsablaufdiagrammen ELg. 2 und !ig. 3 D- ^β ρ - 1 ist) und dessen Entwicklungsregeln folgenden Typs sindi

δ (R_s>, ©_k , m_k) - (O₁ , m| - i - k) (15}

wenn s. ■ i und wenn I i - k - m. j ^ N, indem man die für die Gleichungen (1) bis (10) benutzte Schreibweise anwendet. Diese Entwicklungsregeln drücken die Tatsache aus, dass ein Merkmal R. den Automaten veranlassen kann, vom Zustand Θ, in den Zustand Θ. überzugehen, wenn die Winkelbeschleunigung dem absoluten Wert nach unter der maximalen Winkelbesehleu-

1/.000-0:

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an das Deutsche Patentamt, München F-atentanwait

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nigung T liegt.

Das erfindungsgemässe, syntaktische Signaltrennverfahren wird also für das Problem der Verarbeitung von mit Abtastantennen empfangenen Signalen durch eine Vorrichtung realisiert, die aus einem Speicherautomaten besteht, der mehrere Zustände umfasst, deren Anzahl höchstens gleich der Zahl verschiedener, vorbestimmter Richtungen Θ, , Q^, °... θ von Merkmalen E-., Sp, .... B. ist und dessen Entwicklungsregeln durch Gleichung (15) festgelegt sind, d.h.. einem Automaten, der,durch ein Merkmal E. ausgelöst, von der Konfiguration (θ, , τη, ) zur Konfiguration (9. , m! « i - k) übergeht, vorausgesetzt, dass j mi - m, I höchstens gleich der

I ι -K-I

gegebenen Zahl N ist.

Wie man sieht, fordern die Entwicklungsregeln (15)» dass der Index des Eingangszustandes gleich dem Index des Merkmals sein muss, das den Übergang in diesen Zustand auslöst. Die Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens wird also dadurch deutlich vereinfacht, dass die Schleifen für i und j zu einer einzigen verschmelzen, so dass i =* j« Dann braucht man auch nicht mehr ausdrücklich über das Eegister der Entwicklungsregeln (15) zu verfügen, das sehr lang sein kann, und man kann den Speicherautomaten durch eine einfache Prüfung ersetzen, bei der I m! - m, I mit Ή vergli-

ο X Ja. B

chen xd-rd. Diese vorzuziehende Ausf uhrungsform läuft darauf hinaus, im Funktionsablaufdiagramm von 3?ig_o 2 und Eig. 3 den Block "Suche nach einer Vorschrift des ü^ps s.₉ q^,

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an τ -η _l_ ι -n j_ j- j_ i\,T·· ι Patentanwalt

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m, —^ q. , m! beliebig durch, einen Block "Vorzeichen von j m! - m, ( - Ή mit m! ■ i - k" zu ersetzen. Ist das Vorzeichen positiv, so geht es von der KEIN-Seite nach k = k + 1; ist das Vorzeichen negativ oder Null, so geht es zur JA-Seite , und die Einordnung von Tabelle II verläuft wie gewöhnlich.

I¹Ig. 12 ist ein Blockschaltbild, das eine Vorrichtung zeigt, mit der das erfindungsgemässe Verfahren im Fall der Verarbeitung von mit einer Abtastantenne empfangenen Signalen vorzugsweise durchgeführt wird.

Eine Abtastantenne 1 schickt ein Signal in einen Decoder 2 und ein Integrationsglied 3> an. dessen Ausgang ein zeitabhängiges Elementarsignal E abgegeben wird» Dieses Elemen-

OC

tarsignal E gelangt an einen der Eingänge eines Korrelators 4-. Ein Merkmalsgenerator oder ein die Merkmale enthaltender Speicher 5 legt die verschiedenen Merkmale nacheinander an den anderen Eingang des !Correlators 4, der an seinem Ausgang Korrelationssignale abgibt, die den Korrelationsinaizes des verarbeiteten Elementarsignals E und der verschiedenen Merkmale entsprechen, die vom Merkmalsgenerator erzeugt werden oder im Merkmalsspeieher 5 gespeichert sind« Die den Korrelator 4 verlassenden Signale gelangen in eine Sortiervorrichtung 6 und dann in eine Vorrichtung 7 zum Einordnen der sortierten Signale»

Ber in der Sortiervorrichtung 6 durchgeführte Sortiervorgang umfasst gegebenenfalls zwei verschiedene Operationen, näm-

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Brief vom Blatt -"äPF*· 2Ipl.-lng. G. Scfillebs

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lieh Ordnen und Auswählen; beim Ordnen werden die Eorrelationsindizes in der Folge abnehmender Werte geordnet und beim Auswählen von der Gesamtheit der Eorrelationsindizes nur derjenige Teil behalten, der den höchsten Korrelationsindizes entspricht. Beispielsweise können von den 600 Merkmalen entsprechenden 600 Eorrelationsindizes nach der Auswähloperation nur die 100 höchsten Korrelationsindizes übrigbleiben.

Die Einordnungsvorrichtung 7 schickt die Einlesebefehle für die sortierten Daten nach den Einlesevorschriften von Tabelle I, Fig. 1, in einen Einlesespeicher 8. Die im Einlesespeicher8 gespeicherten Daten sind die Merkmalswinkel Q ,

^sl θ , .α ο = .ο, und die von der Sortiervorrichtung 6 aussor-

^S2
tierten Korrelationsindizes d-, , dp? <>. -.. Wenn nach dem

Sortiergang nur 100 Korrelationsindizes übriggeblieben

sind, hat Tabelle I anstelle von 600 nur 100 Zeilen, und in dieser Form ist sie in Figo 14 dargestellt.

Ein Spezialprozessor 9? der das erfindungsgemässe Verfahren in die Praxis umsetzt, enthält ausser der Sortiervorrichtung 6 und der Einordnungsvorrichtung 7 eine Vorrichtung zum Berechnen von Vereinbarkeit und Einordnung 10= Diese Vorrichtung 10 führt die Berechnung der Ausfüllung der Tabelle II nach dem erfindungsgemässen Verfahren durch= Wenn die Einordnungsvorrichtixng 7 das Einlesen in den Einlesespeicher 8 beendet hat, löst sie die Vorrichtung 10 aus, die die im Speicher 8 und in einem ersten Teil 12 eines Einlese-

vom Blatt -^- DrpWng. G. Schllebe

^an das Deutsch.© Patentamt, Münch.en Patentanwalt

Speichers 11 enthaltenen Daten liest. Der Ausgang der Vorrichtung IO ist mit einem zweiten Teil 13 des Einlesespeichers 11 verbunden. Die mit der Vorrichtung 10 errechneten Daten werden in den zweiten Teil 13 des Einlese-Speichers 11 eingespeichert, und zwar nach Einlesevorschriften, die denen der Tabelle II entsprechen. Ein Abtrenner 14-ist mit dem Einlesespeicner 11 verbunden und kann jederzeit ausgelöst werden, um das empfangene und analysierte Signal tatsächlich abzutrennen.

Die Vorrichtung 10 zum Berechnen von Vereinbarkeit und Einordnung führt die Berechnungen nach dem Funktionsablaufdiagramm von Fig. 13 dann durch, wenn das erfindungsgemässe Verfahren eher als mit einem Speicherautomaten durch, eine Prüfung auf den Wert von | m! - τη, | realisiert wird. Beispielsweise beträgt in Fig. 13 die Anzahl der von der Sortiervorrichtung 6 für die Tabelle I übriggelassenen Zeilen 100; damit hat auch der zweite Teil von Tabelle II 100 Zeilen. Fm jedoch die Dauer der von der Vorrichtung 10 durchzuführenden Berechnungen herabzusetzen, erfolgt die Über- führung der 100 Zeilen vom zweiten Teil von Tabelle II zum ersten Teil nach Ordnen der 100 Zeilen nach abnehmenden Werten der Korrelationsindizes und durch Auswahl der ersten 50 so geordneten Zeilen. Tabelle II hat also in diesem Fall einen ersten Teil von 50 Zeilen und einen zweiten Teil von 100 Zeilen. Eine derartige Tabelle II zeigt Figo 14 während der ( j + l)-ten Iteration.. Hier enthalten die im ersten Teil von Tabelle II enthaltenen Folgen S^. eine inzahl

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Brief vom Blatt -^i- a:p!.-Ing. G. Schileb»

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von j aufeinanderfolgenden Winkeln, die im Verlaufe von j vorangegangenen Iterationen berechnet wurden. Man setzt definitionsgemäss für S^ den Ausdruck O^ ' ⁰^ ···· ^ök ' bei dem es sich um die Winkel handelt, die während der vorherigen Iterationen nacheinander gefunden worden sind.

Der zweite Teil der Tabelle II, Fig. 14-, enthält die Folgen S!, die aus (j + 1) aufeinanderfolgenden Winkeln bestehen. Wie bereits gesagt, verlangen die Entwicklungsregeln von Gleichung (15)? dass der Index der Eingangszeile derselbe sein muss wie der Index des Merkmals, der diese Zeile zum Abschluss bringt. Das äussert sich durch die Tatsache, dass die Folgen S! als letzten Winkel den Winkel 0. haben, so dass S! = S,_ Θ. . Dann werden die 100 Zeilen des zweiten

X Jx X

Teils von Tabelle II nach fallenden Werten der Korrelationsindizes D! geordnet und die 50 ersten Zeilen in den ersten Teil von Tabelle II transferiert.

So wird, wenn D! zu den 50 höchsten Indizes gehört, die Folge S! = S₁ Θ. in den ersten Teil überführt, sagen wir, in

X J£ X

die f.-te Zeile. Im Augenblick der Überführung wird also

Sj zu Sj₁ . Man setzt nach Definition Sg = Q^¹' Qj^

⁰I ' wobei der Winkel Q^ ^ definitionsgemäss gleich Q_± ist.

Noch einmal zurück zum Funktionsablaufdiagramm Fig. 13: Man sieht hier zwei ineinandergreifende Schleifen, die eine für i und die zweite für k. Die Schleife für i entspricht der

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Brief vom Blatt -Jg^- D^pl.-Ing. G. Schllebe

^an das Deutsche Patentamt, München Patentanwalt

Ausfüllung der 100 Zeilen des zweiten Teils der Tabelle II. Die Schleife für k durchläuft die Zeilen des ersten Teils der Tabelle II, also mindestens 50 Zeilen, und wenn ein Wert von k gefunden worden ist, bei dem auf die Folge S₁ der Winkel O. folgen kann, so hört die Suche auf, und man verlässt die Schleife für k, um den laufenden Index i um die Einheit zu erhöhen. Vergleicht man das Funktionsablauf diagramm Fig. 15 mit dem von Fig. 3* so sieht man, dass in Fig. I3 die Schleife für i die zwei ineinandergreifenden Schleifen für i und 3 in Fig. 3 ersetzt. Wie bereits ausgeführt, ist dies eine Folge der Tatsache, dass die Entwicklungsregeln (15) fordern, dass der Index der Eingangszeile derselbe sein muss wie der Index des Merkmals, mit dem diese Zeile abschliesst. Das Logikschaltbild, Fig. I3, enthält vor der Operation des Ersetzens des ersten Teils von Tabelle II durch den zweiten Teil eine Operation, bei der die Zeilen des zweiten Teils nach fallenden Werten der Korrelationsindizes D| geordnet werden. Wie wir bereits gesehen haben, dient dieses Ordnen dazu, im ersten Teil auf . die 100 Zeilen des zweiten Teils von Tabelle II nur 50 Zeilen zu behalten.

Die im Spezialprozessor 9, Fig. 12, durchgeführten Berechnungen können in einem gewissen Rahmen modifiziert werden.

So kann man beispielsweise am Ende jeder Einordnung in Tabelle II errechnen, welche Merkmale mit jeder der im ersten Teil gespeicherten Folgen zu vereinbaren sind, beispielsweise mit jeder der Folgen S-, , S^, ..... S₁-Q des ersten

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Brief vom Blatt -^5- DipHng. G- Schltebs

an das Deutsche Patentamt, Müncnen Patentanwalt

Teils von Tabelle II, Fig. 14. Beim Empfang des folgenden Elementarsignals berechnet der Korrelator 4 nur die Korrelationen zwischen diesem Elementarsignal und den zu vereinbarenden Merkmalen und nicht allen Merkmalen.

Eine weitere Modifikation kann dazu dienen, die Anzahl Uachfolger jeder Folge zu begrenzen. Ist Zeile k des ersten Teils von Tabelle II mehrere Male, z.B. zweimal, gespeichert worden, um im zweiten Teil zu erscheinen, so kann die Vorrichtung 10 sie im ersten Teil löschen, um eine gewisse Verschiedenheit in den gespeicherten !Folgen zu bewahren.

Das erfindungsgemässe Verfahren kann auch auf zahlreiche andere Probleme Anwendung finden, wie beispielsweise auf das Problem der Formerkennung mit Radar oder auf das Problem des Aufhebens von Vieldeutigkeiten in Distanz oder im Dopplereffekt beim Radar durch Benutzung mehrerer Wiederholungsfrequenzen.

Das Problem der Formerkennung mit Radar läuft darauf hinaus, ein gegebenes Objekt und seine räumliche Position mit Hilfe von Radarwirkungsquerschnitten mit verschiedenen Frequenzen zu erkennen. Das erfindungsgemässe, syntaktische Trennverfahren findet auf dieses Problem wie folgt Anwendung? Man verfügt über Merkmale, die in Multipletts leistungsfähiger Radarstrecken für verschiedene Frequenzen bestehen, wobei jedes Multiplett einem Objekt und einer gegebenen räumlichen Orientierung dieses Objekts im Raum entspricht. Hehmen wir z.B. Tripletts leistungsfähiger Radarstrecken für drei Frequenzen f]_, f₂, f^. Ein Merkmal R₁ ist dann definiert

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an , , τ-, , , , „«■.. , Patentanwalt

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durch die Beziehung

wobei σ. der Eadarwirkungsquerschnitt für einen Zustand i ist, der einem gegebenen Objekt und einer gegebenen räumliehen Position entspricht. So würde man für Objekte A und B und für durch drei Winkel definierte,räumliche Positionen, von denen jede zehn vorgegebene Positionen einnehmen kann, 2 . 10^ mögliche Zustände i erhalten. Diese Merkmale werden gespeichert. Ein Elementarsignal ist definiert durch ein Triplett Xa (.£-,), ö (f ο) > ^σ (^)J" ' bestehend aus den Eadarwirkungsquerschnitten des zu erkennenden Objekts für die drei Frequenzen.

Die Vergleichsindizes sind die Unähnlichkeits-Indizes, die man erhalten sollte, indem man nach dem Verfahren der kleinsten Quadrate die Werte des Tt zwischen dem Elementarsignal und seinen Merkmalen berechnet. Die logischen Eegeln der Aufeinanderfolge geben die Tatsache wieder, dass man die Objekte nicht von einem Elementarsignal zum folgenden verändernkann und dass die die Position des Objekts bestimmenden Winkel sich nicht abrupt ändern können.

Die Aufhebung der Mehrdeutigkeit eines Radar kann nach dem erfindungsgemässen Verfahren erfolgen, indem man mehrere Polgefrequenzen verwendet. Nehmen wir ein im Abstand mehrdeutiges Radar an, das Impulsfolgen mit den-Folgeperioden T_r, Tp = 3?_r - Λ T_r, T₁J,¹ '» T_r - 2_Λ 0?_r,. .... aussendet. Nimmt man ein im Abstand d befindliches Ziel an, so zeigt Fig. 15

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die diesen verschiedenen Folgeperioden entsprechende Antwortsignale fürßT = -r T und indem man mit c die Lichtgeschwindigkeit bezeichnet. Da die Folgeperioden des Radar bekannt sind, können die Signale "zusammengeklappt" werden und haben dann die in Fig. 16 dargestellte Form. Als Mehrdeutigkeitszahl bezeichnet man die Hummer des Impulses, der der reellen Position des Ziels entspricht, wobei in diesem Beispiel die Mehrdeutigkeitszahl 2 ist. Bezeichnet man die scheinbare Verschiebung des Ziels zwischen zwei zusammengeklappten Signalen mit der Periodendifferenz Δ Τ mit ÄX , so ist die Mehrdeutigkeitszahl gegeben durch ( |· + 1). Im Beispiel ist Λ * gleich Δ T_r - , und die Formel ergibt genau 2 als Mehrdeutigkeitszahl. Der Einfachheit halber wählen wir die Länge Eins, indem wir ΔT % = 1 setzen; dann ist die Mehrdeutigkeitszahl gleich ΔΧΓ+ 1.

Das erfindungsgemässe Verfahren lässt sich anwenden, indem man die vom Radar empfangenen, aufeinanderfolgenden, zusammengeklappten Signale als Elementarsignale wählt.

Die Merkmale R. sind zusammengeklappte, rauschfreie Signale für alle möglichen Positionen des Ziels innerhalb gewisser physikalischer Grenzen, die durch die Folgefrequenzen und die Breite der Impulse bestimmt werden. Der Index j stellt die Lage des zusammengeklappten Signals, bezogen auf das Radar, mit der gewählten Länge Eins dar.

Die logischen Regeln der Aufeinanderfolge der Merkmale

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¥4

Brief vom Blatt -jß&- O'pl.-lng. G. Schlfebs

an das Deutsche Patentamt, München Patentanwalt

müssen die Mehrdeutigkeitszahl beibehalten, da jedes Elementarsignal sich., bezogen auf das vorige, um denselben Betrag ΔΧ verschiebt.

Ein Speicherautomat kann durch die den möglichen Mehrdeutigkeitszahlen k entsprechenden Zustände g, definiert werden und durch Register von Symbolen m, , die der Position der Merkmale entsprechen. Die logischen Regeln für die Aufeinanderfolge der Merkmale führen zum folgenden Entwicklungsgesetz des Automaten

σ (R.. , g._k , m_k> = (q_± = g_fc , m_± = 3) (16)

bei j = m_k + (k - 1)

wenn man die Schreibweise der Gleichungen (l) bis (10) und (15) verwendet. Diese Regel (16) sagt aus, dass ein Merkmal der Position j nur dann auf ein Merkmal der Position m, folgen kann, wenn die Differenz j - m^. gleich Δ^ ist. Weiterhin sagt-sie aus, dass die Mehrdeutigkeitszahl k erhalten ;bleibt. Bei diesem Beispiel brauchen die Folgen nicht in (Dabelle II gespeichert zu werden, da es die Konfigurationen des Automaten gestatten, die wirkliche Position des Ziels

wiederzufinden. : ; -

Die Yergleichsindizes zwischen den Elementarsignalen und den Merkmalen können durch Korrelation berechnet werden» Eine andere Lösung besteht darin, für jede Impulsfolge einen Schwellenwert festzusetzen und als Elementarsignal, je nachdem, ob der Wert des zusammengeklappten Signals unter oder über diesem Schwellenwert liegt, nur eine Folge von 0

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	Blatt	S>
Brief vom	das Deutsche Patentamt,	■iff-
an	München

Plpl.-Ing. G. Schllebs Patentanwalt

oder von 1 zuzulassen. Der "Vergleichsindex zwischen einem Elementarsignal und einem Merkmal gegebener Position ist dann einfach 0 oder 1, der Wert des Elementarsignals in der betreffenden Position.

Das erfindungsgemässe, syntaktische Signaltrennverfahren kann auf zahlreichen Gebieten Anx^endung finden; die in dieser Erfindung beschriebenen, vorzugsweisen Anwendungen sind lediglich als Beispiele gedacht» Der Schutzbereich der Erfindung wird durch die vorstehende Beschreibung in keiner Weise beschränkt, sondern wird lediglich durch die nachstehenden Ansprüche abgegrenzt.

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Leerseite

Claims (22)

1. Brief vom Blatt -~j&^ Plpl.-Ing. G. Schilebt

   an das Deutsche Patentamt, München Patentanwalt

   2839185

   PATENTANSPRÜCHE

   fll Syntaktisches Verfahren zum Trennen entwicklungsfähiger Signale vom Rauschen in Echtzeit, bestehend aus den folgenden Schritten: -

   - Zerlegen des abzutrennenden Signals in Elementarsignale;

   . - Wahl von numerierten Merkmalen, die hinsichtlich der Aufeinanderfolge syntaktischen Regeln folgen;

   - Vergleich des vorliegenden Elementarsignals mit den Merkmalen in Echtzeit und Berechnung von Vergleichsindizes, die ein Mass für die Eorrelationen sind, die zwischen dem Elementarsignal und den Merkmalen vorhanden sind;

   - Ordnen der Vergleichsindizes in absteigender Folge bei Ähnlichkeits-Indizes und in aufsteigender Folge bei Unähnlichkeits-Indizes;

   - Einordnen der geordneten Vergleichsindizes und der Nummern der entsprechenden Merkmale in eine erste Tabelle,

   dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren weiterhin die folgenden iterativen Schritte in Echtzeit umfasst -

   - Auslösen der iterativen Schritte während der Verarbeitung des ersten Elementarsignals durch Ausfüllen sämtlicher Zeilen i eines ersten Teils einer zweiten Tabelle mit den Werten zunächst eines Vergleichsindex des ersten Elementarsignals mit einem Merkmal, ermittelt durch Vergleichen des

   006611/0600 -39-

   Brief vom Blatt -J^- Dlpl.-Ing. G. Schlleb*

   ^an das Deutsche Patentamt, München Patentanwalt

   Inhalts der ersten Tabelle mit der Gesamtheit der syntaktischen Regeln und Auswählen eines der Nerkmale, die mit diesen syntaktischen Regeln zu vereinbaren sind, weiterhin der Hummer dieses Merkmals und schliesslich eines Registers von Symbolen τη. , das in die syntaktischen Regeln eingreift;

   - Ausfüllen sämtlicher Zeilen i eines zx^eiten Teils der zweiten Tabelle während der Verarbeitung aller weiteren Elementarsignale nach dem ersten mit den Werten zunächst eines Vergleichsindex des empfangenen Signals mit einer Folge von Merkmalen, ermittelt durch Vergleichen des Inhalts der ersten Tabelle und des Inhalts des ersten Teils der zweiten Tabelle mit der Gesamtheit der syntaktischen Regeln und durch Auswählen einer Merkmalsfolge aus dem ersten Teil der zweiten Tabelle, ergänzt durch ein Merkmal aus der ersten Tabelle und so gewählt, dass diese neue Folge mit den syntaktischen Regeln vereinbar ist, weiterhin der Folge der Nummern dieser Merkmale und schliesslich eines Registers von Symbolen m!, das in die syntaktischen Regeln eingreift;

   - Überführen der Daten des zweiten Teils der ersten Tabelle in den ersten Teil und Löschen der Daten des zweiten Teils.
2. 2. Syntaktisches Verfahren zur Trennung entwicklungsfähiger Signale nach Anspruch I₉' dadurch. gekennzeichnet, dass man, um jederzeit das empfangene Signal vom Rauschen trennen zu können, aus dem ersten Teil der zweiten Tabelle diejenige berechnete Merkmalsfolge aus-

   Brief vom Blatt -&£ Dlpl.-Ing. Q. Schllebt

   das Deutsche Patentamt, München "

   2833181

   wählt,, die dem höchsten Ä'hnlichkeits-Index oder dem niedrigsten Unähnlichkeits-Index entspricht.
3. 3· Syntaktisches "Verfahren zum Trennen entwicklungsfähiger Signale nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch g e k e η η ζ eichnet, dass der Schritt der Überführung der Daten aus dem zweiten Teil der zweiten Tabelle in den ersten Teil vorzugsweise einen Schritt umfasst, bei dem die Vergleichsindizes des zweiten Teils in absteigender !Folge geordnet werden, wenn es Ihnlichkeits-Indizes sind, und in aufsteigender Folge, wenn es sich um TJnähnlichkeits-Indizes handelt, wobei nur ein Teil der so geordneten Indizes des zweiten Teils überführt wird,
4. 4·. Syntaktisches Verfahren zum Trennen entwicklungsfähiger Signale nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Speicherautomat verwendet wird, der die Zustände g_fc, Eegister von Speichersymbolen m, und eine Anfangskonfiguration (q , m ) umfasst und einem Entwicklungsgesetz gehorcht, das diese syntaktischen Regeln der Aufeinanderfolge der Merkmale wiedergibt.
5. 5· Syntaktisches Verfahren zur Trennung entwicklungsfähiger Signalö nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Tabelle eine Anzahl Zeilen umfasst, die gleich der Anzahl Zustände des Speicherautomaten ist, dadurch, dass dieser Schritt der Auslösung sich vollzieht durch Prüfen, ob das Merkmal den Automaten für jede Zeile i von seiner Anfangskonfiguration, in

   Brief vom Blatt -ψ£- Dlpl.-Ing. 0. ScSillebs

   sn das Deutsch.e Patentamt, Mmicheü Patentanwalt

   die Konfiguration (q. , m. ) übergehen lässt, sowie dadurch , dass der Schritt der Ausfüllung sämtlicher Zeilen i des zweiten Teils der zweiten Tabelle sich vollzieht durch Prüfen, ob der Automat, durch ein besonderes Merkmal der ersten Tabelle veranlasst, von einer Konfiguration (q, , m, ) in die Konfiguration (q. , m!) übergehen kann, wobei die berechnete Merkmalsfolge, die der Zeile i des zweiten Teils der zweiten Tabelle entspricht, gleich der berechneten Merkmalsfolge der Zeile k des ersten Teils der zweiten Tabelle ist, verlängert um dieses besondere Merkmal der ersten Tabelle.
6. 6. Verfahren zur syntaktischen Trennung entwicklungsfähiger Signale nach Anspruch 5? dadurch gekennzeichnet, dass man, wenn beim Auslösungsschritt für jede Zeile i mehrere berechnete Merkmale den Automaten veranlassen können, von seiner Anfangskonfxguration in die Konfiguration (q. , m.) überzugehen, dasjenige Merkmal auswählt, das dem höchsten .Ähnlichkeitsindex oder dem niedrigsten Unähnlichkeits-Index entspricht, und dadurch , dass man, wenn beim Schritt der Ausfüllung der Zeile i des zweiten Teils der zweiten Tabelle mehrere besondere Merkmale der ersten Tabelle den Automaten veranlassen können, in die Konfiguration (q. , mi) überzugehen, dasjenige Merkmal wählt, das zu der Folge berechneter Merkmale für die Zeile i des zweiten Teils der zweiten Tabelle führt, die den höchsten .Ähnlichkeits-Index oder den niedrigsten IJnähnlichkeits-Index hat.

   Brief vom Blatt -^£2 Dlpl.-lng. G. Schliebs

   Patentanwalt

   aas Deutsche Patentamt, München
7. 7· "Verfahren zur syntaktischen Trennung entwicklungsfähiger Signale nach einem der Ansprüche 4-, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Automat höchstens so viele Zustände umfasst, wie Merkmale vorhanden sind, dadurch, dass jeder dieser Zustände einem numerierten Merkmal zugeordnet ist und mit derselben Hummer versehen wird, und dadurch, dass der Automat, veranlasst durch ein Merkmal mit der Hummer i, von der Konfiguration (α, , m,_) in die Konfiguration (q. , m! ) übergehen kann, wobei m! gleich (i - k) ist und wobei der absolute Betrag von (i - k - m·. ) höchstens gleich einer berechneten Zahl Ή ist, so dass die Symbolregister des Automaten nur ein einziges Signal enthalten.
8. 8. Verfahren zur syntaktischen Trennung entwicklungsfähiger Signale nach einem der Ansprüche I₃ 2 oder 3> dadurch gekennzeichnet , dass die Anzahl Zeilen der zweiten Tabelle höchstens gleich der Anzahl Zeilen der ersten Tabelle ist, und dadurch ,dass sich der Auslöseschritt durch Abschreiben der ersten Tabelle oder eines Teiles der ersten Tabelle im ersten Teil der zweiten Tabelle und durch Hinzufügen eines ausgewählten Registers von Symbolen m. zu jeder Zeile i vollzieht.
9. 9. Verfahren zur syntaktischen Trennung entwicklungsfähiger Signale nach einem der Ansprüche 1, 2, 3 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl Zeilen des zweiten Teils der zweiten Tabelle höchstens gleich der Anzahl Zeilen der ersten Tabelle ist, und

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   Brief vom Blatt -&$"- DIpl.-Ing. G. Schllebs

   an das Deutsche Patentamt, München Patentanwalt

   dadurch, dass die berechnete Merkmalsfolge der Zeile i des zweiten Teils der zweiten Tabelle der berechneten Merkmalsfolge der Zeile k des ersten Teils der zweiten Tabelle gleich ist, verlängert um das Merkmal mit der Nummer i, vorausgesetzt, dass der absolute Betrag von (i - k - m, ) höchstens gleich einer berechneten Zahl N ist, wobei die Symbolregister nur ein einziges Symbol enthalten und m! gleich (i - k) ist.
10. 10. Verfahren zur syntaktischen Trennung entwicklungsfähiger Signale zur Verarbeitung von mit Abtastantennen empfangenen Signalen nach Anspruch 7 oder Anspruch 9 3 dadurch gekennzeichnet, dass diese berechnete Zahl ET mit einer für mit einer Abtastantenne erfasste Ziele zulässigen, maximalen Winkelbeschleunigung verknüpft ist.
11. 11. Syntaktischer Trenner von durch Rauschen verdeckten, entwicklungsfähigen Signalen unter Anwendung des syntaktischen Trennverfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus

    - einer Vorrichtung zum Empfangen des Signals und zum Zerlegen des empfangenen Signals in Elementarsignale;

    - einem Generator für numerierte Merkmale, die hinsichtlich ihrer Aufeinanderfolge syntaktischen Regeln folgen;

    - einem Komparator, der in Echtzeit das vorhandene Elementarsignal mit den Merkmalen vergleicht und Vergleichsindizes liefert;

    - einer Sortiervorrichtung, die die Vergleichsindizes in absteigender Folge ordnet, wenn es sich um Ähnlichkeits-Indizes handelt, und in aufsteigender Folge, wenn es

    8G9811/Ö§§0

    J-

    Brief vom Blatt -iyf: Dlpl.-Jng. G. Schllebs

    ^an das Deutsche Patentamt, München - Patentanwalt

    sich um Unälinlichkeits-Indizes handelt;

    - einer Einordnungsvorrichtung, die die geordneten Vergleichsindizes und die Hummern- der entsprechenden Merkmale in einen ersten Speicher einordnet;

    dadurch gekennzeichnet ,dass der Trenner weiterhin umfasst

    - eine Torrichtung zum Berechnen der Vereinbarkeit und zum Einordnen, die es gestattet, folgendes auszufüllen: -

    - während der Verarbeitung des ersten Elementarsignals alle Zeilen i eines ersten Teils eines zweiten Speichers mit den Werten eines Vergleichsindex zwischen dem ersten Elementarsignal und einem Merkmal, das bestimmt worden ist durch Einrichtungen zum Vergleichen des Inhalts desersten Speichers mit der Gesamtheit der syntaktischen Regeln und durch Einrichtungen zum Auswählen eines der mit den syntaktischen Regeln zu vereinbarenden Merkmale₅ mit der Nummer dieses Merkmals, und mit einem in die syntaktischen Regeln eingreifenden Register von Symbolen τη., und

    während der Verarbeitung aller auf das erste folgenden Elementarsignale alle Zeilen i eines zweiten Teils des zweiten Speichers mit den Werten eines Vergleichsindex zwischen dem empfangenen Signal und einer Folge von Merkmalen, die errechnet worden ist durch Einrichtungen zum Vergleichen des Inhalts des!, ersten Speichers und des Inhalts des ersten'Teils des zweiten Speichers mit der Gesamtheit der syntaktischen Regeln und durch Einrichtungen

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    ^{Brlef vom} Blatt -ΨΤ- DIpl..|ng. G. Schllebt

    ™ das Deutsche Patentamt, München Patentanwalt

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    zum Auswählen einer Merkmalsfolge aus dem ersten Teil des zweiten Speichers, verlängert um ein Merkmal aus dem ersten Speicher, wobei beide so gewählt sind, dass sich diese berechnete Merkmalsfolge mit den syntaktischen Regeln in Einklang befindet, mit der Folge der Nummern dieser Merkmale und mit einem in die syntaktischen Eegeln eingreifenden Register von Symbolen m!, - wobei diese Vorrichtung zum Berechnen der Vereinbarkeit und zum Einordnen Einrichtungen umfasst, die die Daten des zweiten Teils des ersten Speichers in den ersten Teil überführen, sowie Einrichtungen, die den Inhalt des zweiten Teils löschen.
12. 12. Syntaktischer Trenner für entwicklungsfähige Signale nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass er, um das empfangene Signal jederzeit vom Rauschen trennen und wieder zusammensetzen zu können, Einrichtungen umfasst, die aus dem zweiten Speicher die dem höchsten Ihnlichkeits-Index oder dem niedrigsten Unähnlichkeits-Index entsprechende Merkmalsfolge auswählen.
13. 13. Syntaktischer Trenner für entwicklungsfähige Signale nach Anspruch 11 oder Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zum Berechnen der Vereinbarkeit und zum Einordnen vor der "überführung der Daten eine Sortierung der im zweiten Teil des zweiten Speichers enthaltenen Vergleichsindizes in absteigender Folge (Äimlichkeits-Indizes) oder in aufsteigender Folge (TJnähnlichkeits-Indizes) durchführt, wobei nur ein

    Brief vom Blatt -^C DIpl.-lng. G. Schileb·

    ^an das Deutsche Patentamt, München Patentanwalt

    Teil der so geordneten Daten aus dem zweiten Teil in den ersten Teil überführt wird.
14. 14. Syntaktischer Trenner für entwicklungsfähige Signale nach Anspruch 11 oder Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass er weiterhin aus einem Speicherautomaten mit den möglichen Zuständen q, besteht, mit Registern von Speichersymbolen m. und mit einer Anfangskonfiguration (q , m ), der einem Entwicklungsgesetz gehorcht, das diese syntaktischen Regeln für die Aufeinanderfolge der Merkmale wiedergibt.
15. 15· Syntaktischer Trenner für entwicklungsfähige Signale nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Speicher so viele Zeilen umfasst, wie der Speicherautomat mögliche Zustände hat, und dadurch, dass diese Vorrichtung zum Berechnen der Vereinbarkeit und zum Einordnen im Moment der Verarbeitung des ersten Elementarsignals alle Zeilen i des ersten Teils des zweiten Speichers ausfüllt, indem .sie überprüft, ob dieses berechnete Merkmal den Automaten veranlasst, von seiner Anfangskonfiguration in die Konfiguration (q· , m. ) überzugehen, sowie dadurch ,dass diese Vorrichtung zum Berechnen der Vereinbarkeit und zum Einordnen im Moment der Verarbeitung aller auf das erste folgender Elementarsignale sämtliche Zeilen i des zweiten Teils des zweiten Speichers ausfüllt, indem sie überprüft, ob der Automat unter der Wirkung eines besonderen Merkmals im ersten Speicher von einer Konfiguration (q^. , m^.) in die

    Brief vom Blatt -ßf- DIpl.-Ing. G. Sctillebs

    ^an das Deutsche Patentamt, Mönchen Patentanwalt

    Konfiguration (q^ , m.p übergehen kann, wobei dann diese berechnete, der Zeile i des zweiten Teils des zweiten Speichers entsprechende Merkmalsfolge gleich der berechneten Merkmalsfolge von Zeile k des ersten Teils des zweiten Speichers ist, verlängert um dieses besondere Merkmal.
16. 16. Syntaktischer Trenner für entwicklungsfähige Signale nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn bd. der Verarbeitung des ersten Elementarsignals mehrere bestimmte Merkmale den Automaten veranlassen können, von seiner Anfangskonfiguration in die Konfiguration (q. , m.) überzugehen, diese Vorrichtung zum Berechnen der Vereinbarkeit und zum Einordnen die Zeile i des ersten Teils des zweiten Speichers mit den dem höchsten Ähnlichkeits-Index oder dem niedrigsten Unähnlichkeits-Index entsprechenden Daten ausfüllt, und dadurch , dass, wenn bei der Verarbeitung aller auf das erste Elementarsignal folgenden Elementarsignale mehrere besondere Merkmale aus dem ersten Speicher den Automaten veranlassen können, in die Konfiguration (q. , m!) überzugehen, diese Vorrichtung zum Berechnen der Vereinbarkeit und zum Einordnen die Zeile i des zweiten Teils des zweiten Speichers mit den Daten ausfüllt, die dem höchsten Ähnlichkeits- oder dem niedrigsten Unähnlichkeits-Index entsprechen.
17. 17· Syntaktischer Trenner für entwicklungsfähige Signale nach Anspruch 14, 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Automat höchstens so viele

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    Brief vom Blatt -^f Dlpl.-Ing. G. Scfillebt

    ^an das Deutsche Patentamt MünchenPatentanwalt

    das Deutsche Patentamt, München

    Zustände umfasst, wie es Merkmale gibt, dadurch, dass jedem dieser Zustände ein numeriertes Merkmal zugeordnet ist und er mit derselben Nummer versehen ist, und dadurch, dass der Automat unter der Wirkung eines Merkmals mit der Hummer i von der Konfiguration (α, , m, ) in die Konfiguration (q. , m!) übergehen kann, wobei m! gleich (i - k) ist, der absolute Betrag von (i k - m,) höchstens gleich einer bestimmten Zahl N ist und die Register der Symbole des Automaten nur ein einziges Symbol umfassen.
18. 18. Syntaktischer Trenner für entwicklungsfähige Signale nach Anspruch 11, 12 oder 13, da d u r c h g e k e η η zeichnet, dass die Anzahl der Zfeilen des zweiten Speichers höchstens gleich der Anzahl Zeilen des ersten Speichers ist, und dadurch, dass die Vorrichtung zum Berechnen der Vereinbarkeit und zum Einordnen bei der Verarbeitung des ersten Elementarsignals den ersten Teil des zweiten Speichers ausfüllt, indem sie sämtliche Daten oder einen Teil der Daten des ersten Speichers noch einmal in den ersten Teil des zweiten Speichers einschreibt und zu jeder Zeile i ein Register des ausgewählten Symbols m. hinzufügt.
19. 19· Syntaktischer Trenner für entwsicklungsfähige Signale nach einem der Ansprüche 11, 12, 13 oder 18, dadurch g e k.e η η ζ e i' c h η et, d ρ s s die Anzahl Zeilen des. zweiten Teils des zweiten Speichers höchstens gleich der Anzahl Zeilen des ersten Speichers ist, und da-

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    Brief vom Blatt ~ Γ?" · ΘΙρΙ.-Sng. G. Sehlieb»

    ™ das Deutsche Patentamt, Hünchen Patentanwalt

    durch,dass die Vorrichtung zum Berechnen der Vereinbarkeit und zum Einordnen sämtliche Zeilen i des zweiten Teils des zweiten Speichers mit Daten ausfüllt, die einer bestimmten Folge von Merkmalen entsprechen, die gleich der bestimmten Folge von Merkmalen der Zeile k des ersten Abschnitts, verlängert um das Merkmal mit der Nummer i ist, vorausgesetzt, dass der absolute Betrag von (i - k - m, ) höchstens gleich einer bestimmten Zahl Έ ist, dass die Symbolregister nur ein einziges Symbol umfassen und dass das Symbol m! gleich (i - k) ist.
20. 20. Syntaktischer Trenner für entwicklungsfähige Signale von Abtastantennen nach Anspruch 17 oder Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die bestimmte Zahl M" mit einer für mit einer Abtastantenne er-

    fasste Ziele zulässigen, maximalen Winkelbeschleunigung verknüpft ist.
21. 21. Syntaktisches Trennverfahren für entwicklungsfähige Signale zum Aufheben von Radar-Hehrdeutigkeiten nach einem der Ansprüche 4-, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Automat unter der ¥irkung eines Merkmals mit der Hummer j von einer Konfiguration (q.v > ^mv) ^³¹ eine Konfiguration (q. ₉ m!) übergehen kann, vorausgesetzt, dass q^ = q_k und dass ia| ° j ^ ^ ^ i: - l, wobei die Symbolregister des Automaten nur ein einziges Symbol umfassen.
22. 22. Syntaktischer Trenner für entwicklungsfähige Signale zum Aufheben von Radar-Mehrdeutigkeiten nach Anspruch 14, 15

    iS11/§ifi§ ,_n

    Brief vom Blatt _5@ΐΙ^# Dlpl.-Ing. G. Schllebs

    ™ aas Deutsche Patentamt, München Patentanwalt

    oder 16, dadurch. gekennzeichnet, dass der Automat unter der Wirkung eines Merkmals mit der Hummer j von einer Konfiguration (q, , m, ) in eine Konfiguration (q. , m!) übergehen kann, unter der Voraussetzung, dass q^ =■ q-^. und dass m| » j = m^ + k - 1), xrobei die Symbolregister des Automaten nur ein einziges Symbol umfassen.

    903811/0906