DE2849595A1

DE2849595A1 - Signalsimulator

Info

Publication number: DE2849595A1
Application number: DE19782849595
Authority: DE
Inventors: William F Susie
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1978-03-15
Filing date: 1978-11-15
Publication date: 1979-09-20
Also published as: NO783736L; BE872008A; NO147320B; NL7811201A; DK506078A; CA1116276A; JPS54122097A; NO147320C; US4168502A

Description

Die Erfindung betrifft einen Signalsimulator zur Erzeugung eines simulierten Zielsignals zum Prüfen von Radarsystemen mit vom Synchronisations signal angesteuerten Verzögerungsschaltungen.

Signalsimulatoren der eingangs erwähnten Art sind bisher verhältnismäßig kompliziert aufgebaut und müssen mit Hilfe eines elektronischen Rechners gesteuert werden, wobei sie auch auf die Erzeugung von Signalen zum Testen von Nahbereichsradarsystemen bzw. Systemen mit niedriger Impulswiederholungsfrequenz begrenzt sind. Derartige rechnergestützte Systeme sind deshalb verhältnismäßig aufwendig, da sie einen sehr umfangreichen Programmierungsaufwand erfordern, um die einzelnen, den Entfernungen eines simulierten Zieles zugeordneten Verzögerungen zu erzeugen und daraus die Impuls-

Fs/ai

wiederholungs-

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wiederholungsfrequehz des simulierten Zielsignals zu errechnen. Der begrenzte Bereich von Simulatoren ohne rechnergestützte Steuerung ergibt sich primär aus der Tatsache, daß es keine einfachen Möglichkeiten gibt, ein simuliertes Zielsignal zu erzeugen, bei welchem das Zeitintervall zwischen benachbarten Impulsen des Signals kleiner als die Laufzeit zum und vom simulierten Ziel ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Signalsimulator zu schaffen, der sehr große Flexibilität bezüglich des einstellbaren Abstandes des simulierten Zieles hat und dabei verhältnismäßig einfach aufgebaut ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Verzögerungsschaltun gen einen Verzögerungswähler mit nachgeschalteten Verzögerungsstufen umfassen, um dem Abstand eines simulierten Zieles entsprechende Signale zu liefern, daß Detektorschaltungen für die Messung der Länge eines jeden Impulses des Synchronisationssignals vorhanden sind, und daß Signalgenerator-Schaltungen zur Erzeugung des simulierten Zielsignals von den Signalen der Verzögerungsstufe und den Detektorschaltungen beaufschlagt sind.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von weiteren Ansprüchen.

Ein nach den Merkmalen der Erfindung aufgebauter Zielsimulator ist mit Synchronisations Signalen beaufschlagbar, welche eine Impulswiederholungsfrequenz und ein Tastverhältnis haben, das 2Q im wesentlichen gleich der Impulswiederholungsfrequenz und dem Tastverhältnis des Senders im zu überprüfenden Radarsystem ist. Der Signal simulator enthält einen Entfernungsrechner, der mit speziellen, die Beschleunigung, die Anfangsgeschwindigkeit

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keit und die Anfangsentfernung des simulierten Zieles kennzeichnenden Signalen beaufschlagbar ist und ausgangsseitig ein Verzögerungswählsignal liefert. Jeder einzelne Impuls des Synchronisations signals wird festgestellt und dazu benutzt, um eine Verzögerungsstufe voreinzustellen und um eine Folge von Impulsen zu erzeugen, welche jeweils den Ablauf eines einem Puls des Synchronisationssignals entsprechenden Verzögerungsintervall festlegen. Dabei wird jedes Verzögerungsintervall durch den Wert des Verzögerungswählsignals zu dem. Zeitpunkt festgelegt, an welchem der zugeordnete Impuls des Synchronisations signals festgestellt wird. Diese Folge von Impulsen umfaßt ein Triggersignal, welches gegenüber dem Synchronisations signal um ein dem Abstand des simulierten Zieles entsprechendes Zeitintervall verzögert ist. Der Entfernungsrechner erzeugt ferner ein

Dopplerwählsignal und ein Amplitudenwählsignal, um einerseits die Frequenz des simulierten Zielsignals und andererseits die Amplitude dieses simulierten Zielsignals in Abhängigkeit von der Entfernung des simulierten Zieles einzustellen.

Jeder Impuls des Synchronisations signals setzt eine Stufe zur Messung der Impulsbreite in Betrieb, welche die Breite eines jeden individuellen Impulses des Synchronisationssignals ermittelt und in Form einer digitalen Zahl in einen Speicher einspeichert. Die gespeicherten digitalen Zahlen werden aus dem Speicher abgerufen und mit dem Triggersignal verknüpft, um daraus das verzögerte Synchronisationssignal abzuleiten, das dieselbe Impulswiederholungsfrequenz und dasselbe Tastverhältnis wie das Synchronisations signal hat. Das Amplitudenwählsignal und das Dopplerwählsignal wird einem Synthesizer zugeführt, der in Abhängigkeit von diesen Signalen ein HF-Signal mit einer entsprechenden Frequenz und Amplitude erzeugt. Das von dem Synthesizer abgegebene Signal und das verzögerte Synchronisationssignal

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tionssignal werden in einen Signalgenerator eingespeist, um daraus das simulierte Zielsignal abzuleiten.

Die Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit den Ansprüchen und der Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 ein Funktionsblockdiagramm des Zielsimulators

gemäß der Erfindung;
10

Fig. 2 eine Vielzahl von Impulssignalen in zeitlicher Zu

ordnung, wie sie im Zielsimülator gemäß Fig. 1 auftreten;

Fig. 3 ein detailliertes Blockschaltbild des Zielsimulators

gemäß der Erfindung.

Der Zielsimulator wird mit einem Synchronisationssignal 30 gemäß Fig. 2A beaufschlagt, das von dem zu prüfenden Radarsystem geliefert wird und bezüglich der Impuls wiederholungsfrequenz (PRF) sowie dem Tastzyklus mit den HF-Impulsen synchron ist, welche normalerweise vom Sender des Radarsystem ausgesandt werden. Obwohl dieses Synchronisations signal als Rechteckschwingung dargestellt ist, hat es ein Tastverhältnis von üblicherweise 100:1. Die Darstellung einer Rechteckschwingung wurde deshalb gewählt, da sich dadurch die Erläuterung der Erfindung vereinfacht und da eine Änderung des Tastverhältnisses keine Änderung der Betriebsweise des Zielsimulators verursacht. Dies ergibt sich aufgrund

CjQ der Tatsache, daß der Zielsimulator automatisch dem Tastverhältnis und der PRF des Synchronisationssignals 30 folgt.

Für

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Für die Erläuterung wird davon ausgegangen, daß jeweils 16 aufeinanderfolgende Impulse ein Zyklus für die Synchronisation darstellen. Entsprechend ist in Fig. 2A das Synchronisations signal mit erstem und zweitem Zyklus gekennzeichnet. Weiter sind zur Vereinfachung der Erläuterung die einzelnen Impulse eines Synchronisationszyklusses mit 1 bis 16 bezeichnet.

Dieses aus einer Impulsfolge bestehende Synchronisationssignal 30 wird an den Eingang eines Verzögerungswählers 32 sowie an den Eingang einer Meßstufe 34 für die Impulsbreite angelegt. Der Verzögerungswähler 32 besteht vorzugsweise aus einem 4-Bit-Zähler, der 16 digitale Ziffern 0000 bis 1111 erzeugt, aus welchen 16 aufeinanderfolgende, jedoch einander nicht überlappende digitale Ausgangssignale abgeleitet werden. Sobald der Zähler den Zählerstand 1111 erreicht, wird er auf 0 zurückgestellt. Damit beginnt der Zählzyklus und damit der Synchronisationszyklus des Synchronisationssignals 30 von neuem.

Die 16 Ausgangs signale des Verzögerungswählers 32 erregen nacheinander 16 Verzögerungsschaltungen, die in einer Stufe zusammengefaßt sind. Beispielsweise wird der erste Impuls des ersten Synchronisationszyklusses von dem Verzögerungswähler 32 festgestellt und dekodiert, der daraus ein Auslösesignal 36 ableitet, welches die erste Verzögerungsschaltung 38 ansteuert.

An einen Zielentfernungsrechner 40 werden Signale angelegt, welche die Beschleunigung, die Anfangsgeschwindigkeit und die Anfangsentfernung eines Zieles simulieren. In Abhängigkeit von diesen Signalen liefert der Zielentfernungsrechner 40 ein Verzöge rung s wähl signal an alle Verzögerungsstufen 1 bis 16 in der Verzögerungsschaltung 37. Die Auslösung der Verzögerungsstufe Nr. 1 durch den Impuls 36 löst die Einstellung dieser

Ver-

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Verzögerungsstufe auf ein Verzögerungsintervall Nr. 1 aus, wobei das Verzögerungsintervall, welches in Fig. 2C mit 42 gekennzeichnet ist, durch das Verzögerungswählsignal bestimmt wird. Am Ende des Verzögerungsintervalls Nr. 1 erzeugt die Verzögerüngsstufe Nr. 1 einen Ausgangs impuls 44, der an einen Eingang eines" ODER-Gatters 46 angelegt wird. Der zweite Impuls des Verzögerungssignals 30 wird vom Verzögerungs wähler 32 ausgewertet und beendet einerseits den Auslöseimpuls 36 und erzeugt einen zweiten Auslöseimpuls 48 für die Verzögerungsstufe Nr. 2, welche in Fig. 1 nicht dargestellt ist. Durch die Erregung der Verzögerungsstufe Nr. 2 wird ein Verzögerungsintervall Nr. 2 gemäß dem Bezugszeichen in Fig. 2D ausgelöst, womit am Ende dieses Verzögerungsintervalls ein Ausgangsimpuls 52 von der Verzögerungsstufe an das ODER-Gatter 46 abgegeben wird. Dieselbe Wirkungsweise wiederholt sich für alle Verzögerungsstufen Nr. 1 bis Nr. 15.

Bei der Feststellung des 16. Impulses des Synchronisationssignals 30 erzeugt der Verzögerungswähler 32 einen Auslöseimpuls 54 für die Verzögerungsstufe Nr. 16, welche in Fig. 1 mit 56 bezeichnet ist. Dadurch wird diese Stufe auf ein Verzögerungsintervall Nr. 16 eingestellt, welches in Fig. 2F mit 58 bezeichnet ist. Am Ende dieses Verzögerungsintervalls gibt die Verzögerungsstufe Nr. 16 einen Ausgangsimpuls 60 an einen Eingang des ODER- -Getters 46. Mit der Feststellung des 16. Impulses des Synchronisationssignals 30 wird der Verzögerungswähler 32 zurückgestellt, womit sich die beschriebene Funktion für den zweiten Zyklus des Synchronisationssignals 30 wiederholt.

Die Verzögerungsstufen Nr. 1 bis Nr. 16 können als Rückwärtszähler ausgebildet sein und einen Impuls erzeugen, wenn der Zählstand 0 erreicht wird. Diese Funktionsweise läßt sich

mit

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no

m it kommerziellen Schaltungen verwirklichen.

Wie bereits erwähnt, wird das Synchronisationssignal 30 auch an den Eingang der Meßstufe 34 für die Impulsbreite angelegt.

Diese Meßstufe 34 wird ferner auch mit den Ausgangs Signalen des Verzögerungswählers 32 beaufschlagt. Während der Dauer des ersten Impulses im jeweiligen Zyklus des Synchronisations-Signals 30 wird ein Zähler in der Meßstufe 34 erregt, der hochfrequente Taktimpulse auszählt und eine digitale, die Impulsbreite des ersten Impulses des Synchronisationssignals kennzeichnende Zahl liefert. Während des Zeitintervalls, das zwischen der Rückflanke des ersten Impulses im Zyklus des Synchronisationssignals 30 und der Vorderflanke des zweiten Impulses im gleichen Zyklus dieses Synchronisations signals wird die im Zähler gespeicherte digitale Zahl in einen Speicher übertragen. Mit der Feststellung der Vorderflanke des zweiten Impulses im ersten Zyklus des Synchronisationssignals 30 wird gleichzeitig der Zähler zurückgestellt und mit der Auszählung des Zeitintervalles zwischen der Rückflanke des zweiten Impulses und der Vorderflanke des dritten Impulses im ersten Zyklus des Synchronisationssignals begonnen. Dieser Funktionsablauf wiederholt sich für alle 16 Impulse im ersten Zyklus des Synchronisationssignals 30. Daraus ergibt sich, daß das Speicherregister mindestens 16 separate Speicherpositionen haben muß. Nach dem ersten Zyklus des Synchronisations-Signals 30 läuft dieselbe Impulsbreitenines sung und Abspeicherung der ermittelten Werte für die Impulse im zweiten Zyklus sowie entsprechend für die weiteren Zyklen des Synchronisations signals ab.

Nachdem das erste Verzögerungsintervall 42 abgelaufen ist, erzeugt die erste Verzögerungsschaltung 38 einen Impuls 62 gemäß

Fig. 2H

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Fig. 2Η, der zur Meßstufe 34 für die Impulsbreite übertragen wird und das Auslesen der digitalen Zahl aus dem Speicher veranlaßt, welche die Breite des ersten Impulses im ersten Zyklus des Synchronisations signals kennzeichnet. Diese digitale Zahl wird zum Impulsgenerator 64 übertragen und bewirkt, daß der Impulsgenerator 64 in Verbindung mit dem über das ODER-Gatter 46 übertragenen Ausgangsimpuls 44 der ersten Verzögerungsstufe 38 ein Impuls 66 erzeugt wird, der dieselbe Impulsbreite wie der erste Impuls im Synchronisationssignal 30 hat und gegenüber diesem um das erste Verzögerungsintervall verzögert ist. Entsprechend wird nach dem zweiten Verzögerungsintervall 50 ein Impuls 68 von der zweiten Verzögerungsschaltung erzeugt und ausgelesen, der die Breite des zweiten Impulses im ersten Zyklus des Synchronisationssignals 30 kennzeichnet. Dieser Impuls wird zur Meßstufe 34 für die Impulsbreite übertragen und bewirkt, daß die gewünschte digitale Zahl ausgelesen und zum Impulsgenerator 64 übertragen wird. Dieser Impulsgenerator 64 verwendet die die Breite des zweiten Impulses im ersten Zyklus des Synchronisations signals 30 kennzeichnende digitale Zahl und leitet daraus in Verbindung mit dem Ausgangsimpuls 52 der zweiten Verzögerungsschaltung einen zweiten Impuls 70 ab, dessen Breite mit der Breite des zweiten Impulses im ersten Zyklus des Synchronisationssignals 30 identisch ist. Dieser Vorgang wiederholt sich für jeden der 16 Impulse im ersten Zyklus des Synchronisationssignals 30. So erzeugt z. B. auch die Verzögerungsschaltung Nr. 16 einen Impuls 72, wenn das 16. Verzögerungsintervall abgelaufen ist, wobei dieser Impuls 72 das Auslesen der digitalen Zahl aus dem Speicher in den Impulsgenerator 64 bewirkt, welche dem 16. Impuls im ersten Zyklus des Synchronisationssignals zugeordnet ist. Der vom Impulsgenerator 64 erzeugte Impuls 74 hat dieselbe . Impulsbreite wie der 16. Impuls im ersten Zyklus des Synchronisationssignals 30.

Diese

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Diese Impulse 66, 70, 74 und weitere den übrigen Impulsen im Synchronisations signal 30 entsprechende Impulse ergeben das verzögerte Synchronisationssignal 65, welches ebenfalls in jedem Synchronisationszyklus sechzehn Impulse "1 bis 16" umfaßt. Der Zielsimulator arbeitet für den zweiten und die folgenden Zyklen des Synchronisationssignals in entsprechender Weise.

Aus dem Vorausstehenden kann man entnehmen, daß das von jedem Impuls des Synchronisationssignals 30 eingeleitete Verzögerungsintervall unabhängig von dem Augenblickswert des Verzögerungswählsignals bestimmt wird, welches von dem Verzögerungswähler 32 zum Zeitpunkt des entsprechenden Impulses des Synchronisations signals 30 festgestellt wird. Dieser Wert des Verzögerungswählsignals vom Entfernungsrechner 40 ist also unabhängig vom Tastverhältnis oder der Impulswiederholungsfrequenz des Synchronisationssignals 30. Es sei darauf hingewiesen, daß das irgendeinem Impuls zugeordnete Verzögerungsintervall für den Abstand des simulierten Zieles repräsentativ is-Aind daß dieser Abstand sich kontinuierlich basierend auf der Beschleunigung der Anfangsgeschwindigkeit und dem Anfangsabstand ändert. Ferner folgt der Zielsimulator automatisch den Änderungen des Tastverhältnisses und der Impulswiederholungsfrequenz des Synchronisationssignals.

Die dem ersten Zyklus des Synchronisations signals zugeordnete Funktionsweise wiederholt sich für den zweiten und alle weiteren Zyklen des Synchronisationssignals. Bei dem in Fig. 2 dargestellten Zeitdiagramm entsprechen die Impulse des ersten Teils im zweiten Zyklus des Synchronisationssignals identisch den mit den gleichen Ziffern gekennzeichneten Impulsen im ersten Zyklus. 3Q Aus diesem Grund werden zur Kennzeichnung die gleichen nur mit dem Buchstaben a erweiterten Bezugszeichen benutzt. Auf eine Wiederholung der Erläuterung wird jedoch unter Verweis auf die

vorau s stehende

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voraus stehende Beschreibung verzichtet.

Der Ziel Simulator ist für den Einsatz in Verbindung mit Dopplerradar vorgesehen. Entsprechend verringert sich mit ansteigender Entfernung des simulierten Zieles die Amplitude des simulierten Echosignals. Aus diesem Grund liefert der Entfernungsrechner 40 ein Amplitudenwählsignal und ein Dopplerwählsignal, die einem Signalsynthesizer 75 zugeführt werden. Dieser Synthesizer liefert ein HF- ;Signal mit einer Amplitude und einer Frequenz, die entsprechend vom Abstand und der Geschwindigkeit des simulierten Zieles abhängt.

Die Dopplerverschiebung der Frequenz ist eine direkte Funktion der Geschwindigkeit des simulierten Zieles. Die Abnahme der Amplitude ist umgekehrt proportional der vierten Potenz des Zielabstandes. Sowohl das Amplitudenwählsignal :als auch das Dopplerwählsignal kann entsprechend dieser mathematischen Abhängigkeit in herkömmlicher Weise skaliert werden. So können z.B. die den Abstand des simulierten Zieles kennzeichnenden digitalen Zahlen als Adressen für das Auslesen digitaler Zahlen aus einem Speicher benutzt werden, wobei diese digitalen Zahlen zur Spezifizierung der richtigen Frequenz und der richtigen Signalamplituden skaliert sind.

Das verzögerte Synchronisationssignal 65 gemäß Fig. 2 und das hochfrequente Ausgangssignal des Synthesizers 75 werden als Eingangssignale demSignalgenerator 76 zugeführt. Dieser Signalgenerator 76 erzeugt in Abhängigkeit davon das simulierte Zielsignal mit der richtigen Impulswiederholungsfrequenz, dem richtigen Tastverhältnis, der richtigen Amplitude und der richtigen Frequenz, so daß dieses Signal das richtige Echosignal von einem Ziel in der vorgegebenen Entfernung simuliert. Damit ist es möglich, den

Empfänger

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Al

Empfänger und die Datenverarbeitungsschaltungen des Radarsystems unterVerwendung simulierter Zielsignale vollständig zu überprüfen. Synthesizer, die für den genannten Zweck geeignet sind, stehen kommerziell zur Verfügung.

In Fig. 3 ist ein detailliertes Blockschaltbild des Zielsimulators dargestellt. Der Verzögerungswähler 32 enthält einen 4-Bit-Zähler 78, der von den Impulsen des Synchronisationssignals 30 weitergeschaltet wird, um digitale Zahlen aufsteigender Folge zu erzeugen, die dem Wert "θ" bis "15" zugeordnet sind. Ausgangsseitig ist der Zähler 78 an einen herkömmlichen Binärdekoder 80 angeschlossen, der sechzehn diskrete Ausgangssignale liefert, die zur Ansteuerung der Verzögerungsstufen Nr. 1 bis Nr. 16 dienen. Zwei dieser Verzögerungsstufen sind ir der Verzögerungsschaltung 37 dargestellt und mit den Bezugszeichen 38 sowie 56 gekennzeichnet. Diese sechzehn Verzögerungsstufen können aus Zählern aufgebaut sein, die von einem speziellen, durch das Verzögerungswählsignal eingestellten Wert aus rückwärts zählen. Die Zähler werden mit einem hochfrequenten Taktsignal beaufschlagt und weitergeschaltet. Die in dem Zähler gespeicherte Zahl wird dekodiert und in einen Ausgangs impuls umgewandelt, wenn das gewünschte Verzögerungsintervall abgelaufen ist, was durch das Erreichen des Zählerstandes 0 angedeutet wird. Die Auflösung der Verzögerungsstufen unter Verwendung.derartiger Rückwärtszähler wird durch die Frequenz des für die Weiterschaltung benutzten Taktsignals begrenzt. Taktsignale in der Größenordnung von einigen MHz, z. B. von 14 MHz, sind für den erwähnten Zweck geeignet.

Der Entfernungsrechner 40 umfaßt einen Oszillator 82, der ein digitales Taktsignal erzeugt. Dieses digitale Taktsignal wird an eine Multiplikationsstufe 84 angelegt, welche auch mit einem die Amplitude der Beschleunigung kennzeichnenden digitalen Signal

sowie

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sowie mit einem Vergrößerungs-Verkleinerungssignal beaufschlagt wird. Am Ausgang der Multiplikationsstufe 84 steht eine Impulsfolge zur Verfügung, deren Frequenz das Produkt aus der Frequenz des Oszillators 82 und dem Beschleunigungssignal ist. Sowohl der Oszillator 82 als auch die Multiplikationsstufe 84 können aus herkömmlichen Schaltungen aufgebaut sein.

DasAusgangssignal der binären Mutiplikationsstufe 84 wird zusammen mit Geschwindigkeitssignalen an einen Geschwindigkeitszähler 86 angelegt. Dieser Geschwindigkeitszähler erzeugt ausgangsseitig eine digitale Zahl, die die Augenblicksgeschwindigkeit des simulierten Zieles angibt. Bei der Erzeugung dieses Geschwindigkeitssignals wird davon ausgegangen, daß die Geschwindigkeit anfänglich positiv ist, das bedeutet die anfängliche Entfernung des simulierten Zieles ist entweder konstant oder die Entfernung ist ansteigend. Das Ausgangssignal der binären Multiplikations stufe 84 vergrößert oder verkleinert den Zählwert des Geschwindigkeitszählers 56 in Abhängigkeit von dem angelegten Verzögerungs-Verkleinerungssignal. Dieses Verzögerungs-Verkleinerüngssignal besteht aus einem zweiwertigen digitalen Signal, wobei der erste Wert den Geschwindigkeitszähler 86 im Sinne einer Vergrößerung des Zählstandes und der "zweite Wert diesen Zähler im Sinne einer Verkleinerung des Zählstandes ansteuert. Wenn der Geschwindigkeitszähler 86 den Zählwert 0 abnehmend durchläuft, wird die Geschwindigkeit negativ, d. h. der Abstand des simulierten Zieles nimmt ab. Entsprechend bedeutet der Zählwert 0 eine konstante Entfernung und das Durchlaufen der Zählerstände in positiver Richtung eine zunehmende Entfernung des simulierten Zieles.

Das Ausgangssignal des Geschwindigkeitszählers 86 wird einer zweiten Multiplikations stufe 88 zugeführt. Der Ausgang dieser Stufe ist mit dem Entfernungszähler 90 verbunden. Der Ge-

schwindigkeits-

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schwindigkeits zähler 86 kann in herkömmlicher Weise aus einem vorwärts und rückwärts zählenden Zähler aufgebaut sein. Entsprechend kann auch die zweite Multiplikationsstufe 88 aus konventionellen Teilen aufgebaut sein.

Das Ausgangssignal der binären Multiplikationsstufe 88 wird einem Entfernungsrechner 90 zugeführt, der auch mit dem Signal für die Anfangsentfernung des simulierten Zieles beaufschlagt wird. Der Entfernungsrechner liefert ein Ausgangs signal, das

lg den augenblicklichen Abstand des simulierten Zieles kennzeichnet. Die im Entfernungsrechner 90 gespeicherte Zahl kann konstant bleiben, zunehmen oder abnehmen, je nachdem, wie die der Geschwindigkeit zugeordnete Multiplikationsstufe 28 den Rechner ansteuert. Das Ausgangs signal des Entfernungsrechners 90 wird

IQ an die Verzögerungsstufen Nr. 1 bis Nr. 16 übertragen, um diese Stufen auf das VerzögerungsintervalMr. 1 bis Nr. 16, wie vorausstehend beschrieben, einzustellen. Auch der Entfernungsrechner 90 kann in herkömmlicher Weise aufgebaut sein.

Das Ausgangssignal des Geschwindigkeitszählers 86 und des Entfernungsrechners 90 werden dem Synthesizer 75 zugeführt, um die Frequenz und die Amplitude des erzeugten HF-Signals festzulegen, wie bereits erwähnt wurde. Für den Synthesizer 75 kann ebenfalls eine herkömmliche kommerzielle Ausführung Verwendung finden.

Die Meßstufe 34 für die Impulsbreite umfaßt einen digitalen Zähler 92, der auf 0 zurückstellbar und die Vorderflanke eines jeden Impulses des Synchronisationssignals 30 auszuzählen in der Lage ist. Sobald dieser Zähler erregt wird, zählt er die Impulse eines Taktsignals mit 56 MHz so-lange der auslösende Impuls des Synchronisationssignals 30 auf einem hohen Signalniveau liegt. Die Rückflanke eines jeden Impulses des Synchronisationssignals

wird

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wird von einem Rückflankendetektor 91 ermittelt, welcher den Zähler 92 anhält und den Zählerstand in einem digitalen Speicher 94 in einem Speicherplatz festhält, der durch das Ausgangssignal des Dekoders 80 bestimmt wird. Wenn dieses Ausgangssignal

^ des Dekoders 80 z. B. anzeigt, daß der erste Impuls im ersten Zyklus des Synchronisations signals 30 zur Verfügung steht, wird die im Zähler 92 ermittelte digitale Zahl im Speicher 94 im ersten Adressenplatz abgespeichert. Diese Sequenz wiederholt sich sechzehnmal, um sechzehn digitale Zahlen an sechzehn aufeinanderfolgenden Adressen abzuspeichern. Der Rückflankendetektor 91, der digitale Zähler 92 und der digitale Speicher 94 können ebenfalls in herkömmlicher Weise aufgebaut sein.

Die Ausgangsimpulse der Verzögerungsstufen Nr. 1 bis Nr. 16, welche das Ende der Verzögerungsintervalle Nr. 1 bis Nr. 16 definieren, werden als Eingangs signale auch einer Lesesteuerung 96 zugeführt. In Abhängigkeit von diesen Eingangssignalen veranlaßt die Lesesteuerung 96, daß die in den Adressenplätzen 1 bis gespeicherte digitale Zahl der Reihe nach aus dem Speicher 94 ausgelesen wird. So wird z.B. der Impuls 44 gemäß Fig. 2C, der das Ausgangs signal der Verzögerungsstufe Nr. 1 darstellt, an die Lesesteuerung 96 angelegt, um damit das Auslesen der im ersten Adressenplatz gespeicherten digitalen Zahl zu verursachen. Die Ausgangssignale der Verzögerungsstufe Nr. 2 bis Nr. 16 veranlassen in entsprechender Weise das Auslesen der den entsprechenden Speicherplätzen Nr. 2 bis 16 zugeordneten digitalen Zahlen. Mit dem Auslesen der digitalen Zahl des Adressenplatzes Nr. 16 ist der Zyklus beendet und beginnt erneut mit dem Adressenplatz Nr. 1.

Die aus dem. digitalen Speicher 94 ausgelesene Zahl wird an einen

Abwärtszähler 98 im Impulsgenerator 64 als Einstellsignal übertragen

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lg

tragen. Der Wert jeder Zahl bewirkt, daß der Abwärtszähler 98 auf einen Wert eingestellt wird, welcher durch die Impulsbreite des der Einstellung folgenden Impulses des Synchronisations signals bestimmt ist. Der Abwärtszähler 58 wird durch die Impulse des Taktsignals mit 56 MHz so lange weitergeschaltet, bis sein Zählstand den Wert 0 einnimmt. Die hierfür benötigte Zeitdauer entspricht einem Zeitintervall, welches gleich der Breite des korrespondierenden Impulses des Synchronisati onss ignals 30 ist. So entspricht z. B. die Anzahl der Impulszyklen des Takt-Signals der im ersten Adressenplatz gespeicherten digitalen Zahl für die Zeitdauer des ersten Impulses des Synchronisationssignals einem Wert gemäß der Festlegung durch den Zähler 92. Der erste Impuls des Synchronisations signals 30 löst auch die Funktion der Verzögerungsstufe Nr. 1 aus. Der am Ausgang dieser Stufe auf-

■*-5 tretende Impuls bewirkt seinerseits das Auslesen dieses Wertes, um den Abwärtszähler 98 voreinzustellen. Da dieser Abwärtszähler 98 dieselbe Anzahl von Taktzyklen mit der Frequenz von 56 MHz auszählt bis der Wert 0 erreicht ist, wobei der Zähler 92 bis zur

Erreichung des gespeicherten Wertes zählt, muß das Zählintervall 20

des Abwärtszählers 98 der Breite des ersten Impulses des Synchronisations Signals 30 entsprechen. Dieser Vorgang wiederholt sich beim Auslesen aller 16 Speicherplätze und beginnt sodann mit dem ersten Speicherplatz von neuem. Wenn alle in den sechzehn Speicherplätzen enthaltenen Werte ausgelesen sind, ist ein Zyklus des Zielsimulators beendet. Die nachfolgenden Zyklen des Zielsimulators laufen in identisch gleicher Weise ab.

Ein Signal, das die Zählintervalle des Abwärtszählers 98 definiert, und die Ausgangsimpulse, welche durch die Verzögerungsstufen ^" Nr. 1 bis Nr. 16 erzeugt werden, stehen am Ausgang des ODER-Gatters 46 zur Verfügung und werden einem Impulsgenerator 100 zugeführt,, der ausgangsseitig das verzögerte Synchronisations signal

liefert

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liefert. Dieses verzögerte Synchronisationssignal 65 und ferner das Signal vom Synthesizer 75 werden als Eingangssignale dem Signalgenerator 76 zugeführt, der ausgangsseitig das simulierte Zielsignal zur Verfügung stellt.

Der Signalgenerator 76 besteht im wesentlichen aus einem Pulsbreitenmodulator, der das verzögerte Synchronisationssignal 65 mit dem Ausgangs signal des Synthesizers 75 verknüpft und daraus ein impulsbreitenmoduliertes HF-Signal ableitet.

.. „ Es können auch Schaltungen zur Frequenzumsetzung vorgesehen

sein, wenn der Frequenzbereich des Synthesizers 75 mit der für das zu testende Radarsystem notwendigen Frequenz nicht kompatibel ist. Hierfür können unterschiedliche Forderungen auftreten, je nach Anwendung, die jedoch mit herkömmlichen Mitteln

λ c zu erfüllen sind.

Der vorausstehend beschriebene Zielsimulator umfaßt sechzehn Verzögerungsstufen. Es ist · jedoch offensichtlich, daß die Impulswiederholungsfrequenz und der maximale Bereich des

2Q simulierten Zielsignals derart ausgewählt sein muß, daß das

Verzögerungsintervall Nr. 1 zu Ende ist, bevorder 17. Impuls, d.h. der erste Impuls im zweiten Zyklus des Synchronisationssignals 30 auftritt. Dadurch wird die maximale Entfernung des simulierten Ziels für eine gegebene Impulswiederholungsfrequenz festgelegt. Die Impulswiederholungsfrequenz und der maximale Abstand des simulierten Zielsignals kann also durch ein Vergrößern bzw. Verkleinern der Anzahl der Verzögerungsstufen entsprechend verändert werden. Bei einer Vergrößerung der Anzahl der Verzöge rungs stuf en ist auch entsprechend eine Vergrößerung der

„_n Speicherkapazität des Speichers 94 erforderlich.

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Claims

DIPL.-ING. LEO FLEUCHAUS 8000 München 71

PATENTANWÄLTE Melchiorstraße 42

® 089-792800 Telegramm: Transmarkpatent, München

DIPL-ING. WULF WEHSER 3000 Hannover 1 & 0511-321449

München, den 14. Nov. 1978

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Westinghouse Electric Corp., Westinghouse Building, Gateway Center, Pittsburgh, Penna 15222, USA

Patentansprüche

(I./ Signalsimulator zur Erzeugung eines simulierten Zielsignals zum Prüfen von Radarsystemen mit vom Synchronisationssignal angesteuerten Verzögerungsschaltungen, dadurch gekennzeichnet, - daß die Verzögerungsschaltungen einen Verzögerungswähler (32) mit nachgeschalteten Verzögerungsstufen (38,.. „ 56) umfassen, um dem Abstand eines simulierten Zieles entsprechende Signale zu liefern, daß Detektorschaltungen (34) für die Messung der Länge eines jeden Impulses des Synchronisationssignals (30) vorhanden sind, und

- daß Signalgeneratorschaltungen (64, 76) zur Erzeugung des simulierten Zielsignals von den Signalen der Verzögerungsstufe (38,.. 56) und den Detektor schaltungen (34) beaufschlagt sind.
2. Signalsimulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, - daß die Detektorschaltungen (34) eine Schaltung (92) zur Erzeugung digitaler Zahlen,einen Speicher (94) zur Speicherung der digitalen Zahlen und eine Lesesteuerung (96) aufweisen, welche das Auslesen der gespeicherten digitalen Zahl in die Signalgeneratorschaltungen bewirkt.
3. Signalsimulator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungsstufen (38... 56) jeweils einen Abwärts-

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zähler umfassen, welche auf bestimmte Werte eingestellt sind und ihre Zählfunktion in Abhängigkeit von einem Taktsignal ausführen, und

- daß den Abwärts zählern jeweils ein Dekoder nachgeschaltet ist.
4. Signalsimulator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Detektorschaltungen (34) einen digitalen Zähler (92) umfassen, der in Abhängigkeit von der Vorderflanke des Synchronisationssignals die Impulse eines Taktsignals auszählt und eine Vielzahl von digitalen Zahlen liefert, welche jeweils für die Breite eines zugeordneten Impulses des Synchronisations signals repräsentativ sind.
5. Signalsimulator nach den Ansprüchen 2 und 4, dadurch gekennzeichnet,

- daß der dem digitalen Zähler (92) nachgeschaltete Speicher (94) in vorgegebener Folge die von den digitalen Zählern gelieferten digitalen Zahlen abspeichert.
6. Signalsimulator nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,

- daß den Detektorschaltungen ein weiterer Abwärtszähler (98) zugeordnet ist, der auf den Wert einer jeden im Speicher (94) gespeicherten digitalen Zahl einstellbar istund am Ende seines Zählzyklusses ein Ausgangs signal liefert.
7. Signalsimulator nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,

- daß von den Signalgeneratorschaltungen (64, 76) ein verzögertes Synchronisationssignal (65) geliefert wird, dessen Impulswiederholungsfrequenz und dessen Taktverhältnis im wesentlichen gleich

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der Impulswiederholungsfrequenz und dem Taktverhältnis des Synchronisationssignals ist und gegenüber diesem um ein Zeitintervall verzögert auftritt, welches der Entfernung des simulierten Zieles entspricht.
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8. Signalsimulator nach einem oder mehreren der Ansprüche Ibis 7, dadurch gekennzeichnet,

- daß den Verzögerungsstufen (38. .. 56) und den Signalgeneratorschaltungen (64, 76) ein Entfernungsrechner (40) zugeordnet ist, der in Abhängigkeit von einem Beschleunigungssignal, einem Geschwindigke its signal und einem die Anfangs entfernung kennzeichnenden Signal eine digitale, die Entfernung des simulierten Zieles bestimmende Zahl liefert.
9. Signalsimulator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Abwärtszähler der Verzögerungsstufen (38... 56) nacheinander auf eine digitale Zahl voreinstellbar sind, welche in Abhängigkeit von den Impulsen des Synchronisationssignals die Entfernung des simulierten Zieles kennzeichnet.

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