DE2926752C2

DE2926752C2 -

Info

Publication number: DE2926752C2
Application number: DE19792926752
Authority: DE
Inventors: Hermann Ing.(Grad.) 7900 Ulm De Saur
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Telefunken Systemtechnik AG
Priority date: 1979-07-03
Filing date: 1979-07-03
Publication date: 1988-09-15
Also published as: DE2926752A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Rekonstruktion eines Peilbilds nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine solche Anordnung ist beispielsweise aus der DE-OS 23 11 065 bekannt. Dort werden aus den Peilspannungen an einem Peilort durch wiederholte Abtastung Daten gewonnen, die Momentanpeilbilder einer Peilanzeige am Peilort charakterisieren, und diese Daten werden über eine Übertragungsstrecke an einen fernen Empfangsort übertragen. Am Empfangsort werden aus den eintreffenden Daten die diesen Daten entsprechenden Momentanpeilbilder als Originalbilder rekonstruiert und angezeigt, so daß sich als Peilanzeige eine Folge diskreter Einzelbilder ergibt.

Diese direkte Rekonstruktion ergibt bei stehenden oder nur langsam schwankenden Peilfiguren einen fast natürlichen Eindruck. Bei raschen Schwankungen, wie sie z. B. bei Mehrfachempfang auftreten können, entstehen bei dieser Darstellung jedoch stark unterschiedliche Originalbilder. Die ursprünglich flächige Ausschreibung des Bildschirms durch die sich kontinuierlich ändernde Peilfigur geht über in eine ruckartige Veränderung einer einzigen Peilellipse.

Um die Ablesbarkeit einer solchen Peilanzeige zu verbessern ist bei der bekannten Anordnung vorgesehen, zwischen zwei Originalbilder ein oder mehrere durch Interpolation gewonnene Zwischenbilder anzuzeigen.

Aufgabe der Erfindung ist es eine Anordnung der eingangs genannten Art anzugeben, die am Empfangsort einzusetzen ist und eine vorteilhaftere, den Erfordernissen besser anpaßbare Rekonstruktion eines Peilbildes ermöglicht.

Die Lösung der Aufgabe ist erfindungsgemäß im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegeben. Die Unteransprüche enthalten vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung können die von der Übertragungsstrecke neu eintreffenden Daten beim Speicherzyklus direkt, also mit Unterbrechung des übrigen Darstellungsablaufs, zur Darstellung eines Originalbildes führen, und es kann somit die jeweils aktuellste Information in das Bild eingeblendet werden.

Zur Unterscheidung der Originalbilder von den Zwischenbildern ergibt sich aus einer weiteren Ausführungsart, daß Originalbilder heller dargestellt werden können, als Zwischenbilder.

Um die Daten der zur Interpolation erforderlichen Originalbilder bereit zu halten, ist ein Schreib-Lese- Speicher (RAM) vorgesehen. In diesem Speicher werden die von der Übertragungsstrecke ankommenden Daten eingeschrieben und sukzessive zur Verarbeitung ausgelesen. Zum Zwischenspeichern der von der Übertragungsstrecke neu ankommenden Daten bis zum Einschreiben in den Schreib- Lese-Speicher ist ein Eingangsspeicher vorgesehen, der die Komponenten zu einem Originalbild speichern kann.

Um ein Überschreiben von noch nicht im RAM abgespeicherten Daten durch neu ankommende Daten zu vermeiden, ist dabei die Umspeicherung vom Eingangsspeicher in den Schreib-Lese- Speicher mit Vorrang gegenüber anderen Arbeitsabläufen durchzuführen.

Zur Darstellung eines Originalbildes oder Zwischenbildes auf dem Sichtgerät werden die entsprechenden Komponenten in einem Ausgangsspeicher abgelegt und jeweils durch die Komponenten eines neuen Bildes überschrieben. Dadurch können während der Darstellung eines Bildes bereits die Komponenten des nächsten Bildes bestimmt werden.

Um die verschiedenen Vorgänge aufeinander abzustimmen wird der Arbeitsablauf in einzelne, im einfachsten Fall gleichlange Arbeitszyklen aufgeteilt. Die zeitliche Dauer der Arbeitszyklen wird durch eine hierfür vorgesehene Vorrichtung auf die Übertragungsrate und die gewählte Anzahl der Interpolationsschritte abgestimmt. Auch eine Variation der Zyklusdauer in Abhängigkeit von der Anzahl der im RAM gespeicherten, noch nicht bearbeiteten Originalbilder kann ergänzend hinzugenommen werden.

Das Steuerwerk legt zu Beginn eines Zyklus die Art des durchzuführenden Arbeitsvorgangs fest. Bei den Arbeitszyklen sind nun grundsätzlich die folgenden Arten zu unterscheiden:

1. Speicherzyklus zum Einschreiben der im Eingangsspeicher zwischengespeicherten Daten in den Schreib-Lese-Speicher.
2. Berechnungszyklus zur Bestimmung der Interpolationsschrittweiten und des ersten Interpolationswertes.
3. Interpolationszyklus zur Bildung des nächsten Interpolationswerts.

Parallel zu diesen verschiedenen Arbeitszyklen erfolgt während der gesamten Zyklusdauer jeweils die Darstellung eines Original- oder Zwischenbildes.

Priorität hat, wie bereits angeführt, der Speicherzyklus. Eine günstige Anordnung hierzu sieht ein Signal-Flip-Flop in Verbindung mit dem Eingangsspeicher vor, das beim Vorliegen neuer Daten von der Übertragungsstrecke her gesetzt wird und dadurch ein Signal an das Steuerwerk abgibt und dieses veranlaßt, den nächsten Zyklus als Speicherzyklus durchzuführen.

Zur hervorgehobenen Darstellung einzelner Bilder, z. B. der Originalbilder gegenüber den Zwischenbildern, kann die Verlängerung der Dauer eines Zyklus vorgesehen werden.

Die Arbeitsweise der beschriebenen vorteilhaften Schaltungsanordnung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Abbildung noch eingehend geschildert.

Die von der Übertragungsstrecke Ü kommenden, parallelen Daten werden asynchron zu den Zyklen zunächst im Eingangsspeicher 1 zwischengespeichert. Gleichzeitig wird ein entsprechendes Signal-Flip-Flop gesetzt.

Zu Beginn eines jeden Zyklus wird das Signal-Flip-Flop abgeprüft.

Sobald dabei die Ankunft neuer Daten erkannt wird, läuft der Speicherzyklus ab. Hierbei werden zunächst die parallelen Datenausgänge des Eingangsspeichers 1 niederohmig geschaltet. Dadurch gelangen die Daten über den internen Datenbus an den Eingang des Schreib-Lese-Speichers 2 der auf "Schreiben" umgeschaltet wird. Nachdem die Daten auf diese Weise in den Speicher eingeschrieben wurden, wird der Stand eines Zählers, von dem die Schreibadresse abgeleitet wird, um eins erhöht.

Sofern eine direkte Darstellung der Daten erwünscht ist, können sie auch in den Ausgangsspeicher 3 übertragen werden. Um diese Information hervorzuheben wird die Zykluszeit um etwa Faktor drei gegenüber den anderen Zyklen verlängert. (Die entsprechende Peilellipse erscheint dann heller.)

Ergibt die Abfrage des Signal-Flip-Flops bei Beginn eines Zyklus keine neuen Daten, dann wird als nächstes der Stand des Zählers abgefragt, der die Anzahl der seit der letzten Berechnung dargestellten Zwischenbilder zählt. Ergibt sich aus dieser Abfrage, daß alle von einem Bildpaar abgeleiteten Zwischenstufen dargestellt wurden, dann beginnt ein Berechnungszyklus. Hierzu wird der erste Speicher 4 so geschaltet, daß sein Inhalt auf den internen Daten-Bus gelangt. (Es ist dies einer der beiden vorausgegangenen Ausgangswerte.)

Vom Daten-Bus werden die Werte in den Ausgangsspeicher 3 übernommen. Während der gesamten Zykluszeit (ca. 500 µs) wird damit das der Komponente zugehörige Stellglied angesteuert bzw. das entsprechende Bild dargestellt. (Die Rechnung benötigt nur etwa 40 µs.)

Als nächstes wird der erste Speicher 4 wieder so umgeschaltet, daß seine Paralleleingänge am internen Daten-Bus liegen. Der Schreib-Lese-Speicher 2 wird auf "Lesen" umgeschaltet; sein Adreßeingang wird vom Lesezähler angesteuert. Dadurch wird der Speicher 4 mit dem ersten Ausgangswert A des nächsten Bildpaares geladen.

Danach wird die Adresse des Speichers 2 vom Lesezähler um eins erhöht und der zweite Ausgangswert B über den Daten- Bus parallel in den zweiten Speicher 5 übertragen.

Nun wird die Differenz B-A gebildet. Hierzu werden die beiden Werte A und B gleichzeitig seriell einmal über alle Speicherplätze der Speicher 4 bzw. 5 und der nur zur Verlängerung dienenden Schieberegister oder Verlängerungsspeicher 6 bzw. 7 verschoben.

Der Wert A gelangt über das Schieberegister als Verlängerungsspeicher 6 an das Gatter 9 und an den ersten Schalter 10 a. Der Schalter 10 a ist hierbei in Stellung I so geschaltet, daß der Wert A direkt an den Serieneingang des Speichers 4 gelangt und nach einer kompletten Verschiebung über alle Speicherplätze wieder an der alten Stelle im Speicher 4 steht.

Während der Subtraktion ist der zweite Eingang des Exklusiv- Oder-Gatters 9 auf H-Pegel gelegt. An seinem Ausgang erscheint deshalb der Wert A invertiert.

Aus den invertierten Zahlenstellen von A und den über das Schieberegister als zweiter Verlängerungsspeicher 7 kommenden Zahlenstellen von B entsteht deshalb am Ausgang der Addierstufe 8 die Differenz B-A. Der zweite Schalter 10 b ist dabei in Stellung I so geschaltet, daß die Differenz an den seriellen Eingang des zweiten Speichers 5 gelangt. Nach einer kompletten Verschiebung über alle Speicherplätze steht deshalb statt dem Wert B die Differenz B-A im zweiten Speicher 5.

Die Differenz B-A muß nun entsprechend der Anzahl der gewählten Zwischenstufen dividiert werden. Man wählt für die Zwischenstufenzahl zweckmäßigerweise ganze Potenzen der Zahl zwei (2⁰=1, . . . 2⁵=32 . . .). Die erforderliche Division wird dann dadurch erreicht, daß der Differenzwert in den Speichern 5 und 7 um dem Exponenten der gewählten Zwischenstufenzahl entsprechend viele Schritte in Richtung des Addierers verschoben wird.

Zum Abschluß des Berechnungsvorgangs wird der erste Zwischenwert errechnet. Hierzu werden die Schalter 10 a und 10 b in Stellung II umgeschaltet. Danach werden die beiden Werte A und gleichzeitig seriell einmal vollständig über alle Speicherstellen verschoben. Durch die Umschaltung gelangt dabei der Interpolationswert wieder unverändert in seine Ausgangsstellung. Da nun der zweite Eingang des Gatters 9 auf L-Pegel liegt, gelangt der Wert A unverändert an den Eingang des Addierers 8. Am Ausgang des Addierers 8 entsteht dadurch die Summe

n ist dabei die gewählte Anzahl der Interpolationsschritte. Diese Summe entspricht dem ersten Zwischenwert. Sie gelangt in den Speicher 4 und wird dort bis zum Beginn des nächsten Zyklus bereitgehalten.

Wenn bei Beginn eines neuen Zyklus weder neue Werte vorliegen noch eine Interpolationsberechnung fällig ist, wird zunächst der im Speicher 4 bereitgehaltene Zwischenwert über den internen Daten-Bus an den Ausgangsspeicher 3 weitergeleitet. Danach wird durch eine serielle Verschiebung der in den Speichern 5 und 7 enthaltene Interpolationswert ein weiteres Mal auf den in den Speichern 4 und 6 enthaltenen Zwischenwert aufsummiert. Dieser Wert läßt sich allgemein mit

beschreiben.

Hierbei ist n die gewählte Zwischenstufenzahl und m eine ganze Zahl n.

Der jeweils berechnete Zwischenwert wird wiederum bis zum Beginn des nächsten Zyklus im Speicher 4 bereitgehalten.

Die Zyklusdauer wird von einer monostabilen Kippstufe bestimmt und läßt sich über eine entsprechende Verstellung des R-C-Gliedes verändern.

Claims

1. Anordnung zur Rekonstruktion eines Peilbilds, welche aus über eine Übertragungsstrecke eintreffenden, diskrete Momentanpeilbilder charakterisierenden Daten Originalbilder und durch Interpolation zwischen aufeinanderfolgenden Originalbild-Daten Zwischenbilder zur Anzeige bringt und

a) eine Speichergruppe mit einem Eingangsspeicher zum Zwischenspeichern von über die Übertragungsstrecke eintreffenden Daten sowie
b) eine Einrichtung zur Bildung von Interpolationswerten enthält,

dadurch gekennzeichnet, daß

c) die Speichergruppe
- - einen adressierbaren Schreib-Lese-Speicher (RAM) (2) zum Speichern der Originalbild-Komponenten und
- - einen Ausgangsspeicher (3) zur Aufnahme der Komponenten des jeweils darzustellenden Originalbildes oder Zwischenbildes aufweist,
d) ein Steuerwerk zur Festlegung der Art einzelner aufeinanderfolgender Arbeitszyklen, durch welche beim Vorliegen neuer Daten von der Übertragungsstrecke ein Speicherzyklus zum Einschreiben der Daten in den Schreib-Lese-Speicher, ansonsten nach Abarbeiten aller zu einem Originalbildpaar gehörenden Zwischenbilder ein Berechnungszyklus zur Bestimmung der Interpolationsschrittweiten und des ersten Interpolationswertes sowie ein Interpolationszyklus zur Bildung des nächsten Interpolationswertes bei jeweils gleichzeitiger Darstellung eines Originalbildes oder Zwischenbildes während der gesamten Zyklusdauer eingeleitet wird, vorgesehen ist,
e) die Einrichtung zur Bildung der Interpolationswerte mit
- - einem ersten Speicher (4) mit Verlängerungsspeicher (6), in den zu Beginn eines Berechnungszyklus der Ausgangswert A der Interpolation, d. h. die Komponenten des älteren Originalbildes des zu bearbeitenden Bildpaares, und im folgenden der jeweils bei einem Interpolationszyklus bestimmte Interpolationswert eingespeichert wird,
- - einem zweiten Speicher (5) mit zweitem Verlängerungsspeicher (7), in den zu Beginn eines Berechnungszyklus der Endwert B der Interpolation, d. h. die Komponenten des jüngeren Originalbildes des bearbeitenden Bildpaares, als nächstes die Differenz B-A und schließlich durch serielles Verschieben des Speicherinhalts in Richtung der geringer bewerteten Bits um n Stellen bei 2ⁿ Interpolationsschritten die Interpolationsschrittweite bis zu Beginn des nächsten Berechnungszyklus eingespeichert wird,
- - einem Exklusiv-ODER-Gatter, dessen einer Eingang am Ausgang des Verlängerungsspeichers (6) und dessen anderer Eingang zur Substraktion B-A auf H-Pegel, ansonsten auf L-Pegel liegt,
- - einer Addierstufe (8), deren einer Eingang am Ausgang des zweiten Verlängerungsspeichers (7) und deren anderer Eingang am Ausgang des Gatters (9) liegt und über die zu Beginn eines Berechnungszyklus nach Einspeicherung der Werte A und B in die Speicher (4, 5) durch serielles Verschieben der Werte A und B alle Plätze der Speicher (4, 5) mit Verlängerungsspeichern (6, 7) die Differenz B-A gebildet und zur Bestimmung der einzelnen Interpolationswerte ebenfalls durch serielles Verschieben die im zweiten Speicher (5 und 7) gespeicherte Interpolationsschrittweite zum im ersten Speicher (4 und 6) gespeicherten vorhergehenden Interpolationswert addiert wird,
- - einem ersten Schalter (10 a), der zur Subtraktion B-A in Stellung I den Serienausgang des Verlängerungsspeichers (6) mit dem Serieneingang des ersten Speichers (4) und ansonsten in Stellung II den Ausgang der Addierstufe (8) mit dem Serieneingang des ersten Speichers (4) verbindet,
- - einem zweiten Schalter (10 b), der mit dem ersten Schalter gekoppelt ist und in Stellung I den Ausgang der Addierstufe (8) mit dem Serieneingang des zweiten Speichers (5) und in Stellung II den Serienausgang des zweiten Verlängerungsspeichers (7) mit dem Serieneingang des zweiten Speichers (5) verbindet, und
- - einem Schrittzähler, der die Zahl der ausgeführten Interplationsschritte zählt und bei Erreichen der vorgewählten Schrittzahl über das Steuerwerk die Einleitung eines neuen Berechnungszyklus mit einem neuen Originalbildpaar veranlaßt,

versehen ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die neuen Daten auch direkt in den Ausgangsspeicher (3) übernommen sind, um ein Originalbild darzustellen.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Arbeitszyklus, während dessen ein Originalbild angezeigt wird, gegenüber anderen Zyklen verlängert ist.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch ein Signal-Flip-Flop, das beim Vorliegen neuer Daten im Eingangsspeicher ein Signal an das Steuerwerk zur Einleitung für einen neuen Speicherzyklus abgibt.