DE3028225C1 - Radarempfaenger - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Radarempfänger mit einer ECCM-Einrichtung zur Unterdrückung von Signalen, die über die Nebenzipfel einer Radarantenne empfangen werden, unter Verwendung eines von der Radarantenne be­ aufschlagten Radar-Empfangskanals und eines gleich aus­ gelegten, aber von einer Rundstrahlantenne beaufschlag­ ten Hilfskanals (Blankingkanal), wobei unter der Voraus­ setzung, daß der Gewinn der Rundstrahlantenne größer als der Gewinn der Nebenzipfel der Radarantenne ist, eine Auswertungs- und/oder Anzeigeunterdrückung eines empfan­ genen Signals dann erfolgt, wenn in einem Momentanpegel­ vergleich festgestellt wird, daß der Signalpegel im Hilfskanal größer als der gleichzeitig vorliegende Si­ gnalpegel im Radar-Empfangskanal ist.

Das sogenannte "Sidelobe Blanking System" ist beispiels­ weise in der Zeitschrift "Microwave Journal", März 1978, Seiten 61 bis 73 beschrieben. Es dient zur Unterdrückung der von "intelligenten" Repeater-Störern (False Target Jammer) kommenden Signale, die über die Nebenzipfel einer Radarantenne in den Radar-Empfangskanal gelangen und in der Radarauswertung als zusätzliche Ziele erkannt werden. Der Momentanpegelvergleich kann hierbei prinzipiell z. B. in der Hochfrequenz-, Zwischenfrequenz- oder Video-Lage oder aber nach einer Analog/Digital-Wandlung und Clutter­ filterung stattfinden. Der Nachteil dieses herkömmlichen Sidelobe Blanking Systems besteht darin, daß es entspre­ chend der Keulenbreiten der Radarantenne in Abhängigkeit vom Störpegel aus den Nebenkeulen zu erheblichen Blind­ zeiten des Radarsystems kommen kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, das Sidelobe Blanking System so zu verbessern, daß die in der beschriebenen Weise hervorgerufenen langen Blindzeiten bei der Radar­ überwachung weitgehend vermieden werden.

Gemäß der Erfindung, die sich auf einen Radarempfänger der eingangs genannten Art bezieht, wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß sowohl im Radar-Empfangskanal als auch im Hilfskanal vor der Einrichtung zum Pegelvergleich eine Einrichtung zur dopplerfrequenzselektiven Auswertung vorgesehen ist und daß die Einrichtung zum Pegelvergleich derart ausgebildet ist, daß stets die Pegel von denjeni­ gen Signalen verglichen werden, die aus sich entsprechen­ den Dopplerfrequenzbereichen der beiden Einrichtungen zur dopplerfrequenzselektiven Auswertung kommen.

Die Entscheidung über den Stör- bzw. Blankingfall er­ folgt somit erst nach der Spektralanalyse der Signale. Dadurch wird ermöglicht, daß Signale aus dem Radar-Emp­ fangskanal nur in solchen Dopplerfrequenzbereichen unter­ drückt werden, in denen auch im Blankingkanal Signale von hinreichender Intensität empfangen werden. Ziele mit anderen Dopplerfrequenzen werden - unabhängig von der Störamplitude - weiterhin angezeigt und/oder ausgewertet. Zu einer totalen Zielechounterdrückung kommt es nur, wenn das Blanking-Signal im gesamten Spektralbereich der Auswertung, d. h. von der Frequenz Null bis zur Puls­ folgefrequenz, hinsichtlich seines Pegels stärker ist als das Radarsignal. Zu einer Einzelzielechounterdrückung kann es nur kommen, falls ein Nebenzipfelstörer ein Ziel simulieren sollte, dessen radiale Geschwindigkeit zum Radargeät gleich derjenigen eines realen Zieles ist, das gleichzeitig aus der Richtung der Hauptkeule der Radar­ antenne kommt und einen entsprechenden Echopegel liefert.

Die Einrichtungen zur dopplerfrequenzselektiven Auswer­ tung bestehen in vorteilhafter Weise entweder jeweils aus einer Dopplerfilterbank (analog oder digital) oder einem sogenannten Fast Fourier-Processor. Im Zusammen­ hang mit diesen bekannten Technologien wird auf den Auf­ satz von W.Bühring und W.D.Wirth "Die Entdeckung beweg­ ter Ziele aus Festzielstörungen mit dem Doppler-Filter- System" aus der Zeitschrift "NTZ", Heft 2, 1971, Seite 72 bis 76 und auf das Buch von Skolnik "Radar Handbook" 1970, McGraw-Hill Co., Seite 35-14 bis 35-16 verwiesen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in einer Figur in Blockschaltbildform dargestellten Ausführungs­ beispieles erläutert.

Die in der Figur dargestellte Schaltung weist zwei Emp­ fangskanäle, nämlich einen sogenannten Radar-Empfangs­ kanal und einen sogenannten Blankingkanal auf. Der Ra­ dar-Empfangskanal besteht aus einer Radarantenne 1, Empfangsumsetzern 2 und 3, einem Zwischenfrequenz-Ver­ stärker 4, einem Videoumsetzer 5, einem Analog-Digital- Wandler 6, einer Schaltung 7 zur Bewertung des Eingangs­ signals entsprechend dem Antennendiagramm und einer Schaltung 8 zur Einzelpulsunterdrückung. Der Blanking­ kanal setzt sich aus einer Rundstrahlantenne 9, zwei Empfangsumsetzern 10 und 11, einem Zwischenfrequenz- Verstärker 12, einem Videoumsetzer 13, einem Analog/Digi­ tal-Wandler 14, einer Schaltung 15 zur Bewertung der Signale entsprechend dem Antennendiagramm und einer Schaltung 16 zur Einzelpulsunterdrückung zusammen. Der Radar-Empfangskanal und der Blankingkanal sind hinsicht­ lich der beschriebenen Empfängerkomponenten mit Ausnah­ me der sich unterscheidenden Antennen 1 und 9 gleich aus­ gebildet und so weit auch bekannt. Der Gewinn der Rund­ strahlantenne 9 ist so bemessen, daß er den Gewinn der Nebenzipfel der Radarantenne 1 übersteigt. In dem bis­ her bekannten Sidelobe Blanking System werden die Momen­ tanpegel der über den Radar-Empfangskanal und über den Blankingkanal kommenden Signale miteinander verglichen. Ist dabei der Pegel im Blankingkanal größer als der im Radar­ Empfangskanal, so wird davon ausgegangen, daß ein Stör­ signal aus dem Nebenkeulenbereich der Radarantenne 1 vor­ liegt. In diesem Fall wird die Auswertung bzw. die Anzei­ ge für den anschließenden-Teil des Radar-Empfangskanals gesperrt. Das dargestellte Ausführungsbeispiel unter­ scheidet sich jedoch von diesem bekannten Empfänger.

Die Signale aus dem Radar-Empfangskanal werden einer Einrichtung 17 zur dopplerfrequenzselektiven Auswertung zugeführt, genä so wie die Signale aus dem Blanking­ kanal einer damit übereinstimmenden Einrichtung 18 eben­ falls zur dopplerfrequenzselektiven Auswertung eingege­ ben werden. Jede dieser beiden Einrichtung 17 und 18 zur dopplerfrequenzselektiven Auswertung weist eine Reihe von Ausgängen aus, welche jeweils einem bestimmten Dopp­ lerfrequenzbereich zugeordnet sind. Die Einrichtungen 17 und 18 zur dopplerfrequenzsejektiven Auswertung las­ sen sich beispielsweise durch eine digitale Filterbank, aber auch durch einen sogenannten Fast Fourier Processor realisieren. Die Ausgangssignale der beiden Einrichtun­ gen 17 und 18 werden den Eingängen einer Komparatorschal­ tung 19 zugeführt, in welcher für die einzelnen Doppler­ frequenzbereiche ein Pegelvergleich durchgeführt wird. Die Komparatorschaltung 19 gibt dann ein Ausgangssignal ab, wenn vom Blanking-Kanal über die Einrichtung 18 sol­ che Signale ankommen, deren Pegel größer als der Pegel von den über die Einrichtung 17 kommenden Signalen des Radar-Empfangskanals ist. Das Ausgangssignal der Kompa­ ratorschaltung 19 gelangt als Steuergröße an eine Tor­ schaltung 20, welche in Abhängigkeit von dieser Steuer­ größe das jeweils ankommende Signal des Radar-Empfangs­ kanals durchläßt oder nicht. Die Entscheidung darüber, ob ein Störfall vorliegt oder nicht, erfolgt somit erst nach der Spektralanalyse der Signale in den beiden Ein­ richtungen 17 und 18. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß die Signale aus dem Radar-Empfangskanal nur in den­ jenigen Dopplerfrequenzbereichen unterdrück werden, in denen auch im Blankingkanal Signale mit hinreichendem Pegel empfangen werden. Zielsignale mit anderen Dopplerfrequen­ zen werden unabhängig vom Störsignalpegel von der Tor­ schaltung 20 durchgelassen und einer Anzeige zugeführt. Zu einer Einzelzielunterdrückung kann es nur kommen, falls ein Nebenzipfelstörer ein Ziel simuliert, dessen radiale Geschwindigkeit gleich der eines tatsächlichen Zieles ist, das gleichzeitig aus der Hauptkeulenrichtung der Radaran­ tenne 1 kommt und einen entsprechenden Echosignalpegel liefert. Dies würde bedeuten, daß an sich entsprechenden Dopplerfrequenzbereichs-Eingängen der Komparatorschaltung 19 ein solches Signalpegelverhältnis vorliegt, bei dem der Pegel der von der Schaltung 18 kommenden Signale den Pegel der von der Schaltung 17 kommenden Signale über­ steigt. In diesem Fall wird die Torschaltung 20 durch das Komparatorausgangssignal geöffnet, so daß in den Auswer­ teteil des Radar-Empfangskanals kein Signal mehr gelangt. Zu einer totalen Zielechounterdrückung kann es nur kommen, wenn das aus dem Blankingkanal kommende Signal im gesam­ ten Spektralbereich der Auswertung das eigentliche Radar- Empfangssignal pegelmäßig übersteigt. Der Spektralbereich geht hierbei von der Frequenz Null bis zur Pulsfolgefre­ quenz. Dies würde in der Schaltung nach der Figur bedeu­ ten, daß an allen Dopplerfrequenzbereichausgängen der Schaltung 18 ein pegelmäßig stärkeres Signal ansteht als an den entsprechenden Ausgängen der Schaltung 17 des Ra­ dar-Empfangskanals, was durch die Komparatorschaltung 19 festgestellt wird. In diesem Fall wird durch das Ausgangs­ signal der Komparatorschaltung 19 die Torschaltung 20 eben­ falls geöffnet, so daß kein Radarempfangssignal in den sich an­ schließenden Auswerteteil des Radar-Empfangskanal gelangen kann.

Im Anschluß an die Torschaltung 20 folgt im Auswerteteil, welcher nicht mehr zur eigentlichen Erfindung gehört und aus anderen Radar-Empfängern bekannt ist, eine Rauschschwel­ lenschaltung 21 zur Erzeugung einer konstanten Falschalarm­ rate (CFAR). Von hier aus erfolgt die Eingabe der Signal­ daten in einen Bildspeicher 22 über zwei parallele Wege. Der eine dieser Wege führt über eine sogenannte AVA-Schal­ tung 23 (Amplitude versus Azimut), wogegen der zweite Weg über einen Bedrohungsrechner 24, der ermitteln soll, ob ein echtes oder ein vorgetäuschtes Ziel aus der Neben­ keule vorliegt, und einen Datenextraktor 25 führt. Vom Bildspeicher 22 werden die tatsächlichen Zielsignale dann ohne die vorher ausgefilterten Störersignale zur Dar­ stellung ineine PPI-Anzeigevorrichtung 26 weitergegeben.

Claims (3)

1. Radarempfänger mit einer ECCM-Einrichtung zur Unter­ drückung von Signalen, die über die Nebenzipfel einer Radarantenne empfangen werden, unter Verwendung eines von der Radarantenne beaufschlagten Radar-Empfangska­ nals und eines gleich ausgelegten, aber von einer Rund­ strahlantenne beaufschlagten Hilfskanals (Blanking­ kanal), wobei unter der Voraussetzung, daß der Gewinn der Rundstrahlantenne größer als der Gewinn der Neben­ zipfel der Radarantenne ist, eine Auswertungs- und/oder Anzeigeunterdrückung eines empfangenen Signals dann er­ folgt, wenn in einem Momentanpegelvergleich festgestellt wird, daß der Signalpegel im Hilfskanal größer als der gleichzeitig vorliegende Signalpegel im Radar-Empfangs­ kanal ist, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl im Radar-Empfangskanal als auch im Hilfs­ kanal vor der Einrichtung (19) zum Pegelvergleich eine Einrichtung (17, 18) zur dopplerfrequenzselektiven Aus­ wertung vorgesehen ist und daß die Einrichtung zum Pe­ gelvergleich (19) derart ausgebildet ist, daß stets die Pegel von denjenigen Signalen verglichen werden, die aus sich entsprechenden Dopplerfrequenzbereichen der beiden Einrichtungen (17, 18) zur dopplerfrequenzselek­ tiven Auswertung kommen.

2. Radarempfänger nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Einrichtung (17, 18) zur dopplerfrequenzselektiven Auswertung eine Doppler­ filterbank ist.

3. Radarempfänger nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Einrichtung (17, 18) zur dopplerfrequenzselektiven Auswertung ein sogenannter schneller Fourier-Prozessor (Fast Fourier Processor) ist.