DE3116390A1 - Verarbeitungseinrichtung fuer radarsysteme zur anzeige beweglicher ziele - Google Patents

Verarbeitungseinrichtung fuer radarsysteme zur anzeige beweglicher ziele

Info

Publication number
DE3116390A1
DE3116390A1 DE19813116390 DE3116390A DE3116390A1 DE 3116390 A1 DE3116390 A1 DE 3116390A1 DE 19813116390 DE19813116390 DE 19813116390 DE 3116390 A DE3116390 A DE 3116390A DE 3116390 A1 DE3116390 A1 DE 3116390A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
signals
devices
samples
filter
phase
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19813116390
Other languages
English (en)
Other versions
DE3116390C2 (de
Inventor
Harold R. Bedford Mass. Ward
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Raytheon Co
Original Assignee
Raytheon Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Raytheon Co filed Critical Raytheon Co
Publication of DE3116390A1 publication Critical patent/DE3116390A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3116390C2 publication Critical patent/DE3116390C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/50Systems of measurement based on relative movement of target
    • G01S13/52Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds
    • G01S13/522Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds using transmissions of interrupted pulse modulated waves
    • G01S13/524Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds using transmissions of interrupted pulse modulated waves based upon the phase or frequency shift resulting from movement of objects, with reference to the transmitted signals, e.g. coherent MTi
    • G01S13/526Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds using transmissions of interrupted pulse modulated waves based upon the phase or frequency shift resulting from movement of objects, with reference to the transmitted signals, e.g. coherent MTi performing filtering on the whole spectrum without loss of range information, e.g. using delay line cancellers or comb filters
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/50Systems of measurement based on relative movement of target
    • G01S13/52Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds
    • G01S13/522Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds using transmissions of interrupted pulse modulated waves
    • G01S13/524Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds using transmissions of interrupted pulse modulated waves based upon the phase or frequency shift resulting from movement of objects, with reference to the transmitted signals, e.g. coherent MTi
    • G01S13/5248Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds using transmissions of interrupted pulse modulated waves based upon the phase or frequency shift resulting from movement of objects, with reference to the transmitted signals, e.g. coherent MTi combining a coherent MTI processor with a zero Doppler processing channel and a clutter mapped memory, e.g. MTD (Moving target detector)
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/50Systems of measurement based on relative movement of target
    • G01S13/52Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds
    • G01S13/522Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds using transmissions of interrupted pulse modulated waves
    • G01S13/524Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds using transmissions of interrupted pulse modulated waves based upon the phase or frequency shift resulting from movement of objects, with reference to the transmitted signals, e.g. coherent MTi
    • G01S13/53Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds using transmissions of interrupted pulse modulated waves based upon the phase or frequency shift resulting from movement of objects, with reference to the transmitted signals, e.g. coherent MTi performing filtering on a single spectral line and associated with one or more range gates with a phase detector or a frequency mixer to extract the Doppler information, e.g. pulse Doppler radar
    • G01S13/532Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds using transmissions of interrupted pulse modulated waves based upon the phase or frequency shift resulting from movement of objects, with reference to the transmitted signals, e.g. coherent MTi performing filtering on a single spectral line and associated with one or more range gates with a phase detector or a frequency mixer to extract the Doppler information, e.g. pulse Doppler radar using a bank of range gates or a memory matrix

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Description

Raytheon Company, l4l Spring Street, Lexington, Mass. 021731 Vereinigte Staaten von Amerika
Verarbeitungseinrichtung für Radarsysteme zur Anzeige beweglicher Ziele
Anzeigesysteme für bewegliche Ziele erfordern allge- ■ mein die Verarbeitung der Signale von verschiedenen aufeinanderfolgenden Ablenkstrahlen, um ausreichende Anzeigen für die Änderungen von sich bewegenden Zielen, insbesondere bei geringen Geschwindigkeiten, zu erhalten. Andererseits hat man Mittel, wie die Verwendung von Bewertungsfaktoren oder das Bewerten von empfangenen Echosignalen abhängig vom Entfernungsbereich entsprechend dem US-Patent 4 117 538 von Shrader in Verbindung mit digitalen Verarbeitungstechniken benutzt, indem zusammengesetzte Videosignale der augenblicklichen Entfernungsmeßbasis und theoretische Werte von zusammengesetzten Videosignalen dieser Entfernungsmeßbasen summiert werden, um Anzeigensysteme für bewegliche Ziele zu verbessern.
Derartige Systeme haben u.a. den Nachteil, daß Störzeichensignale nicht ausreichend unterdrückt werden und :der- Dynamikbereich des Empfängers nicht voll ausgenutzt werden kann. Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Verarbeitungseinrichtung für derartige Systeme zu schaffen, die Störzeichensignale besser
unterdrückt und insgesamt wirkungsvoller arbeitet.
Diese Aufgabe wird durch eine Verarbeitungseinrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst, und vorteilhafte Weiterbildüngen der Erfindung ergeben sich aus ,den nachfolgenden Unteransprüchen.
Die Erfindung beinhaltet danach ein Anzeigesystem für bewegliche Ziele, bei dem von den Empfangssignalen, die phasenbezogen auf ein Bezugssignal sind, abgeleitete Folgen von Digitalwörtern mit Koeffizienten bewertet werden, die von den Zielgeschwindigkeiten abhängig sind. Die Summen dieser bewerteten Folgen können dann die Anzeige steuern.
Insbesondere sendet der Sender Impulse mit jeder gewünschten Wiederholungsfrequenz aus und erzeugt ein Bezugssignal, das die Phasenkohärenz der Sendesignale gewährleistet. Die empfangenen Echosignale von den Zielen werden mehrmals in konstanten Zeitabständen im Anschluß an das ausgesandte Signal abgetastet, um Signale zu erzeugen, deren Phasen mit der Bezugsphase verglichen wird. Die Phasenabweichungen werden in digitalisierte Ausgangssignale umgewandelt und diese für nachfolgende Sendeimpulse gespeichert, die bedingt durch die Drehung der gerichteten Antenne leicht voneinander abweichende Echosignale liefern. Signale desselben Entfernungsbereichs oder von gleicher Zeitverzögerung gegenüber den Sendeimpulsen von drei aufeinander ausgesandten Sendeimpulsen werden dem Speicher entnommen oder kommen direkt vom Empfänger, damit sie einer geeigneten Bewertung unterzogen werden können. Das Ergebnis der Summiereinrichtung wird dann auf einer Anzeige abgebildet, die mit den Sendeimpulsen synchronisiert ist, so daß jede gewünschte Darstellung, etwa
als Rundsichtanzeige, möglich ist.
Die Erfindung ermöglicht weiter die Unterdrückung von empfangenen Störsignalen, die eine vorgegebene Schwel-Ie für jeden der einem Geschviindigkeitskanal entsprechenden Ausgänge der Summiereinrichtung überschreiten. Auch, werden abhängig von einem Vergleich der Summen der Quadrate von den gleichphasigen und 90°-Verschiebungskomponenten derselben Abtastentfernung alle Signale unterdrückt, wenn die Größe der Summe wesentlich von der einer Summe für dieselbe Abtastentfernung eines zweiten Impulsintervalles abweicht. Weiterhin ist vorgesehen, daß Folgen summierter Ausgangswerte der verschiedenen Geschwindigkeitskanäle während des letzten Sendeimpulsintervalls einer Gruppe von drei Sendeimpulsintervallen gespeichert und mehrfach zur Darstellung auf einem Radarschirm in jedem Intervall ausgespeichert werden.
Weitere Einzelheiten der Erfindung seien nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Im einzelnen zeigen
FIG 1 eine Verarbeitungseinrichtung mit einer Mehrfachfilteranordnung gemäß der Erfindung,
FIG 2 ein Radarsystem mit einer Verarbeitungseinrichtung gemäß FIG 1 und
FIG 3 ein Diagramm zur Veranschaulichung des Verhaltens der Filter gemäß der Erfindung gegen-" über Störsignalen von festen Bodenzielen.
Bei dem in den Figuren 1, 2 und 3 gezeigten 3-Puls-System für die Erfassung beweglicher Ziele (MTD-System)
6
- 4 -
werden analoge Signalproben eines Phasendetektors 74 für phasengleiche und 90°-Verschiebungssignale (i- und Q-Phase) durch einen Abtaster 76 gewonnen und zwei Analog-Digitalwandlern 80 für zehn Bit zugeführt. Das Videoeingangssignal wird entsprechend den Abständen von 1/16 nautischen Meilen abgetastet und an den Eingang des MTD-Systems weitergeleitet. Der Dynamikbereich des Videosignals (Rauschpegel zu Grenzpegel) beträgt 50 dB, und alle Signale werden in diesem Bereich vorzugsweise linear verarbeitet.
Jeder Videoeingang I und Q wird von getrennten Gliedern 70 und 110 des Dopplerfilters 24 verarbeitet, das drei orthogonal gewichtete Filter 26, 28 und 30 für die I-Signale und drei Filter für die Q-Signale aufweist. Die Videosignale f^ vom Filter 26, f2 vom Filter 28 und f, vom Filter 30 werden bei jeder Abtastentfernung zu den AusgangsSignalen des Analog/ Digitalwandlers mit Hilfe der folgenden Gleichungen
in Bezug gesetzt:
f.. = a + b + c; fp = a - c; f^ = a - 2b
wobei a, b und c die drei Strahlen innerhalb einer jeden Gruppe bedeuten.
Die sich daraus für die Dopplerfreqi^nzen ergebenden Frequenzgänge sind in FIG 3 gezeigt. Die Kurve 50 zeigt den Frequenzgang F1 des Filters 26, die Kurve den Frequenzgang F2 des Filters 28 und die Kurve 54 den Frequenzgang F, des Filters 30. Kurve 56 zeigt das typische Spektrum von Festziel-Störzeichen.
Die Ausgangssignale der I- und Q-Dopplerfilter werden in jedem der Filter 26, 28 und 30 durch konventionelles Quadrieren, Summieren und Logarithmieren
gewonnen. Die sich dabei ergebende Größe in Form eines logarithmischen Wortes aus acht Bit wird als Signale F1, F2 und F, von den Filtern 26, 28 und 30 zur Verfügung gestellt. Die anschließende Verarbeitung erfolgt anhand dieser digitalen Acht-Bit-Wörter.
Das Null-Dopplerfilter 26 (F^) versorgt einen aus 65 536 Zellen bestehenden änderbaren Speicher 32 für' eine Festzeichenkarte. Die Festzeichenkartenauflösung beträgt z.B. 1,40625° im Azimut (etwa der 3 dB-Strahlbreite der Radarantenne im Azimut entsprechend) und 1/256 des radarkontrollierten Entfernungsbereiches. Ein genaues Verhältnis zwisd^n dem Azimut der Festzeichenkarte und der Sendeimpulsfrequenz ist nicht erforderlich, wenn das Radar sechs oder mehr Impulse in der Zeit aussendet, in der die Antenne um eine 3 dB-Strahlenbreite im Azimut geschwenkt wird.
Die Festzeichenkarte 32, die bedingt durch die Speicherung logarithmischer Größen einen weiten Dynamikbereich aufweist, liefert Ausgangssignale für jeden azimutalen Entfernungsort, die dem integrierten Wert des F^-Ausganges über mehrere Azimutstrahlen entsprechen. Die Ausgangssignale werden mit vorgegebenen Schwellen in den Substraktionsstufen 34, 36 und 38 verglichen.
Jeder Schwellenwert wird vorzugsweise so eingestellt, daß er dem erwarteten Verbesserungsfaktor für jedes der Filter 26, 28 und 30 entspricht. Da das F^-Signal des Filters 26 nicht verbessert wird, ist die Schwelle gleich Null und alle Festzeichenkartensignale werden vom Ausgangssignal des Filters 26 im Schaltkreis subtrahiert. Für das den Subtraktionsschaltkreis 36 speisende Signal Fp liegt die Schwelle vorzugsweise bei etwa 20 dB, da die diesem Signal entsprechende Kurve 52 die Störzeichenkurve 56 bei diesem Pegel schneidet. Entsprechend liegt die Schwelle des vom
-TS-
Signal F^ gespeisten Subtraktionsschaltkreises 38 bei etwa 40 dB, da die zugehörige Kurve 54 die Kurve bei rund 40 dB schneidet. Bei einem feststehendem Radar mit einem derartigen Filtersystem können daher von Festzielen herrührende Störsignale aus jedem der verschiedenen Filtersignale bis zu einem Ausmaß herausgefiltert -werden, in dem diese Störsignale die durch das Filter angestrebte Verbesserung verhindern. Dies wird durch Subtraktion des Teiles des gespeicherten Störsignales für jeden Abtastwert am Ausgang der Filter 26, 28 und 30 erreicht, der die Schwelleneinstellung für dieses Filtersignal übersteigt. Auf diese Weise werden Falschalarme, die herkömmliche Filter 40 mit konstanten Falschalarmraten (CFAR-FiI-ter) bedingt durch die Unterdrückungsfähigkeit der Filter übersteigende Störsignale durchlaufen, unterdrückt, und der volle Dynamikbereich des Empfängers wird nutzbar.
Wenn auch Störsignale von Bodenzielen damit aus den Signalen entfernt sind, so können Wetterstörsignale an jedem Filterausgang weiterhin auftreten. Die Stärke dieser Wetterstörsignale ist bestimmt durch die Dopplergeschwindigkeit der Wettererscheinung selbst und durch die tatsächliche Geschwindigkeit gegenüber dem Radar. Bewegt sich die Wettererscheinung sehr langsam, dann unterdrückt die Festzeichenkarte diese am F^-Filter, aber nicht am Fp- und F^-Filter, wenn die Dopplergeschwindigkeit der Wettererscheinung ausreichend groß ist.
Um derartige Wetterstörungen zu verringern, wird jedes Schwellenausgangssignal der Filter durch ein mittelndes (lediglich die Entfernung) CFAR-Filter 40 geleitet, das den Durchschnitt der größten von acht Zellen auf
fr
-V-
jeder Seite der Mittelzelle als Wert für den örtlichen Störhintergrund verwendet.
Die CFAR-Pilter 40 sind verlustarm und können dauernd im Signalweg eingeschaltet sein. Das hat den Vorteil, daß zusätzlich zur Herabminderung der Wetterstörung auf den allgemeinen Störpegel die CFAR-Filter auch dazu neigen, irgendwelche Änderungen des Rauschgrundpegels zu normieren, der durch die Schwellenwirkung für die Ausgangssignale der Doppelfilter abhängig von der Festzeichenkarte bedingt ist.
Die Ausgangsmittelwerte der CFAR-Filter 40 werden auch vom Wetterkonturenschaltkreis 42 verwendet, um zwei verschiedene Stärkepegel der Wetterkonturen zu erzeugen.
Ein Störungsgeber 44 überwacht Falschalarme,die durch Interferenz und die Festzeichensignale begrenzende Sättigung bedingt sind. Der Störungsgeber mißt von Strahl zu Strahl die Amplitudenmodulation jedes Rücksignals einer jeden Entfernungszelle in jeder Gruppe. Sobald die Amplituden,änderung die erwartete Antennenabtastmodulation übersteigt, wird das Signal in dieser Gruppe bei dieser Entfernung ausgetastet, gleichgültig ob. es ein einzelner Impuls ist oder begrenzendes Störzeichen.
Die drei Dopplerfilterausgänge (F^, F2 und F, ) werden, wenn sie durch die Festzeichenkarte 32 automatisch normiert und durch getrennte CFAR-Filter 40 geleitet sind, zu einem einzigen Signal in einer Mischstufe 46 zusammengefaßt, und das Ergebnissignal wird in einem Videointegrator 48 entlogarithmiert und in ein lineares Acht-Bit-Signal umgewandelt. Dieses Signal wird dann durch einen Rekursivintegrator 48 integriert, indem die Rücksignale von drei aufeinanderfolgenden Impuls-
gruppen, die durch einen nicht gezeigten herkömmlichen Synchronschalter bestimmt werden, integriert werden. Da der Integrator 48 linear arbeitet, beträgt der Dynamikbereich für das Acht-Bit-Ausgangssignal über 30.dB.
Der Ausgang des Integrators 48 speist einen Bildregenerator 50, der das verarbeitete Bild mit einer für die Anzeige geeigneten ¥iederholungsfrequenz wiederholt. Durch den Regenerator 50 wird dann ein Digital/Analogandler 52 gespeist, der ein Videosignal für die Helligkeitsmodulation eines Bildschirmes in FIG 2 liefert.
FIG 2 zeigt eine Radareinrichtung, bei der die erfindungsgemäße Verarbeitungseinrichtung von FIG 1 eingesetzt ist. Ein Impulssender 60 erzeugt kurze Radiofrequenzimpulse, die über einen Zirkulator 62 an eine Antenne 64 gegeben werden, die die Impulse in Richtung auf ein Ziel abstrahlt. Die vom Ziel reflektierten Signale werden wiederum von der Antenne 64 empfangen und über den Zirkulator 62 einem Empfänger 66 zugeleitet, der sie verstärkt und auf eine Zwischenfrequenz heruntertransponiert.
Ein Bezugsoszillator 68 erzeugt eine fortlaufende Schwingung der Zwischenfrequenz, deren Phase einen festen Bezug zu der des Senders hat. Ein derartiges System ist allgemein bekannt und üblich.
Das ZF-Signal des vom Empfänger 66 und das Bezugssignal des Bezugsoszillators 68 werden der Gleichphaseneinheit 70 der Verarbeitungseinrichtung zugeleitet und speisen einen Phasendetektor 74. Die Ausgangssignale dieses Detektors 74 für gleichphasige und 90 -Verschiebungssignale haben Amplituden, die denen des 35
41 - $ -
Empfängersignals folgen und mit dem Kosinus und Sinus des PEasenwinkels zwischen dem empfangenen Signal und dem Bezugssignal multipliziert sind. Die AusgangsSignaIe des Detektors 74 sind bipolare Videosignale, die an die Abtasteinheit 76 geleitet werden. Zu durch den Entfernungstaktgeber vorgebenen Zeitpunkten werden Abtastproben des Videosignals zum Analog/Digitalwandler 80 durchgelassen, der die Abtastproben in digitale Wörter umsetzt.
Während eines Sendeimpulsintervalls, das sich an jeden Sendeimpuls anschließt, entsteht so eine Folge von digitalen Wörtern am Ausgang des Analog/Digitalwandlers 80, die in einem ersten Speicher gespeichert wird, der ein herkömmlicher Speicher für Wörter oder Bytes zu je zehn Bit, wie etwa ein Speicher mit wahlweisem Zugriff oder ein Schieberegister sein kann. In gleicher Weise wird die im Sendeimpulsintervall nach dem zweiten Sendeimpuls sich ergebende Folge von Digitalwörtern in einem dem ersten Speicher 82 entsprechenden zweiten Speicher 84 gespeichert.
Während des dem letzten der drei Sendeimpulse einer Gruppe folgenden ImpulsIntervall werden die Digital-Wörter am Ausgang des Analog/Digitalwandlers 80 zusammen mit denen aus den Speichern 82 und 84 de·: Bewertungsnetzwerken 86, 88 und 90 des Geschwindigkeitsfilters 24 für F-, zugeführt. Gleichzeitig werden die Digitalwörter auch an die Bewertungsnetzwerke 92, 94 und 96 des Geschwindigkeitsfilters 24 für F2 und die Bewertungsnetzwerke 98, 100 und 102 des Geschwindigkeitsfilters 24 für F, abgegeben.
Die Bewertungsnetzwerke 86 bis 102 bewerten die Digitalwörter wie folgt:
-W-
Netzwerke 86, 88, 90, 92, 98 und 102 mit +1 Netzwerk 94 mit 0
Netzwerk 96 mit -1
Netzwerk 100 mit -2
Die durch die Netzwerke 86 bis 90 bewerteten Digitalwörter werden in jedem Geschwindigkeitsfilter 24 durch Additionsstufen 104, 106 und 108 summiert.
Eine 90°-Verschiebungseinheit 110 besteht aus den gleichen Komponenten 74 bis 108 wie die Gleichphaseneinheit 70. Der Bezugsoszillator 78 liefert an den Phasendetektor der Einheit 110 ein Bezugssignal, das gegenüber dem Bezugssignal für den Phasendetektor 74 der Einheit 70 um 90 phasenverschoben ist. Die Ausgangssignale F1, F2 und F, der Einheit 110 sind daher gegenüber den Ausgangssignalen der Additionsstufen 104, 106 und 108 um 90° phasenverschoben.
Die Filter 24 weisen des weiteren sechs Folgeschalt-. kreise 112 zum Quadrieren eines jeden der digitalen Ausgangssignale der vorangehenden Additionsstufen 104 etc. auf. Die jeweiligen Paare der gleichphasigen und 90°-Verschiebungssignale von F1, F2 und F^ werden dann in weiteren Addierstufen 114 summiert und deren digitalen Ausgangssignale logarithmiert, um die digitalen Ausgangssignale der Filter 26, 28 und 30 zu erhalten, die die Schaltungskomponenten 82 bis 114 umfassen, während der nachfolgende Videoteil
-* 116 die Schaltungskomponenten 34 bis 52 gemäß FIG 1 umfaßt.
Während des Betriebes werden die von einer Gruppe von drei Radarimpulsen ausgelösten und empfangenen Echosignale kohärent oder zusammenhängend verarbeitet, um
die drei Filterausgangssignale F>,, Fp und F, zu erhalten. Für jede verarbeitete 3-Impuls-Gruppe erhält man daher ein einziges Ausgangssignal an jedem der drei Filter.
5
Das Ausgangssignal einer der Dopplerfrequenz Null entsprechenden Festzeichenkarte wj rd von den Ausgangssignalen eines jeden der drei Filter oberhalb vorgegebener unterschiedlicher Schwellenwerte für jedes Filter subtrahiert, um Echosignale mit der Dopplerfrequenz Null zu unterdrücken und dadurch die Sichtbarkeit eines bewegten Zieles über einem Festziel zu verbessern. Gruppen mit Störung oder sich der Sättigung nähernden Störzeichen können durch den Schaltkreis 44 ausgetastet werden.
Das Mitteln durch die CFAR-Filter 40 in der Entfernungskoordinate normiert die Signalpegel in jedem Filter, bevor sie addiert werden. Die CFAR-Normierungssignale werden außerdem dazu verwendet, Vetterkonturen zu erzeugen.
Die Ausgangssignale der drei Dopplerfilter werden gebildet, wenn die gleichphasigen und die 90°-Verschiebungskomponenten von drei Sendeimpulsen gesammelt vorliegen, und die drei Echoanteile für dieselbe Abtastentfernung werden unter Verwendung von drei verschiedenen Bewertungskriterien summiert. Die Bewertungskriterien der Filter sind vorzugsweise orthogonal zueinander, so daß Ausgangsgeräusche unkorreliert bleiben. Das Ausgangssignal F-, ist identisch mit dem einer herkömmlichen Festzeichenunterdrückungsanordnung mit einem einzigen Filter für eine 3-Impuls-Gruppe. Beide Signalkomponenten, die reale und die 90° phasenverschobene, werden in gleicher Weise verarbeitet und
liefern drei reale und drei phasenverschobene Kanalsignale für jede aus drei Eingangsimpulsen bestehende Gruppe. Diese Signale v/erden gleichgerichtet und zu einem einzigen Ausgangssignal für jede Abta stentfernung zusammengefaßt.
Die Festzeichenkarte 32 besteht aus einem zehn Impulse fassenden Offenen-Eimer-Integrator (leaky bucket) für jede azimutale Entfernungsauflösungszelle im Radarabtastgebiet. Die Festzeichenkarte speichert die Signale in Zellen, die durch Steuercodes des Entfernungstaktgebers 78 und durch einen nicht gezeigten Standard-Azimutcodierer gesteuert werden. Echosignale der Dopplerfrequenz Hull werden vorzugsweise über eine Strahlweite der rotierenden Antenne 64 integriert, und der integrierte Wert wird in der Festzeichenkarte 32 gespeichert, Dies synchronisiert die Karte mit der Antenne und hält den Azimut für die Auflösungszellen auf der Karte fest. Der Offene-Eimer-Integrator der Festzeichenkartesummiert für das Signal F1 acht bis zehn Azimutabtastungen der Antenne 64 für jede Zelle der Karte 32. Dann gibt die Karte 32 das Signal für die Subtraktion von dem Signal des Null-Dopplerkanals frei. Für jedes ausgewählte Entfernungsgatter und jede Strahlrichtung verkörpert dieses Signal vorzugsweise den größten von dem 3-mal-3-Netz der Punkte um die interessierende Zelle entnommenen Kartenwert. Dies verringert die Zahl der Falschalarme in der Nähe von großflächigen Storzeichen.
Das Kartenausgangssignal wird außerdem mit Schwellen für die Sichtbarkeit von beweglichen Zielen über Festzielen verglichen. Für jedes Dopplerfilter ist eine Schwelle vorgegeben. Wenn das Kartenausgangssignal über dieser Schwelle liegt, dann wird die Differenz von dem Signal des zugehörigen Dopplerkanales subtrahiert.
Dies bewirkt eine Einrichtung für die Regelung der ver fügbaren Sichtbarkeit über Festzielen, wenn die Radarstabilität nachgelassen hat.
Der CFAR-Schaltkreis ist ein herkömmlicher, die Entfernung mittelnder CFAR-Schaltkreis. Der interessierenden Entfernungstastung vorausgehende Abtastwerte werden aufsummiert und die größere Summe geteilt und von der interessierenden Zelle subtrahiert, um deren Signalpegel zu normieren. Diese CFAR-Schaltkreise sind in jedem Filterkanal vorgesehen. Sie können auch zur Erzeugung von Wetterkonturen verwendet werden. Durch Vergleich des größten von drei Schwellensignalen mit zwei festliegenden Schwellen können zwei Stärken von Wetterkonturen erzeugt werden.
Die einzelnen hierbei verwendeten Schaltkreiselemente können einfache Bewertungsschaltkreise und Addierer sein. Dadurch wird eine billige, zeitgerechte Verarbeitung der Radarsignale erreicht. Mit drei Impulsen je Gruppe können bei Verwendung einer stark richtfähigen Antenne mehrere Impulsgruppen jedes Ziel treffen, so daß die Azimutgenauigkeit bei hoher Auflösung und annehmbarer Antennendrehgeschwindigkeit verbessert wird.
Ausgehend von der beschriebenen Ausführungsform der Erfindung sind eine Reihe von Änderungen für den Fachmann denkbar, ohne daß dadurch der Lösungsgedanke der Erfindung verlassen wird. Zum Beispiel können andere Bewertungswerte für die Filter und andere Speicheranordnungen für die Digitalwörter verwendet werden. Der Umfang der Erfindung ist daher nicht auf die beschriebenen Einzelheiten beschränkt, sondern ergibt sich aus den nachfolgenden Patentansprüchen.
Leerseite

Claims (6)

  1. Patentansprüche
    -Vf-
    Verarbeitungseinrichtung für Radarsysteme zur Anzeige beweglicher Ziele, gekennzeichnet durch Einrichtungen (62, 66) zur Ableitung von Signalen ausgerichtet ausgestrahlter Gruppen von drei Radarimpulsen mit gleichen Impulsintervallen in jeder Gruppe,
    einen Phasendetektor (74) zur Ermittlung von Komponenten aus den zu den Sendeimpulsen phasenbezogenen Empfangssignalen,
    Einrichtungen (76) zur Abtastung der Komponenten entsprechend vorgegebener EntfernungsIntervalle, Einrichtungen (82, 84) zur Speicherung der während aufeinanderfolgender Impulsintervalle einer Gruppe gewonnenen Folgen von Abtastwerten, mehrere Geschwindigkeitsfilter (26, 28, 30), von denen jedes Filter (z.B. 26) Einrichtungen (z.B. 86, 88, 90) zur Bewertung jeder Folge der gespeicherten
    aufweist Abtastwerte mit BewertungskoeffizientenJ von denen einige für die verschiedenen Geschwindigkeitsfilter verschieden sind, und
    Einrichtungen (z.B. 32, 34, 36, 38, 44, 40) zur Normierung der Ausgangssignale der verschiedenen Geschwindigkeitsfilter (26, 28, 30) abhängig von den die Filter durchlaufenden Störsignalen
  2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtungen zur Normierung (32 bis 44) Einrichtungen (32) zur Integration der Empfangssignale für verschiedene Entfernungen bei aufeinanderfolgenden Impulsen der Azimutrichtung der Radarantenne (64) und Einrichtungen (34, 36, 38) zur Subtraktion verschiedener Beträge der ge-
    speicherten Störsignale von den Ausgangssignalen der
    verschiedenen Filter (26, 28, 30) aufweisen.
  3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Abtastwerte der Störsignale als Exponentialfunktionen der Abtastwerte gespeichert werden.
  4. 4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale der Geschwindigkeitsfilter (26, 28, 30) Exponentioalfunktionen der Abtastwerte sind.
  5. 5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Phasendetektor (74) gleichphasige und 90°- VerSchiebungskomponenten ermittelt werden, daß beide Phasenkomponenten abgetastet und die Abtastwerte ges peichert werden und daß Summen aus den Qudraten der geschwindigkeitsgefilterten Abtastwerte der gleich
    phasigen . und 90°-VerSchiebungskomponenten bei jeder Abtastentfernung gebildet werden.
  6. 6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Speicherung der Folgen von Abtastwerten Einrichtungen zur Digitalisierung der Abtastwerte umfassen und daß die summierten Ausgangswerte der Geschwindigkeitsfilter während des letzten Intervalls einer jeden Gruppe von drei Sendeimpuls-Intervallen gespeichert werden.
DE3116390A 1980-04-25 1981-04-24 Signalverarbeitungsschaltung für Puls-Doppler-Radarsysteme Expired - Fee Related DE3116390C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14356980A 1980-04-25 1980-04-25

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3116390A1 true DE3116390A1 (de) 1982-06-03
DE3116390C2 DE3116390C2 (de) 1994-06-16

Family

ID=22504630

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE3116390A Expired - Fee Related DE3116390C2 (de) 1980-04-25 1981-04-24 Signalverarbeitungsschaltung für Puls-Doppler-Radarsysteme

Country Status (8)

Country Link
JP (1) JPS56168576A (de)
AU (1) AU544117B2 (de)
CA (1) CA1183249A (de)
DE (1) DE3116390C2 (de)
FR (1) FR2481464B1 (de)
GB (1) GB2074807B (de)
IT (1) IT1142410B (de)
NL (1) NL188966C (de)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1168614B (it) * 1983-07-15 1987-05-20 Selenia Ind Elettroniche Elaboratore digitale a mtd per radar di ricerca con banco di filtri doppler e sistema di soglie entrambi selezionabili in dipendenza del disturbo
GB2175767B (en) * 1985-05-28 1989-07-26 Standard Telephones Cables Ltd Radar systems.
DE3526632A1 (de) * 1985-07-25 1987-02-05 Krauss Maffei Ag Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines spritzgiessteils
FI76889C (fi) * 1987-02-17 1988-12-12 Kone Oy Foerfarande foer val av funktionssaett vid en anordning som anvaends foer raekning av objekt inom ett visst omraode.
FR2628845B1 (fr) * 1988-03-18 1990-11-16 Thomson Csf Dispositif d'elimination du fouillis mobile dans un radar
US6870502B1 (en) 2003-08-29 2005-03-22 Raytheon Company Advanced asynchronous pulse detector
EP1759224B1 (de) 2004-06-24 2011-08-03 BAE Systems PLC Verbesserungen in bezug auf die geschwindigkeitsextraktion

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3404399A (en) * 1966-04-22 1968-10-01 Hughes Aircraft Co Digital clutter rejection system
GB1192290A (en) * 1967-12-20 1970-05-20 Thomson Csf An Echo Filtering Arrangement for Radar Systems
US3721978A (en) * 1968-11-19 1973-03-20 Motorola Inc Adaptive radar clutter rejection
GB1312945A (en) * 1969-05-28 1973-04-11 Int Standard Electric Corp Coherent pulse doppler radar
US3962704A (en) * 1974-05-31 1976-06-08 Hughes Aircraft Company Moving target indicator clutter tracker
US4117538A (en) * 1977-05-04 1978-09-26 Raytheon Company Radar system with specialized weighting

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3109171A (en) * 1961-02-06 1963-10-29 George L Henry Three-pulse canceller for coherent mti systems
FR2306453A1 (fr) * 1975-04-03 1976-10-29 Nippon Electric Co Radar d'indication de cibles mobiles
US4153899A (en) * 1976-03-10 1979-05-08 Westinghouse Electric Corp. MTI radar system and method

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3404399A (en) * 1966-04-22 1968-10-01 Hughes Aircraft Co Digital clutter rejection system
GB1192290A (en) * 1967-12-20 1970-05-20 Thomson Csf An Echo Filtering Arrangement for Radar Systems
US3721978A (en) * 1968-11-19 1973-03-20 Motorola Inc Adaptive radar clutter rejection
GB1312945A (en) * 1969-05-28 1973-04-11 Int Standard Electric Corp Coherent pulse doppler radar
US3962704A (en) * 1974-05-31 1976-06-08 Hughes Aircraft Company Moving target indicator clutter tracker
US4117538A (en) * 1977-05-04 1978-09-26 Raytheon Company Radar system with specialized weighting

Also Published As

Publication number Publication date
JPS56168576A (en) 1981-12-24
IT1142410B (it) 1986-10-08
FR2481464B1 (fr) 1986-04-04
DE3116390C2 (de) 1994-06-16
GB2074807A (en) 1981-11-04
IT8148325A0 (it) 1981-04-22
NL8102044A (nl) 1981-11-16
AU6931481A (en) 1981-10-29
CA1183249A (en) 1985-02-26
FR2481464A1 (fr) 1981-10-30
GB2074807B (en) 1984-06-20
NL188966C (nl) 1992-11-16
JPH0341796B2 (de) 1991-06-25
NL188966B (nl) 1992-06-16
AU544117B2 (en) 1985-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2819880C2 (de) Empfänger für ein Gerät zur kohärenten Puls-Doppler-Rückstrahlortung
DE69215193T2 (de) Radargerät mit kohärenter Störechoreferenz
DE112005003673B4 (de) Zielerfassungsverfahren und Zielerfassungsvorrichtung
DE3787015T2 (de) Im frequenzbereich wirkendes impulsraffungsradargerät zur störechobeseitigung.
DE2932769C2 (de) Radar zur Erfassung bewegter Ziele
DE112008002254T5 (de) Digitales Radar- oder Sonargerät
DE69924473T2 (de) Verbesserungen an oder bezüglich radarsystemen
DE102007054298B4 (de) Radarvorrichtung
DE3009753C2 (de) Radar zur Anzeige eines bewegten Zieles (MTI)
DE3887745T2 (de) Radargerät unter Verwendung von verschiedener Arten von Impulsen.
DE3321263A1 (de) Puls-doppler-radargeraet mit veraenderbarer pulsfolgefrequenz
DE60225642T2 (de) Verfahren zur Bestimmung des Azimuts eines Zieles mittels eines ASR-Radars
DE2815981A1 (de) Radarempfaenger
DE3116390C2 (de) Signalverarbeitungsschaltung für Puls-Doppler-Radarsysteme
CH628149A5 (de) Vorrichtung zur automatischen verstaerkungsregelung fuer einen zur empfangseinheit eines impulsradargeraetes gehoerenden zf-verstaerker.
DE60113834T2 (de) Doppeldetektionsverarbeitung zum detektieren von signalen mit hoher beschleunigungsunbestimmtheit
EP0487940B1 (de) Pulsdoppler-Radargerät
DE60122506T2 (de) Nichtkohärenter integrator für signale mit hoher beschleunigungsunbestimmtheit
DE2133395B2 (de) Einrichtung zur Kompensation deer Eigenbewegung einer kohärenten Impuls-Doppler-Radaranlage
DE2440742C3 (de) Einrichtung zur Ausschaltung von Stör- und Festzeichen
DE102004003304B3 (de) System zur Verbesserung der Sichtbarkeit eines Ziels
DE2854345C1 (de) Schaltung zur Festzeichenunterdrückung bei einer Impulsradaranlage
DE2845164C2 (de) Ziel-Ortungs- und Entfernungs- Meßsystem
DE3108594A1 (de) Pulsdoppler-radarempfaenger
DE3028225C1 (de) Radarempfaenger

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee