DE3332614C2

DE3332614C2 -

Info

Publication number: DE3332614C2
Application number: DE19833332614
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl.-Ing. 8031 Gilching De Weis; German Dipl.-Ing. 8000 Muenchen De Gstoettner
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1983-09-09
Filing date: 1983-09-09
Publication date: 1990-10-31
Also published as: DE3332614A1

Description

Die Erfindung geht aus von einem Puls-Doppler-Radarem pfänger gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein derartiger Puls-Doppler-Radarempfänger ist aus der DE-OS 22 09 571 bekannt. Die Störungsunterdrückungsschaltung enthält ein als Schwelle ausgebildetes Stellglied und eine auf die Belegung der Entfernungskanäle durch Empfangssignale anspre chende Überwachungsschaltung, die bei Belegung eines Teiles der Anzahl der Entfernungskanäle durch Ausgangssignale eine Störung signalisiert und daraufhin das Stellglied in Tätigkeit setzt. Diese Anordnung dient der Beseitigung der von Impuls- und Dauerstörer kommenden Empfangssignale.

Der Radarempfang kann auch durch andere äußere Störungen, die z. B. bei bestimmten klimatischen Bedingungen an bestimmten Standorten auftreten, erheblich beeinträchtigt werden. Diese Störungen haben zum überwiegenden Teil folgende einheitlichen Merkmale. Ein Hauptmerkmal ist der stationäre Charakter dieser Störungen, die sich für eine Mindestanzahl von Scans am glei chen Ort befinden. Sie wird auch dann noch als stationär ange sehen, wenn sie während einzelner Scans nicht auftritt. Weitere Merkmale sind ihre Schmalbandigkeit und ihre radiale Anordnung, wie sie Zielen zu eigen ist. Mit den bekannten üblichen Schal tungen sind diese Störungen nicht zu beseitigen. So werden z. B. mit einem Pulslängendiskriminator Störungen mit radialer Aus dehnung, wie sie Ziele aufweisen, nicht unterdrückt. Schaltun gen, die unter Verwendung eines FFT (Fast Fourier Transformat tor) oder eine Dopplerfilterbank zwischen Störer (breitbandig) und Ziel (schmalbandig) unterscheiden, sind ebenfalls nicht geeignet, da schmalbandige Störungen nicht unterdrückt werden.

Ungeeignet sind ferner Störunterdrückungsschaltungen, die durch Austasten oder durch Empfindlichkeitverringerung den gesamten Dopplerbereich beeinträchtigen, obwohl diese Störungen schmal bandig sind und nur in kleinen Abschnitten des Dopplerfrequenz bereiches auftreten.

Aus der DE-PS 29 47 782 ist eine Einrichtung zur Entdeckung von Hubschraubern bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Störunter drückungsschaltung für Puls-Doppler-Radarempfänger der eingangs genannten Art anzugeben, mit der ebenfalls stationäre schmal bandige Störer der beschriebenen Art unterdrückt werden können.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die im Patentan spruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Durch das Zusammenwirken von clutterunterdrückendem Filter und einer Restclutterkarte können bei minimaler Zielbeeinflussung die Störer durch gesteuerte Maßnahmen selektiv unwirksam gemacht werden.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt dabei Einleitung der Störunterdrückung vom Ausgang der Restclutterkarte derart, daß der Signalübertragungsweg des betreffenden Teilfilters durch einen gesteuerten Schalter unterbrochen wird. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Empfindlichkeit im zugehörigen Signalverarbeitungsweg ausreichend zu reduzieren. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß die Beeinflussung von Zielechos weiter verringert ist.

Die Erfindung und weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand eines Ausführungsbeispiels einer Stör unterdrückungsschaltung, deren Prinzip in der Figur dargestellt ist, näher erläutert.

Das Prinzipschaltbild zeigt einen Teil des Signalver arbeitungsweges eines Puls-Doppler-Radarempfängers. Eingangsseitig ist eine Dopplerfilterbank DFB zur Festzeichenunterdrückung mit einer Anzahl 1 bis n Dopplerfiltern dargestellt. Die Ausgänge aller Dopplerfilter 1 bis n sind über Meßpfade a mit einer Restclutterkarte RCK verbunden. Außerdem sind alle Dopplerfilterausgänge über je einen gesteuerten Schalter GS 1 . . . GSn mit einer Auswahlschaltung LO zur weiteren Signalverarbeitung verbunden. Die Funktion der Restclutterkarte RCK besteht in der Bildung von sogenannten Auflösungszellen und der Speicherung aller Echosignale des betreffenden Filterausgangs während einer bestimmten Anzahl von Abtastungen (Antennenscans). Als Auflösungszelle ist hier eine Größe definiert, die durch einen Entfernungskanal und einen vorgegebenen Azimutwinkel bestimmt ist. In der Restclutterkarte werden für jede Auflösungszelle die Anzahl der Ziel echos gespeichert, die in einer bestimmten zurück liegenden Anzahl von Abtastungen erzielt wurden. Diese Bilanz wird für jedes Teilfilter, wird für jede Auflösungszelle erstellt. Überschreitet die Bilanz eine vorgegebene Schwelle, so wird auf Störung erkannt und der Signalweg des entsprechenden Dopplerfilters mittels eines gesteuerten Schalters GS 1 bis GSn in jeder der Signalleitungen über einen Steuerpfad b gesperrt und damit die anstehende Störung ausgetastet. Der übrige Dopplerbereich mit allen restlichen Dopplerfiltern bleibt von dieser Maßnahme unberührt. Es wird somit im gestörten Bereich nur durch definierte Verkleinerung des gesamten Durchlaßbereiches das Blindgeschwindig keitsverhalten von Zielobjekten in dem Maße verschlech tert, wie es die Störung erfordert. Die Störunter drückungsshaltung paßt sich also automatisch dem spektralen Charakter der Störung von Auflösungszelle zu Auflösungszelle an.

Die Funktion der Störunterdrückungsschaltung ist unabhängig vom Prinzip der angewendeten Frequenz analyse. Anstelle der Dopplerfilterbank DFB kann eben falls ein FFT zur Anwendung kommen. Eine andere Abwand lung der Störunterdrückungsschaltung besteht darin, daß anstelle der Austastung der Störsignale die Empfind lichkeit im entsprechenden Signalweg ausreichend reduziert wird. Diese Maßnahme erfordert zwar einen erhöhten Speicheraufwand in der Restclutterkarte, verringert dagegen weiter die Beeinflussung von Zielen im nicht gestörten Bereich.

Die Störerkennung mit der Restclutterkarte RCK kann dann erheblich vereinfacht werden, wenn der spektrale Charakter der Störung bekannt ist. Auf die laufende Einspeicherung der Dopplerinformation in der Restclut terkarte kann dann verzichtet werden, wodurch sich eine erhebliche Verringerung des Speicheraufwandes ergibt. Die zu sperrenden Teilfilter müssen dann für alle Störungen vorgewählt werden. Obwohl hier die automa tische Anpassung des Dopplerfilters an den spektralen Charakter der Störung entfällt, sind die Vorteile gegenüber herkömmlichen Schaltungen immer noch be achtlich groß.

Bei bestimmten Arten von Clutter können die variie renden Störungen in der Nähe der Grenzfrequenz des auszuwertenden Dopplerbandes liegen. Die Verringerung der Bandbreite des Dopplerfilters kann hier besonders klein gehalten werden, wenn die von der Restclutter karte ermittelten gestörten Auflösungszellen zur Steuerung einer Umschaltung auf ein zusätzliches Teil filter herangezogen werden, dessen Bandbreite so ver ringert ist, daß die Störung unterdrückt wird.

Um zu vermeiden, daß mit dieser Schaltung zur Eliminie rung von schmalbandigen Signalen stationären Charakters auch die Entdeckung schwebender Hubschrauber verhindert wird, kann eine Abwandlung dieser Schaltung vorgenommen werden. In die Meßpfade a zwischen den Teilfiltern DF 1 . . . DFn und der Restclutterkarte RCK wird zu diesem Zwecke eine Schaltung zur Erkennung von Hubschraubern eingeschaltet. Wird ein Hubschrauber z. B. mittels einer Analyse der Amplitudenverteilung über der Frequenz er kannt, dann wird das weitere Einspeichern der Signale der z. B. das Kriterium für die Austastung aller Aus gangssignale dieses Teilfilters ist, kann dann nicht mehr überschritten werden.

Claims

1. Puls-Doppler-Radarempfänger
mit einer Antenne,
mit Festzeichenfilter enthaltenden Entfernungskanälen, und
mit einer Störunterdrückungsschaltung zwischen dem Ausgang der Entfernungskanäle und einer Anzeige- oder Auswerteeinrichtung,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Festzeichenfilter ein aus n-Teilfiltern bestehendes Dopp lerfilter (DFB) aufweist, deren Ausgänge sowohl über Schalter (GS) vom weiteren Signalweg abtrennbar, als auch mit einer Steu ereinrichtung (Restclutterkarte RCK) verbunden sind, in der nach vorgegebenen Auflösungszellen getrennt in jeder azimutalen Winkeleinheit jedes Entfernungskanals Echosignale abgespeichert werden,
bei Erreichen eines vorgegebenen Schwellwertes für die Echo signale in jeder Auflösungszelle nach einer vorgegebenen Anzahl von Antennenumdrehungen der zugehörige Schalter (CS) von der Steuereinrichtung (RCK) ausgeschaltet wird, wodurch der Durch laßbereich des Dopplerfilters (DFB) dem spektralen Charakter der Störung angepaßt ist.

2. Puls-Doppler-Radarempfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Störunterdrückung an den Ausgängen des Dopplerfilters (DFB) durch eine Reduzierung der Empfindlichkeit im entsprechen den Signalweg erfolgt.

3. Puls-Doppler-Radarempfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Störunterdrückung durch Umschaltung der betreffenden Ausgänge des Dopplerfilters (DFB) auf ein zusätzliches, schmal bandigeres Teilfilter erfolgt.

4. Puls-Doppler-Radarempfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Ausgänge der Teilfilter und der Steuereinrich tung je eine Hubschraubererkennungsschaltung geschaltet ist, die bei Erkennung eines Hubschraubers die Abspeicherung der zugehöri gen Echosignale verhindert.