DE3713708C1 - Adaptive detection of signals - Google Patents

Adaptive detection of signals

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DE3713708C1 DE19873713708 DE3713708A DE3713708C1 DE 3713708 C1 DE3713708 C1 DE 3713708C1 DE 19873713708 DE19873713708 DE 19873713708 DE 3713708 A DE3713708 A DE 3713708A DE 3713708 C1 DE3713708 C1 DE 3713708C1
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Abstract

The figure shows a detector (11) working actively or passively in the microwave range and picking up some amplitude information about the target country flown over with the aid of its receiver (12). This is amplified, scanned and digitalised to form a binary coded, discrete signature sequence with a fluctuating averate value in unit (13). An evaluating unit (14) separates out the significant part or useful part of the signature and a comparison unit (15) provides a comparison signature and then, if there is sufficient agreement with the target, ignition information. The signature sequence is obtained in the extraction unit (17) and this is explained in detail.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des An­ spruches 1 bzw. eine Schaltung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 5.The invention relates to a method according to the preamble of the An award 1 or a circuit according to the preamble of the claim 5.

Die gattungsgemäßen Maßnahmen sind aus der US-PS 3896411 als adap­ tives Sonar-Empfangssystem bekannt, dessen Funktion auf einer Kom­ bination einer mitlaufenden Triggerschwelle mit einer zeitabhängig gesteuerten Empfangsverstärkung basiert. Dabei wird aus dem Clutter- Signal zwischen zwei aufeinander folgenden Sonarimpulsen für die De­ finition der variablen Triggerschwelle ein Kurzzeit-Mittelwert ge­ wonnen und um einen durch Tiefpaßfilterung der Hüllkurve des Empfangs­ signals gewonnenen konstanten Wert erhöht. Die dort vorgesehene Sig­ nalverarbeitung bedingt allerdings neben der zeitabhängigen Verstär­ kungssteuerung vielfältige unterschiedliche Filtermaßnahmen, ehe die eigentliche Schwellenauswertung durchgeführt werden kann, was keine unmittelbar für die Klassifikation geeignete, mittelwert­ befreite Nutzsignatur erbringt, da die vielfältigen Signalvorver­ arbeitungen einen die Klassifikation verunsichernden Informations­ verlust bedingen. Bei den vorliegend in Betracht kommenden niedri­ gen Grenzfrequenzen wären Hochpaß-Filterungen in digitaler Schal­ tungstechnik ohnehin schwierig realisierbar; und sie würden bei ana­ loger Schaltungstechnik aufgrund von Drifterscheinungen sogar zu zeitlich nicht konstanten zusätzlichen Mittelwerteinflüssen führen, die das Klassifikationsergebnis im Vergleich zu einer vorgegebenen Zielsignatur zusätzlich verfälschen würden. The generic measures are from the US-PS 3896411 as adap tives sonar receiving system known, the function of a com combination of a running trigger threshold with a time-dependent controlled receive gain is based. The clutter Signal between two consecutive sonar pulses for the De definition of the variable trigger threshold a short-term average and one by low-pass filtering the envelope of the reception signal constant value increased. The Sig provided there nal processing, however, requires time-dependent amplification control various diverse filter measures before the actual threshold evaluation can be done what no mean value that is directly suitable for the classification liberated usable signature provides, because the diverse Signalvorver work on information that unsettles the classification cause loss. In the case of the low cut-off frequencies would be high-pass filtering in digital form difficult to implement anyway; and they would go to ana loger circuit technology even due to drift phenomena lead to additional mean value influences that are not constant over time, which is the classification result compared to a given one Would also falsify the target signature.  

Andere Maßnahmen zur adaptiven Signaldetektion, angepaßt an bestimm­ te vorgegebene Signaturen, sind beispielsweise aus der EP-OS 02 07 248, aus der DE-PS 34 18 500, aus der FR-OS 25 24 983 oder aus der US-PS 46 08 569 bekannt, bei denen ebenfalls schaltungsaufwendige Sig­ nalvorverarbeitungen vor der eigentlichen Schwellenauswertung vorge­ sehen sind. Das gilt entsprechend für einen digitalen Radar-Ziel­ extraktor, wie er in ELEKTRONIK 1973, Heft 7, Seiten 237 ff beschrie­ ben ist.Other measures for adaptive signal detection, adapted to certain te predefined signatures are, for example, from EP-OS 02 07 248, from DE-PS 34 18 500, from FR-OS 25 24 983 or from US-PS 46 08 569 known, in which also circuit-intensive Sig nal preprocessing before the actual threshold evaluation are seen. The same applies to a digital radar target extractor as described in ELEKTRONIK 1973, issue 7, pages 237 ff ben is.

Der Erfindung dagegen liegt die Aufgabe zugrunde, mit möglichst ge­ ringem funktionellem und schaltungstechnischem Aufwand aus der mit­ tels eines Suchzünder-Detektors gewinnbaren Signatur eine Nutzsig­ natur abzuleiten, die sich bei niedriger Falschalarmrate und hohem Korrelationskoeffizienten besonders dafür eignet, eine Zünd­ information großer Akquisitionssicherheit aus dem Vergleich mit einer zielspezifisch vorgegebenen Signatur zu gewinnen.The invention, however, is based on the task with as possible ge ringe functional and circuitry effort from the Signatures of a search detonator detector can be used derive naturally, which occurs at a low false alarm rate and high correlation coefficient is particularly suitable for an ignition Information of great acquisition security from the comparison with a to win a target-specific signature.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die gattungs­ gemäßen Maßnahmen gemäß dem Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 bzw. des Anspruches 5 realisiert werden.This object is achieved in that the genus appropriate measures according to the characterizing part of claim 1 or of claim 5 can be realized.

Diese Lösung beruht auf der Erkenntnis, daß es für die korrelative Auswertung einer Suchzünder-Nutzsignatur mit einer vorgegebenen zielspezifischen Vergleichssignatur bereits ausreicht, den sich sig­ nifikant über den Clutter erhebenden Anteil der Signatur über eine vorgegebene Zeitspanne hinreichend vom unterlagerten, clutterabhän­ gigen Mittelwert zu bereinigen. Dabei wird der mitlaufende Schwell­ wert, der im Interesse einer niedrigen Falschalarmrate um einen konstanten Wert über den Kurzzeit-Mittelwert der vom Clutter bestimm­ ten Signatur angehohen ist, nur zur Detektion des Beginns einer Nutz­ signatur benötigt; denn beim Ansprechen der Schwellwertstufe braucht dann nur noch vom gerade gegebenen Schwellwert (der dem momentanen Zeitwert der Eingangssignatur praktisch entspricht) für die Dauer der Nutzsignatur-Auswertung der momentane clutterbedingte Mittel­ wert abgezogen zu werden, um so eine direkt der Vergleichssignatur gegenüberstellbare Nutzsignatur zu erzielen. Dabei ist die Subtrak­ tion das konstanten Mittelwertes besonders einfach durchführbar, weil dieser als Differenz aus Ansprech-Schwellwert und konstanter Überhöhungsgröße aktuell verfügbar ist.This solution is based on the knowledge that it is correlative Evaluation of a search fuse useful signature with a predefined one target-specific comparison signature is sufficient, which sig significant portion of the signature via a clutter The specified time period is sufficient for the subordinate, clutter-dependent to correct the mean value. The moving threshold becomes worth one in the interest of a low false alarm rate constant value over the short-term mean value determined by the clutter ten signature is raised, only for the detection of the beginning of a use signature required; because when the threshold level is activated then only from the currently given threshold value (that of the current Time value of the input signature practically corresponds) for the duration the usage signature evaluation of the current clutter-related means worth being subtracted, so one directly from the comparison signature  to achieve opposite usable signature. Here is the subtrak tion the constant mean value is particularly easy to carry out, because this is the difference between the response threshold and the constant Cant size is currently available.

Um die variable Schwelle zur Detektion des Einsetzens der Nutzsig­ natur möglichst dicht über die clutterbedingte Signatur legen zu können, also einen Informationsverlust aufgrund zu hoch gelegter Mitlauf-Schwelle möglichst zu vermeiden, wird die Schwellen-Anhebung über den Kurzzeit-Mittelwert der Clutter-Signatur aus den Clutter- Gegebenheiten des vom Suchzünder-Detektor aktuell erfaßten Zielge­ bietes selbst abgeleitet. Wenn also der für die Nutzsignatur-Gewin­ nung eingesetzte Suchzünder-Detektor aufgrund der momentan erfaß­ ten Zielgebietsstruktur und Wettergegebenheiten günstige Funktions­ bedingungen vorfindet, das heißt wenn nur Clutter aufgenommen wird, sind die clutterbedingten Amplitudenschwankungen überwiegend rela­ tiv gering, und die Ansprechschwelle zur Auswertung der Nutzsigna­ tur braucht nur um einen relativ geringen konstanten Wert über dem Kurzzeit-Mittelwert mitzulaufen. So ergibt sich mit vergleichsweise geringem schaltungstechnischen Aufwand die optimierte und für die Klassifikation aufgrund einer vorgegebenen, gespeicherten Ziel- Vergleichssignatur über das zu akquirierende Objekt geeignete Nutz­ signatur großen Informationsinhaltes. Denn direkt aus der adaptiven Schwellwert-Gewinnung wird die für den Vergleich unmittelbar geeig­ nete, da mittelwert-befreite Nutzsignatur abgeleitet, so daß Signa­ turverfälschungen vermieden sind, wie sie aufgrund von Filter-Vor­ verarbeitungen und infolge der Auswirkungen von Regelalgorithmen sonst unvermeidbar wären. Der Informationsverlust in der Nutzsig­ natur ist auch deshalb dankbar gering, weil die gesamte, den tat­ sächlichen Verhältnissen im Zielgebiet entsprechende (also noch nicht mittelwert-bereinigte) Signatur nicht nur für die Schwellwert- Adaption herangezogen wird, sondern auch für die clutterabhängige Mittelwertbestimmung beim Einsetzen der Schwellen-Überschreitung, also beim Auftreten einer zum Zielvergleich geeigneten Nutzinformation in der Detektor-Signatur.To the variable threshold for detection of the onset of the useful increase as close as possible to the clutter-related signature can, that is, a loss of information due to too high Avoiding the tracking threshold as far as possible is the threshold increase the short-term mean value of the clutter signature from the clutter Conditions of the Zielge currently detected by the detonator detector offers itself derived. So if that is for the user signature gain voltage used detonator detector due to the currently detected target area structure and weather conditions have favorable functions conditions, i.e. if only clutter is included, the clutter-related amplitude fluctuations are predominantly rela tiv low, and the response threshold for evaluating the Nutzsigna only needs a relatively small constant value above the Short-term mean to run with. So with comparative results low circuitry effort the optimized and for the Classification based on a specified, saved target Comparison signature about the useful object to be acquired signature of large information content. Because directly from the adaptive Threshold value acquisition is immediately suitable for the comparison nete, since the mean value-exempted useful signature is derived, so that Signa falsifications are avoided as they are due to filter pre processing and as a result of the effects of control algorithms would otherwise be unavoidable. The loss of information in the utility nature is gratefully small also because the whole thing did appropriate conditions in the target area (i.e. still Signature not corrected for mean value) not only for the threshold value Adaption is used, but also for the clutter-dependent Determining the mean of the  The threshold is exceeded, i.e. when a threshold occurs useful information in the detector signature suitable for target comparison.

Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung sind in nachstehender Beschreibung eines in der Zeichnung unter Beschränkung auf das Wesentliche stark abstrahiert skizzierten bevorzugten Realisierungsbeispiels näher erläutert. Es zeigtAdditional advantages of the solution according to the invention are in the description below one strong in the drawing, limited to the essentials abstracted sketched preferred implementation example closer explained. It shows

Fig. 1 im einpoligen Blockschaltbild die wichtigsten Funktionskomponenten zur Gewinnung von Vergleichssig­ naturen aus Sensorsignalen, Fig. 1 in the single-pole block diagram of the major functional components for recovering Vergleichssig nativity from sensor signals,

Fig. 2 ein Beispiel für den zeitabhängigen Verlauf eines Sensor­ signales unter Berücksichtigung einer mitlaufenden Trig­ gerschwelle, Fig. 2 shows an example of the time-dependent course of the sensor signal taking account of a revolving Trig Gerschmann wave,

Fig. 3 in zeitlicher Zuordnung zu Fig. 2 die aus einem Überschreiten der Triggerschwelle abgeleitete Aus­ wertespanne und Fig. 3 in time assignment to Fig. 2, the derived from an exceeding of the trigger threshold from value range and

Fig. 4 den Verlauf der mittelwertbereinigten Signatur während der Auswertespanne nach Fig. 3. Fig. 4 shows the profile of the mean-removed signature during Auswertespanne of FIG. 3.

Ein aktiver oder passiver, beispielsweise im Infrarot- oder Mikro­ wellen-Bereich des elektromagnetischen Strahlungsspektrums arbeitender, Detektor 11 nimmt mit seiner Empfangsanordnung 12 aus dem erfaßten Bereich, beispielsweise aus einem im Überflug überstrichenen Zielge­ lände, eine über der Zeit t variierende Amplitudeninformation a(t) auf. Diese wird in einem Empfänger 13 einer Verstärkung und Signalvor­ verarbeitung - insbesondere vorzugsweise einer Abtastung und Digitali­ sierung zur Weiterverarbeitung als binär verschlüsselte diskrete Signaturen-Wertefolge si - unterworfen. Wie in Fig. 2 vereinfacht angedeutet, liefert der Detektor 11 eine amplitudenmodulierte Aus­ gangsinformation, bestehend aus einem schwankenden Mittelwert mi mit dagegen hochfrequent überlagerter Folge von Signaturwerten si. Zur Vereinfachung der Darstellung ist für die Skizze gemäß Fig. 2 angenommen, daß alle Werte der Signaturen si und damit auch der jeweilige Mittelwert mi nur positives Vorzeichen aufweisen; je nach den örtlichen Gegebenheiten und nach der Realisierung des Detektors 11 können aber auch ins Negative gerichtete Amplituden der Signaturen si auftreten und deshalb auch der Verlauf des Mittelwertes mi unter die Null-Linie absinken, also negative Momentanwerte aufweisen.An active or passive, for example in the infrared or microwaves range of the electromagnetic radiation spectrum, detector 11 takes with its receiving arrangement 12 from the detected area, for example from a target area swept over during a flight, an amplitude information varying over time t a (t ) on. This is subjected to amplification and signal preprocessing in a receiver 13 - in particular preferably sampling and digitization for further processing as a binary-coded discrete signature value sequence si. As indicated in FIG. 2 in a simplified manner, the detector 11 supplies an amplitude-modulated output information consisting of a fluctuating mean mi with a sequence of signature values si superimposed on it with a high frequency. To simplify the illustration, it is assumed for the sketch according to FIG. 2 that all values of the signatures si and thus also the respective mean mi have only a positive sign; depending on the local conditions and the implementation of the detector 11 , however, negative amplitudes of the signatures si can also occur and therefore the course of the mean value mi also fall below the zero line, that is to say have negative instantaneous values.

Die niederfrequenten und hochfrequenten Anteile der Signatur si resultieren aus der Relativbewegung des Detektors 11 gegenüber dem abgetasteten Gelände und dem dabei aufgenommenen Clutter, also aus den von unterschiedlichsten Reflexionsgegebenheiten bzw. Stahlern aufgenommenen spektralen Beiträgen zum Empfangsamplitudenverlauf a(t). Der Intensitäts-, also Amplituden-, Verlauf der Signatur si hebt sich dann und nur dann signifikant über den im wesentlichen vom Clutter bestimmten Signalverlauf ab, wenn der Detektor 11 im Zielgebiet einen besonders prägnanten Strahler bzw. Reflektor erfaßt, bei dem es sich mit einiger Wahrscheinlichkeit um ein zu akquirierendes Zielobjekt handelt. Dieser signifikante Teil der Signatur si, fortan als Nutzsignatur Si bezeichnet, soll vom übrigen Verlauf der Signatur si getrennt und in eine Auswerteschaltung 14 übergeben werden, um sie in einem Vergleicher 15 anhand einer gemäß dem gesuchten Ziel­ objekt vorgegebenen Vergleichssignatur Sv zu bewerten und daraus bei hinreichender Übereinstimmung ein Zündinformation 16 zu gewinnen; die im Interesse hoher Falschzielsicherheit dann noch mit entsprechenden Informationen aus anderen Detektoren logisch verknüpft werden kann, um daraus schließlich die Anzündung einer Gefechtsladung zum Bekämpfen des akquirierten Zielobjektes abzuleiten.The low-frequency and high-frequency components of the signature si result from the relative movement of the detector 11 with respect to the scanned area and the clutter recorded thereby, that is to say from the spectral contributions to the reception amplitude curve a (t) recorded by a wide variety of reflection conditions or Stahlers. The intensity, that is, the amplitude, course of the signature si is then and only then significantly above the signal course essentially determined by the clutter when the detector 11 detects a particularly striking emitter or reflector in the target area, in which there are several Probability is a target object to be acquired. This significant part of the signature si, henceforth referred to as the useful signature Si, is to be separated from the rest of the signature si and transferred to an evaluation circuit 14 in order to evaluate it in a comparator 15 on the basis of a comparison signature Sv given according to the sought target and from it sufficient agreement to obtain ignition information 16 ; which, in the interest of high false target security, can then be logically linked with corresponding information from other detectors, in order to ultimately derive the firing of a combat charge to combat the acquired target object.

Das Separieren der Nutzsignatur Si aus dem übrigen, vom Clutter bestimmten Verlauf der Signatur si erfolgt in einer zwischen dem Detektor 11 und der Auswerteschaltung 14 liegenden Extraktionsschaltung 17, ausgelöst durch eine Schwellwertstufe 18 wenn die momentane Signatur si sich aus dem Clutter-Pegel signifikant heraushebt und den momentanen Schwellwert zi für das Ansprechen der Schwellwertstufe 18 übersteigt. Der jeweils momentan wirksame Schwellwert zi bestimmt sich aus dem Mittelwert mi einiger zurückliegender Signaturen si; angehoben um einen konstanten Wert K, damit der Schwellwert zi nicht schon von den clutterbedingten Amplitudenschwankungen der Signatur si erreicht oder gar überschritten wird. Zur Bestimmung des mittleren Verlaufes der Signatur si, also zu Bestimmung des für den aktuellen Schwellwert zi maßgeblichen Signatur-Mittelwertes mi kann eine be­ schränkte Folge zurückliegender Werte der Signatur si, die mit der Zeit t mitläuft, in einem Kurzzeitspeicher erfaßt und einer Mittel­ wertbildung durch Summation und Division durch die Anzahl der erfaßten Werte unterzogen werden. Apparativ einfacher aufbaubar und schaltungs­ technisch leichter in die gesamte digitale Signaturverarbeitung integrierbar ist jedoch die Ausbildung eines mitlaufenden Mittelwert­ bildners 19 als nicht rekursives digitales (FIR-)Filter. Die kostante Größe K zum Anheben des Verlaufes des Schwellwertes zi über die Clutter-Signatur si kann der Ausgangsinformation des mitlaufenden Mittelwertbildners 19 multiplikativ oder - bevorzugt, wie in der Zeichnung berücksichtigt - über einen Addierer 20 hinzugefügt werden.The separation of the useful signature Si from the remaining course of the signature si determined by the clutter takes place in an extraction circuit 17 located between the detector 11 and the evaluation circuit 14 , triggered by a threshold value stage 18 when the current signature si stands out significantly from the clutter level and exceeds the current threshold value zi for the response of the threshold level 18 . The currently effective threshold zi is determined from the mean mi of some past signatures si; increased by a constant value K, so that the threshold value zi is not already reached or even exceeded by the amplitude fluctuations of the signature si caused by the clutter. To determine the average course of the signature si, that is to say to determine the signature mean mi, which is relevant for the current threshold value zi, a restricted sequence of past values of the signature si, which follows the time t, can be recorded in a short-term memory and averaged by Summation and division by the number of values recorded. However, the construction of a moving averager 19 as a non-recursive digital (FIR) filter is simpler to set up in terms of equipment and easier to integrate in terms of circuitry in the entire digital signature processing. The costly quantity K for raising the course of the threshold value zi via the clutter signature si can be added multiplicatively to the output information of the moving averager 19 or, preferably, as taken into account in the drawing, via an adder 20 .

Die konstante Größe K wird einerseits möglichst klein gewählt, damit die Nutzsignatur Si möglichst bald nach Erscheinen erfaßt wird, also ein möglichst geringer Informationsverlust eintritt. Andererseits darf die konstante Größe K nicht zu klein gewählt werden, weil dann schon einzelne höhere Amplituden der Signatur Si, die aber noch nicht auf ein zu akquirierendes Zielobjekt sondern auf Cluttereinflüsse zurückgehen, zu einem Ansprechen der Schwellwertstufe 18 und damit zur Auslösung eines Falschalarmes führen würden.On the one hand, the constant size K is chosen to be as small as possible so that the useful signature Si is detected as soon as possible after appearance, that is to say the least possible loss of information occurs. On the other hand, the constant size K must not be chosen too small, because then even higher amplitudes of the signature Si, which, however, are not due to a target object to be acquired but to clutter influences, would trigger threshold level 18 and thus trigger a false alarm .

Zweckmäßigerweise erfolgt zu Betriebsbeginn der Extraktionsschaltung 17 selbsttätig eine optimierte Anpassung der konstanten Größe K an die vom Detektor 11 erfaßten geländebedingten und wetterbedingten Clutter-Gegebenheiten. Dazu werden beispielsweise die ersten nach Betriebsbeginn eintreffenden Werte der Signatur si in einem Clutter- Analysator 21 ausgewertet, etwa einer Analyse ihres Leistungsspektrum unterzogen; und bei stärkerem Cluttereinfluß, also bei mit höherer Amplitude schwankenden hochfrequenten Signalanteilen in der Signatur si, wird ein Koeffizientengeber 22 auf Ausgabe eines entsprechend höheren (Zahlen-)Wertes K angesteuert. Dieser zu Betriebsbeginn einmal clutterabhängig ermittelte günstige Wert K bleibt dann für die weitere Signaturverarbeitung in der Extraktionsschaltung 17 beibehalten. Appropriately, at the start of operation of the extraction circuit 17, the constant variable K is automatically optimized to the terrain-related and weather-related clutter conditions detected by the detector 11 . For this purpose, for example, the first values of the signature si arriving after the start of operation are evaluated in a clutter analyzer 21 , for example subjected to an analysis of their range of services; and with a stronger clutter influence, that is to say with high-frequency signal components fluctuating with a higher amplitude in the signature si, a coefficient transmitter 22 is driven to output a correspondingly higher (numerical) value K. This favorable value K, which was determined as a function of the clutter at the start of operation, is then retained in the extraction circuit 17 for further signature processing.

Sobald die Signatur si den aktuellen Kurzzeit-Mittelwert mi, angehoben um die konstante Größe K, also den aktuellen Schwellwert zi erreicht bzw. übersteigt, spricht die als Komparator arbeitende Schwellwert­ stufe 18 zum Generieren der Auswertezeitspanne tA an, beispielsweise durch Setzen einer bistabilen Stufe 23 zum Starten einer Zeitschaltung 24. Mit Ablauf der Auswertezeit tA, vorgegeben beispielsweise durch den Zähltakt und die Zählkapazität eines digitalen Zählers als der Zeitschaltung 24, wird im dargestellten Beispielsfalle der Fig. 1 die bistabile Stufe 23 wieder zurückgesetzt, und die Auswertezeit­ spanne tA ist beendet. Während der Auswertezeitspanne tA wurde jedoch über eine Gatterschaltung 25 der aktuelle Verlauf der Signatur si während dieser Auswertezeitspanne tA als zur Nutzsignatur Si umzu­ formende Signatur S′i durchgeschaltet. Denn der Signaturverlauf si=S′i während der Auswertezeitspanne tA eignet sich noch nicht unmittelbar zum Vergleich mit der Vergleichssignatur Sv in der Aus­ werteschaltung 14, weil noch ein vom aktuellen Clutter abhängiger Gleich- oder Mittelwertanteil darin enthalten ist.As soon as the signature si reaches or exceeds the current short-term mean mi, increased by the constant variable K, i.e. the current threshold zi, the threshold value stage 18 , which operates as a comparator, responds to the generation of the evaluation period tA, for example by setting a bistable stage 23 to start a timer circuit 24 . When the evaluation time tA has elapsed, predetermined, for example, by the counting clock and the counting capacity of a digital counter as the timing circuit 24 , the bistable stage 23 is reset again in the example shown in FIG. 1, and the evaluation time span tA is ended. However, during the Auswertezeitspanne tA was a gate circuit 25 of the current course of the signature si during this Auswertezeitspanne tA as to Nutzsignatur Si reshaped signature Ssu turned on. This is because the signature course si = S′i during the evaluation period tA is not yet directly suitable for comparison with the comparison signature Sv in the evaluation circuit 14 , because it also contains an equal or average value component which is dependent on the current clutter.

Um eine für den Vergleich geeignete, also von der Mittelwert-An­ hebung bereinigte Nutzsignatur Si zu gewinnen, wird eine Differenz­ schaltung 26 einerseits mit der vom Mittelwert zu bereinigenden Signatur S′i und andererseits mit dem tatsächlichen, aktuellen Mittel­ wert m gespeist. Weil dieser aufgrund der fortlaufenden Mittelwertbe­ stimmung aus der Signatur si heraus mit der zielabhängig ansteigenden Signatur si=S′i über den eigentlichen Clutter-Einfluß hinaus anwächst, wird der Differenzschaltung 26 für die Mittelwert-Subtraktion nur der aktuelle Mittelwert m1 aufgeschaltet, der bei Ansprechen der Schwellwertstufe 18 gegeben war, also wegen dicht am Clutter geführter Schwellwertfolge zi noch ganz überwiegend vom Clutter und nicht wesentlich von Strahlungs- bzw. Reflexionseigenschaften eines gerade erfaßten Zielobjektes beeinflußt ist. In order to obtain a usable signature Si suitable for the comparison, that is to say cleaned from the mean value increase, a difference circuit 26 is fed on the one hand with the signature S'i to be cleaned from the mean value and on the other hand with the actual, current mean value m. Because this increases due to the continuous mean value determination from the signature si with the target-dependent increasing signature si = S'i beyond the actual clutter influence, the difference circuit 26 for the mean value subtraction only the current mean value m1 is activated, which when responding the threshold value stage 18 was given, that is to say because of the threshold value sequence zi guided close to the clutter, it is still predominantly influenced by the clutter and is not significantly influenced by the radiation or reflection properties of a target object that has just been detected.

Dieser für die Gewinnung der zum Vergleich geeigneten Nutzsignatur Si maßgebliche Mittelwert m1 läßt sich schaltungstechnisch besonders einfach gewinnen, wenn der aktuelle Schwellwert z1 (bzw. die diesem gerade erreicht habende aktuelle Signatur S1) bei Erscheinen des Auswertesignales A an eine Differenzstufe 27 gelegt wird, um die, hier additive, konstante Größe K davon abzuziehen. Die Differenz, also der zu Beginn der Auswertezeitspanne tA gerade in der Signatur si enthaltene Mittelwert m1, wird über einen Speicher 28 an den Subtraktionseingang der Differenzschaltung 26 gelegt, bis die Zeit­ schaltung 24 die Auswertezeitspanne tA beendet, also die noch um den maßgeblichen Mittelwert m1 zu reduzierende Nutzsignatur S′i beendet und den Mittelwertspeicher 28 wieder löscht.This mean value m1, which is relevant for obtaining the useful signature Si suitable for comparison, can be obtained particularly easily in terms of circuitry if the current threshold value z1 (or the current signature S1 that has just reached it) is applied to a differential stage 27 when the evaluation signal A appears subtract the constant K, which is additive here. The difference, that is to say the mean value m1 just contained in the signature si at the beginning of the evaluation period tA, is applied to the subtraction input of the differential circuit 26 via a memory 28 until the time circuit 24 ends the evaluation period tA, that is to say by the relevant mean value m1 to be reduced useful signature S'i ended and the mean value memory 28 clears again.

Sollte der Verlauf der Signatur si=S′i in der Auswertezeitspanne tA nicht dem durch die Vergleichssignatur Sv vorgegebenen, gesuchten Zielobjekt entsprechen, dann setzt mit Beendigung der Auswertezeit­ spanne tA wieder der Vergleich der aktuellen Signatur si mit dem mitlaufenden Schwellwert zi ein (rechte Hälfte in Fig. 2), bis eventuell wieder einmal die Schwellwertstufe 18 anspricht und eine Nutzsignatur Si für den Klassifikations-Vergleich gewonnen wird.If the course of the signature si = S′i in the evaluation period tA does not correspond to the target object sought by the comparison signature Sv, then at the end of the evaluation period tA the comparison of the current signature si with the accompanying threshold value zi starts again (right half in Fig. 2) until the threshold value stage 18 responds again and a useful signature Si is obtained for the classification comparison.

Claims (8)

1. Verfahren zur adaptiven Signaldetektion, bei der das Überschreiten eines mitlaufenden, als überhöhter Kurzzeit-Mittelwert aus Clutter- Informationen gewonnenen Trigger-Schwellwertes durch eine Signa­ tur abgefragt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der momentane Kurzzeit-Mittelwert als Differenz aus dem mo­ mentanen Signaturwert und einer konstanten, zu Betriebsbeginn abhängig von der Clutter-Leistung eines momentan von einem Such­ zünder-Detektor erfaßten Geländes eingestellten, Überhöhungs-Größe gewonnen und bei überschreiten des Trigger-Schwellwertes durch die, vom Suchzünder-Detektor ohne Vorfilterung gelieferte, Signatur der dann gegebene, momentane Mittelwert vom weiteren Verlauf der Signatur während einer mit dem überschreiten einsetzenden Auswer­ tezeitspanne abgezogen und die Differenz als Nutzsignatur einer Zielklassifikation durch Korrelationsvergleich mit einer vorgegebenen zieltypischen Signatur für eine Suchzünder-Auslösung zugeführt wird.1. A method for adaptive signal detection, in which the exceeding of a moving, as an excessive short-term mean value obtained from clutter information trigger threshold value is queried by a signature, characterized in that the current short-term mean value is the difference from the current signature value and a constant, set at the start of operation depending on the clutter performance of a site currently detected by a detonator detector, gain magnitude and if the trigger threshold value is exceeded by the signature supplied by the detonator detector without pre-filtering, the then given , the current mean value is subtracted from the further course of the signature during a period of time when the evaluation begins, and the difference is supplied as a useful signature to a target classification by correlation comparison with a predetermined signature typical for a search detonator triggering. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die konstante Größe vom Suchzünder-Detektor zielgebiets- und wetterabhängig eingestellt wird.2. The method according to claim 1, characterized, that the constant size of the detonator detector target area and is set depending on the weather. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Suchzünder-Detektor gelieferte Signatur abgetastet, di­ gitalisiert und binär-verschlüsselt als diskrete Signatur-Wertefolge mit amplitudenmodulierter Detektor-Ausgangsinformation der Kurz­ zeit-Mittelwertbildung unterzogen wird. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized, that the signature supplied by the detonator detector is scanned, ie gitalized and binary-encoded as a discrete signature value sequence with amplitude-modulated detector output information of the short time averaging is subjected.   4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vergleichsinformation aus Nutzsignatur und Vorgabesig­ natur mit entsprechenden Informationen aus anderen Detektoren lo­ gisch verknüpft wird, um erst daraus die Suchzünder-Anzündung einer Gefechtsladung abzuleiten.4. The method according to any one of the preceding claims, characterized, that comparative information from the usable signature and default sig natural with corresponding information from other detectors lo is linked to the search detonator ignition derive from a battle charge. 5. Signatur-Extraktionsschaltung (17), zum Ausüben des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, mit einer von einem va­ riablen, als überhöhter Kurzzeit-Mittelwert aus Clutter-Informa­ tionen gewonnenen Schwellwert (zi) vorbereiteten und bei dessen überschreiten durch eine Signatur (si) durchgesteuerten Schwell­ wertstufe (18), dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausgabe einer für einen Korrelationsvergleich direkt ge­ eigneten Nutzsignatur (Si) eine Differenzschaltung (26) für die um einen anfänglichen Signatur-Mittelwert (m1) zu bereinigende Signatur (S′i) und eine Differenzstufe (27) zur Lieferung dieses momentan, bei Durchsteuerung der Schwellwertstufe (18), anstehen­ den Mittelwertes (m1) aus dem, um einen konstanten Wert (K) über den Kurzzeit-Mittelwert (m1) der clutterabhängigen Signatur (si) angehobenen, Schwellwert (zi) abzüglich des konstanten Wertes (K) vorgesehen sind, mit Beginn einer Auswertezeitspanne (tA) bei Durchsteuern der Schwellwertstufe (18), nachdem ein einem Such­ zünder-Detektor (11) nachgeschalteter Clutter-Analysator (21) die Schwellwert-Überhöhungsgröße (K) bestimmt hat.5. Signature extraction circuit ( 17 ), for carrying out the method according to one of the preceding claims, prepared with a variable from a variable, as an excessive short-term mean value obtained from clutter information (zi) and when it is exceeded by a signature ( si) controlled threshold value stage ( 18 ), characterized in that for outputting a useful signature (Si) which is directly suitable for a correlation comparison, a differential circuit ( 26 ) for the signature (S′i) to be cleaned by an initial mean signature value (m1) and a difference stage ( 27 ) for delivering this momentarily, when the threshold value stage ( 18 ) is controlled, the mean value (m1) from which is raised by a constant value (K) over the short-term mean value (m1) of the clutter-dependent signature (si) , Threshold value (zi) minus the constant value (K) are provided, at the beginning of an evaluation period (tA) when the threshold value stage is controlled ( 18 ) after a search detonator detector ( 11 ) downstream clutter analyzer ( 21 ) has determined the threshold excess magnitude (K). 6. Extraktionsschaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Momentanwert der Signatur (si = S′1) und der konstante Wert (K) über die Differenzstufe (27) auf einen der Differenz­ schaltung (26) vorgeschalteten Speicher (28) gegeben werden, der am Ende der Auswertezeitspanne (tA) gelöscht wird. 6. Extraction circuit according to claim 5, characterized in that the instantaneous value of the signature (si = S'1) and the constant value (K) via the differential stage ( 27 ) to one of the differential circuit ( 26 ) upstream memory ( 28 ) are given , which is deleted at the end of the evaluation period (tA). 7. Extraktionsschaltung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellwertstufe (18) eine Zeitschaltung (24) zur Defi­ nition der Auswertezeitspanne (tA) nachgeschaltet ist, die von der Schwellwertstufe (18) gesetzt wird und über eine Gatterschal­ tung (25) während der Auswertezeitspanne (tA) die Signatur (si) als die noch um den anfänglichen Mittelwert (m1) zu bereinigende, Signatur (S′i) auf die Differenzschaltung (26) durchschaltet.7. Extraction circuit according to claim 5 or 6, characterized in that the threshold value stage ( 18 ) is followed by a timer circuit ( 24 ) for defi nition of the evaluation period (tA) which is set by the threshold value stage ( 18 ) and via a gate circuit ( 25th ) during the evaluation period (tA) the signature (si) as the signature (S′i) to be cleaned by the initial mean value (m1) is switched through to the differential circuit ( 26 ). 8. Extraktionsschaltung nach einer der Anspruche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Überhöhung des mitlaufenden Schwellwertes (zi) um die konstante Größe (K) über den aktuellen clutterbedingten Kurzzeit- Mittelwert (mi) zu Betriebsbeginn, gesteuert aus dem mit der De­ tektor-Signatur (si) gespeisten Clutter-Analysator (21), aus einem Koeffizientengeber (22) ausgegeben ist.8. Extraction circuit according to one of claims 5 to 7, characterized in that the excessive threshold value (zi) is increased by the constant size (K) over the current clutter-related short-term mean value (mi) at the start of operation, controlled from that with the detector Signature (si) fed clutter analyzer ( 21 ), is output from a coefficient generator ( 22 ).
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