DE3800024C2

DE3800024C2 - Verfahren und Einrichtung zur Filterung von Meßsignalen in Doppler-Geschwindigkeitsmeßgeräten

Info

Publication number: DE3800024C2
Application number: DE19883800024
Authority: DE
Inventors: Earl R Lind; Francis C Jarvis
Original assignee: Raytheon Co
Current assignee: Raytheon Co
Priority date: 1987-01-02
Filing date: 1988-01-02
Publication date: 1997-01-23
Anticipated expiration: 2008-01-03
Also published as: JPS63241485A; JP2726668B2; DE3800024A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrich tung zur Filterung von Meßsignalen in Doppler-Geschwindig keitsmeßgeräten mit den Merkmalen des Oberbegriffes von Pa tentanspruch 1 bzw. von Patentanspruch 2. Ein Verfahren bzw. eine Einrichtung dieser Art ist aus der US-Patent schrift 3 908 116 bekannt. Um Meßwertverfälschungen zu ver meiden, die beispielsweise bei einem Flugradar auftreten können, wenn Meßwerte sich nicht kontinuierlich sondern etwa oszillierend ändern, wird in einem Speicher ein aktuel ler Meßwert, in einem weiteren Speicher ein um einen Ar beitszyklus früher aufgenommener Meßwert und in einem drit ten Speicher ein wiederum um einen Arbeitszyklus früher aufgenommener Meßwert gespeichert und auf diese Weise wird eine Historie von Entfernungsmeßdaten festgehalten und durch Vergleich der Meßwertänderungen zwischen den einzelnen Arbeitszyklen werden Unstetigkeiten und fehlerhafte Geschwindigkeiten vortäuschende Meßwertwiederholungen ausgeschieden.

Aus der US-Patentschrift 3 893 076 ist ein Doppler-So narsystem bekannt, das mit Filter- und Vergleichseinrich tungen ausgestattet ist, in denen Meßwertsignale mit Be zugssignalen verglichen werden.

Die vorliegende Erfindung bezweckt allgemein die Gewin nung von zuverlässigen Geschwindigkeitsanzeigen bzw. -meßwerten auch bei raschen Geschwindigkeitsänderungen. Zum besseren Verständnis der Erfindung seien folgende allge meine Betrachtungen vorausgeschickt:
Doppler-Geschwindigkeitsaufzeichnungsgeräte und -Ge schwindigkeitsmeßgeräte nehmen eine Verarbeitung einzelner Echosignale eines Sonarsignales vor, wobei die Echosignale eine beachtliche Streuung der errechneten Geschwindigkeit von Impuls zu Impuls ergeben. Es gibt eine Anzahl von Grün den, warum die errechnete oder gemessene Geschwindigkeit sich von Echosignal zu Echosignal stark ändert. Ein Grund ist die endliche Strahlbreite bei den üblichen Sonar-Ge schwindigkeitsmeßgeräten, welche typisch zu einer Streuung der Dopplersignale im Bereich von ± 7,5% führt. Zusätzlich verursachen Bewegungen des Schiffes, auf dem das Doppler- Geschwindigkeitsmeßgerät angeordnet ist, Bewegungen des Wandlers, d. h. Rollbewegungen in Querrichtung und Stampfbewegungen in Längsrichtung. Wenn die Sonar-Geschwindigkeitsmessung auf Echosignalen beruht, die von der Wassermasse reflektiert werden, beispielsweise, wenn sich das Schiff in tiefem Gewässer befindet, ergibt sich eine zu sätzliche Komponente der Streuung der Geschwindigkeitsmeßergeb nisse aufgrund der Bewegung des Wassers selbst. Schließlich sind auch noch Umgebungsstörungen zu nennen, welche jedoch praktisch den geringsten Beitrag zur Unsicherheit der Ge schwindigkeitsmeßergebnisse liefern, da der Betrieb im allge meinen bei hohem Signal-/Rauschverhältnis durchgeführt wird.

Um die Daten zu glätten, welche aufgrund jeder Sonaraussendung empfangen werden, werden die Daten von einer Anzahl aufeinan derfolgender, verwertbarer Doppler-Geschwindigkeitsmessungen zu einer Mittelwertbildung verwendet, bevor ein Ausgangssignal der Geschwindigkeitsmeßeinrichtung erzeugt wird. Für eine Ak tualisierung der Geschwindigkeitsmessung annähernd alle fünf Sekunden und für Impulswiederholungsgeschwindigkeiten, welche niedrig genug liegen, um zu vermeiden, daß während des Impuls intervalls Mehrfachsignale von reflektierenden Oberflächen empfangen werden, ist die Anzahl von Echoimpulsen, welche zur Mittelwertbildung herangezogen werden, beispielsweise 9 oder 36. Das Mittelwertsignal kann auch so behandelt werden, daß feste Änderungsgeschwindigkeitsgrenzen von 0,1, 0,2, 0,3 oder 0,4 Knoten für die Aktualisierung alle fünf Sekunden vorgege ben werden. Die gemessene, am Ausgang des Doppler-Geschwin digkeitsmeßgerätes angezeigte Geschwindigkeit des Schiffes kann sich also nicht um mehr als den vorgegebenen Grenzwert der Geschwindigkeitsänderung von Ausgang zu Ausgang bei jeder Aktualisierung ändern. Praktisch alle Schiffe verwendeten bis her die Geschwindigkeitsänderung von 0,1 Knoten als oberen Grenzwert bei einer Aktualisierung der Anzeige alle fünf Se kunden und darüber. Bei großen Handelsschiffen, bei denen nur geringe Geschwindigkeitsänderungen auftreten, ist dieser niedrige Grenzwert der Änderung der Geschwindigkeitsmeßanzeige von 0,1 Knoten akzeptabel, um den praktisch vorkommenden Be schleunigungen folgen zu können und eine Geschwindigkeitsan zeige darzubieten, welche im wesentlichen kontinuierlich für konstante Geschwindigkeiten verläuft.

Für den Einbau von Doppler-Geschwindigkeitsmeßgeräten in sol chen Schiffen, bei denen den Beschleunigungen nicht mit einem Grenzwert der Anzeige der Geschwindigkeitsänderung von 0,1 Kno ten je Sekunde des Aktualisierungsintervalls bei einer Aktua lisierungsrate von fünf Sekunden gefolgt werden konnte, hat sich gezeigt, daß die Doppler-Geschwindigkeitsmeßgeräte nicht dazu in der Lage sind, einigermaßen genaue Geschwindigkeits informationen bei großen Beschleunigungswerten zu liefern, selbst wenn die Geschwindigkeitsanzeigen unter stetigen oder gleichförmigen Fahrtbedingungen akzeptabel sind. Um diese Schwierigkeit zu beseitigen, hat man die Aktualisierungsge schwindigkeit des Systems erhöht, so daß im wesentlichen eine Aufdatierung oder Aktualisierung je Sekunde vorgenommen wurde und so die Anzahl der Dopplerechos vermindert wurde, welche zur Mittelwertbildung herangezogen wurden, nämlich um den Faktor 4, um 9 Echos je Arbeitszyklus zu erhalten. Hierdurch ergibt sich, daß die Rohdaten, welche von dem Doppler-Geschwin digkeitsmeßgerät verarbeitet werden, von Aktualisierung zu Ak tualisierung einen bedeutend größeren Unterschied ihrer Dopp lerfrequenz aufweisen. Man hat einen binären adaptiven Filter eingefügt, um Geschwindigkeitsänderungen bis zu 20 Knoten je Minute mit akzeptablem Nachlauf der Anzeige verfolgen zu kön nen. Der adaptive Binärfilter hatte die Möglichkeit, vier Ge schwindigkeitsänderungsgrenzwerte je Aktualisierung der Anzeige vorzusehen, nämlich 0,1, 0,2, 0,4 und 0,8 Knoten.

Der adaptive oder sich anpassende Binärfilter arbeitete in folgender Weise. Es sei angenommen, daß der vorausgegangene Geschwindigkeitsmeßwert V_N-1 Knoten betrage und daß ein Fen ster von G_N-1 Knoten je Aufdatierung oder Aktualisierung vor gegeben werde. Der erste Schritt ist dann die Subtraktion der vorausgegangenen Geschwindigkeitsanzeige V_N-1 von der gegen wärtigen Geschwindigkeitsanzeige V_N, so daß man als Ausgang einen Geschwindigkeitsdifferenzwert Δ_N in Knoten erhält. Wenn Δ_N das genannte Fenster oder den Grenzwert der Geschwindig keitsänderung G_N-1 überstieg, dann war der Ausgang V_N-1 + G_N-1 im Falle eines positiven Δ_N bzw. V_N-1 - G_N-1, wenn Δ_N negativ war. In jedem Falle hat, nachdem Δ_N den vorgegebenen Grenz wert der Anzeigenänderung überschritt, das Filter den Grenz wert der Anzeige der Geschwindigkeitsänderung G_N-1 auf den nächsthöheren zulässigen Wert für die Verarbeitung des näch sten Echosignals erhöht. Wenn andererseits Δ_N kleiner als G_N-1 gewesen ist, so bildete der gegenwärtige Geschwindigkeits meßwert V_N den Ausgang und der Grenzwert der Anzeige der Ge schwindigkeitsänderung G_N-1 wurde auf den nächstkleineren Grenzwert geändert. Ist Differenzgeschwindigkeit Δ_N = 0, so bleibt der abgegebene Geschwindigkeitsmeßwert unverändert und der vorgegebene Grenzwert oder das Fenster der Geschwin digkeitsänderungsanzeige wird um einen Schritt verkleinert. Dieser Selektionsprozeß zur Lieferung aktualisierter Geschwin digkeitsmeßwerte unter Änderung der vorgegebenen Grenzwerte für die Geschwindigkeitsänderung setzt sich von Arbeitszyklus zu Arbeitszyklus fort.

Ein die vorstehenden Arbeitsvorschriften befolgendes Filter ist bestrebt, den jeweils vorgegebenen Grenzwert der Ge schwindigkeitsänderungsanzeige auf den niedrigsten Wert von 0,1 Knoten je Aktualisierungsintervall zu verringern, wenn mit konstanter Geschwindigkeit gefahren wird. Wenn eine Be schleunigung oder Verzögerung auftritt, so öffnet das Filter das vorgegebene Fenster oder den vorgegebenen Grenzwert der Geschwindigkeitsänderungsanzeige in dem Bestreben, die Ge schwindigkeitsänderung mit akzeptablem Nachlauf zu verfolgen. Die Streuung der Roh-Geschwindigkeitsmeßdaten, welche dem Fil ter selbst bei einer Fahrt mit konstanter Geschwindigkeit zu geführt werden, die auf eine Beschleunigungsphase oder Ver zögerungsphase folgt, bewirkt jedoch, daß das vorgegebene Grenzwertfenster auf einen Wert geöffnet gehalten wird, der größer als erwünscht ist. Die Geschwindigkeitsdigitalanzeige erfährt daher zu große Veränderungen der angezeigten Werte bei jeder Aktualisierung. Der Benutzer von Geschwindigkeitsmeßge räten, welche mit Filtern der soeben beschriebenen Art ausge rüstet sind, empfindet die erzeugte Anzeige einigermaßen un erträglich, da die dargestellten Geschwindigkeitsschwankungen Zähler auf die erwartete konstante Geschwindigkeit des Schiffes einstellen, welches mit konstanter Maschinendrehzahl fährt. Es sei hier schon jetzt auf Fig. 1 der Zeichnungen hingewiesen, deren Diagramm 10 die Geschwindigkeitsänderungs-Ausgangsanzeige als Funktion der Zeit bei dem bekannten Filter für ein im La bor simuliertes Signal darstellt, das von einem frequenzmodu lierten Oszillator an die Doppler-Geschwindigkeitsmeßeinrich tung geliefert wurde, wodurch eine Geschwindigkeit von 10 Kno ten mit einer Änderung von ± 2 Knoten im Einsekundentakt si muliert wurde. Die Kurventeile 11 und 12 stellen den Geschwin digkeits-Ausgangsmeßwert dar, wenn eine Beschleunigung und Verzögerung von 10 Knoten auf 20 Knoten und zurück in jeweils einer Minute simuliert wurde, wobei eine Geschwindigkeitsände rung von ± 2 Knoten vorgesehen war. Die Diagrammteile 13 und 14 wurden unter Simulation von Beschleunigungsphasen und Ver zögerungsphasen von 10 Knoten auf 20 Knoten und zurück in je weils einer Minute aufgenommen, wobei keine Geschwindigkeits änderungen überlagert waren. Es sei bemerkt, daß selbst bei normaler Reisefahrt, bei der die Geschwindigkeit konstant auf 10 Knoten bleiben soll, die Ausgangsanzeige eine unerwünschte Fluktuation von etwa ± 0,5 Knoten bei einer mittleren Ge schwindigkeit von 10 Knoten hat.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, ein Ver fahren bzw. Einrichtung entsprechend dem Oberbegriff von Pa tentanspruch 1 bzw. von Patentanspruch 2 so auszugestalten, daß bei gleichbleibender oder gleichförmiger Geschwindigkeit Fluktuationen der Anzeige besser vermieden werden können, als dies bei entsprechenden bekannten Geräten möglich war, gleich zeitig aber starke Geschwindigkeitsänderungen mit einem akzep tablen Nachlauf der Anzeige verfolgt werden können. Diese Auf gabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale von Patentanspruch 1 bzw. von Patentanspruch 2 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den den Ansprüchen 1 und 2 nachgeordneten Patentansprüchen gekenn zeichnet.

Wenn sich also das Schiff auf Reisefahrt mit konstanter Ge schwindigkeit befindet, wird die Änderung der angezeigten Ge schwindigkeit auf einen Maximalwert von 0,1 Knoten je Arbeits spiel begrenzt, wie es früher durch Handsteuerung des Geschwin digkeitsänderungs-Grenzwertfensters möglich war, während gleichzeitig die Möglichkeit, größere Beschleunigungen oder Verzögerungen zu verfolgen, mindestens gleichwertig wie bei bekannten Filtern gegeben ist. Es wird ein verbessertes digi tales adaptives Filter geschaffen, welches aus den Geschwin digkeitsmeßwerten bestimmt, ob sich das Schiff in sich be schleunigender Fahrt oder auf gleichbleibender Reisegeschwin digkeit befindet, um automatisch den Geschwindigkeitsände rungsgrenzwert für die Anzeige im Sinne einer Verkleinerung des Grenzwertfensters einzustellen und damit Änderungen der Geschwindigkeitsanzeige einzuschränken, wenn das Schiff mit konstanter Geschwindigkeit fährt, während demgegenüber das Grenzwertfenster geöffnet wird, wenn die Roh-Geschwindigkeits daten anzeigen, daß sich die Fahrt des Schiffes beschleunigt oder verzögert, wodurch der Nachlauf der am Ausgang des Meß gerätes angezeigten Geschwindigkeit gegenüber der tatsächli chen Geschwindigkeit in Beschleunigungsphasen verkleinert wird. Um dies zu erreichen, bestimmt das hier angegebene Di gitalfilter das Vorzeichen des Fehlers zwischen den Roh-Ge schwindigkeitsdaten und den Daten, welche von dem Gerät im vorausgegangenen Arbeitszyklus dargeboten wurden, um zu be stimmen, ob und gegebenenfalls um wieviel das Geschwindigkeits änderungs-Grenzwertfenster zu öffnen oder zu schließen ist.

Wenn eine Vorzeichenänderung festgestellt wird, schließt das Filter das Geschwindigkeitsänderungs-Grenzwertfenster, so daß die maximal angezeigte Geschwindigkeitsänderung je Arbeitsspiel nur 0,1 Knoten je Aktualisierung der Anzeige beträgt, während dann, wenn keine Änderung des Vorzeichens festgestellt wird, das Filter eine Vergrößerung oder Verkleinerung des Geschwin digkeitsänderungs-Grenzwertfensters in programmierter Weise vornimmt.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert. Es stellt dar

Fig. 1 ein Diagramm der Geschwindigkeits-Ausgangs anzeige bei konstanter Fahrt und bei Be schleunigung bzw. Verzögerung gemäß der An zeige eines Doppler-Geschwindigkeitsmeß gerätes mit einem Filter bekannter Art,

Fig. 2 ein Blockschaltbild zur Verdeutlichung der Verbindung eines adaptiven Filters der vor liegend angegebenen Art mit den übrigen Bauteilen eines Doppler-Geschwindigkeits meßsystems üblicher Bauart,

Fig. 3 ein Blockschaltbild des digitalen adaptiven Filters der hier angegebenen Konstruktion,

Fig. 4 ein Zeitdiagramm, welches die Ausgangs signale eines Programmgebers zeigt, der in dem hier angegebenen digitalen adaptiven Filter Verwendung findet und

Fig. 5 ein Diagramm der Geschwindigkeitsanzeige einer Geschwindigkeitsmeßeinrichtung, wel che mit dem hier angegebenen digitalen adaptiven Filter ausgerüstet ist, unter denselben Eingangsbedingungen wie bei der Aufnahme des Diagramms nach Fig. 1.

Ein Doppler-Geschwindigkeitsmeßgerät mit einem digitalen adap tiven Filter der vorliegend angegebenen Konstruktion kann Be schleunigungen bis zu 20 Knoten je Minute verfolgen und lie fert gleichzeitig eine Digitalanzeige, welche keine unzuträg lichen Änderungen der angezeigten Geschwindigkeit zuläßt, wenn das Schiff mit einer konstanten Geschwindigkeit fährt. Das digitale Filter ist so ausgebildet, daß es Änderungen der Geschwindigkeit, die an der Digitalanzeige angezeigt wird, auf 0,1 Knoten begrenzt, wenn der Unterschied zwischen dem vorherigen Wert der auf der Digitalanzeige wiedergegebenen Geschwindigkeit und dem eintreffenden, noch nicht verarbeite ten Datensignal einen Wert hat, der sein Vorzeichen ändert, d. h. das Fehlersignal ändert sich von einem positiven zu ei nem negativen Wert oder umgekehrt. Im Gebrauch läuft, wenn das Schiff sich beschleunigt, die vom Geschwindigkeitsmeßge rät gelieferte Geschwindigkeitsanzeige der tatsächlichen Schiffsgeschwindigkeit nach. In diesem Falle ändern die auf einanderfolgenden Fehlersignale oder Differenzsignale nicht ihr Vorzeichen und das im Filter eingestellte Grenzwertfen ster der Geschwindigkeitsänderungsanzeige wird automatisch geöffnet, damit die Digitalanzeige der Geschwindigkeitsmeß werte der tatsächlichen Geschwindigkeit des Schiffes in einer verhältnismäßig kleinen Anzahl von Aktualisierungsschritten des Geschwindigkeitsmeßsystems nachkommen kann. Während der Beschleunigung oder Verzögerung ändern die Fehlersignale oder Differenzsignale nicht das Vorzeichen und die zulässige Ände rung der Geschwindigkeitsanzeige, die durch das Digitalfilter vorgegeben wird, wird um den Betrag erhöht, um welchen das Grenzwertfenster der Geschwindigkeitsänderungsanzeige ver größert wird. Bei Betrieb während konstanter Schiffsgeschwin digkeit wird der angezeigten Geschwindigkeit der Digitalan zeige nur gestattet, sich je Arbeitszyklus um einen kleinen Geschwindigkeitsänderungsschritt in einer Richtung entgegen gesetzt zu demjenigen des vorausgehenden Arbeitszyklus zu ändern und die angezeigte Geschwindigkeit verläuft wesentlich gleichförmiger.

Das Digitalfilter, das in dem Doppler-Geschwindigkeitsmeß gerät Verwendung findet, arbeitet in der nachfolgend angege benen Weise, wobei angenommen sei, daß die letzte Geschwin digkeitsablesung oder der letzte angezeigte Meßwert V_N-1, das Grenzwertfenster der Geschwindigkeitsänderung G_N-1 ist und das Vorzeichen der Geschwindigkeitsänderung, welche zu dem Geschwindigkeitsmeßwert V_N-1 führte, bekannt ist. Die Ge schwindigkeitsänderung oder die Geschwindigkeitsdifferenz ist Δ_N-1. Die folgenden Signalverarbeitungsschritte werden von dem Digitalfilter vorgenommen:

Schritt 1:
Subtraktion des zuvor angezeigten Geschwindig keitsmeßwertes V_N-1 von dem neuen Geschwindig keitswert V_N, der sich aufgrund der Roh-Ge schwindigkeitsmeßdaten des Doppler-Geschwindig keitsmeßgerätes ergibt, um den Differenzwert Δ_N zu erhalten;
Schritt 2:
Feststellung, ob Δ_N dasselbe oder entgegen gesetzte Vorzeichen gegenüber dem Geschwindig keitsdifferenzwert Δ_N-1 aus dem vorhergehenden Arbeitszyklus hat;
Schritt 2A:
Hat Δ_N das gleiche Vorzeichen wie Δ_N-1, wird entsprechend den Schritten 3A, 3B oder 3C ver fahren;
Schritt 2B:
Ist das Vorzeichen entgegengesetzt, so ist bei Schritt 5 fortzufahren;
Schritt 3A:
Wenn Δ_N größer ist als der Fenstergrenzwert G_N-1, der in dem Digitalfilter gespeichert ist, so liefert das Digitalfilter einen Aus gangs-Geschwindigkeitsmeßwert V_N = V_N-1 + G_N-1 und der Grenzwert oder das Grenzwertfenster wird auf G_N um den nächsthöheren zulässigen Änderungsschritt vergrößert.
Schritt 3B:
Ist Δ_N kleiner als G_N-1, so wird der Geschwin digkeitswert V_N an der digitalen Geschwindig keitsanzeige der Einrichtung wiedergegeben und der Grenzwert oder das Grenzwertfenster G_N-1 wird um den nächstniedrigeren zulässigen Änderungsschritt verkleinert, so daß sich der neue Grenzwert G_N ergibt.
Schritt 3C:
Ist Δ_N = 0, so ist der anzuzeigende Geschwin digkeitswert für die Digitalanzeige V_N = V_N-1 und das Grenzwertfenster G_N-1 wird auf den niedrigsten zulässigen Geschwindigkeitsände rungsgrenzwert G_N verkleinert;
Schritt 4:
Es wird fortgefahren, um durch Wiederholung von Schritt 1 den nächsten Ausgangsmeßwert der Geschwindigkeit V_N+1 zu erhalten;
Schritt 5:
Da das Vorzeichen des Differenzwertes oder Fehlers Δ_N sich gegenüber demjenigen von Δ_N-1 geändert hat;
Schritt 5A:
Ergibt sich eine Differenz oder ein Fehler Δ_N in Richtung auf eine niedrigere Geschwin digkeit, dann ergibt sich die Einstellung V_N = V_N-1 - 0,1 Knoten;
Schritt 5B:
Wenn die Differenz oder der Fehler zu einer größeren Geschwindigkeit hin besteht, dann ergibt sich die Einstellung V_N = V_N-1 + 0,1 Knoten. Für beide Schritte 5A und 5B wird das Grenzwertfenster G_N auf ± 0,1 Knoten eingestellt und das Vorzeichen des letzten Differenzwertes oder Fehlers beibehalten;
Schritt 6:
Es wird zur Gewinnung des nächsten Geschwin digkeitsmeßwertes V_N+1 fortgeschritten, in dem zu Schritt 1 zurückgekehrt wird und das Verfahren wiederholt wird.

Das hier angegebene adaptive Digitalfilter wurde zur Verwen dung in Verbindung mit einer im Handel erhältlichen Doppler geschwindigkeitsmeßeinrichtung "Raytheon DSL-250N" entwickelt, doch ist das hier angegebene Prinzip nicht auf die Verwendung eines adaptiven digitalen Filters der vorliegenden Konstruk tion in Verbindung mit dem besonderen Doppler-Geschwindig keitsmeßgerät beschränkt. Ein ähnliches Doppler-Geschwindig keitsmeßgerät mit Auswertung der Dopplerfrequenz und nach vor wärts und nach rückwärts gerichteten Sende- und Empfangswand lern ist in der US-Patentschrift 38 93 076 beschrieben. Die gedruckte Schaltung des Geschwindigkeitssignalverarbeitungs systems der bekannten Doppler-Geschwindigkeitsmeßeinrichtung ist in dem Blockschaltbild von Fig. 2 mit 10 bezeichnet. Vom Frontwandler und vom Rückenwandler empfangene, dopplerhaltige Verfolgungssignale 11 bzw. 12, welche die Roh-Geschwindigkeits meßdaten in den jeweiligen Richtungen darstellen, werden in der Doppler-Geschwindigkeitsmeßeinrichtung verarbeitet, um an die gedruckte Schaltungsplatte 10 Dopplersignale zu liefern, welche die Roh-Geschwindigkeitsinformation über die Geschwin digkeit des Schiffes sind, auf welchem die Meßeinrichtung an geordnet ist, wobei sich die Schiffsgeschwindigkeit auf die Bewegung relativ zu den Wassermassen oder zum Gewässerboden bezieht. Die Roh-Information wird gegenüber den richtigen Doppler-Geschwindigkeitsdaten durch Fehler gestört, welche durch Stampf- und Rollbewegungen des Schiffes verursacht wer den. Die Roh-Information wird im Doppler-Signalverarbeitungs system einmal je Arbeitszyklus in ein Roh-Datenregister 13 eingeschrieben. In dem Doppler-Signalverarbeitungssystem ist ein weiteres Register 14 enthalten, in das die Digitaldaten eingeschrieben werden, welche für den Verwender des Systems in der Digitalanzeige sichtbar gemacht werden und eine gefil terte Version der Roh-Information sind, die sich im Register 13 befindet. Die Roh-Information und die zur Anzeige gelan gende Information in den Registern 13 bzw. 14 werden von der gedruckten Schaltungsträgerplatte 10 des Signalverarbeitungs systems zu der gedruckten Schaltungsträgerplatte 15 des adap tiven Digitalfilters übertragen. Die gedruckte Schaltungsträ gerplatte 15 des adaptiven Digitalfilters enthält Register B und A, zu welchen die Rohdaten und die zur Anzeige gelangen den Daten von den Registern der gedruckten Schaltungsträger platte 10 aufgrund eines Arbeitszyklus-Startimpulses übertragen werden, welcher mit einer Wiederholungsperiode auftritt, die ein Vielfaches (das Neunfache oder Sechsunddreißigfache in der Doppler-Geschwindigkeitsmeßeinrichtung "Raytheon DSL-20N") der Periode ist, mit welcher Signale von dem Dopplersystem ausge sendet und empfangen werden, wobei die Signale eine Mittel wertbildung erfahren, bevor sie in das die Roh-Information aufnehmende Register 13 eingeschrieben werden. Der Startimpuls bewirkt, daß die in den Registern 13 und 14 eingespeicherten Daten auf die Register B bzw. A übertragen werden, sobald der Zyklusstartimpuls auftritt. Das adaptive digitale Filter 15 wirkt auf diese Daten in einer nachfolgend zu beschreibenden Weise ein, um einen 2 N-Generator 7 auf einen N-Wert von ent weder 0 oder 1 oder 2 oder 3 einzustellen. Der eingestellte 2 N-Wert des Generators 7 dient zur Erzeugung eines Grenzwert fensters an einem Grenzwertgenerator 17, welcher den Inhalt des die Anzeigeinformation speichernden Registers 14 aktuali siert und in dem Generator 7 (rechts-/links-Schieberegister) für die Verwendung im nächsten Arbeitszyklus des Systems ge speichert bleibt. Das Grenzwertfenster ist entweder 1 oder 2 oder 4 oder 8 Mikrosekunden. Der Grenzwertgenerator 17 ist bei der vorerwähnten bekannten Doppler-Geschwindigkeitsmeßeinrich tung auf einer für den Taktgeber vorgesehenen gedruckten Schaltungsträgerplatte 18 angeordnet. Das Grenzwertfenster des Grenzwertgenerators 17 wird in Verbindung mit dem Takt 19 in der Weise verwendet, daß die im Register 14 befindlichen, ange zeigten Daten um 1 oder 2 oder 4 oder 8 Taktimpulse vermehrt oder vermindert werden, unmittelbar bevor der nächste Arbeits zyklus-Startimpuls auftritt, wobei die Taktfrequenz des Taktes 19 1 MHz beträgt.

Es sei nun auf Fig. 3 Bezug genommen. Das adaptive Digital filter 15 arbeitet in der nachfolgend zu beschreibenden Weise. Die Anzeigeinformation im Register 14 und die Rohdaten im Re gister 13 werden einmal je Arbeitszyklus der Einrichtung in Abhängigkeit vom Auftreten des Arbeitszyklus-Startimpulses 190 des Generators 30 zu den getrennten Registern A bzw. B des adaptiven digitalen Filters 15 übertragen, wobei die Start impulse 190 in Abhängigkeit jeweils von einer vorbestimmten Zahl von Sendeimpulsen des Sonarsystems auftreten (beispiels weise 9). Die Daten in den Registern A und B werden in einem Vergleicher 31 miteinander verglichen, um festzustellen, ob der Inhalt des Registers A größer ist als der Inhalt des Registers B, ob er gleichgroß ist wie der Inhalt des Registers B oder ob er kleiner ist als der Inhalt des Registers B. Die Information über das erstgenannte und letztgenannte Vergleichsergebnis wird in einem Speicher 50 festgehalten und die Werte dieser Ver gleichsergebnisse werden mit den in einem Speicher 60 festge haltenen entsprechenden Vergleichsergebnissen verglichen, welche mit A′ < B′ und A′ < B′ zu bezeichnen sind, worin A′ und B′ die in den Register A bzw. B gespeicherten Informationen bezeichnen, welche am Ende des vorausgegangenen Filterarbeitszyklus ge speichert worden sind. Wenn die Ausgangssignale des Vergleichers 31 bei zwei aufeinanderfolgenden Arbeitszyklen nicht dieselben sind, wird das Grenzwertfenster des Filters 2 ^N, das von dem voreingestellten Zähler 16 auf der Leitung 160 bereitgestellt wird, von dem letzten N-Wert auf den Wert N = 0 reduziert.

Wenn der Vergleicher 31 keine Änderung beim Vergleich der Werte aus den Registern A und B für den vorhergehenden Arbeitszyklus und den gegenwärtigen Arbeitszyklus gemeldet hat, so wird das Register A durch denjenigen 2^N-Wert inkrementiert oder dekrementiert, der für den letzten Filterarbeitszyklus gespeichert worden ist. Eine Erhöhung der im Register A gespeicherten Datenwerte erfolgt, wenn die im Register A gespeicherte Geschwindigkeitsinformation kleiner ist als die im Register B gespeicherte Information und umgekehrt. Während der 2^N-Zählerstand des Zählers 16 in das Register A eingetaktet wird, wird der Ausgang des Registers A mit dem Dateninhalt des Registers B verglichen und wenn während dieser Einleseoperation die Daten in den beiden Registern nicht gleich werden, so wird der im Register 7 gespeicherte N-Wert auf N + 1 erhöht, worin N nicht größer als 3 werden kann. Wenn jedoch die Daten im Register A während der Eintaktoperation dem Dateninhalt im Register B gleich werden, so wird das Ein takten bei dem Zustand A = B beendet und der 2^N-Wert des Re gisters 7 wird auf 2^N-1 erniedrigt, worin N - 1 nicht kleiner als Null werden kann.

In beiden oben genannten Fällen bietet das Filter 15 den end gültigen N-Wert, der in dem Register 7 gespeichert ist, dem Grenzwertgenerator 17 der den Taktgeber enthaltenden gedruckten Schaltungsträgerplatte 18 an, speichert die resultierenden A < B- und A < B-Werte des Speichers 50 zur Verwendung als A′ < ′- und A′ < B′-Werte im Speicher 60 beim nächsten Filter-Arbeitszyklus und beendet dann den Filter-Arbeitszyklus des Programmgebers 9 bis zur Aktivierung durch den nächsten Arbeitszyklus-Startimpuls.

Fig. 3 zeigt ein mehr ins einzelne gehendes Blockschaltbild des digitalen adaptiven Filters 15 gemäß Fig. 2. Die Wirkungsweise des Filters 15 ist folgende. Zunächst werden in Abhängigkeit von einem Arbeitsspiel-Startimpuls 190 des Impulsgenerators 30 die in einem Register der Doppler-Geschwindigkeitsmeßeinrichtung gespeicherte Rohdaten (ein Geschwindigkeitsmeßwert entsprechend der Geschwindigkeit des Schiffes, auf dem das System angeordnet ist, in Gestalt einer Digitalzahl) und die in einem weiteren Register des Systems gespeicherten, anzuzeigenden Daten (näm lich die gefilterten Rohdaten) dem voreingestellten Zähler "B" bzw. dem voreingestellten aufwärts-/abwärts-Zähler "A" zugeführt. Das Filter 15 wirkt auf die in den Zählern "A" und "B" befind lichen Daten in der nachfolgend zu beschreibenden Weise ein, um den 2^N-Wert erzeugenden Generator oder das Schieberegister 7 auf einen N-Wert von entweder 0 oder 1 oder 2 oder 3 einzu stellen. Der 2^N-Wert, der in dem Generator oder Register 7 ein gestellt ist, wird über den Inverter 162 und die Leitung 161 ge führt und gibt ein Grenzwertfenster im voreingestellten Zähler 16 vor, so daß dieses Grenzwertfenster auf der Ausgangsleitung 160 des Zählers 16 je nach dem 2^N-Wert entweder 1 oder 2 oder 4 oder 8 Mikrosekunden beträgt. Die zeitliche Breite entsprechend dem Wert 2^N gelangt von dem Zähler 16 zu einem UND-Gatter 8, dessen anderer Eingang ein Taktsignal von dem Taktsignalgene rator 100 ist, dessen Taktfrequenz 1 MHz beträgt. Der Ausgang des UND-Gatters 8 wird als Takteingang dem aufwärts-/abwärts- Zähler "A" zugeführt, und bewirkt eine Erhöhung oder Erniedri gung von dessen Zählerstand abhängig von dem Zustand am Aus gang des Inverters 82 und damit eine Erhöhung oder Erniedrigung der zur Darstellung gelangenden Geschwindigkeitsinformation in der digitalen Ausgangs-Sichtanzeige 2 des Dopplersystems durch 1 oder 2 oder 4 oder 8 Taktimpulse, was bei den hier ver wendeten Baueinheiten der Geschwindigkeitsmeßeinrichtung jeweils Geschwindigkeitsänderungen von 0,1 oder 0,2 oder 0,4 oder 0,8 Knoten entspricht. Der Impulsgenerator 30 zur Erzeugung der Arbeitsspiel-Startimpulse wird in Abhängigkeit von einer vor bestimmten Anzahl von Sonarimpulsen des Systems gesteuert und gibt auf der Leitung 32 eine Folge von Arbeitszyklus-Startimpul sen 190 ab. Beispielsweise wird ein Arbeitszyklus-Startimpuls je 9 aufeinanderfolgende Sonarimpulse abgegeben und die dem voreingestellten Zähler "B" der Einrichtung zugeführten Roh daten stellen einen Mittelwert aus 9 Dopplerechos dar, so daß bestimmte vorgegebene Zuverlässigkeitskriterien des Doppler- Signalverarbeitungssystems 33 gegeben sind. Der Arbeitszyklus- Startimpuls 190 auf der Ausgangsleitung 32 des Impulsgenerators 30 bewirkt eine Eingabe des Dateninhaltes des Registers 13 in den voreingestellten Zähler "B" und eine Eingabe der zur Anzeige gelangenden Daten des Registers 14 in den voreingestellten aufwärts-/abwärts-Zähler "A" und schließlich eine Auslösung der Programmgebereinheit 9.

Fig. 4 zeigt die zeitliche Folge der von der Programmgeberein heit 9 erzeugten Steuersignale. Nachdem durch den Arbeitszyklus- Startimpuls 190 auf der Leitung 32 die voreingestellten Zähler "A" und "B" betätigt sind, um die anzuzeigenden Daten bzw. die Rohdaten zu übernehmen, liefert der Programmgeber 9 an seinem Ausgang 1 einen Impuls zur Betätigung des Speichers 50, welcher die Ausgangswerte A < B und A < B des Vergleichers 31 eingespeichert. Zu dieser Zeit werden die Ausgänge des Speichers 50 in dem Ex klusix-ODER-Element 51 mit den jeweils entsprechenden Aus gängen des Speichers 60 einer Exklusiv-ODER-Verknüpfung unterzogen, wobei in dem Speicher 60 die Signalzustände vom Ausgang des Vergleichers 31 für das vorausgehende Arbeitszyklus gespeichert sind. Wenn der Ausgang des Vergleichers 31 von A < B zu A < B wechselt oder umgekehrt, so liefert das Exklusiv- ODER-Element 51 an seinem Ausgang einen Signalpegel, der zu sammen mit einem Impuls von einer Mikrosekunde am Ausgang 3 des Programmgebers 9 dem UND-Gatter 52 mitgeteilt wird und das Schieberegister 7, sowie über das ODER-Gatter 80 den Programm geber 9 frei macht. Das Freimachen des Schieberegisters 7 be wirkt, daß die maximal zulässige Datenänderung auf einen Wert von 0,1 Knoten je Aktualisierung oder Aufdatierung begrenzt wird. Die Löschung im Programmgeber 9 führt die Einrichtung auf die Zeit T₀ innerhalb des Zeitdiagramms von Fig. 4 zurück, wo der Programmgeber 9 auf die Aktivierung durch den nächsten Arbeitsspiel-Startimpuls der Leitung 32 wartet.

Das Exklusiv-ODER-Element 51 enthält zwei gebräuchliche Exklusiv-ODER-Schaltungen (nicht dargestellt). Eine von diesen beiden Schaltungen erhält als Eingangssignale die A < B- Werte für zwei aufeinanderfolgende Arbeitszyklen. Die andere Exklusiv-ODER-Schaltung erhält als Eingangssignale die beiden A < B-Werte für dieselben aufeinanderfolgenden Arbeits zyklen. Die Ausgänge jeder der genannten Exklusiv-ODER- Schaltungen innerhalb des Elementes 51 werden in einem ODER- Gatter (nicht dargestellt) verknüpft, bevor sie das UND-Gatter 52 erreichen.

Wenn das Exklusiv-ODER-Element 51 sein Ausgangssignal nicht geändert hat, wenn nämlich entweder A < B für zwei aufeinander folgende Arbeitszyklen zutraf oder A < B für zwei aufeinander folgende Arbeitszyklen zutraf, so liefert der Programmgeber 9 an seinem Ausgang 3 einen Impuls, um den voreingestellten Zähler 16 auszulösen. Der Zähler 16 wird durch den Impuls vom Ausgang 3 des Programmgebers 9 auf die Zahl eingestellt, welche aufgrund des letzten Arbeitsspiels des Filters auf der Leitung 161 vom Schieberegister 7 dargeboten wird. Aufgrund der Vorein stellung liefert der Zähler 16 auf der Leitung 160 ein Ausgangs signal, welches den Programmgeber 9 daran hindert, die Zustände an seinen Impulsausgängen zu ändern, bis der Zähler 16 auf seinem voreingestellten Zählerstand zurückgezählt hat. Die vom Zähler 16 auf der Leitung 160 dargebotene Grenzwertfensterbreite wird auch dem UND-Gatter 8 mitgeteilt, so daß das UND-Gatter 8 entweder 1 oder 2 oder 4 oder 8 Taktimpulse in den voreinge stellen aufwärts-/abwärts-Zähler "A" eintreten läßt. Die Vor einstellung des Zählers 16 geschieht durch eine dreistellige Zahl, welche auf der Leitung 161 zugeführt wird und vom Ausgang des Schieberegisters 7 nach Inversion im Inverter 162 den Zähler 16 erreicht, um die richtige Polarität des Signalzustandes für den Zähler 16 herzustellen. Der Zähler "A" zählt dann in Ab hängigkeit von den über das UND-Gatter geleiteten Taktimpulsen auf der Leitung 81 entweder nach aufwärts oder nach abwärts je nach dem Zustand an dem A < B-Ausgang des Vergleichers 31, der dem aufwärts-/abwärts-Anschluß des Zählers "A" über den Inverter 82 zugeführt wird. Wenn also der Vergleicher 31 an dem A < B-Ausgangsanschluß ein Signal abgibt, welches anzeigt, daß der Zählerstand im Zähler "A" kleiner ist als der Zählerstand im Zähler "B", bewirkt die Polarität des an dem aufwärts-/ab wärts-Anschluß des Zählers "A" dargebotenen Signales, daß der Zähler "A" um eine Größe heraufgeschaltet wird, welche nicht größer als die Zahl der Taktimpulse ist, die an seinem Eingang über die Leitung 81 anstehen, und umgekehrt. Wenn keine Ände rung der Polarität des Ausgangs des Vergleichers 31 während der Periode der Taktimpulse auftritt, die über die Leitung 81 zuge führt werden, bewirkt der Ladeeingang R/L zum Schieberegister 7 von dem Exklusiv-ODER-Element 51, daß das Schieberegister 7 so eingestellt wird, daß die binäre Zahl am Ausgang des Schiebe registers bei dem Anschluß 70 eine zusätzliche "1" zu der Zeit erhält, in der das Schieberegister 7 von dem Impuls getaktet wird, der am Ausgang 4 des Programmgebers 9 erscheint. Der Pro grammgeber 9 wird zur Weiterschaltung veranlaßt, um einen Impuls am Ausgang 4 abzugeben, wenn das sperrende Signal auf der Leitung 160 zu einer Zeit verschwindet, zu der der vorein gestellte Zähler 16 seine Zählung vervollständigt hat. Im ein zelnen bewirkt der Ausgangsimpuls am Ausgang 4 der Programm gebereinheit 9, daß das Register 7 beaufschlagt wird, so daß eine "1" zu der Digitalzahl hinzugefügt wird, die auf der Aus gangsleitung 70 des Registers 7 erscheint. Diese zusätzliche "1" bewirkt, daß das Grenzwertfenster, das durch den voreinge stellten Zähler 16 vorgegeben wird, von dem vorherigen Wert 2^N auf 2^N+1 vergrößert wird. Wenn die im Schieberegister 7 enthaltene Digital zahl ursprünglich sämtlich Einsen auf den drei Ausgangsleitungen des Anschlusses 70 enthielt, hat die Hinzufügung einer weiteren "1" zu dem Inhalt des Schieberegisters 7 die Wirkung der Ver schiebung einer "1" aus einem Ende des Registers und Eingabe einer "1" an dem anderen Ende des Registers. Es ergibt sich so mit keine Änderung des Inhaltes des Schieberegisters 7 und das Grenzwertfenster bleibt unverändert auf seinem Maximalwert von 0,8 Knoten je Aktualisierung entsprechend dem Zustand, bei dem das Schieberegister 7 drei Einsen auf den drei Ausgangsleitungen darbietet.

Wenn aber eine Änderung des Zustandes der A < B oder A = B-Werte an den Ausgängen während der Taktperiode des voreingestellten Zählers 16 aufgetreten ist, so wird der Ladeeingang R/L des Schieberegisters 7 von dem ODER-Gatter 53 auf einen Zustand ge bracht, welcher bewirkt, daß der Schieberegisterausgang des Registers 7 eine Null zu dem geringstwertigen Ausgangsbit auf der Leitung 70 hinzugefügt erhält, was zu einer Zeit geschieht, zu der das Schieberegister 7 von dem Impuls am Ausgang 4 der Programmgebereinheit 9 getaktet wird. Ein Eingang zu der ODER- Schaltung 53 wird von dem A = B-Ausgang des Vergleichers 31 her beigeführt. Der andere Eingang zu der ODER-Schaltung 53 ist der gespeicherte Signalwert A < B im Speicher 50 und der A < B-Aus gangssignalzustand am Vergleicher 31 während des oben erwähnten Tastungsintervalls, wobei diese Signalwerte der Exklusiv-ODER- Schaltung 54 zugeführt werden. Die Folge von Vorgängen, welche zuvor beschrieben wurden, läuft dann ab, doch wird das von dem voreingestellten Zähler 16 vorgegebene Grenzwertfenster um 2^N ^{- 1} gegenüber dem letzten Grenzwertfenster vermindert, außer daß das Schieberegister 7 bereits sämtlich Nullen auf den drei Ausgangsleitungen seines Ausgangs 70 darbot.

In diesem Falle beharrt die Aktualisierung des Systems auf dem Minimalwert von 0,1 Knoten, was bedeutet, daß nur ein Taktimpuls zu dem aufwärts-/abwärts-Zähler "A" beim nächsten Arbeitszyklus des Filters zugeführt wird. Beim Durchgang des Impulses auf dem Ausgang 4 des Programmgebers 9 bietet dieser einen 1-Mikrose kunden-Impuls auf dem Ausgang 5 dar, welcher die Übertragung der A < B- und A < B-Werte vom Speicher 50 zum Speicher 60 herbei führt. Zu Ende des Impulses am Ausgang 5 stellt der Impuls vom Ausgang 6 der Programmgebereinheit 9 diesen über die ODER- Schaltung 60 zurück, bis der nächste Arbeitszylus-Impuls 190 auftritt. Der neuerlich von dem Schieberegister 7 abgeleitete 2^N-Wert wird dann zu dem Grenzwertfenster-Generator 17 geführt, um das die anzuzeigende Information enthaltende Register 14 zu aktualisieren, bevor der nächste Arbeitszyklus-Auslöserimpuls auf tritt.

Fig. 5 zeigt die Ergebnisse, die durch die Verwendung des digi talen adaptiven Filters der vorliegend angegebenen Konstruktion erzielt werden, wobei die Bedingungen dieselben sind, wie sie gemäß Fig. 1 unter Verwendung einer herkömmlichen Filterein richtung vorliegen. Der Kurvenverlauf 50 gemäß Fig. 5 ist eine analoge Darstellung der digitalen, lesbaren Anzeige der Doppler-Geschwindigkeitsmeßvorrichtung 2 nach Fig. 3 unter unterschiedlichen Bedingungen simulierter Sonarechosignale. Der Kurvenbereich 51 der Kurve 50 zeigt die ausgegebenen, dar zustellenden Datensignale für eine konstante Geschwindigkeit von 10 Koten mit einer Veränderung von ± zwei Knoten bei sekünd licher Aktualisierung. Ein Vergleich des Kurventeiles 51 mit dem Kurventeil 10 nach Fig. 1 zeigt, daß bei konstanter Geschwindig keit die Verwendung des digitalen adaptiven Filters der hier an gegebenen Konstruktion eine wesentliche Verringerung von mindes tens 3 : 1 bezüglich der Ausgangsgeschwindigkeitsfluktuationen im Register 14 erzielt wird. Die Kurventeile 52, 53, 54 und 55 für Beschleunigung und Verzögerung zwischen einer Geschwindigkeit von 10 Knoten und 20 Knoten in einer Minute mit Schwankungen von ± zwei Knoten und jeweils keiner Veränderung lassen erkennen, daß die Filterkonstruktion der vorliegend angegebenen Art mindestens gleich gut eine Verfolgung der Istgeschwindigkeit ermöglicht, wie dies bei bekannten Filterkonstruktionen unter Bedingungen sich verändernder Geschwindigkeit der Fall ist.

Claims

1. Verfahren zur Filterung von Meßsignalen in Doppler-Ge schwindigkeitsmeßgeräten, bei welchem in einer Reihe von Arbeitszyklen Dopplerechosignale zu Roh-Geschwin digkeitsmeßdaten verarbeitet, unter Vergleich mit einem Bezugswert gefiltert und die gefilterten Ausgangs-Ge schwindigkeitsmeßdaten in einer Anzeige wiedergegeben werden, wobei die Ausgangs-Geschwindigkeitsmeßdaten aus einem vorangegangenen Arbeitszyklus V_N-1 seien, die Geschwindigkeitsänderung, die zu V_N-1 führte, Δ_N-1 sei und das Vorzeichen dieser Geschwindigkeitsänderung be kannt sei, gekennzeichnet durch folgende Verfahrens schritte:

1) Subtraktion des im vorausgegangenen Arbeitszyklus angezeigten Geschwindigkeitsmeßwertes V_N-1 von dem aktuellen Geschwindigkeitsmeßwert V_N, der sich auf grund der Roh-Geschwindigkeitsmeßdaten des Doppler- Geschwindigkeitsmeßgerätes ergibt, um den Diffe renzwert Δ_N zu erhalten;
2) Feststellung, ob Δ_N dasselbe oder das entgegen gesetzte Vorzeichen gegenüber dem Geschwindigkeits- Differenzwert Δ_N-1 aus dem vorhergehenden Arbeits zyklus hat;
2A) Fortfahren entsprechend den Schritten 3A, 3B oder 3C, wenn Δ_N das gleiche Vorzeichen wie Δ_N-1 hat;
2B) Fortfahren entsprechend Schritt 5, wenn das Vorzei chen von Δ_N entgegengesetzt zum Vorzeichen von Δ_N-1 ist;
3A) Bilden eines Ausgangs-Meßwertes V_N = V_N-1 + G_N-1, wenn Δ_N größer ist als ein gewählter zugelassener Änderungsgrenzwert G_N-1, der gespeichert gehalten ist, und Vergrößern dieses Änderungsgrenzwertes auf einen nächsthöheren zugelassenen Änderungsgrenzwert G_N;
3B) Wiedergeben des ermittelten Geschwindigkeitswertes V_N an der Anzeige, wenn Δ_N kleiner als G_N-1 ist, und Verkleinern des Änderungsgrenzwertes G_N-1 auf den nächstniedrigeren zugelassenen Änderungsgrenz wert, so daß sich der neue Änderungsgrenzwert G_N ergibt;
3C) Anzeigen des Geschwindigkeitswertes V_N = V_N-1 an der Anzeige und Verkleinern des Änderungsgrenz wertes G_N-1 auf G_N als dem kleinsten zulässigen Änderungsgrenzwert, wenn Δ_N = 0 ist;
4) Fortfahren durch Wiederholung von Schritt 1, um den nächsten Ausgangs-Geschwindigkeitsmeßwert V_N+1 zu erhalten;
5) Feststellen einer Änderung des Vorzeichens des Änderungs-Differenzwertes Δ_N gegenüber demjenigen des Änderungs-Differenzwertes Δ_N-1;
5A) Bilden des neuen Ausgangs-Geschwindigkeitsmeßwertes V_N = V_N-1 - V₀, worin V₀ der niedrigste Änderungs grenzwert ist, wenn der Differenzwert Δ_N in Rich tung auf eine niedrigere aktuelle Geschwindigkeit weist;
5B) Bilden des Ausgangs-Geschwindigkeitsmeßwertes V_N = V_N-1 + V₀, wobei V₀ der niedrigste Geschwindig keits-Grenzwert ist, wenn der Differenzwert Δ_N in Richtung auf eine höhere aktuelle Geschwindigkeit weist;

wobei für beide Schritte 5A und 5B der Geschwindig keitsgrenzwert G_N auf V₀ eingestellt und das Vorzeichen des letzten Differenzwertes beibehalten wird; und

6) Fortschreiten zur Gewinnung des nächsten Geschwin digkeitsmeßwertes V_N+1 durch Rückkehr zu Ver fahrensschritt 1 und Wiederholung des Verfahrens.

2. Einrichtung zur Filterung von Meßsignalen in Doppler- Geschwindigkeitsmeßgeräten, mit Speichermitteln zur Speicherung von bezüglich ihres Dopplerinformations gehaltes ausgewerteten Roh-Geschwindigkeitsmeßdaten entsprechend einem gegenwärtigen Arbeitszyklus aus einer Reihe von Arbeitszyklen, mit weiteren Speicher mitteln zur Speicherung von zur Anzeige gelangenden, durch Filterung in einer Filtereinrichtung aus den Roh- Geschwindigkeitsmeßdaten eines vorausgegangenen Arbeitszyklus der Einrichtung gewonnenen Ausgangs-Ge schwindigkeitsmeßdaten und mit Vergleichseinrichtungen zum Vergleich der Speichermittelinhalte und zur Ein stellung der Filtereinrichtung abhängig vom Vergleichs ergebnis, dadurch gekennzeichnet, daß in den Ver gleichseinrichtungen (31) der Vergleich der Speicher mittelinhalte nach Größe und Vorzeichen durchführbar ist, daß in der Filtereinrichtung Grenzwerte einer je weils maximalen Änderung der zur Anzeige gelangenden Ausgangs-Geschwindigkeitsmeßdaten wählbar vorgegeben sind und daß der kleinste dieser Änderungsgrenzwerte dann eingestellt wird, wenn ein gegenwärtiges Ver gleichsergebnis der Vergleichseinrichtungen gegenüber einem bei einem vorhergehenden Arbeitszyklus gewonnenen Vergleichsergebnis einen Vorzeichenwechsel ausweist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichseinrichtungen eine Änderung des Spei cherinhaltes der weiteren, die Ausgangs-Geschwindig keitsmeßdaten aufnehmenden Speichermittel im Sinne einer Verkleinerung des Betrages des Vergleichsergeb nisses vornehmen und daß keine Änderung dieses Spei cherinhaltes vorgenommen wird, wenn das Vergleichser gebnis betragsmäßig Null ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn zeichnet, daß die wählbaren, vorgegebenen Änderungs- Grenzwerte für größer werdende Beträge des Vergleichser gebnisses, insbesondere exponentiell größer werden.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß abhängig von zyklischen Startimpul sen eines Startimpulsgenerators (190) die Roh-Geschwin digkeitsmeßdaten an einen voreingestellten "B"-Zähler und die Ausgangs-Geschwindigkeitsmeßdaten des vorange gangenen Arbeitszyklus an einen vorgestellten "A"- Aufwärts/Abwärtszähler übertragbar sind, wobei die Ver gleichseinrichtungen (31) mit den genannten Zählern verbunden sind und an ihren Ausgängen die Vergleichser gebnisse A < B, A = B und A < B für jeden Vergleich liefern, daß ferner ein mit dem Startimpulsgenerator verbun dener Programmimpulsgeber (9) je Startimpuls eine Folge von sechs Steuerimpulsen liefert, daß eine Taktimpuls quelle (100) vorgesehen ist, daß vom vierten Impuls des Programmimpulsgebers (9) ein 2^N-Binärzahlengenerator (7) angesteuert wird, worin N eine von diesem Impuls abhängige Zahl ist, daß ein dritter voreingestellter Zähler (16) von der Binärzahl 2^N des Binärzahlgenera tors voreingestellt wird und unter Steuerung durch die Taktimpulsquelle zurückzählt, daß ein Ausgang des drit ten voreingestellten Zählers (16) und die Taktimpulse der Taktimpulsquelle (100) zu einem ersten UND-Gatter (8) geführt sind, dessen Ausgang an den "A"-Zähler an geschlossen ist, so daß dieser mit Taktsignalen beauf schlagt wird, die ihn zur Zählung in einer Richtung veranlassen, welche von dem Zustand eines seinem Auf/Ab-Eingang zugeführten A<B-Ausgangssignales der Vergleichseinrichtungen (31) abhängig ist, daß ein erster und ein zweiter Speicher (50, 60) die Zustände an den A < B- und A < B-Ausgängen der Vergleichseinrichtun gen jeweils für zwei aufeinanderfolgende Arbeitszyklen speichern, wobei der erste Speicher (50) vom ersten Steuersignal des Programmimpulsgebers (9) ausgelöst wird, nachdem dieser von einem Startimpuls ausgelöst worden ist, daß ein erstes ODER-Gatter (53) und ein diesem vorgeschaltetes erstes Exklusiv-ODER-Element (51) vorgesehen sind, welchletzteres mit den A < B- und A < B-Ausgängen der beiden Speicher verbunden ist und den einen Eingang zu dem ersten ODER-Gatter (53) liefert, dessen zweiter Eingang von einem zweiten Exklusiv-ODER- Element (54) geliefert wird, das an den A< B-Ausgang der Vergleichseinrichtungen und an den A < B-Ausgang vom letzten Arbeitszyklus des ersten Speichers gelegt ist, wobei der Ausgang des ersten ODER-Gatters (53) den Rechts/Links-Verschiebungssteuereingang des Binärzah lengenerators (7) speist, daß ein zweites UND-Gatter (52) mit dem Ausgang des ersten Exklusiv-ODER-Elemen tes (51) und dem A = B-Ausgang der Vergleichseinrichtun gen (31) verbunden ist und ausgangsseitig ein Lösch signal an den Löscheingang des Binärzahlengenerators (7) abgibt, daß ein Ausgang des dritten voreingestell ten Zählers (16) mit dem Sperreingang des Programm impulsgebers (9) verbunden ist und diesen an der Abgabe eines Impulses an seinem vierten Ausgang zur Taktgabe für den Binärzahlengenerator (7) hindert, bis der dritte voreingestellte Zähler (16) von seinem Zähler stand zurückgezählt hat, daß der Programmimpulsgeber (9) nach Beendigung seines Impulses an dem vierten Aus gang einen Impuls an seinem fünften Ausgang für den zweiten Speicher (60) abgibt, um die A < B- und A < B-Aus gänge des ersten Speichers (50) auf den zweiten Spei cher (60) zu übertragen, und daß schließlich ein zwei tes ODER-Gatter (80) vorgesehen ist, dessen einer Ein gang von einem zu Ende des vierten Impulses des Pro grammgebers (9) an dessen sechstem Ausgang auftretenden Impuls beaufschlagt wird und dessen zweiter Eingang vom Ausgang des zweiten UND-Gatters (52) gespeist wird und dessen Ausgang den Löscheingang des Programmimpuls gebers (9) ansteuert, so daß dieser vom nächsten Start impuls neuerlich auslösbar ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Exklusiv-ODER-Element (51) ein dessen Ausgang bildendes drittes ODER-Gatter und dessen Ein gänge wiederum beaufschlagende Exklusiv-ODER-Schaltun gen enthält, deren eine mit den A < B-Ausgängen und deren andere mit den A < B-Ausgängen der beiden Speicher (50, 60) verbunden ist.