DE3920705A1 - Digitaler richtungsbildner - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen digitalen Richtungsbildner zur elektronischen Erzeugung gerichteter Empfangsdiagramme aus den Abtastwerten einer Vielzahl elektroakustischer Wandler, wobei aus den Abtastwerten verschiedener Wandler Teilsummen gebildet und zwischengespeichert werden. Ein solcher Richtungsbildner ist aus US-PS 42 47 900 bekannt, der allerdings ein anderes Konzept zur Zwischenspeicherung der Daten verwendet. Läuft eine akustische Wellenfront über die Wandleranordnung, so werden Abtastwerte der von den einzelnen Wandlern empfangenen Signale gewonnen, entsprechend dem zu bildenden Richtdiagramm mit Gewichtsfaktoren beaufschlagt und zu einem Abtastwert des Strahls mit dem gewünschten Richtdiagramm aufsummiert. Die Summation wird im Rhythmus der Ausgangstaktfrequenz wiederholt.

Sowohl Mehrstrahlecholote als auch stabilisierte Einstrahllote arbeiten mit Wandleranordnungen, deren Konfiguration vielfach durch die Form des Trägers, beispielsweise des Schiffes vorge­ geben ist. Aufgabe der Erfindung ist folglich die Schaffung eines Richtungsbildners, der universell bei unterschiedlichen geometrischen Anordnungen der Wandler eingesetzt werden kann und leicht an verschiedene Anforderungen anpaßbar ist. Diese Aufgabe wird gelöst durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete Erfindung.

Sie beschreibt einen aus Baugruppen oder Modulen aufgebauten Richtungsbildner, dessen Anpaßbarkeit durch eine wählbare Anzahl der jeweils aktiven Module und der Programmierbarkeit jedes einzelnen Moduls erreicht wird. Die Parallelverarbeitung der Ausgangssignale unterschiedlicher Wandlergruppen führt einer­ seits zu einer besseren Signalausnutzung und zum anderen über die hierdurch erreichte höhere Rechengeschwindigkeit zu einer genaueren Richtungsbildung. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Aus­ führungsform nach Anspruch 8 erreicht, daß der Richtungsbildner zusätzlich zu dem geometrisch bedingten Laufzeitunterschied auch noch für jeden Eingang einen durch den relativen Abtastzeitpunkt gegebenen Zeitversatz kompensiert, der nicht von der Richtung des zu bildenden Strahls abhängt. Dadurch brauchen die Wandlerelemente nicht simultan abgetastet zu werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand in der Zeichnung wiedergegebener Blockschaltbilder erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 das Auftreffen einer ebenen akustischen Wellenfront auf eine gegenüber deren Ausbreitungsrichtung um einen Winkel Φ geneigte lineare Wandleranordnung;

Fig. 2 einen der Teilsummen-Module;

Fig. 3 eine Ausführungsform des Multiplexers am Eingang eines solchen Teilsummen-Moduls;

Fig. 4 den Gesamtsummen-Modul;

Fig. 5 die Verbindung zweier von je einer getrennten Wandleranordnung beaufschlagter Teilsummenmodule mit einem Gesamtsummenmodul; und

Fig. 6 den Anschluß von 4 aus Abschnitten einer gemeinsamen linearen Wandleranordnung gespeisten Teilsummenmodulen an den Gesamtsummenmodul.

Läuft eine Wellenfront F wie in Fig. 1 dargestellt in Richtung des Pfeiles auf eine lineare Wandleranordnung W0 bis W5 zu, so erreicht sie den Wandler W5 um eine Zeitspanne später als den Wandler W0, welche vom Wegunterschied s5 und der Ausbreitungs­ geschwindigkeit der Wellenfront abhängt. Diese zeitliche Ver­ schiebung ist eine Funktion des Winkels Φ. Soll die Wandler­ anordnung ohne Änderung ihrer geometrischen Form für aus der Pfeilrichtung kommende Wellen besonders empfindlich sein, so muß man diese Laufzeitdifferenz kompensieren, bevor man die an den einzelnen Wandlern entstehenden Signalspannungen addiert. Da die einzelnen Wandler nacheinander abgetastet werden, bezeichnet man diese Empfangssignalwerte als Abtastwerte. Die Kompensation kann durch Einschaltung von Laufzeitgliedern oder bei schmalbandigen Signalen durch Phasenverschiebung der einzelnen Abtastwerte gegeneinander erfolgen. Die Richtcharakteristik der Wandleranordnung läßt sich dadurch beeinflussen, daß man die Abtastwerte vor ihrer Summation mit bestimmten von der gewünschten Empfangsrichtung abhängigen Faktoren wichtet. Ein in einem schmalen Frequenzband arbeitender Richtungsbildner hat eine Einschwingzeit, welche von der Laufzeit der Wellenfront längs der Wandleranordnung abhängt. Die Einschwingzeit läßt sich verringern, wenn man mit Hilfe von Laufzeitschaltungen eine grobe Laufzeitkompensation durchführt und nur die verbleibenden Rest-Laufzeiten durch Phasenverschiebung kompensiert. Dies hat zugleich den Vorteil, daß wegen der kleineren auftretenden Phasenwinkel der Richtungsbildner breitbandiger, also hinsichtlich seiner Richtcharakteristik nicht so frequenzempfindlich wird. Die Berechnung eines Empfangsrichtdiagramms ergibt sich aus folgender allgemeiner Formel:

dabei bedeuten die Werte n₁ die für den jeweiligen Wandler durch eine entsprechende Laufzeitschaltung erzielte Grob­ kompensation des Laufzeitunterschieds, und die Werte c₁ sind die der Feinkorrektur dienenden Phasenfaktoren. Sind abweichend von Fig. 1 die Wandler W0 bis W5 entweder nicht im gleichen gegenseitigen Abstand und/oder nicht auf einer geraden Linie, sondern beispielsweise längs einer gewölbten Kontur (Schiffs­ rumpf) angeordnet, so ergeben sich zwischen ihnen unterschied­ liche Laufzeitdifferenzen, welche jedoch in der gleichen Weise kompensiert werden können.

Bei einem digitalen Richtungsbildner werden die komplexen Abtastwerte der einzelnen Wandler in einem äquidistanten Zeit­ raster gewonnen. Entsprechend diesem Zeitraster müssen auch die Werte n₁ vorgegeben werden. Ein schnelles Rechenwerk kann aus den Abtastwerten e₁(t) innerhalb einer Abtastperiode unter Umständen mehrere Richtdiagramme mit unterschiedlichen Werten von c₁ und n₁ berechnen. Dies erfordert jedoch eine Zwischen­ speicherung der Abtastwerte. Die Berechnung besteht aus einer Vielzahl von komplexen Multiplikationen und Additionen, die bei praktisch vorkommenden Wandleranordnungen mit beispielsweise 64 Einzelwandlern und einer Abtastfrequenz von 20 kHz die Leistung einzelner Rechenbausteine schnell übersteigt und Parallelrechner­ strukturen erfordert.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß eine Verteilung auf mehrere Rechenschaltungen nicht nur von Richtdiagramm zu Richt­ diagramm, sondern bereits durch Zerlegung der Gleichung I nach folgendem Muster geschehen kann:

Auf diese Weise läßt sich beispielsweise eine Wandleranordnung gemäß Fig. 6 mit 128 Einzelwandlern in vier Blöcke von jeweils 32 Wandlern unterteilen, wobei jedem dieser Blöcke einer der vier Teilgruppenmodule TM1 bis TM4 zugeordnet ist. Jeder der Wandler ist über einen entsprechenden Vorverstärker V an den Eingangs­ multiplexer des zugehörigen Teilsummenmoduls angeschlossen. Die vier Teilsummenmodule TM1 bis TM4 ihrerseits stehen über einen Datenbus B mit dem Gesamtsummenmodul GM in Verbindung.

Eine andere Gruppenbildung zeigt Fig. 5, wo jeder der beiden Teilsummenmodule TM11 und TM12 von einer eigenen unterschiedlich angeordneten oder ausgebildeten Wandlergruppe W11 bzw. W12 gespeist wird. Der Vorteil einer solchen Anordnung liegt nicht nur darin, daß die einzelnen Teilsummen schneller berechnet werden können, sondern daß jeder Teilsummenmodul nur wenige Eingänge und einen kleinen Speicher benötigt, selbst wenn die Rechenschaltung simultan mehrere Richtdiagramme berechnet. Da die Beschränkung der Teilsummenmodule auf eine vorgegebene Anzahl von Wandlern nicht zugleich eine Beschränkung der Gesamt­ summe von Wandlern bedeutet, sondern durch Verwendung zusätz­ licher Teilsummenmodule die Ausgangssignale auch größerer Wandleranordnungen ausgewertet werden können, lassen sich mit übereinstimmenden Teilsummenmodulen Richtungsbildner für unterschiedlich große Wandleranordnungen aufbauen.

Fig. 2 zeigt das Blockschaltbild einer der Teilsummenmodule. Die ihm zugeordneten Wandler sind ggf. über entsprechende Vorver­ stärker V an die Eingänge E01 bis E32 eines Multiplexers MUX angeschlossen. Dieser überträgt, gesteuert durch das Einlesesteuerwerk SW1 die Abtastwerte der einzelnen Wandler in einer vorgegebenen Folge zyklisch an den A/D-Umsetzer A/D, welcher die entstehenden Digitalsignale ebenfalls gesteuert durch das Einlesesteuerwerk SW1, an den Signalspeicher SSP liefert, der die von den einzelnen Wandlern gewonnenen und dem dort anstehenden Schalldruck entsprechenden Digitalsignale aufnimmt. Eine Rechenschaltung RWT liest die im Speicher SSP gespeicherten Abtastwerte aus und bildet in der vorerwähnten Weise die Teilsummen. Die der Gewichtung der von den einzelnen Wandlern kommenden Abtastwerte dienenden Koeffizienten sowie die der Grob-Laufzeitkompensation dienenden Verzögerungswerte werden einem Koeffizientenspeicher KSP entnommen, der ebenso wie das Rechenwerk RWT und die Leseschaltung des Signalspeichers SSP durch ein zweites Steuerwerk SW2 synchron gesteuert wird. Real­ und Imaginärteil einer Teilsumme werden nacheinander aus den gespeicherten Abtastwerten berechnet, wozu durch das zweite Steuerwerk SW2 aus dem Koeffizientenspeicher KSP jeweils ein den Realteil oder den Imaginärteil kennzeichnender Koeffizientensatz über den Steuerein/ausgang SP an den Datenbus B gelangt. Das Rechenergebnis wird vom Rechenwerk RWT über den Datenein/ausgang DP an den Datenbus B und über diesen an den Gesamtsummenmodul geliefert. Das Rechenwerk RWT ist ein Multiplizierer-Akkumulator für reelle Summen von reellen Produkten. Für die Ausgangs­ leitungen und die Eingangsleitungen für die Koeffizienten kann ein gemeinsamer Bus verwendet werden. Die Steuerwerke SW1 und SW2 sind vorzugsweise als programmierbare Festwertspeicher (PROM) ausgebildet, um jeden der Teilsummenmodule mit bedarfs­ weise unterschiedlichen Anzahlen von Eingängen und mit unter­ schiedlichen Abtastfolgen einsetzen zu können. Zu diesem Zweck enthält jeder Teilsummenmodul nicht nur das zur Teilsummen­ bildung erforderliche Rechenwerk RWT, sondern auch einen eigenen A/D-Umsetzer A/D zur Digitalisierung der analogen Eingangs­ signale. Dadurch, daß jeder Teilsummenmodul einen eigenen Signalspeicher SSP für die digitalen Abtastwerte aufweist und das Rechenwerk die Eingangswerte aus diesem Speicher entnimmt, können in jedem Abtastzyklus des Steuerwerks SW1 durch mehr­ fachen Zugriff auf jene Abtastwerte, gesteuert durch das Steuer­ werk SW2, verschiedene Teilsummen berechnet und somit mehrere Richtdiagramme simultan erzeugt werden. Gemäß einer Weiter­ bildung der Erfindung hat der Signalspeicher SSP eine solche Speicherkapazität, daß er die Abtastwerte aus mehreren Abtast­ zyklen gleichzeitig aufnehmen kann. Dies ermöglicht es dem Rechenwerk RWT bei der Berechnung einer Teilsumme auch auf Abtastwerte zurückzugreifen, welche in vorangehenden Abtast­ zyklen ermittelt und eingespeichert wurden. Auf diese Weise kann man eine grobe Laufzeitkompensation für die zu bildende Strahl­ richtung des Richtdiagramms vornehmen. Nur noch die unkompensier­ ten Restlaufzeiten müssen dann durch Phasenfaktoren ausgeglichen werden. Man erhält dann geringere Einschwingzeiten für den Teil­ summenmodul und eine größere Bandbreite.

Als Koeffizientenspeicher KSP können programmierbare Festwert­ speicher (PROM) oder Schreib/Lesespeicher RAM mit einer ent­ sprechenden Programmierschnittstelle Verwendung finden. Die Koeffizientensätze für die einzelnen Teilsummen in den jeweils zu berechnenden Richtdiagrammen werden vom die einzelnen Teil­ summenberechnungen koordinierenden Gesamtsummenmodul her über den Datenbus B und die Steuerschnittstellen SP im Koeffizienten­ speicher angewählt, wozu der Gesamtsummenmodul die erforder­ lichen Speicheradressen liefert.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß von jedem der Eingänge E01 bis E32 die Abtastwerte nicht in Form einzelner zeitlich äquidistanter Werte in den Multiplexer MUX eingelesen werden, sondern in äquidistanten Doppelabtastungen, wobei die beiden Teilabtastungen jeder Doppelabtastung einen Zeitversatz von etwa 90° bei der zu verarbeitenden Signal­ frequenz haben. Der Abstand der einzelnen Doppelabtastungen richtet sich nach der Signalbandbreite. Der genaue Phasenwinkel zwischen den beiden Teilabtastungen einer Doppelabtastung wird in den Teilsummenkoeffizienten berücksichtigt. Die Eingangssignale für die verschiedenen Richtdiagramme werden zyklisch in einem festen Zeitraster aber unter Verzicht auf Abtast-Halteglieder nicht zeitgleich abgetastet. Die relative Lage der einzelnen Abtastzeitpunkte der verschiedenen Eingänge wird bei der Wahl der Koeffizienten und bei der groben Laufzeitkompensation berücksichtigt.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist in Fig. 3 wieder­ gegeben. Hier ist dem A/D-Umsetzer ein in zwei (oder mehrere) Teilmultiplexer MUX1 und MUX2 unterteilter Multiplexer vorge­ schaltet. Anstelle eines einzigen Multiplexers MUX mit beispiels­ weise 32 Eingängen sind hier zwei Multiplexer MUX1 und MUX2 mit beispielsweise je 16 Eingängen vorgesehen. Ihre Ausgänge werden über Verstärker V und einen zyklisch betätigten Umschalter SW abwechselnd mit dem Eingang des A/D-Umsetzers A/D verbunden. Letzterer wird vom Ausgangsignal am nichtinvertierenden Ausgang Q des Flip-Flops FF im Abtasttakt des Umsetzers A/D umge­ schaltet. Das Ausgangssignal am invertierenden Eingang Q gelangt an eine erste Verriegelungsschaltung VS1, während das Ausgangs­ signal des nicht invertierenden Ausgangs Q eine zweite Verriege­ lungsschaltung VS2 steuert. Auf diese Weise werden die auf den Leitungen L1 bzw. L2 anstehenden Auswahladressen für die beiden Multiplexer MUX1 und MUX2 im Gegentakt in die beiden Verriege­ lungsschaltungen VS1 bzw. VS2 übernommen, d. h. mit der halben Taktrate. Dadurch steht für jeden der Eingänge der beiden Multiplexer jeweils die doppelte Abtastzeit des A/D-Umsetzers (z.B. lus) zum Einschwingen zur Verfügung. Da somit eine doppelte oder ggf. mehrfache Einschwingzeit verfügbar ist, können die Anforderungen an die einzelnen Multiplexer und der ihnen zugeordneten Verstärker herabgesetzt werden. Die auf den Leitungen L1 bzw. L2 anstehenden Auswahladressen bestimmen, welche der Multiplexereingänge E01 bis E16 bzw. E17 bis E32 zur Bildung einer Teilsumme für ein bestimmtes Richtdiagramm herangezogen werden.

Fig. 4 zeigt das Blockschaltbild einer Ausführungsform für den Gesamtsummenmodul GM. An den mit den einzelnen Teilsummenmodulen TM verbundenen Datenbus B ist ein Rechenwerk RWG mit zugehörigem Steuerwerk SWG angeschlossen. Unter der Kontrolle dieses Steuer­ werks SWG adressiert das Rechenwerk RWG über Selektionssignale S die einzelnen über den Datenbus B angeschlossenen Teilsummen­ module TM, um deren Teilsummen zu übernehmen, zu addieren und an die Ausgabeschnittstelle AP1 weiterzugeben. Das Rechenwerk RWG kann auch eine Gesamtanhebung bestimmter Strahlen mit schlechten Empfangsverhältnissen vornehmen. Ein Taktgeber T versorgt über die Leitungen TT die einzelnen Teilsummenmodule und über die Leitung TG das Steuerwerk und damit den Gesamtsummenmodul mit Taktsignalen. Beim Summieren der einzelnen Teilsummen wird zunächst der berechnete Realteil jeder Teilsumme in einem Register R1 zwischengespeichert, damit er zeitgleich mit dem Imaginärteil an die Ausgabeschnittstelle AP1 weitergegeben werden kann. Arbeitet der Gesamtsummenmodul wie in Fig. 5 dargestellt mit zwei separaten Gruppen von Teilsummenmodulen zusammen, so sind zwei solcher Register R1 und R2 erforderlich, um die Realteile für beide Gesamtsummen zwischenspeichern zu können. Das Rechenwerk RWG enthält auch einen Schreib/Lese­ speicher zur Aufnahme von Datenworten, um die über den Steuereingang SP ankommenden Steueradressen abzuspeichern und in der gewünschten Reihenfolge synchron über den Datenbus B an die einzelnen Teilsummenmodule weiterzugeben. Das dem Steuereingang SP beispielsweise von einem übergeordneten Steuerrechner zugeführte Signal bestimmt beispielsweise welche der vielen in den Koeffizienten-ROM′s der Teilsummenmodule vorgesehenen Strahlen wirklich berechnet werden sollen. Das Rechenwerk RWG ist mikroprogrammierbar und dadurch an verschiedene Wandler­ konfigurationen anpaßbar. Mit der Eingabe der einzelnen Koeffizientensatzadressen in den Schreib/Lesespeicher des Rechenwerks RWG erfolgt bei laufender Verarbeitung die Auswahl des jeweils zu erzeugenden Richtdiagramms. Der Ausgangsschnitt­ stelle AP1 ist ferner eine Rechenschaltung RS zur Berechnung des Absolutwertes einer Gesamtsumme mit Real- und Imaginärteil nachgeschaltet, die an einer zweiten Ausgabeschnittstelle AP2 zur Verfügung stehen. Sie besteht im einfachsten Fall aus einem mit einer entsprechenden Tabelle programmierten Festwert­ speicher. Das Rechenwerk RWG kann eine solche Betragsbildung durch Berechnung der Beträge von Real- und Imaginärteil unter­ stützen. An den Ausgangsschnittstellen AP1 oder AP2 treten die simultan berechneten Richtdiagramme zeitlich gegeneinander versetzt auf, so daß nachfolgende Verarbeitungseinheiten einen Demultiplexer erfordern. Wird das Ausgangssignal als Analog­ signal benötigt, so ist der entsprechenden Ausgangsschnitt­ stelle, z. B. AP2 ein D/A-Umsetzer D/A nachzuschalten. Dadurch, daß der Gesamtsummenmodul die komplexen Abtastwerte der berech­ neten Richtdiagramme in Multiplexdarstellung an den Ausgangs­ schnittstellen AP1 bzw. AP2 zur Verfügung stellt, können digitale Zeitfilter oder Korrelatoren dort angeschlossen werden. Die Ausgangsadressierung S des Steuerwerks SWG steuert die Register R1 und R2 und die Ausgangsschnittstelle AP1 sowie die Datenein-/ausgänge DP in Fig. 2 an.

Sind wie in Fig. 5 dargestellt zwei Teilsummenmodule TM11 und TM12 bzw. zwei Gruppen von Teilsummenmodulen an zwei getrennte Wandleranordnungen W11 bzw. W12 angeschlossen und bildet der Gesamtsummenmodul GM im Wechsel die Teilsumme für beide Wandleranordnungen, so dient er zugleich als gemeinsames Steuer­ werk für beide Teilsummenmodule oder Teilsummenmodulgruppen. Mit dem Gesamtsummenmodul können noch weitere Rechenschaltungen zur Bearbeitung der Ausgangssignale des Richtungsbildners vereinigt sein, etwa um die hohe Ausgangsrate des Richtungsbildners durch eine Vorverarbeitung der Daten zu reduzieren.

Der digitale Richtungsbildner gemäß der Erfindung läßt sich leicht hinsichtlich seiner Funktionsfähigkeit und Genauigkeit überprüfen, indem man standardisierte digitale Eingangswerte nicht einem über einen Multiplexer an die Wandler anschließbaren A/D-Umsetzer entnimmt, sondern einem Prüf-Festwertspeicher, der entsprechende Testsignale enthält. Auf diese Weise kann auch während des Betriebs oder in Betriebspausen die Anlage selbst ihre Funktionsfähigkeit überprüfen.

Fig. 5 zeigt, wie erwähnt, den Anschluß zweier Teilsummenmodule TM11 und TM12 bzw. zweier Gruppen solcher Teilsummenmodule an zwei getrennte Wandleranordnungen W11 und W12. Jeder Teilsummen­ modul bildet ein gewünschtes Richtdiagramm, während der Gesamt­ summenmodul GM die Steuerung beider Teilsummenbaugruppen, die Betragsbildung der über das Richtdiagramm empfangenen Signale sowie die gemeinsame für den Verbraucher im Zeitmultiplex auftretende Bereitstellung der Ausgangsdaten bewirkt.

In Fig. 6 hingegen sind vier Teilsummenmodule TM1 bis TM4 mit Abschnitten einer linearen Wandleranordnung von beispielsweise 128 Wandlerelementen verbunden. Jeder Teilsummenmodul berechnet die Beiträge des von ihm beaufschlagten Teils der gesamten Wandleranordnung, wobei jeder Teil beispielsweise 32 Wandler umfaßt. Der Gesamtsummenmodul kombiniert die Ausgangssignale der einzelnen Teilsummenmodule. Mit handelsüblichen Bauteilen läßt sich beispielsweise mit jedem Teilsummenmodul eine Verarbeitungs­ leistung von 20 Millionen Operationen pro Sekunde erreichen, so daß man in der Anordnung gemäß Fig. 6 eine Gesamtleistung von 80 MOPS erhält.

Claims (14)

1. Digitaler Richtungsbildner zur elektronischen Erzeugung gerichteter Empfangsdiagramme aus den Abtastwerten einer Vielzahl elektroakustischer Wandler, wobei aus Abtastwerten verschiedener Wandler Teilsummen gebildet und zwischenge­ speichert werden, dadurch gekennzeich­ net, daß

• a) die gesamte Wandleranordnung (W1-W128) in Gruppen mit einer vorgegebenen Anzahl (z.B. 32) von Wandlern unterteilt ist;
• b) jeder Wandlergruppe ein Teilsummenmodul (TM1-TM4) zugeordnet ist, welcher aus den in Abhängigkeit vom gewünschten Empfangsdiagramm gewichteten Abtastwerten dieser Gruppe von Wandlern eine Teilsumme bildet, wobei alle den einzelnen Wandlergruppen zugeordneten Teilsummen­ module gleichzeitig im Parallelbetrieb arbeiten; und
• c) ein Gesamtsummenmodul (GM) einerseits die Teilsummen­ bildung in den einzelnen Teilsummenmodulen synchronisiert und andererseits die Teilsummen komplex addiert und das hierdurch gewonnene Gesamtsignal an eine Anzeige- oder Auswerteeinrichtung liefert.

2. Richtungsbildner nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß jeder Teilsummenmodul (TM1-TM4) außer der für die Teilsummenbildung erforderlichen Rechenschaltung (RWT) auch einen eigenen A/D-Umsetzer (A/D) zur Digitalisierung der Eingangssignale enthält.

3. Richtungsbildner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Teilsummenmodul (TM) ein eigener Eingangsspeicher (SSP) für die digitalen Abtastwerte vorgesehen ist, die Rechenschaltung (RWT) ihre Eingangswerte diesem Speicher entnimmt und daß in jedem Abtastzyklus des Gesamtsummenmoduls (GM) durch mehrfachen Zugriff auf die gespeicherten Abtastwerte verschiedene Teilsummen berechnet und somit mehrere Richtdiagramme simultan erzeugt werden.

4. Richtungsbildner nach Anspruch 3, gekennzeich­ net durch eine solche Speicherkapazität des Eingangsspeichers (SSP), daß er die Abtastwerte für mehrere Abtastzyklen aufnehmen kann.

5. Richtungsbildner nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Rechenschaltung (RWT) bei der Berechnung einer Teilsumme auf zu verschiedenen Zeiten eingespeicherte Abtastwerte zugreift.

6. Richtungsbildner nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die Koeffizienten für die Teilsummenberechnung und die Auswahl­ adressen für eine grobe Laufzeitkompensation in programmier­ baren Festwertspeichern (KSP) oder Schreib/Lesespeichern ab­ gelegt sind und die Koeffizientensätze für die Teilsummen in den jeweils zu berechnenden Strahlen durch vom koordinieren­ den Gesamtsummenmodul ausgegebene Adressen selektiert werden.

7. Richtungsbildner nach einem der Ansprüche 2 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß von jedem der Eingänge (E01-E32) die Abtastwerte in äquidistanten Doppelabtastungen in den Signalspeicher (SSP) eingelesen werden, wobei die Teilabtastungen jeder Doppelabtastung einen zeitlichen Phasenversatz von etwa 90° bei der zu verarbeitenden Signalfrequenz haben.

8. Richtungsbildner nach einem der Ansprüche 2 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß die Eingangssignale der verschiedenen Eingänge (E01-E32) zyklisch in einem festen Zeitraster, aber unter Verzicht auf Abtast-Halteglieder nicht zeitgleich abgetastet werden und die genaue relative Lage der Abtastzeitpunkte der verschiedenen Eingänge in der Wahl der Koeffizienten und bei der groben Laufzeitkompensation berücksichtigt wird.

9. Richtungsbildner nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß ein dem A/D-Umsetzer vorgeschalteter Multiplexer (MUX) in zwei oder mehrere Teilmultiplexer (MUX1, MUX2) unterteilt ist und diese Teilmultiplexer abwechselnd angesteuert und abgefragt werden.

10. Richtungsbildner nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß die Rechenschaltung (RWG) des Gesamtsummenmoduls (GM) durch Mikroprogrammierung an verschiedene Wandlerkonfigurationen anpaßbar ist und über einen Schreib/Lesespeicher (RAM) verfügt, indem die Koeffizientensatzadressen für die zu berechnenden Richtdiagramme abgelegt sind.

11. Richtungsbildner nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, daß der Gesamtsummenmodul (GM) die komplexen Abtastwerte der berechneten Richtdiagramme im Multiplexverfahren an eine Ausgabeschnittstelle (AP1, AP2) liefert.

12. Richtungsbildner nach einem der Ansprüche 1 bis 11, da­ durch gekennzeichnet, daß der Gesamtsummenmodul (GM) einen oder mehrere der Ausgabeschnittstelle nachgeschaltete D/A-Umsetzer (D/A) aufweist.

13. Richtungsbildner nach einem der Ansprüche 1 bis 12, da­ durch gekennzeichnet, daß das Rechen­ werk (RWT) jedes Teilsummenmoduls (TM) eingangsseitig an einen vorgegebene Testsignalsätze enthaltenden Festwert­ speicher (ROM) anschließbar ist.

14. Richtungsbildner nach einem der Ansprüche 1 bis 13, da­ durch gekennzeichnet, daß die Teil­ summenmodule (TM11, TM12) an wenigstens zwei unabhängige Wandleranordnungen (W11, W12) angeschlossen sind und der Gesamtsummenmodul (GM) abwechselnd die Teilsummen für beide Wandleranordnungen bildet.