DE69304373T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung von durch ein Sekundärradar mittels Phasenanalyse empfangenen vermischten Impulsen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung von durch ein Sekundärradar mittels Phasenanalyse empfangenen vermischten ImpulsenInfo
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erfassen von einem Sekundärradar empfangenen Gemischen von Impulsen mittels Phasenanalyse. Sie findet insbesondere Anwendung auf Sekundärradare, die Impulsantworten von mehreren Flugzeugen gleichzeitig empfangen, insbesondere dann, wenn die Betriebsfrequenzen ihrer Transponder sehr nahe beieinanderliegen.
- Da der Flugverkehr zunehmend dichter wird, ergeben die von den Transpondern von Flugzeugen ausgesendeten und für Sekundärradare am Boden bestimmten Impulse eine Verwirrung, indem sie Gemische von empfangenen Impulsen erzeugen, die gemäß der angelsächsischen Terminologie auch "Garbling" genannt werden. Diese "Garbling" führen auf Höhe der Empfangs- und Verarbeitungsschaltungen der Sekundärradare zu falschen Codes, so daß es beispielsweise nicht möglich ist, die Flugzeuge oder ihre Positionen zu identifizieren, was hinsichtlich der Sicherheit des Flugverkehrs sogar ernsthafte Konsequenzen haben kann.
- Die Erfassung des Vorhandenseins eines Impulses einer von einem Flugzeug ausgesendeten Sekundärantwort wird im allgemeinen auf der Ebene eines mit QΣ bezeichneten Signais verwirklicht, dessen Amplitude gleich der Hälfte derjenigen des vom Summenkanal der Antenne des Sekundärradars empfangenen Signais ist Die Verarbeitung des Sekundärradars nutzt ausschließlich diesen Typ von Informationen, um einerseits eine Antwort zu erfassen, insbesondere die zwei bekannten und genormten Impulse F1 und F2, die um 20,3 µs getrennt sind und die Antwort einrahmen, und um andererseits den Code der Antwort zu erfassen, der die Form einer Impulsfolge besitzt. Folglich nutzt jede sekundäre Verarbeitung nur das Vorhandensein einer Hochfrequenzleistung, die in Impulsen mit genormter Dauer, die gleich 450 ns beträgt, enthalten sind, welche voneinander um einen genormten Zwischenraum, der ein Vielfaches von 1,45 µs ist, getrennt sind. Jeder Impuls befördert eine Binärinformation, wobei folglich, falls seine Leistung einen bestimmten Schwellenwert übersteigt, der von den Referenzimpulsen F1 oder F2 abhängt, diese Information beispielsweise gleich 1 ist und im entgegengesetzten Fall gleich 0 ist. Die von den Transpondem der Flugzeuge ausgesendete Leistung wird beim Empfang im allgemeinen in den sogenannten Zwischenfrequenzbereich, typischerweise in der Größenordnung von 60 MHz, transponiert und dann über logarithmische Begrenzungsverstärker erfaßt, deren Zweck insbesondere darin besteht, die große Dynamik der empfangenen Leistung zu absorbieren und beispielsweise die Sättigung der Verarbeitungsschaltungen zu vermeiden.
- Im Fall von "Garbling" zwischen zwei von einem Sekundärradar empfangenen Impulsen geben die Analyseverfahren gemäß dem Stand der Technik, insbesondere die Systeme für die Analyse der Leistung des Signals QΣ, nicht das Vorhandensein von zwei gemischten Impulsen an, wenn die Leistungsdifferenz zwischen ihnen kleiner als beispielsweise 6 dB ist, d. h. wenn die Leistung eines von ihnen nicht wenigstens gleich der doppelten des anderen ist; dann werden hinsichtlich der Dauer und der Position der zwei gemischten Impulse Erfassungsfehler erzeugt. Es gibt Lösungen, die die Beseitigung dieser Probleme ermöglichen. Insbesondere ist es möglich, in dem Fall, in dem die Empfangsantenne des Sekundärradars vom Monopuls-Typ ist, die Leistungs- und Abstandsmessungssignale, die von Summen- und vom Differenzkanal ausgegeben werden, auszunutzen. Das Summensignal ist beispielsweise der logarithmische Ausdruck des vom Summenkanal ausgegebenen Signais, wobei dieses Signal mit Log Σ(t) bezeichnet werden kann. Das Abstandssignal ist das Verhältnis des Signals des Differenzkanals zum Signal des Summenkanals und kann mit Δ/Σ(t) bezeichnet werden. Diese Lösungen analysieren die Form der Signale Log Σ(t) und Δ/Σ(t), die impulsförmig und mit den empfangenen Impulsen synchron sind. Gemäß diesen Lösungen wird im Fall von Welligkeiten, die den Signalen Log Σ(t) und Δ/Σ(t) überlagert sind und einen bestimmten Schwellenwert übersteigen&sub1; das Vorliegen von "Garbling" abgeleitet. Diese Welligkeiten sind nämlich durch Abstände der Betriebsfrequenz zwischen den verschiedenen Transpondern bedingt, die ihre Antworten zum Sekundärradar senden. Falls nun dieser Abstand sehr gering ist, können diese welligkeiten nicht erfaßt werden; typischerweise muß dieser Abstand größer als ungefähr 1 MHz sein. Die modernen, digitalen Transponder, die auf Quarzoszillatoren mit einer Genauigkeit unterhalb von ±10&supmin;&sup5; basieren, arbeiten indessen mit zunehmend aneinander angenäherten Frequenzen, die die Verwendung dieser Lösungen nicht erlauben. Falls nämlich die durch "Garbling" bedingten Welligkeiten eine Frequenz in der Größenordnung von 20 kHz besitzen, was bei modernen Transpondem der Fall sein kann, wobei die empfangenen Impulse 450 ns dauern und die Periode der Welligkeiten 50 µs dauert, ist es unmöglich, irgendeine Veränderung des Pegels oder der Abstandsmessung im empfangenen Impuls zu erfassen.
- Das Ziel der Erfindung ist, die obengenannten Begrenzungen zu beseitigen, indem insbesondere die Erfassung von "Garbling", die durch Transponder mit sehr nahe beieinanderliegenden Betriebsfrequenzen bedingt sind, ermöglicht wird.
- Hierzu hat die Erfindung ein Verfahren zum Erfassen von Gemischen von Impulsen zum Gegenstand, die von einem Sekundärradar mit Monopuls-Empfangsantenne empfangen werden, der ein Summensignal, das auf seinem Summenkanal geliefert wird, sowie ein Differenzsignal, das auf seinem Differenzkanal geliefert wird, ausgibt, dadurch gekennzeichnet, daß es darin besteht, den Phasenabstand zwischen dem Summensignal und dem Differenzsignal zu analysieren, wobei das Gemisch aus wenigstens zwei empfangenen Impulsen durch einen Phasenabstand erfaßt wird, dessen Wert im wesentlichen verschieden von 0º oder 180º ist, wenn sich der Azimut der empfangenen Signale nicht in der Nähe der Mittelachse der Antenne befindet.
- Die Erfindung hat außerdem eine Vorrichtung für die Ausführung des obengenannten Verfahrens zum Gegenstand.
- Die Erfindung hat die Hauptvorteile, daß sie einfach auszuführen und wirtschaftlich ist.
- Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlich mit Hilfe der folgenden Beschreibung, die mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen gegeben wird, in denen:
- - Fig. 1a einen empfangenen Standardimpuls zeigt;
- - Fig. 1b das Gemisch zweier empfangener Impulse zeigt;
- - Fig. 2 einen Fall zeigt, in dem zwei Transponder Antwortsignale zum selben Radar senden;
- - Fig. 3 eine Kurve zeigt, die den allgemeinen Verlauf der Phasenverschiebung zwischen zwei Signalen darstellt, die vom Summenkanal bzw. vom Differenzkanal der Empfangsantenne ausgegeben werden;
- - Fig. 4 ein Blockschaltbild einer möglichen Ausführungsform für die Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung zeigt.
- Fig. 1a zeigt den Leistungspegel eines Standardimpulses 1, der von den Empfangsschaltungen, insbesondere dem Summenweg der Monopuls-Antenne eines Sekundärradars, empfangen wird. Geraden 2, 3 begrenzen die Hälfte der im Impuls 1 enthaltenen Leistung. Ausgedrückt in logarithmischen Daten ist der Leistungspegel, der durch die untere Gerade 3 definiert ist, um 6 dB gegenüber dem maximalen Leistungspegel, der durch die obere Gerade 2 definiert ist, verringert. Die Kurve 4, die allgemein mit QΣ bezeichnet ist, ist eine Erfassung der halben Amplitude des empfangenen Impulses 1, d. h. der um 6 dB verringerten Maximalleistung.
- Fig. 1b zeigt ein Beispiel von "Garbling", in dem zwei Impulse 5, 6, die beispielsweise von zwei verschiedenen Flugzeugen ausgesendet werden, vermischt werden, um am Eingang der Empfangsschaltungen eines Sekundärradars ein zusammengesetztes Signal zu ergeben. Falls die Leistungsdifferenz zwischen den zwei Impulsen 5, 6 beispielsweise kleiner als 6 dB ist, unterscheidet das Signal 7, das die Hälfte der Leistung der empfangenen Signale erfaßt, diese zwei Impulse 5, 6 nicht.
- Die in den Sekundärradaren verwendeten Empfangsantennen sind im allgemeinen Monopuls-Antennen und enthalten daher einen Summenkanal und einen Differenzkanal. Der Summenkanal wird im wesentlichen dazu verwendet, die Leistung des vom Transponder eines Flugzeugs ausgesendeten Signals zu empfangen und daher die Antwort und den Code zu erfassen, die in diesem Signal enthalten sind. Der Differenzkanal wird zusammen mit dem Summenkanal verwendet, um eine Spannung zu erzeugen, die das Verhältnis des auf dem Differenzkanal empfangenen Signals zu dem auf dem Summenweg empfangenen Signal darstellt und mit der Fehlausrichtung des Flugzeugs in bezug auf die Achse der Antenne des Sekundärradars in Beziehung steht. Diese Spannung dient daher dazu, den Azimut des Ziels präzise zu bestimmen.
- Fig. 2 zeigt einen Fall, in dem die Transponder von zwei Flugzeugen A1, A2 Antwortsignale S1, S2 zur Antenne 22 eines Radars 21 senden. Das Flugzeug A1 liefert beispielsweise das Signal S1 mit der Leistung P1, der Frequenz F1 und der Phase φ1, ebenso liefert das Flugzeug A2 das Signal S2 mit der Leistung P2, der Frequenz F2 und der Phase φ2. Die Frequenzen F1, F2 sind in einem auf die Frequenz von 1090 MHz zentrierten Band enthalten. Auf Höhe der Empfangsschaltungen des Sekundärradars werden diese Frequenzen in den sogenannten Zwischenfrequenzbereich, z. B. 60 MHz, transponiert.
- Außerdem erzeugen die vom Sekundärradar empfangenen Signale im Summenkanal der Empfangsantenne 22 ein mit Σ bezeichnetes Summensignal und in deren Differenzkanal ein mit Δ bezeichnetes Differenzsignal.
- Fig. 3 zeigt den allgemeinen Verlauf der Kurve 31, die die Phasenverschiebung zwischen dem Summensignal Σ und dem Differenzsignal Δ bei Vorhandensein eines einzigen empfangenen Signals darstellt, wobei die Achse 32 den Azimut des empfangenen Signals und die Achse 33 die obengenannte Phasenverschiebung definiert. Außerhalb der Umgebung eines 90º-Punkts, der die Position der Mittelachse der Antenne definiert, ist die Phasenverschiebung zwischen dem Summensignal Σ und dem Differenzsignal Δ konstant und beträgt 0º oder 180º. Die obengenannte Umgebung um die Mittelachse der Antenne ist im allgemeinen durch einen Winkel von einigen Zehntel Grad definiert.
- Wenn im Fall von Garbling zwei empfangene Impulse gemischt werden, haben die von der Anmelderin ausgeführten Berechnungen und Experimente gezeigt, daß die Phasenverschiebung des Summensignals Σ in bezug auf das Differenzsignal A nicht mehr gleich 0º oder 180º ist, vorausgesetzt, daß die zwei gemischten Signale im wesentlichen nicht in Phase sind, wobei dieser letztere Fall jedoch statistisch selten ist. Somit besteht gemäß der Erfindung ein Mittel für die Erfassung des Vorhandenseins von Garbling darin, die Phasenabstände zwischen dem Summensignal Σ und dem Differenzsignal Δ zu analysieren. Falls ein Abstand theoretisch von 0º oder 180º verschieden ist, bedeutet dies das Vorhandensein zweier gemischter Impulse. In Wirklichkeit ist bei Abwesenheit von Garbling der Abstand nicht genau gleich 0º oder 180º, so daß für einen Abstand, der im wesentlichen von 0º oder 180º verschieden ist, Garbling erfaßt wird. Wie jedoch Fig. 3 zeigt, ist der Phasenabstand um den 0º-Punkt, d. h. für Signale, deren Azimut sich auf der Mittelachse der Empfangsantenne befindet, wo der Abstand von 0º auf 180º kippt, schlecht definiert. Dies verhindert in diesem Fall, daß dieser Phasenabstand für die Erfassung von Garbling verwendet wird.
- Wenn gemäß der Erfindung die empfangenen Signale einen Azimut besitzen, der sich in der Umgebung der Mittelachse der Antenne befindet, besteht ein Mittel zum Erfassen von Garbling dann darin, die Frequenzabstände zwischen dem Summensignal Σ und dem Differenzsignal Δ zu analysieren. In diesem letzteren Fall besitzt das Summensignal Σ eine Leistung, die deutlich größer als diejenige des Differenzsignals Δ ist. Es ist daher dann, wenn die Leistungsdifferenz zwischen dem Summensignal Σ und dem Differenzsignal Δ einen bestimmten Schwellenwert, der beispielsweise gleich 15 dB ist, übersteigt, möglich, von der Phasenanalyse zur Frequenzanalyse überzugehen. Falls in diesem letzteren Fall vom Sekundärradar ein einziger Impuls empfangen wird, bleibt der Frequenzabstand zwischen dem Summensignal Σ und dem Differenzsignal A im wesentlichen Null. Im Fall des Empfangs von zwei gemischten Impulsen mit unterschiedlicher Frequenz treten im Summensignal Σ und im Differenzsignal Δ aufgrund der verschiedenen Frequenzen der empfangenen Signale Frequenzveränderungen auf, weshalb der Frequenzabstand des Summensignals Σ und des Differenzsignals A nicht konstant bleibt und den obengenannten Bereich verläßt. Diese Frequenzanalyse ist jedoch nur möglich, falls der Frequenzabstand zwischen den empfangenen Impulsen nicht zu gering ist, beispielsweise nicht kleiner als ungefähr 1 MHz. Je kleiner nämlich dieser Abstand wird, desto weniger praktikabel werden die derzeitigen Erfassungsmittel für die Veränderung des Frequenzabstandes zwischen dem Summensignal Σ und dem Differenzsignal Δ, woraus folgt, daß die Phasenanalyse wann immer möglich, d. h. außerhalb der Umgebung der Mittelachse der Antenne, verwendet wird. Das Verfahren gemäß der Erfindung ermöglicht daher die Erfassung von Garbling, wenn die gemischten empfangenen Impulse Azimutwinkel besitzen, die sich außerhalb der Umgebung der Mittelachse der Empfangsantenne des Sekundärradars befinden oder wenn ihr Frequenzabstand ausreichend hoch ist, beispielsweise größer als 1 MHz Nur diejenigen Gemische von Signalen, die sich in dieser Umgebung befinden und deren Frequenzabstand kleiner als ein gegebener Schwellenwert, z. B. 1 MHz, ist, können nicht erfaßt werden. Da die obengenannte Umgebung allgemein durch einen Winkelabstand von einigen Zehntel Grad definiert ist, erweist sich die Wirksamkeit des Verfahrens gemäß der Erfindung als sehr überzeugend. Aus Wirtschaftlichkeitsgründen ist es beispielsweise möglich, nur die Phasenanalyse beizubehalten, wobei die erhaltenen Ergebnisse noch immer statistisch zufriedenstellend bleiben.
- Um das Verfahren gemäß der Erfindung von den empfangenen Leistungen verhältnismäßig unabhängig zu machen, können das Summensignal Σ und das Differenzsignal Δ beispielsweise hinsichtlich ihrer Leistung begrenzt werden.
- Eventuell reicht ein einziges Signal, das Summensignal Σ oder das Differenzsignal Δ, aus, um das Vorhandensein von Garbling zu erfassen. Im Fall von Garbling treten nämlich im Summensignal Σ und im Differenzsignal Δ Frequenzveränderungen auf, weshalb diese Veränderung für die Erfassung von Garbling theoretisch ausreicht. Nichtsdestoweniger sind die Transponder nicht immer stabil, insbesondere die Magnetron-Transponder, und bilden ihrerseits den Ursprung von Frequenzveränderungen innerhalb ihrer ausgesendeten Impulse, die sich im Summensignal Σ und im Differenzsignal Δ wiederfinden. Der Nutzen des vorangehenden, von der Erfindung vorgeschlagenen Verfahrens in bezug auf die Frequenzanalyse besteht darin, daß es ermöglicht, Frequenzveränderungen, die durch die Transponder verursacht werden, zu beseitigen, weil es den Abstand und daher die Differenz zwischen der Frequenz des Summensignals Σ und der Frequenz des Differenzsignals Δ verwendet. Dieser Abstand oder diese Differenz sind von Veränderungen der Frequenzen der Transponder unabhängig.
- Fig. 4 zeigt das Blockschaltbild einer möglichen Ausführungsform für die Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung.
- Nach der Transponierung in die Zwischenfrequenz wird das Summensignal Σ an den Eingang eines ersten Leistungsbegrenzers 41 und an einen Eingang eines Leistungskomparators 51 angelegt, während das Differenzsignal Δ an den Eingang eines zweiten Leistungsbegrenzers 42 und an den anderen Eingang des Leistungskomparators angelegt wird. Das Summensignal Σ und das Differenzsignal Δ werden beispielsweise in den Zwischenfrequenzbereich transponiert. Die Leistungsbegrenzer 41, 42 machen die ausgangsseitigen Schaltungen unabhängig von den im Spiel befindlichen Leistungen. Es werden nur die Frequenzen und die Phasen analysiert. Der Ausgang des ersten Begrenzers 41 ist mit einem Eingang eines Mischers 43 verbunden, während der Ausgang des zweiten Begrenzers 42 mit dem anderen Eingang des Mischers 43 verbunden ist. Der Mischer 43 weist an seinem Ausgang eine praktisch lineare Spannung auf, die von der Phasenverschiebung zwischen seinen Eingangssignalen, d. h. zwischen dem Summensignal Σ und dem Differenzsignal Δ, abhängt. Der Ausgang des Mischers 43 ist mit dem negativen Eingang eines ersten Komparators 44 und mit dem positiven Eingang eines zweiten Komparators 45 verbunden. Der positive Eingang des ersten Komparators 44 ist an eine erste Referenzspannung 46 angeschlossen, während der negative Eingang des zweiten Komparators 45 an eine zweite Referenzspannung 47 angeschlossen ist. Die erste Referenzspannung 46 dient beispielsweise dazu, einen Schwellenwert zu verwirklichen, der zu erfassen ermöglicht, ob die Phasenverschiebung am Eingang des Mischers 43 im wesentlichen gleich 0º ist, wobei die Referenz 46 beispielsweise eine Spannung liefert, die einer Phasenverschiebung von 0º, verringert um ungefähr 10º oder 20º, entspricht. Ebenso dient die zweite Referenz 47 beispielsweise dazu, einen Schwellenwert zu verwirklichen, der zu erfassen ermöglicht, ob die Phasenverschiebung am Eingang des Mischers 43 im wesentlichen gleich 180º ist, wobei die Referenz 47 beispielsweise eine Spannung liefert, die einer Phasenverschiebung von 180º, erhöht um ungefähr 10º oder 20º, entspricht. Da gemäß der Erfindung bei Garbling die Phasenverschiebung am Eingang des Mischers im wesentlichen von 0º oder 180º verschieden ist, führt dies auf Höhe der Vorrichtung von Fig. 4 zu einem Übergang zum hohen Pegel am Ausgang der Komparatoren 44 und 45. Diese Ausgänge sind daher mit zwei Eingängen eines ersten "oder"-Logikgatters verbunden. Es ist selbstverständlich möglich, diese Logik umzukehren, d. h. eine Konfiguration zu wählen, derart, daß ein Garbling am Ausgang der Komparatoren zu einem niedrigen Pegel führt, wobei das "oder"-Gatter 48 dann durch ein "und"-Gatter ersetzt ist. Die Komparatoren 44, 45, die Spannungsreferenzen 46, 47 und das "oder"-Logikgatter 48 bilden erste Vergleichsmittel. Andere Schaltungen könnten diese ersten Vergleichsmittel bilden. Der Ausgang dieser ersten Vergleichsmittel, im Ausführungsbeispiel von Fig. 4 der Ausgang des "oder"-Gatters, ist mit einem Eingang eines "und"-Logikgatters 49 verbunden, während der andere Eingang dieses "und"-Gatters 49 mit dem Ausgang des Leistungskomparators 51 verbunden ist. Wenn nämlich die Leistung des Summensignals Σ deutlich größer als diejenige des Differenzsignals Δ ist, deutet dies darauf hin, daß das empfangene Signal einen Azimutwinkel besitzt, der sich in der Hauptumgebung der Antenne befindet, und daher, daß die Phasenverschiebung zwischen dem Summensignal Σ und dem Differenzsignal Δ nicht definiert ist, wie in Fig. 3 gezeigt ist, d. h., daß es irgendwelche Werte zwischen -90º und +90º annehmen kann. Unter diesen Bedingungen ist es beispielsweise möglich, das Ergebnis der ersten Vergleichsmittel 44, 45, 46, 47, 48 über das "und"-Logikgatter 49 und den Leistungskomparator 51 zu sperren. Falls die Leistung des Summensignals Σ deutlich größer als diejenige des Differenzsignals Δ ist, geht das Ausgangssignal des Leistungskomparators 51 beispielsweise auf niedrigen Pegel über, was das Ausgangssignal des "oder"-Logikgatters 48 sperrt. Der Auslöseschwellenwert des Leistungskomparators 51 kann beispielsweise auf ungefähr 15 dB festgelegt sein, wobei der Ausgang des "und"-Logikgatters 49, der durch die Ergebnisse der ersten Vergleichsmittel 44, 45, 46, 47, 48 und des Leistungskomparators 51 bedingt ist, mit dem Eingang eines ersten Speichers 50 verbunden ist. Dieser Speicher 50 wird beispielsweise durch das obengenannte Signal QΣ, das dazu dient, das Vorhandensein von empfangenen Impulsen zu erfassen, freigegeben. Hierzu ist das Signal QΣ beispielsweise mit dem Steuereingang des Speichers 50 verbunden. Der Speicher 50 dient beispielsweise dazu, das Auftreten eines hohen Pegels am Ausgang des Logikgatters "49", der auf das Vorhandensein von Garbling während des Impulses hinweist, zu speichern.
- In der Vorrichtung für die Ausführung der Erfindung von Fig. 4 wird die Phasenanalyse durch eine Frequenzanalyse vervollständigt, deren Hauptaufgabe darin besteht, Garbling zu erfassen, wenn die Phasenanalyse durch den Leistungskomparator 51 gesperrt ist. Hierzu ist der Ausgang des ersten Leistungsbegrenzers 41 mit dem Eingang eines ersten Frequenzdiskriminators 52 verbunden, dessen Ausgang mit dem positiven Eingang einer Subtraktionsschaltung 54 verbunden ist. Ebenso ist der Ausgang des zweiten Leistungsbegrenzers 42 mit dem Eingang eines zweiten Frequenzdiskriminators 53 verbunden, dessen Ausgang mit dem negativen Eingang der Subtraktionsschaltung 54 verbunden ist. Die Ausgänge der Frequenzdiskriminatoren 52, 53 liefern jeweils eine Spannung, die linear von der Frequenz ihres Eingangssignals abhängt. Die Subtraktionsschaltung 54 weist an ihrem Ausgang die Differenz zwischen diesen Spannungen auf. Bei Abwesenheit von Garbling bleibt diese Differenz im wesentlichen Null. Um zu erfassen, daß diese Spannung diesen Bereich verläßt, d. h. um das Vorhandensein von Garblinq zu erfassen, ist der Ausgang der Subtraktionsschaltung 54 an zweite Vergleichsmittel angeschlossen. Hierzu ist der Ausgang der Subtraktionsschaltung 54 mit dem negativen Eingang eines dritten Komparators 55 und mit dem positiven Eingang eines vierten Komparators 56 verbunden. Der positive Eingang des dritten Komparators 55 ist mit einer dritten Spannungsreferenz 57 verbunden, während der negative Eingang des vierten Komparators mit einer vierten Referenz 58 verbunden ist. Die Spannungsreferenzen 57, 58 dienen beispielsweise dazu, die Schwellenwerte des obengenannten Bereichs in Abhängigkeit beispielsweise von der Rauschtoleranz und von den thermischen Drifts der Komponenten zu definieren, wobei das Verlassen des Bereichs, d. h. das Vorhandensein eines Garblings, am Ausgang der Komparatoren 55, 56 zu einem hohen Pegel führt. Die Ergebnisse der Ausgänge der Komparatoren 55, 56 werden umgeordnet, indem diese Ausgänge mit den zwei Eingängen eines zweiten "oder"-Logikgatters 59 verbunden werden. Der Ausgang dieses zweiten "oder"-Logikgatters 59 ist mit dem Eingang eines zweiten Speichers 60 verbunden, wie dies beim Speicher 50 der Fall ist, wobei der zweite Speicher 60 durch das Signal QΣ freigegeben wird, um nur bei Vorhandensein von empfangenen Impulsen zu arbeiten. Der zweite Speicher 60 dient dazu, das Auftreten von hohen Pegeln am Ausgang des zweiten "oder"-Gatters 59, d. h. das Auftreten von Garbling während des Impulses, zu speichern. Das Vorliegen eines hohen Pegels am Ausgang des Speichers 50 oder des Speichers 60 in nicht ausschließlicher Weise weist auf das Vorhandensein eines Garblings des Impulses hin. Die Ergebnisse an den Ausgängen dieser Speicher 50, 60 werden umgeordnet, indem beispielsweise diese Ausgänge mit den zwei Eingängen eines dritten "oder"- Logikgatters 61 verbunden werden. Die zweiten Erfassungsmittel 55, 56, 57, 58, 59 können durch andere Schaltungen als die in Fig. 4 gezeigten Schaltungen verwirklicht sein. Die Verwendung der Leistungsbegrenzer 41, 42 ist optional, sie wird jedoch nichtsdestoweniger empfohlen, um insbesondere eine Sättigung der ausgangsseitigen Schaltungen zu vermeiden.
Claims (9)
1. Verfahren zum Erfassen von Gemischen von Impulsen, die
von einem Sekundärradar mit Monopuls-Empfangsantenne empfangen
werden, der ein Summensignal (Σ), daß auf seinem Summenkanal
geliefert wird, sowie ein Differenzsignal (Δ), daß auf seinem
Differenzkanal geliefert wird, ausgibt, dadurch gekennzeichnet,
daß es darin besteht, den Phasenabstand zwischen dem
Summensignal (Σ) und dem Differenzsignal (Δ) zu analysieren, wobei das
Gemisch aus wenigstens zwei empfangenen Impulsen durch einen
Phasenabstand erfaßt wird, dessen Wert im wesentlichen
verschieden von 0º oder von 180º ist, wenn sich der Azimut der
empfangenen Signale nicht in der Nähe der Mittelachse der
Antenne befindet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Gemisch aus wenigstens zwei empfangenen Impulsen außerdem
durch einen im wesentlichen nicht konstanten Frequenzabstand
zwischen dem Summensignal (Σ) und dem Differenzsignal (Δ)
erfaßt wird.
3. Verfahren nach irgendeinem der vorangehenden
Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn der Azimut
wenigstens eines empfangenen Signals in der Nähe der Mittelachse der
Empfangsantenne liegt, daß Gemisch aus wenigstens zwei
empfangenen Impulsen durch einen im wesentlichen nicht konstanten
Frequenzabstand zwischen dem Summensignal (Σ) und dem
Differenzsignal (Δ) erfaßt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
der Empfang wenigstens eines Signals, dessen Azimut in der Nähe
der Mittelachse der Antenne liegt, durch eine
Leistungsdifferenz zwischen dem Summensignal (Σ) und dem Differenzsignal (Δ)
signalisiert wird, die größer als ein gegebener Schwellenwert
ist.
5. Verfahren nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Summensignal (Σ) und das
Differenzsignal (Δ) vor der Erfassung des Phasenabstands
hinsichtlich ihrer Leistung begrenzt werden.
6. Vorrichtung für die Ausführung des Verfahrens nach
irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß sie wenigstens enthält:
- einen ersten Leistungsbegrenzer (41), dessen
Eingang mit dem Summensignal (Σ) und mit einem Eingang eines
Leistungskomparators (51) verbunden ist;
- einen zweiten Leistungsbegrenzer (42), dessen
Eingang mit dem Differenzsignal (Δ) und mit dem anderen Eingang
des Leistungskomparators (51) verbunden ist;
- einen Mischer (43), dessen Eingänge mit den
Ausgängen der Leistungsbegrenzer (41,42) verbunden sind und dessen
Ausgang mit dem Eingang von ersten Vergleichsmitteln (44, 45,
46, 47, 48) verbunden ist;
- ein "UND"-Logikgatter (49), wovon ein Eingang mit
dem Ausgang der ersten Vergleichsmittel (44, 45, 46, 47, 48)
und der andere Eingang mit dem Ausgang des Leistungskomparators
(51) verbunden ist;
- einen Speicher (50), dessen Eingang mit dem Ausgang
des "UND"-Logikgatters (49) verbunden ist und dessen
Steuereingang mit einem Erfassungssignal für empfangene Impulse (QΣ)
verbunden ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die ersten Vergleichsmittel durch zwei
Spannungskomparatoren (44, 45), aus zwei Referenzspannungen (46, 47) und aus
einem "ODER"-Logikgatter gebildet sind, wobei der Ausgang des
Mischers (43) mit dem negativen Eingang eines ersten Komparators
(44) und mit dem positiven Eingang eines zweiten Komparators
(45) verbunden ist, wobei der positive Eingang des ersten
Komparators (44) an eine erste Referenzspannung (46) angeschlossen
ist und der negative Eingang des zweiten Komparators (45) an
eine zweite Referenz (47) angeschlossen ist, wobei die Ausgänge
der Komparatoren (44, 45) mit den zwei Eingängen des
"ODER"-Logikgatters verbunden sind.
8. Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem enthält:
- einen ersten Frequenzdiskriminator (52), dessen
Eingang mit dem Ausgang des ersten Leistungsbegrenzers (41)
verbunden ist und dessen Ausgang mit dem positiven Eingang
einer Subtraktionsschaltung (54) verbunden ist;
- einen zweiten Frequenzdiskriminator (53), dessen
Eingang mit dem Ausgang des zweiten Leistungsbegrenzers (42)
verbunden ist und dessen Ausgang mit dem negativen Eingang der
Subtraktionsschaltung (54) verbunden ist;
- zweite Vergleichsmittel (55, 56, 57, 58, 59), deren
Eingang mit dem Ausgang der Subtraktionsschaltung (54)
verbunden ist und deren Ausgang mit dem Eingang eines zweiten
Speichers (60) verbunden ist, wobei der Steuereingang des zweiten
Speichers (60) mit der Erfassungsschaltung für empfangene
Impulse (QΣ) verbunden ist;
- ein "ODER"-Logikgatter (61), dessen Eingänge mit den
Ausgängen der Speicher (50, 60) verbunden sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die zweiten Vergleichsmittel aus zwei Spannungskomparatoren
(55, 56), aus zwei Referenzspannungen (57, 58) und aus einem
"ODER"-Logikgatter (59) gebildet sind, wobei der Ausgang der
Subtraktionsschaltung (54) mit dem negativen Eingang eines
dritten Komparators (55) und mit dem positiven Eingang eines
vierten Komparators (56) verbunden ist, wobei der positive
Eingang des dritten Komparators an eine dritte Referenz (57)
angeschlossen ist und der negative Eingang des vierten Komparators
(56) an eine vierte Referenz (58) angeschlossen ist, wobei die
Ausgänge der Komparatoren (55, 56) mit den zwei Eingängen des
"ODER"-Logikgatters (59) verbunden sind.
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