DK154364B - Fremgangsmaade og apparat til signalbehandling - Google Patents

Description

i

DK 154364 B

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde og et apparat til behandling af udgangssignaler fra en optisk måldetektor, såsom til brug i forbindelse med lasermål søgere, der arbejder med proportional sporing af laserreflektorer, og som nærmere angivet i den indle-5 dende del af patentkrav 1, henholdsvis krav 6.

For forståelsen af en lasersøgers funktion er det vigtigt, at man gør sig klart, at der eksisterer to typer af signalniveauvariatio- ner. Den ene af disse er variationen af det gennemsnitlige indgangssignalniveau med afstanden, og den anden type er en ændring i det øjebi ik-10 kelige signalniveau på grund af scintillation, forgrundsobjekter, variation af laserens udgangssignal etc.

De signalbehandlingsenheder for lasersøgere, som konventionelt benyttes til proportional sporing eller målsøgning, gør brug af en lineær signalforstærkning af en type, som begrænser det totale øjeblikkelige 15 dynamiske område til ca. 20 db eller ± 10 db omkring den gennemsnitlige impulsamplitude. Scintillationen i den reflekterede laserenergi fra et mål, som forårsages af et missils og en reflektors sigtebevægelser, kan imidlertid forårsage amplitudevariationer fra impuls til impuls, som o-verstiger 20 db. Den resulterende mætning eller tabet af impulser vil 20 reducere datahastigheden og forringe styrenøjagtigheden. Desuden kan der optræde terrænmaskering, som er ansvarlig for dannelsen af falske impulser, og som hindrer en stor procentvis andel af energien i at nå målet.

Under afprøvninger i felten af laserilluminerede taktiske mål-objekter er der således i flere tilfælde observeret en variation på 25 25 db fra impuls til impuls på grund af scintillation og terrænmaskering.

Under disse forhold vil det øjeblikkelige dynamiske område på 20 db i en konventionel og proportionalt virkende signal behandl er bevirke, at impulser går tabt med en forringelse af nøjagtigheden til følge.

Der kan desuden forekomme modtagelse af en række af re-30 tursignaler, eksempelvis fra buske eller andre objekter i forgrunden, som med konventionelt signalbehandlingsudstyr vil have den virkning i signal behandlere med begrænset dynamisk område, at signal behandleren bringes til at spore et falsk retursignal. Hvis en falsk impuls ankommer tidligere end den sande impuls og er af en større amplitude, og hvis den 35 falske impuls er større end halvdelen af det øjeblikkelige dynamiske område, så kan systemet derved låse sig fast på det falske mål. Hvis denne situation skal undgås, må signal behandleren have et bredt øjeblikkeligt dynamisk område.

2

DK1S4364B

Det er i forbindelse med radarteknik kendt at anvende logaritmisk forstærkning i signalmodtagekredsløb og at behandle signalerne fra separate signalkanaler på grundlag af blandt andet differensen i signal -niveau mellem udgangssignalerne.

5 Gennem anvendelse af logaritmisk signalforstærkning er det mu ligt at tilvejebringe et signalbehandlingsapparat med et øjeblikkeligt dynamisk område på 60 db eller mere i et proportionalt virkende system, og nøjagtige sporingsinformationer vil blive tilvejebragt selv med variationer fra impuls til impuls på helt op til ± 30 db fra det gennemsnit-10 lige signalniveau. Selv dette dynamiske område er imidlertid ikke i sig selv tilstrækkeligt til at magte de signalvariationer hidrørende fra for eksempel scintillation, der kan forekomme ved optisk målsøgning, når en sådan variation overlejres med en variation hidrørende fra afstandsændringer.

15 Ifølge opfindelsen tilvejebringes der følgelig en fremgangsmå de af den indledningsvis angivne art, hvor der yderligere sker en automatisk regulering af forstærkningen som nærmere angivet i den kendetegnende del af krav 1. Herved kan et tilknyttet forstærkerarrangement anvendes, så det arbejder omkring midten af sit lineære område, hvilket 20 gør det muligt med en 60 db logaritmisk forstærker at håndtere en variation fra impuls til impuls, som er ækvivalent med kvadratroden af 1.000, hvilket er ca. 31,6 til 1.

Ifølge opfindelsen tilvejebringes videre et tilsvarende signalbehandlingsapparat som angivet i krav 6. Der opnås herved et apparat 25 med et yderst bredt dynamisk område, men med et forholdsvis enkelt kredsløb. Det brede øjeblikkelige dynamiske område i overensstemmelse med opfindelsen i forbindelse med sidste-impuls-logik vil således give signal behandlingsapparatet ifølge opfindelsen mulighed for at spore det sande mål, også selv om det sande mål er 30 db lavere end en tidligere 30 falsk impuls.

Kredsløbet er forholdsvis enkelt, blandt andet fordi den normalisering af styresignalet, som tidligere kun blev opnået ved brug af ekstra diskrete normaliseringskredsløb, her kan opnås som en indbygget funktion ved at tage kvotienten mellem logaritmen af op- og ned-35 kanalerne, hvorved der kan frembringes en styreordrespænding, hvis stejl hed er uafhængig af signalniveauet.

En yderligere omkostningsreduktion opnås, fordi afstemte forstærkninger eller sporinger i videoforstærkerne kun er nødvendige mellem 3

DK 154364 B

to kanaler, hvorimod hidtidige proportionalt virkende signal behandlere har krævet en afstemning mellem fire kanaler.

Den foreliggende opfindelse skal i det følgende forklares nærmere under henvisning til tegningen, hvor 5 fig. 1 er et noget simplificeret blokdiagram, som illustrerer et signalbehandlingsapparat ifølge opfindelsen i forbindelse med en mere eller mindre konventionel kvadrantdetektor, fig. 2 en graf, som viser den styreordrespænding, som frem-10 bringes af den foreliggende opfindelse, som funktion af målbevægelser omkring det optiske systems central akse, og fig. 3 en graf, som viser relationen mellem det modtagne mål-energiniveau og sample- og holdeudgangsniveauet styret af AGC systemet.

15 Der henvises nu til fig. 1, som illustrerer en typisk udførel sesform for et signalbehandlingsapparat 10 ifølge opfindelsen, der er vist funktionsmæssigt sammenknyttet med en detektor 12. Denne detektor er anbragt i en sådan position, at lys fra eksempelvis et laseri11 umineret mål 14 afbildes derpå som en defokuseret plet ved hjælp af et pas-20 sende optisk system, der er repræsenteret ved en linse 16. Detektoren 12 kan være en firekvadrant PIN diode, som benytter kvadranter, der er betegnet som A, B, C og D taget i urretningen. Som det vil kunne indses, kan signal behandlingsapparatet ifølge opfindelsen eksempelvis benyttes som en indbygget del af et missils målsøgerhovede, men apparatet ifølge 25 opfindelsen er naturligvis ikke begrænset hertil. Som et eksempel kan detektoren benyttes med et ikke optisk arrangement, såsom en RF retningspejler, hvori det indkommende signal detekteres af fire retningsantenner. En udførelsesform for opfindelsen kan således benytte enten en detektor af kvadranttypen som illustreret eller fire sammenhørende, men 30 separate detektorer.

Signal behandlingsapparatet ifølge opfindelsen vil blive forklaret i forbindelse med to kanaler, som er knyttet til det samme føle-plan, eksempelvis de kanaler, som varetager udledningen af op-nedordrer.

De i fig. 1 viste kanaler tilvejebringer et stigningsledesignal, som er 35 proportionalt med den vertikale forskydning af den defokuserede plet fra detektorens centrum, og i overensstemmelse med opfindelsen er stignings-afvigelsen lig med Log (A+B) minus Log (C+D). Det må imidlertid bemærkes, at signal behandlingsapparatet er i det væsentlige identisk med hen- 4

DK 154364 B

syn til den ortogonalt koblede kanal, dog naturligvis med den undtagelse, at giringsafvigelsen er lig med Log (A+D) minus Log (B+C). Behandlingsudstyret for venstre-højrekanalerne behøver derfor ikke at blive beskrevet separat.

5 Som det vil fremgå af fig. 1, afgives udgangssignalerne fra kvadranterne A, B, C og D til respektive forforstærkere 18, 20, 22 og 24, som hver især har en båndbredde på 25 MHz. I hver forforstærker er der inkorporeret en diodedæmperkreds, som muliggør forstærkningsregulering. Signalbehandlingsområdet eller intervallet for hver forforstær-10 ker er 60 db, hvor diodedæmpernes AGC virkning tilvejebringer en yderligere forstærkningskontrol på 90 db på en måde, som skal beskrives senere.

Fig. 1 viser desuden, at udgangssignalerne fra forforstærkerne 18 og 20 summeres i en lineær sumforstærker 26, hvis båndbredde er 35 15 MHz, og hvis forstærkning har værdien 1. På lignende måde summeres udgangssignalerne fra forforstærkerne 22 og 24 i en lineær sumforstærker 28, hvis karakteristika er identiske med de tilsvarende for sumforstærkeren 26.

Udgangssignalerne fra sumforstærkerne 26 og 28 føres til re-20 spektive logaritmiske forstærkere 30 og 32, hvis forstærkningskarakteristik eksempelvis kan være logaritmisk over et dynamisk område på 60 db. Anvendelsen af logaritmiske forstærkere er af afgørende betydning for signal behandlingsapparatet ifølge opfindelsen, idet den funktion, som de logaritmiske forstærkere bibringer kredsløbet, i vid udstrækning 25 muliggør fortrinnene ved apparatet ifølge opfindelsen med hensyn til bredt dynamisk område. De logaritmiske forstærkere er imidlertid ikke i sig selv en del af opfindelsen og kan eksempelvis være af integreret konstruktion, såsom de konstruktioner, som forhandles af Texas Instruments samt andre. Anvendelsen af forstærkerindretninger, som indeholder 30 logaritmiske forstærkere, muliggør således forstærkning af et bredt interval af signalniveauer.

Udgangssignalet fra de logaritmiske forstærkere 30 og 32 føres til respektive sample- og holdekredse 34 og 36, hvor de kortvarige impulser, eksempelvis 15 nanosekund impulser fra en laser, kan strækkes 35 til at holde en konstant værdi mellem efter hinanden følgende impulser. Sample- og holdekredsene er fortrinsvis kendte indretninger af tostræktypen, som tjener til at strække impulserne fra nanosekund til millisekundområdet i overensstemmelse med konventionel praksis.

5

DK 154364B

Styreordrer udvikles nu ved at tage differensen mellem udgangssignalerne fra de to sample- og holdekredse, hvilket opnås ved at forbinde disse kredse 34 og 36 med en differensforstærker 40, hvis udgangssignal er lineært over et vinkelområde på detektoren 12 svarende 5 til 2/3 af radius for den defokuserede plet. Udgangssignalet fra diffe-rensforstærkeren føres til en begrænserenhed 42 for at tilvejebringe en styreordre ved en udgang 44 og med konstant amplitude på den anden side af 2/3 radiuspunktet. Fig. 2 viser signalets begrænsning eller sammenklemning ved et passende punkt med henblik på at tilvejebringe et styre-10 ordresignal af konstant amplitude uden for det lineære område.

Udgangssignalerne fra holdekredsene 34 og 36 føres også til en OR gate 46 og derefter til A6C 48 for at udvikle en AGC spænding. En tilbageholdende forspænding pålægges i OR gaten, således at det gennemsnitlige signalniveau stiger 30 db over tærsklen (halvdelen af det loga-15 ritmiske område for forstærkerne) før udviklingen af en AGC spænding.

Efter at AGC tærsklen er nået, føres AGC udgangsspændingen fra 48 og tilbage til de fire forforstærkere 18, 20, 22 og 24 som vist i fig. 1 for at fastholde udgangssignalet fra holdekredsene på en konstant værdi.

Denne AGC er effektiv over et dynamisk område på yderligere 90 db.

20 AGC arrangementet tjener til at holde den gennemsnitlige sig nalstyrke i midten af de logaritmiske forstærkeres dynamiske område ved en passende ændring af forforstærkernes forstærkning. Denne forstærkningsændring kan eksempelvis udføres ved brug af en diodedæmpningskreds som tidligere nævnt. Hvis eksempelvis et øjeblikkeligt dynamisk område 25 på 60 db er nødvendigt, vil der blive anvendt en tærskelværdi på 30 db i AGC enheden. Der vil ikke blive udviklet et AGC signal gennem OR gaten 46, før den stærkeste af de to kanaler overstiger 30 db over tærskelniveauet. AGC signalet vil derefter blive ført til de lineære forstærkere for derved at opretholde den gennemsnitlige impulsamplitude i midtpunk-30 tet af det dynamiske område på 60 db for de logaritmiske forstærkere. Variationer fra impuls til impuls på ± 30 db kan således optræde uden at indvirke på nøjagtigheden for det proportionale sporingssignal.

Det øjeblikkelige dynamiske område i apparatet ifølge opfindelsen fastlægges af forholdet mellem hovedstråle- og sidestråleenergien 35 for målilluminatoren eller mål reflektoren. Med hidtil kendte laserillu-minatorer kan et øjeblikkeligt dynamisk område på mere end ± 30 db meget vel resultere i, at signal behandlingsapparatet sporer falske mål, som skabes af sidestråleenergi. Et AGC system er derfor særdeles påkrævet i

DK 154364B

6 forbindelse med de logaritmiske forstærkeres dynamiske område med henblik på at dække det totale dynamiske område på 120 db, som kræves af de fleste lasersøgere. Et totalt logaritmisk forstærkerområde på 120 db er imidlertid muligt med nuværende kendt teknik, og ville om benyttet el i -5 minere behovet for AGC arrangementet.

Under driften modtages energi, som er reflekteret fra målet 14, gennem det optiske system, og der sker en afbildning på fire-kva-drantdetektoren 12. Signalet fra hvert kvadrant forstærkes på lineær måde ved hjælp af de respektive forforstærkere 18-24. Signalerne fra kva-10 dranterne A og B summeres i sumforstærkeren 26, hvorefter signalerne føres til den logaritmiske forstærker 30 og impulsudgangssignalet fra denne logaritmiske forstærker, som repræsenterer logaritmen af sumsignalet (A+B), udstrækkes derefter over en interimpulsperiode i holdekredsen 34.

På lignende måde forstærkes signalerne fra kvadranterne C og D i for-15 forstærkerne 22 og 24, og signalerne kombineres i sumforstærkeren 28, og de føres til den logaritmiske forstærker 32. Udgangssignalet fra den logaritmiske forstærker, som repræsenterer logaritmen af sumsignalet (C+D), udstrækkes derefter i holdekredsen 36 over en interimpulsperiode.

Forskellen mellem udgangssignalerne fra holdekredsene dannes 20 derefter i differensforstærkeren 40, og differenssignalet kobles gennem begrænserenheden 42, som derefter frembringer styreordresignalet ved 44 for op/ned-kanal en. Efterhånden som missilet nærmer sig målet, vil det gennemsnitlige signal niveau ved udgangene på holdekredsene 34 og 36 stige, og når det når op på et punkt, som ligger 30 db over tærskel ni-25 veauet, vil de forspændte dioder i OR gaten 46 føre et signal til AGC enheden 48, som vil blive tilbagekoblet til forforstærkerne 18-24 på en sådan måde, at den største af de to holdekredsudgangssignaler fastholdes på en konstant amplitude. Det er derfor særdeles vigtigt, at udgangssignalerne fra holdekredsene fastholdes ved midtpunktet af de logaritmiske 30 forstærkeres logaritmiske område, uanset afstandsvariati onerne.

Efter at AGC tærsklen er nået, kan signalet derfor variere på impuls-til-impuls basis med en faktor på ± 30 db fra gennemsnitsværdien, og dette kan ske uden signaltab. Ved brug af sidste-impuls-logik sætter dette apparatet ifølge opfindelsen i stand til at udvikle nøjagtig sty-35 re- eller ledeinformation, selv ved tilstedeværelse af scintillation, som frembringer store signal variati oner fra impuls til impuls, og selv ved tilstedeværelse af terrænmaskering, som producerer falske retursignaler, der kan være op til 30 db større end det sande målretursignal.

7

DK 154364 B

Sidste-impuls-logikken udvikler styreinformationerne fra den sidste signalenergi, som overskrider systemets tærskel følsomhed. Hver impuls, som overstiger tærskelværdien, behandles og lagres i sample- og holdekredsene. En efterfølgende impuls fortrænger den lagrede styrein-5 formation fra den forudgående impuls, og derfor frembringes en styreordre alene på basis af den sidste impuls.

Med signalbehandlingsteknikken ifølge opfindelsen frembringes endvidere styreordrerne på en sådan måde, at styreordrespændingen, der er proportional med vinklen mellem den optiske akse og målretningen, 10 forbliver konstant over et signalområde på ± 30 db omkring gennemsnitsværdi en.

Den ved denne frembringning indgående normaliseringsteknik udføres ved at tage kvotienten mellem logaritmen af op- og nedkanalerne, der frembringer en styreordrespænding, hvis stigning er uafhængig af 15 signalniveauet. Det må bemærkes, at antallet af komponenter, som kræves for at opnå normalisering, er væsentligt formindsket i forhold til det antal, som kræves i forbindelse med sædvanlige normaliseringsprocedurer, der nødvendiggør bestemmelse af summen A + B, subtraktionen af C + D og derefter division med summen af A + B + C + D.

20 Signalbehandlingsteknikken ifølge opfindelsen kan benyttes i forbindelse med andre anvendelsesområder, eksempelvis i en RF retningspejler af monoimpulstypen. I en RF retningspejler vil hver af detektorens kvadranter være erstattet af en antenne og en RF detektor. Signalbehandlingsproceduren vil ligge meget tæt ved den her beskrevne.

25 Den proportionale styreordre, som frembringes ved signalbe handlingsteknikken ifølge opfindelsen, er vist i fig. 2. Dette styreor-dresignal, der er lineært over et område på + 2° omkring sigteaksen, er frembragt af et system, som benytter en defokuseret plet med en radius på 3°. Størrelsen af den defokuserede plet kan varieres for at opnå det 30 ønskede lineære område. Den fuldt optrukne kurve er den styreordre, som frembringes ved udgangen på differensforstærkeren 40, når målet positioneres på en sådan måde, at den defokuserede plet bevæges hen over detektoren over et område på ± 3° omkring sigteaksen. Fig. 2 viser, at styrekommandospændingen er lineær med vinklen over et område, der er ca. 2/3 35 af den defokuserede plets størrelse, dvs. ± 2°. Styreordren begrænses derfor til det lineære område ved hjælp af begrænserenheden 42, der begrænser udgangssignalet fra differensforstærkeren 40 til +5 volt uden for en vinkel på +2° og til -5 volt uden for en vinkel på -2° som vist

DK 154364B

8 ved den punkterede kurve i fig. 2.

En yderligere fordel, som er et resultat af natur og konfiguration af signalbehandlingsteknikken ifølge opfindelsen, består i, at styreordresignalet normaliseres, hvilket vil sige, at hældningen af sty-5 reordrespænding som funktion af aksevinkel afvigelsen er uafhængig af mål signal styrken over hele det dynamiske område for den logaritmiske forstærker. Hvis målet bevæges bort fra apparatets eller systemets akse i en given udstrækning, for eksempel 1°, er forholdet mellem de mål signaleffekter, som frembringes i A+B og C+D kanalerne, konstant og uafhæn-10 gigt af mål signalniveauet. Differensen mellem logaritmerne af de to impulser med konstant forhold (differensen mellem udgangssignalerne fra de logaritmiske forstærkere 30 og 32 som målt af differensforstærkeren 40) er en konstant spænding, som er uafhængig af den absolutte værdi af signal impulserne. Stejlheden eller hældningen af den resulterende styreor-15 dre, som frembringes ved 4*- på begrænserenhedens 42 udgang, er derfor uafhængig af målsignalniveauet, og der opnås et normaliseret styreordre-signal med en betragtelig forenkling med hensyn til kredsløbskompleksitet i forhold til den konventionelle normaliseringsteknik.

Den primære fordel ved signalbehandlingsteknikken ifølge op-20 findel sen er den forbedrede førenøjagtighed, der er resultat af det brede øjeblikkelige dynamiske område i et proportionalt virkende spore- eller mål søgesystem. I både RF og optiske søgere optræder der store signalvariationer fra impuls til impuls på grund af scintillation og/eller terrænmaskering, som det er tilfældet med et i bevægelse værende mål, 25 som illumineres af en jordmonteret eller luftbåret laser. I kendte lasere optræder der også variationer fra impuls til impuls i udgangssignalet. Målinger af målsignatur for taktiske laserilluminerede mål har vist variationer i nærheden af + 30 db. Det begrænsede dynamiske område i kendte proportionalt virkende lasersøgere, der sædvanligvis er ± 10 db, 30 vil resultere i en formindsket førenøjagtighed på grund af formindsket datahastighed (enkelte impulser, som falder under tærskel niveauet) eller mættede impulser (enkelte impulser, som overskrider det lineære område).

For at udnytte det dynamiske område på ± 30 db, som stilles til rådighed ved signalbehandlingen ifølge opfindelsen, må der benyttes 35 et AGC system, der fastholder middel signal ampi ituden i midtpunktet af det øjeblikkelige dynamiske område. AGC karakteristikken for signalbehandlingen ifølge opfindelsen er vist i fig. 3. Udgangssignalet fra holdekredsene 34 og 36 stiger fra tærskelværdien på 1 volt til 5,5 volt

DK 154364 B

9 (+30 db over tærsklen), efterhånden som søgeren nærmer sig målet. Forspændingen i OR kredsen 46 overskrides ved en udgangsspænding i holdekredsene på 5,5 volt, og AGC enheden 48 udvikler en forstærkningskon-trolspænding, som tilbagekobles til diodedæmperkredsene ί forforstærker-5 ne 18-24. Det største af udgangssignalerne fra holdekredsene, som er repræsenteret af den vandrette linie i fig. 3, fastholdes på 5,5 volt under en yderligere tilvækst på 90 db. Den øjeblikkelige impulsampil tude, som repræsenteres af den skrå linie i fig. 3, kan derfor variere med ±30 db fra middelværdien uden tab af nøjagtighed, når blot middelsignal-10 styrken er vokset til 30 db over tærskelværdien. Som illustration er den øjeblikkelige arbejdslinie for ±30 db tegnet ved +90 xlb signalniveauet over tærskel punktet i fig._3. Denne øjeblikkelige arbejdslinie bevæger sig i virkeligheden fra punktet +30 db over tærsklen mod de højere signalniveauer, efterhånden som søgeren nærmer sig målet.

15 Et øjeblikkeligt dynamisk område på ± 30 db cg et totalt dyna misk område på 120 db er kun benyttet som illustration. iDet øjeblikkelige dynamiske område og det totale dynamiske område kan varieres for at opfylde specielle anvendelseskrav.

Det skulle herefter fremgå, at den foreliggende opfindelse 20 tilvejebringer en særdeles fordelagtig logaritmisk proportionalsignalbe-handler, der er særdeles velegnet til brug i forbindelse med lasersøgere ved, at der tilvejebringes en udtalt forøgelse af det dynamiske område, hvilket opnås ved hjælp af kredsløb, hvis pris og kompleksitet er betragteligt formindsket i forhold til det sædvanlige. Da udgangssignaler-25 ne er logaritmen af indgangssignalerne, er styreordrens stejlhed eller hældning uafhængig af indgangssignalets amplitude, og dermed opnås en indbygget normalisering. Det må desuden bemærkes, at der i apparatet i-følge opfindelsen opnås den samme tilvækst i udgangsspændingen, for hver . gang effekten forøges med en faktor 10.

30 Det er betegnende, at apparatet ifølge opfindelsen således u- afhængigt af det absolutte signalniveau repræsenteret af den defokusere-de plet frembringer en styreordre, hvis hældning (volt pr. grad aksevi nkel afvige! se) er konstant for en given vinkel forskydning af den defo-kuserede plet i retning bort fra detektorens midtpunkt, og dette er ti 1 -35 fældet uanset om indgangssignalet ligger nær ved tærskelværdien eller i den øverste ende af det dynamiske område, der naturligvis kan være en værdi, som er en million gange større.

I en foretrukken udførelsesform for opfindel&en kan der indgå 10

DK 154364 B

en signal behandl er med et bredt øjeblikkeligt dynamisk område, og som kan benyttes i forbindelse med to kanaler, som kan henføres til det samme føleplan, der indeholder detektorindretninger, samt i det mindste ét par af kanaler, der er arrangeret til at modtage udgangssignalerne fra 5 disse detektoriildretninger. Forstærkerindretninger, som indeholder en logaritmisk forstærker, er operativt indsat i hver af kanalerne, som er arrangeret til at modtage de respektive udgangssignaler fra detektorindretningerne, og fungerer til forstærkning af et bredt interval af signalniveauer. En differensforstærker er indrettet til at frembringe et 10 signal, hvis polaritet indikerer den kanal, som har det største udgangssignal, således at passende ordresignaler kan frembringes.

Der kan benyttes enten et eller to kanal par, og hvis der anvendes to par, er det ene kanal pars plan ortogonalt i forhold til planet for det andet kanalpar, hvorved det bliver muligt at frembringe styre-15 ordrer, som kan benyttes til styring af et fartøjs bevægelser, såsom et missil eller lignende.

Signal behandlingsapparatet kan benytte midler til automatisk forstærkningskontrol, hvilke midler kan fungere til selektiv ændring af nævnte forstærkerindretningers forstærkning, således at den logaritmiske 20 forstærker i hver kanal kan fungere i hovedsagen i midtpunktet af dens arbejdskarakteristik. I hver kanal kan der også benyttes sample- og holdeindretninger til at omdanne udgangssignaler af impulstypen til signaler af længere varighed for dermed at tilvejebringe tilstrækkelig tid til nævnte differensforstærkers sammenligning af udgangssignalerne fra 25 kanalerne. Begrænserindretninger kan være tilvejebragt til begrænsning af differensforstærkerens udgangssignal til et forudvalgt spændingsniveau.

Det skulle herefter fremgå, at en normalisering er indbygget i den foreliggende opfindelse ved, at differensforstærkeren tilvejebringer 30 en styreordre med en hældning, som repræsenterer spænding som funktion af målsigteliniens afvigelse fra apparat- eller systemaksen, og som er uafhængig af indgangssignal niveauet.

Claims (15)

1. Fremgangsmåde til behandling af to rfetektorudgangs-signaler, som står i forbindelse med et fælles føleplan ?på en sådan må- 5 de, at der frembringes et normaliseret udgangssignal, som står i relation til de to detektorudgangssignaler, som opviser et bredt øjeblikkeligt dynamisk område, hvilke detektorudgangssignaler føres i separate signal kanal er og forstærkes logaritmisk i forstærkere, der har et forudbestemt dynamisk område i hver af de separate signal kanaler til frem-10 bringelse af respektive kanal udgangssignaler, som repræsenterer logaritmen af detektorudgangssignalerne, og hvor kanal udgangssignal erne fra de separate signal kanal er behandles til frembringelse af æt udgangssignal med relation til differensen i signalniveau mellem de to detektorudgangssignaler, KENDETEGNET ved, AT detektorudgangssignåHærne reguleres, 15 før de føres ind i de logaritmiske forstærkere på en sådan måde, at de i hovedsagen holdes inden for de logaritmiske forstærkeres tdynamiske område.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, KENDETEGNET ved, AT nævnte behandling af kanal udgangssignal erne omfatter en aftastning og lagring 20 af kanal udgangssignal erne samt en subtraktion af et af de lagrede udgangssignaler fra det andet til frembringelse af apparatudgangssignalet.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1, hvor detektorudgangssignalerne er signaler af impulstypen, KENDETEGNET ved, AT impulssignalerne omdannes til signaler af længere varighed, og AT signalerne af 25 større varighed subtraheres til frembringelse af et apparatudgangssignal, som med hensyn til signalniveau og polaritet står i relation til differensen i signalniveau mellem de to detektorudgangssignaler.

4. Fremgangsmåde ifølge krav 1, KENDETEGNET ved, AT hver af . de logaritmiske forstærkere har et forudbestemt øjeblikkeligt dynamisk 30 område, der strækker sig opad fra en nederste tærskelværdi, og AT kanal-udgangssignalerne fra de separate signal kanaler eksempleres og lagres i en eksempierings- og holdekreds, samt AT holdekredsen tømmes og udgangssignalerne fra en logaritmisk forstærker eksempleres og lagres efter tilsynekomst af et indgangssignal for den logaritmiske forstærker, som 35 overskrider forstærkerens nederste tærskelværdi, således at detektorudgangssignaler under den nederste tærskelværdi forkastes, mens detektorudgangssignaler over den nederste tærskelværdi opretholdes, indtil et detektorudgangssignal, som overskrider den nederste tærskelværdi, føres DK 154364B til den logaritmiske forstærker.

5. Fremgangsmåde ifølge krav 4, KENDETEGNET ved, AT det dynamiske område for de logaritmiske forstærkere styres i overensstemmelse med niveauet for de logaritmiske forstærkerudgangssignaler til modifice- 5 ring af det dynamiske område for de logaritmiske forstærkere, heri indbefattet den nederste tærskelværdi, ved tilsynekomst af logaritmiske forstærkerudgangssignaler, som overstiger en forudbestemt værdi.

6. Signalbehandlingsapparat til udøvelse af fremgangsmåden, ifølge et eller flere af kravene 1-5 til behandling af to detektorud- 10 gangssignaler tilvejebragt af detektorindretninger og knyttet til et fælles føl ep!an, således at der frembringes et normaliseret udgangssignal, som står i relation til de to detektorudgangssignaler, hvilket apparat omfatter en logaritmisk forstærker med et forudbestemt, øjeblikkeligt dynamikområde i hver signal kanal, hvor hver forstærker er koblet 15 til modtagelse af et af detektorudgangssignalerne og til at frembringe et signal, som står i relation til logaritmen af det modtagne detektorudgangssignal, KENDETEGNET ved, AT det omfatter midler til behandling af de af de logaritmiske forstærkere frembragte signaler på en sådan måde, at der frembringes et apparatudgangssignal med en polaritet, som angiver 20 hvilken signal kanal, der har det højeste udgangssignalniveau, samt midler til styring af niveauerne for de detektorudgangssignaler, som føres til de logaritmiske forstærkere som følge af et logaritmisk forstærkerudgangssignal, som overstiger en forudbestemt værdi, til fastholdelse af de detektorudgangssignaler, som føres til de logaritmiske forstærke-25 re, i det væsentlige inden for det nævnte dynamikområde.

7. Signalbehandlingsapparat ifølge krav 6, hvori nævnte detektorindretninger er en optisk måldetektor af kvadranttypen eller er en mål detektor indeholdende en radiofrekvent antenneopstilling, KENDETEGNET ved, AT nævnte signalbehandlingsmidler omfatter en differensforstærker 30 til modtagelse af udgangssignalerne fra signal kanal erne, og til frembringelse af nævnte apparatudgangssignal, hvilket apparatudgangssignal desuden har en stejlhed eller hældning, som repræsenterer spænding som funktion af målretningsvinklen, og som er uafhængig af detektorudgangs-signalniveauet.

8. Signalbehandlingsapparat ifølge krav 6 eller 7, hvor de tektorudgangssignalerne er signaler af impulstypen, KENDETEGNET ved, AT det omfatter eksempierings- og holdeindretninger i hver signal kanal til omdannelse af udgangssignal impulserne til signaler af længere varighed DK 154364 B for således at tilvejebringe tilstrækkelig tid for nævnte signalbehandlingsmidlers behandling af udgangssignalerne fra kanaleme..

9. Signalbehandlingsapparat ifølge krav 8, ihvor hver af de logaritmiske forstærkere har et forudbestemt øjeblikkeligt dynamisk om- 5 råde, der strækker sig opad fra en nederste tærskelværdi, KENDETEGNET ved, AT det omfatter midler til tømning af eksempierings- og holdeindretningerne efter forekomst af et signal, som føres til den logaritmiske forstærker, og som overstiger forstærkerens nederste tærskelværdi.

10. Signalbehandlingsapparat ifølge krav 6 ellær 7, hvor hver 10 af de logaritmiske forstærkere har et forudbestemt øjeblikkeligt dynamisk område, KENDETEGNET ved, AT det omfatter forstærkningsorganer i hver signal kanal til styring af det dynamiske område forede detektorudgangssignaler, som føres til de logaritmiske forstærkere,, i afhængighed af udgangssignaler fra de logaritmiske forstærkere.

11. Signalbehandlingsapparat ifølge et hvilfce£t som helst af kravene 6, 7, 9 og 10, hvor signal behandlingsapparatet er indrettet til målsøgning under brug af en laserreflektor, som har hojiædudl øberenergi og sideudiøberenergi, og hvor signalbehandlingsapparatet ær beregnet til at spore et mål, som er illumineret af hovedudiøberenergien, og til at 20 forkaste tilsyneladende mål frembragt af sideudiøberenergien, KENDETEGNET ved, AT det omfatter midler til automatisk forstærkningskontrol, som benyttes til at tilvejebringe sidste-impuls-logik ved at fastholde målsignalets middel ampi i tude i et ønsket driftspunkt i det øjeblikkelige dynamiske område for nævnte logaritmiske forstærker, således 25 at ubetydende signal niveauer frembragt af sideudiøberenergi fra mål reflektoren, der kan optræde tidsmæssigt senere end det sande mål retursignal, forkastes, fordi de falder under den nederste grænse for det ø-jeblikkelige dynamiske område for nævnte logaritmiske forstærker.

12. Signalbehandlingsapparat ifølge krav 11, KENDETEGNET ved,

30 AT det er indrettet på en sådan måde, at det ønskede drifts- eller ar- bejdspunkt i hovedsagen Tigger i midtpunktet af den logaritmiske forstærkers øjeblikkelige dynamiske område.

13. Fremgangsmåde ifølge krav 1, KENDETEGNET ved yderligere AT omfatte pålægning af en tilbageholdende forspænding, som tilbagehol- 35 der frembringelsen af automatisk forstærkningsstyring, 'indtil den gennemsnitlige mål signal amplitude når et arbejdspunkt, som Tigger i det væsentlige midt i det øjeblikkelige dynamikområde for de logaritmiske forstærkere. DK 154364 B

14. Fremgangsmåde ifølge krav 1, KENDETEGNET ved, AT styringen af den automatiske forstærkningskontrol sker ved til en OR gate at tilføre en tilbageholdende forspænding, som forhindrer viderebringning af indgangssignaler under et bestemt spændingsniveau.

15. Signalbehandlingsapparat ifølge ethvert af kravene 6, 7, 8, 9, 10, 11 eller 12 KENDETEGNET ved, AT det yderligere omfatter midler til at frembringe en tilbageholdende forspænding, som tilbageholder udviklingen af automatisk forstærkningsstyring, indtil middelmål signal ampli tuden når et arbejdspunkt, der ligger i det væsentlige midt i de lo- 10 garitmiske forstærkeres øjeblikkelige dynamikområde. 15 20