FR2581764A1 - Systeme d'affichage d'informations obtenues par balayage d'antenne tournante - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un système pour convertir des signaux de balayage de type A d'une antenne rotative r, thêta en données d'affichage en x, y. Pour chaque signal de balayage de type A A1 à An les valeurs du signal, pour lesquelles la coordonnée r est supérieure à une valeur prédéterminée 28 à 36, contribuent aux données d'affichage. Les valeurs du signal pour lesquelles la coordonnée r est inférieure ne contribuent pas aux données d'affichage. Les valeurs prédéterminées de r sont différentes pour différents balayages de type A. Application à la visualisation de signaux radar ou sonar sur des unités d'affichage à balayage trame ou ligne ou à affichage matriciel. (CF DESSIN DANS BOPI)

Description

La présente invention est relative à un système d'affichage d'informations

obtenues par balayage d'antenne tournante telles que par exemple l'affichage d'informations obtenues par des radars ou par des

sonars. Dans la description de la présente invention,

il sera seulement fait référence à des radars mais lron comprendra que,de manière générale, la présente invention peut être appliquée chaque fois qu'il est nécessaire de convertir des signaux obtenus par balavage d'antenne tournante, lesquels sont en coordonnées polaires R, 6, en données disponibles en coordonnées de type coordonnées-cartésiennes x, y de façon que un affichage puisse être effectué sur un dispositif d'affichage en x, y tel que par exemple

un tube cathodique à balayage-trame.

Il est courant,normalement,de transmettre

des impulsions radars à partir d'une antenne et de rece-

voir les échos correspondants sur cette même antenne,

laquelle est entraînée en rotation typiquement appro-

ximativement à une vitesse d'un tour par seconde. Au cours d'une rotation, un nombre d'environ 4000 impulsions peut être transmis à des intervalles de temps égaux et pour chacune des impulsions une pluralité d'échos peut être reçue en fonction de l'existance d'objets qui sont situés sur le trajet des impulsions émises. Le train d'échos obtenu à partir d'une seule impulsion émise est converti en un signal électrique analogique, lequel dans

le cadre de la présente description sera désigné comme un

signal de balayage de type A et qui est bien connu sous cette désignation. Un jeu complet de balayagesde type A correspondant à une rotation complète de l'antenne, c'est-à-dire typiquement environ 4000 balayages de type A, est connu et référencé sous le nom de balayages de type B. Le balayage obtenu est désigné comme balayage vectoriel. Les signaux correspondants à un balayage de type B sont obtenus dans un système de coordonnées polaires r, O lequel admet l'antenne pour origine. Dans le but de représenter l'image radar, on a jusqu'à présent utilisé par exemple un tube à rayon cathodique noté CRT lequel fonctionne selon un balayage en coordonnée polaire r, 0 correspondante. Pour chacun des balayages de type A le faisceau du tube à rayon cathodique se déplace depuis le centre de l'écran radialement vers la périphérie, le faisceau étant en outre modulé par le signal analogique engendré par le balayage de type A le cas échéant. Chaque balayage radial est légèrement déplacé par rapport au balayage précédent d'une quantité égale au déplacement angulaire de l'antenne entre deux balayages successifs de type A, ce déplacement étant obtenu de manière connue en délivrant au système d'affichage un signal obtenu à partir du système d'entraînement en rotation de l'antenne ou relié à celui-ci, ce signal,quel que soit sa forme, étant en fait un signal indicatif de la valeur actuelle de la coordonnée 0. L'écran du tube à rayon cathodique est muni d'un phosphore présentant un degré de rémanence important de façon qu'une image complète résultant de l'ensemble des balayages de type A réaliséssoit composée sur l'écran et continuellement réactualisé par le faisceau

tournant.

La coordonnée r de l'image affichée est la distance radiale d'un point particulier de l'écran à l'origine du balayage du faisceau et elle correspond, mais bien entendu à une échelle très réduite, à la coordonnée r d'un point illuminé par l'antenne et selon

une coordonnée O correspondante à celle du point parti-

culier sur l'écran. La position actuelle du faisceau sur l'écran du tube à rayon cathodique CRT dans la direction r est déterminée de manière connue par des circuits de synchronisation qui amènent le faisceau à effectuer un balayage radial à partir du centre de l'écran et à une vitesse prédéterminée, l'origine étant fixée au moment o l'impulsion radar est émise. Une impulsion d'écho engendrée par un objet ou une cible est reçue après un intervalle de temps proportionnel à la distance de celui-ci par rapport à l'antenne et ainsi cet écho est affiché à une distance proportionnelle à

partir de l'origine sur la face du tube à rayon catho-

dique en raison de la vitesse constante de balayage du faisceau du tube à rayon cathodique. Ainsi, le signal représentatif de la coordonnée r est un signal en forme

de rampe partant à partir de zéro au moment o l'impul-

sion radar est émise mais il est manifeste que,de manière générale,tout signal indicatif du temps écoulé à partir de l'instant de transmission d'une impulsion radar représente en fait la valeur de la

coordonnée r actuelle.

Contrairement aux solutions utilisées

jusqu'à ce jour, il est cependant avantageux de repré-

senter des images correspondantes sur un tube à rayon cathodique à balayage trame c'est-à-dire un tube à rayon cathodique dans lequel le faisceau effectue des balayages horizontaux successifs à travers l'écran, le faisceau partant du haut de l'écran et finissant au bas de celui-ci par exemple,et de manière non limitative,en effectuant 625 fois le balayage d'une ligne ou trame pour remplir la totalité de l'écran ainsi que il est couramment utilisé dans le cadre des standards de la

télévision britannique.

Ceci, bien qu'en principe relativement simple, pose en pratique des problèmes très importants notamment dans le cas o les coûts pour la mise en oeuvre de circuits nécessaires doivent être maintenus à un niveau bas. Un objet de la présente invention est la mise en oeuvre d'un tel type d'affichage à coût réduit de façon que le système d'affichage correspondant puisse être mis à la disposition,par exemple,d'utilisateurs de bateaux de faible gabarit pour lesquels l'achat d'équipements très

onéreux n'est pas souhaité.

Le système pour convertir des signaux de balayage

d'antenne de tvpe A en coordonnées polaires r, a d'une antenne tour-

nante en données d'affichage pour représentation en zone d'affi-

chage en coordonnées x, y est remarquable en ce que pour chaque signal de balayage de type A, les valeurs du signal pour lesquelles la coordonnée r est supérieure à une valeur prédéterminée contribuent aux données d'affichage et les valeurs du signal pour lesquelles la coordonnée r est inférieure ne contribue pas à celles-ci, les valeurs prédéterminées de r étant différentes pour différents balayages de type A. L'invention trouve application au niveau des installations de petits bateaux pour lesquelles il

n'est pas indiqué d'acheter des équipements onéreux.

L'invention sera mieux comprise à la

lecture de la description d'un mode de réalisation

particulier, lequel est donné à seul titre d'exemple et à l'observation des dessins dans lesquels: La Figure 1 représente des signaux obtenus au cours d'un balayage de type A précité; 30. La Figure 2 représente un groupe,en nombre réduit,de pixels ou éléments d'images d'un affichage à balayage trame sur lequel des balayages de type A sont superposés et qui seront décrits en détail

dans la présente description,

La Figure 3 représente schématiquement un mode de réalisation particulier non limitatif du système pour convertir des signaux de balayage de type A en coordonnées polaires r, e d'une antenne rotative en données d'affichage en coordonnées x, y, conformément

à l'objet de l'invention.

Afin d'introduire le problème que vise à

résoudre l'objet de la présente invention, il est avan-

tageux de considérer l'information qui doit être affi-

chée sur deux lignes de trame horizontales, l'une des lignes se trouvant juste légèrement au-dessus du point central de l'écran et l'autre ligne se trouve juste légèrement au-dessous de ce point. En prenant pour référence les coordonnées polaires r, 8, il est avantageux de supposer que l'origine pour la coordonnée 0,c'est-à-dire la ligne représentant la valeur d'angle obtenue = 0 est une ligne partant du point central de l'écran et s'étendant horizontalement vers la gauche,

c'est-à-dire entre les deux lignes précédemment men-

tionnées. Dans une telle situation, la partie gauche de la ligne de trame supérieure doit contenir des informations obtenues à partir du premier ou en tout cas d'unbalayage de type A radial antérieur alors que la ligne de trame inférieure contient dans sa partie gauche des informations obtenues à partir du dernier ou en tout cas d'iu balayage de type A ultérieur. Le temps séparant ces deux balayages de type A est de l'ordre de une seconde alors que,bien entendu,les deux lignes de trame doivent toutes les deux être affichées dans un intervalle de temps très inférieur à la seconde en vue d'obtenir la continuité de l'image. En conséquence, il est nécessaire de mémoriser des informations obtenues à partir d'un nombre très important de balayages de type A en vue de mettre à disposition toutes les informations nécessaires pour former l'image à partir d'un balayage trame de ligne horizontale. Il est avantageux de diviser mentalement l'écran en un réseau de lignes et de colonnes d'éléments d'images désignés comme pixels. Un élément de mémorisation électronique correspondant,tel que par exemple une zone de mémorisation d'une mémoire adressable de type RAM, doit alors être disponible pour mémoriser un signal indicatif d'une intensité d'image voulue au niveau de chacun des pixels précités. Plus le nombre de pixels est élevé plus la capacité de mémorisation doit être élevée et en conséquence plus importants sont les coûts nécessaires pour la mise en oeuvre de celui-ci. En conséquence, il est souhaitable de définir des dimensions

de pixels aussi larges que possible, dimensions compati-

bles avec la définition d'image acceptable en vue de maintenir les coûts de l'unité de mémorisation à un niveau acceptable. Un affichage comportant 512 x 256

pixels peut selon toute probabilité être accepté.

En vue d'illustrer un problème qui apparaît pour la définition convenable de la surface des pixels, il est avantageux de faire référence à la Figure 2

représentée aux dessins.

Le problème apparaît,en principe, indépendam-

ment des nécessités de mémorisation et apparaît comme une conséquence d'un affichage de type matriciel lequel

comporte des lignes et des colonnes de pixels de dimen-

sion finie, que ceux-ci soient définis par la structure d'un dispositif d'affichage,en tant que tel,ou par son mode de fonctionnement,c'est-àdire un tube à rayon cathodique à balayage de trame commandé par une mémoire

comportant des zones discrètes de mémorisation de valeurs.

La Figure 2 représente un groupe de 4 x 4 pixels situé dans la région centrale de l'écran, le centre exact de l'écran étant situé en O dans la partie basse au coin droit de celle-ci. La périphérie de l'écran se trouve,bien entendu,plusieurs dizaines de pixels au-delà à gauche de la figure et plusieurs dizaines de pixels au-delà de la partie haute de la figure et bien évidemment

l'écran Complet contient quatre cadrans de pixels.

Cependant, le problème posé peut être expliqué en réfé-

rence au petit nombre de pixels représentés. Les lignes radiales référencées A1 à A9 sont les parties les plus intérieures de neuf premiers balayages de type A partant de la valeur angulaire e = 0. Bien entendu, ces balayages de type A ne sont pas représentés sur l'écran de la manière illustrée, mais ils sont en fait superposés sur

les pixels de l'écran uniquement dans un but d'illustra-

tion afin d'une meilleure compréhension, l'échelle de la

figure précitée pour des raisons analogues étant arbi-

traire. En pratique, dans le cas o chaque balayage de type B comporte 4000 balayages de type A, il existe

1000 balayages de type A dans le cadran particulier d'é-

cran représenté partiellement sur la figure. Les 1000 balayages de type A coupent ainsi le pixel noté al, 500 coupent le pixel noté a2 et le pixel noté bl, et ainsi de suite,le nombre de balayages par pixel décroissant vers la périphérie de l'écran jusqu'à

une moyenne comprise entre 2 et 3 pour les pixels péri-

phériques extrêmes.

La présente invention a pour but de permettre d'obtenir les caractéristiques d'uniformité et de qualité d'image acceptables pour l'ensemble de la surface de l'image en dépit du caractère variable de l'information disponible par pixel entre le centre et la périphérie de l'image. On met en oeuvre une technique par laquelle des données d'affichage, c'est-à-dire les données à partir desquellesle système d'affichage est réellement commandé, sont rendues plus uniformes en densité entre la périphérie de l'affichage et son centre. Ainsi, peut être obtenue,par exemple par échantillonnage à partir du signal d'un balayage de type A en coordonnées polaires r, a,une succession de valeurs de signal. Ces valeurs,ou fonctions de celles-ci,sont mémorisées au niveau de zones de mémorisation ou de stockage correspondantes, lesquelles sont identifiables au moyens de coordonnées en x, y correspondant aux coordonnées polaires r, 0 de chaque échantillon; tous les échantillons ne sont pas mémorisés ou utilisés pour modifier les données contenues au niveau de chaque zone de mémorisation. De préférence, et en particulier pour les pixels situés près du centre de l'écran,une proportion importante des valeurs de signal relatives à un pixel particulier et obtenues pendant un balayage de type B sont négligées ou ignorées et seules les valeurs restantes sont appelées à contribuer aux données de coordonnées x, y mémorisées pour ce pixel. Une manière particulière d'obtenir la condition précitée est décrite ci-après dans laquelle aucune des valeurs de signal successives obtenues à partir d'un balayage de type A particulier n'est autorisée à contribuer aux données relatives à un pixel dans une zone de mémorisation jusqu'à ce qu'une valeur particulière de coordonnées r, ou d'une coordonnée considérée comme une combinaison 0 des coordonnées x, y, soit atteinte mais après quoi les valeurs de signal sont autorisées à contribuer aux données relatives aux pixels dans les zones de mémorisation,les points de changement de référence étant différents pour différents balayages de type A. Les données d'affichage peuvent comprendre une valeur de donnée correspondante pour chaque zone d'affichage et chaque valeur de donnée peut comprendre des contributions d'une pluralité de valeurs de signaux de balayage de type A dont les coordonnées r, e sont

très similaires etdontles coordonnées x, y sont identiques.

Conformément à une caractéristique de la présente invention, les valeurs prédéterminées de r sont choisies telles que pendant un balayage individuel de type B, le nombre de valeurs du signal de balayage de type A contribuant à chaque donnée d'affichage est

limité à un maximum prédéterminé.

Le maximum prédéterminé peut être inférieur ou égal au nombre définissant la pluralité de valeurs de signal de balayage de type A qui contribue à une valeur de données, cas dans lequel la combinaison de plusieurs contributions a pour effet d'améliorer le rapport signalà bruit des valeurs de données pour chaque balayage de type B par rapport au rapport signal-bruit de chaque balayage de type A. Cependant, dans le mode de réalisation de la présente invention qui sera décrit en détail, la pluralité de valeurs de signal du balayage de type A est supérieure en nombre audit maximum prédéterminé, les données d'affichage incluant ainsi des contributions de plus d'un balayage de type B. De cette façon, deux

caractéristiques avantageuses sont obtenues. En supplé-

ment d'une amélioration du rapport signal à bruit pour chaque balayage individuel de type B, le rapport signal à bruit,en fonction du bruit ayant une fréquence approchant celle des balayage de type B, telle que celle qui peut être provoquée par les vagues de la mer, est également amélioré. De plus, une amélioration de la persistance 1 0 est obtenue par laquelle une cible mobile est représentée avec une fine traînée adjacente indicative de sa direction et de sa vitesse de mouvement ainsi qu'il sera décrit plus en détail ultérieurement. Le degré de persistance peut être contrôlé en déterminant la relation entre le nombre de balayages de type A autoriss à contribuer à la valeur de donnée à l'intérieur d'un balayage de type B et le nombre total de balayages de type A autorisés à

contribuer à une valeur de donnée.

De plus, si le nombre de balayagesde type A d'un balayage de type B donné qui sont autorisés à

contribuer à la valeur de données est pris très peu supé-

rieur au nombre minimum de balayages de type A disponibles par pixel, ce nombre minimum apparaissant à la périphérie de l'image, alors l'effet sur le rapport signal à bruit

du convertisseur de balayage et sur le degré de persis-

tance apparaît sensiblement uniforme sur toute la surface

de l'image.

Selon une variante de réalisation, la présente invention permet la réalisation d'un système de visualisation, sur un écran d'affichage matriciel, d'informations ou données obtenues à partir des signaux de balayage de type A d'un système de balayage vectoriel, dans lequel l'écran affiche,sur au moins la majeure partie

de sa surface,des données qui ont été mémorisées électro-

niquement à partir de balayagesde type A de plus d'un balayage de type B de façon à produire une persistance

sur l'écran.

Ainsi qu'il apparaît en Figure 1, une plu-

ralité de balayages de type A sont représentés en A1, A2 à An. Chaque balayage de type A consiste en un signal analogique s'étendant entre les temps tl et t2. Un grand nombre, par exemple des centaines, de ces balayages de 1 1 type A constituent un balayage de type B ainsi qu'il est

indiqué sur la figure et ainsi qu'il a été expliqué précé-

demment. Les signaux de balayage de type B sont appliqués un à la fois, ainsi qu'ils sont engendrés, à

l'entrée A du système ainsi que représenté en Figure 3.

Les entrées r et e reçoivent les signaux de coordonnées r, 8 appropriés pour chaque balayage de type A. Pendant l'intervalle tl, t2 le signal de balayage de type A est répétitivement échantillonné à grande vitesse par un

circuit d'échantillonnage 10 pour produire des échantil-

lons analogiques dont les valeurs représentent l'ampli-

tude du signal de balayage de type A pour des valeurs de la coordonnée r successives. La coordonnée 8 pour un signal

de balayage de type A particulier est bien entendu cons-

tante. Les échantillons analogiques sont transmis à un convertisseur analogique numérique 12 qui convertit ceux-ci en un signal numérique sur 4 bits, ces signaux étant transmis sous leur forme numérique à une unité de mémorisation de balayage de type A qui peut être une mémoire adressable de type RAM de capacité suffisante pour contenir tous les échantillons numérisés issus d'un seul balayage de type A. Pendant l'intervalle t2, t3,alors qu'aucune information de balayage de type A n'est reçue, le reste du système traite les valeurs numériques issues

du balayage du type A à partir de l'unité de mémorisa-

tion de balayage de type A,14,et mémorise ces valeurs dans une mémoire de trame 16 à des adresses appropriées qui sont identifiables et accessibles au moyen de coordonnées x, y. Ce mode opératoire sera décrit plus en détail ci-après. De manière continue, et sans aucune relation de phase particulière avec les autres évènements, une unité de visualisation, un CRIT, fonctionnant en balayage-trame référencée 18 transmet des signaux de lecture d'adresses en coordonnées x, y à la mémoire de trame 16 selon une séquence adaptée à celle requise pour le format d'affichage-trame, reçoit de la mémoire de trame les valeurs de données mémorisées dans la séquence demandée et utilise celles-ci pour moduler son faisceau de balayage afin de présenter un affichage de trame des cibles situées dans le champs

d'exploration et à la portée de l'équipement radar.

Le processus d'écriture des informations à partir de la mémoire de balayage de type A,14, dans la

mémoire de trame 16 sera maintenant décrit.

Dans le but de transcrire les valeurs numérisées du balayage de type A de la mémoire de balayage de type A14, dans la mémoire de trame 16, les adresses x et y appropriées de la mémoire de trame 16 doivent être adressées selon une séquence correcte et les adresses sont engendrées à partir des signaux de coordonnées polaires r, 0 d'un convertisseur de balayage 20 et de compteur en x et en y 22 et 24. Le convertisseur de balayage 20 comporte une table de surveillance, laquelle délivre un signal d'initialisation en réponse à une valeur donnée de O et à une valeur variable de r, c'est-à-dire au cours d'un balayage de type A donné, et utilise ces valeurs pour engendrer des signaux d'incrémentation d'adresses en x et en y. Ces signaux sont représentés en Figure 3 et désignés par Ax et Ay et pour chaque nouveau pixel, ou adresses de mémorisation trame, Ax ou Ay est soit 1 soit 0. En référence à la Figure 2 et aux lignes représentant le balayage de type A-An on peut voir que les incréments Ax et Ay requis pendant la partie initiale du balayage de type A-An, sont 01 (c'est-à-dire incrément de x:0, incrément de y:1, 10, 01, 01, 10).Cette séquence adresse dans cet ordre

les pixels ou adresses, la Figure 2 pouvant servir d'illus-

tration de l'un ou l'autre, identifiés comme pixels al,

a2, b2, b3, b4 et c4,laquelle est appropriée pour le bala-

yage de type A-An. Les signaux d'incrémentation en x et en y sont appliqués au compteur respectif en x et en y 22 et 24, lesquels intègrent ceux-ci comme signaux d'adresses d'écriture en x et en y qui sont utilisés pour adresser la mémoire de trame 16,par exemple selon la séquence spécifique décrite en relation avec le balayage de type A-An. De telles séquences de signaux d'adresses partent à partir du début de AI et continuent jusqu'à la fin du dernier balayage de type A d'un balayage de

type B, puis sont ensuite répétées.

Ainsi qu'il sera bien entendu compris de l'homme de l'art, des circuits de synchronisation d'horloge (non représentés) sont employés pour assurer que lorsque les compteurs 22 et 24 engendrent les adresses x et y de pixels particuliers, l'échantillon mémorisé pour ce même pixel est délivré à partir de la

sortie de la mémoire de balayage de type A-14.

La mémoire de balayage de type A,14, délivre ces échantillons numérisés successivement comme signaux d'entrée I à un filtre récursif 26. On suppose que une telle entrée suivante est la kème entrée destinée à une adresse spécifique x, y. Cette adresse, bien entendu, en raisons d'opérations précédentes du système contient en fait une valeur de donnée S(k-1) qui représente la dernière sortie du filtre récursif 26 délivré à cette adresse. Lorsque cette adresse est adressée la kème fois, la mémoire de trame 16 envoie la valeur de donnée actuelle S(k-1) au filtre récursif 26 lequel reçoit la nouvelle entrée I(k). Le filtre récursif 26 engendre une nouvelle

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valeur de données de sortie S(k) qui vérifie l'équation suivante:

S(k) = S(k-1) + - x(I(k) - S(k-1)).

k, Dans cette relation, k1 est un facteur déterminé du filtre, lequel peut être choisiégal à toute valeur convenable. Cette relation a pour effet, d'autres relations pouvant être utilisées pour obtenir un résultat semblable, de rendre la valeur de S(k) dépendante non seulement de l'entrée la plus récente I, mais aussi des valeurs de plusieurs entrées successives récentes I, la valeur réelle dépendant de la valeur choisie pour le facteur de filtre k1 et de la résolution de sortie de la mémoire de trame 16, cette résolution pouvant être par exemple de quatre bits. De manière générale, plus la valeur de kl est grande et plus est important l'effet

de moyennage et, en conséquence plus importante est l'amé-

lioration du rapport signal à bruit. Pour cette raison, il est en principe souhaitable de prendre pour valeur de kI une valeur suffisamment grande. On peut supposer par exempIe que cette valeur est choisie de façon telle que les valeurs de données de la mémoire de trame comportent seulement les contributions d'approximativement les 16 derniers balayages de type A. Ainsi qu'il a déjà été mentionné, les pixels proches du centre de l'écran peuvent être atteints des centaines ou même des milliers de fois successivement Iar des balayages de type A successifsdans un balayage de type B,le cas le plus défavorable étant le cas du pixel al de la Figure 2. Ceci peut avoir pour effet de provoquer

une saturation rapide du filtre pour ces pixels, c'est-à-

dire le signal S(k) peut présenter une valeur déterminée seulement par une faible fraction des balayages de type A disponibles dans un balayage de type B et il n'y a pas d'effet de moyennage de balayage de type B à balayage de

type B permettant de réduire le bruit à basse fréquence.

D'autre part, des pixels périphériques peuvent être atteints seulement trois fois par balayage de type B ainsi un effet

de moyennage sur cinq balayage de type B,peut être obtenu.

Les variations résultantes des caractéristiques de l'image

entre le centre et la périphérie ne sont pas souhaitables.

Un aspect de la présente invention comprend la mise au point de la technique par laquelle ces variations peuvent être évitées. On suppose, par exemple, qu'il est souhaité de limiter à quatre le nombre de fois o un pixel individuel peut être adressé pendant un balayage de type B. Selon un aspect de l'invention, ce résultat est obtenu en n'autorisant pas les valeurs I obtenues à partir d'un balayage de type A à atteindre un pixel jusqu'à ce que une valeur particulière de r soit atteinte pendant ce balayage de type A. Ensuite, les valeurs successives de I pour ce balayage de type A sont autorisées à contribuer aux valeurs de S(k) écrites dans les zones de mémorisation de pixel appropriéesde lamémoire de trame. Les valeurs particulières de r utilisées comme ces points de départ pour l'inscription dans la mémoire trame sont obtenues ainsi qu'il est représenté en Figure 2. En référence à cette figure, pour chacun des balayages de type A,A1 à A4, il est souhaitablepour chacun des pixels al, bl, cl et dl atteints, car ceci ne doit se produiredans aucun de ces pixels ni dans aucun des pixels situés plus à gauche,

que ceux-ci ne soient atteints plus de quatre fois.

Cependant, lorsqu'un balayage de type A, A5 doit être traité, il n'est écrit dans aucun des pixels ai à dl car ceux-ci ont déjà atteint le nombre maximum de quatre contributions pendant ce balayage particulier de type B. Des valeurs de signal du balayage de type A, A5 ne sont ainsi pas écrites dans les pixels, jusqu'à ce que le point de départ indiqué en 28 soit atteint mais pour ce point et pour des valeurs croissantes de r au- delà de ce point, toutes les valeurs du signal I sont inscrites dans la mémoire de trame 16 après traitement par le filtre récursif 26. Les balayages detype A, A6 à A8 sont traités de manière semblable et leurs points de départ d'accession

au pixel sont indiqués en 30, 32 et 34 respectivement.

Lorsqu'un balayage de type A, noté A9, arrive,il n'est pas inscrit dans la mémoire de trame par l'intermédiaire du filtre récursif jusqu'à ce que le point de départ 36 soit atteint, de façon à éviter la réalisation d'une cinquième contribution au pixel d2 de la mémoire de trame.

En vue de faciliter la compréhension de la Figure 2, les parties de balayage de type A qui sont inscrites dans la mémoire de trame sont indiquées en traits renforcés par rapport aux portions qui ne sont pas inscrites dans la mémoire de trame. On comprendra bien entendu que le processus ainsi décrit peut être mis en oeuvre pour tous les balayages de type A du cadran illustré sur la Figure 2 en vue d'engendrer un jeu complet de point de départ tels que 26 et 36 pour tous les balayages de type A dans ce cadran. De manière analogue, les points de départ pour les autres cadrans peuvent être engendrés sensiblement

de manière équivalente à ceux du premier cadran.

En vue de mettre en oeuvre ce modèle d'ins-

cription dans la mémoire de trame, la table de surveillance contenue dans le convertisseur de balayage 20 est adaptée de façon à comprendre une caractéristique spéciale, et un détecteur de séquence 38 est utilisé pour détecter cette caractéristique spéciale et utilise celle-ci pour mettre en état de conduction ou en état de non conduction une porte ET 40 qui commande l'écriture d'une nouvelle valeur S(k) dans la mémoire de trame 16. Un mode de réalisation particulier non limitatif d'un tel système sera maintenant décrit en référence au mode d'agencement du convertisseur de balayage dans le cas du traitement du balayage de type A, A9. La séquence initiale normale de paire d'incréments pour ce balayage de type A, en partant du pixel al, s'écrit 10, 01, 10, 10, 01, arrivant ainsi au pixel d3. Cependant, puisque ce balayage de type A ne doit pas être inscrit dans la mémoire de trame pour les

trois premiers pixels traversés, les valeurs d'incrémen-

tation Ax et Ay engendrées par le convertisseur de balayage sur cette partie du balayage de type A sont sans intérêt vis-à-vis du processus d'inscription en tant que tel. Au lieu d'engendrer les incréments prcdents Ax, Ay qui

normalement devraient être engendrés, la table de sur-

veillance du convertisseur de balayage est adaptée de façon à engendrer en premier tout les incréments 01

nécessaires pour arriver au pixel d3, sauf un, c'est-à-

dire un seul incrément 01, puis tous les incréments 10 nécessaires, c'està-dire trois de ces derniers, puis ensuite l'incrément 01 précédemment omis. De cette manière, la séquence finale de- paire d'incréments est constituée par le couple 10, 01. La séquence particulière , 01 est la caractéristique spéciale pour laquelle le détecteur de séquence 38 est spécialement adapté à la détection de celle-ci. En réponse à la séquence spéciale précitée, le détecteur de séquence rend conductrice la porte 40 par l'intermédiaire de la ligne 42. En conséquence, la valeur suivante de S(k) délivrée par le filtre récursif 26 est inscrite par l'intermédiaire de la porte 40 dans la mémoire de trame. On comprendra que cette valeur de donnée est celle correspondant à I pour le point de départ 36 du balayage de type A noté A9 dans le pixel d3 de la Figure 2. Ainsi, les contributions du balayage de type A noté A9 aux valeurs de donnée insérées dans la mémoire de trame 16 partent effectivement du point de départ correct. Suite à la reconnaissance de la séquence spéciale par le détecteur

de séquence 38, la porte 40 est nmintenueàl'état de conduc-

tion jusqu'à ce que le balayage de type A particulier considéré soit terminé de façon que chaque pixel ou zone de mémorisation au-delà du point de départ 36 reçoive

une contribution du balayage du type A noté A9.

Dans l'exemple donné précédemment, la séquence normale de paire d'incréments du balayage de type A ne comprenait aucune paire 11. Cependant, une séquence normale peut comprendre une telle paire. De manière générale, afin d'engendrer les paires finales 10, 01 en vue d'initialiser l'inscription, la table de surveillance du convertisseur de balayage 20 peut être agencée de façon qu'en vue d'atteindre chaque point de départ de pixel,tous les incréments 11 soient engendrés en premier, tous les incréments 01 sauf un étant engendrés

ensuite, puis tous les incréments 10, et finalement l'incré-

ment 01 omis, la séquence spéciale 10, 01 étant ainsi toujours engendrée de façon à commander le processus d'inscription dans la mémoire de trame pour le pixel correct.

On comprendra que d'autres modèles d'ins-

cription de points de départ que ceux illustrés en Figure 2 peuvent être prévus, modèles qui ont également pour conséquence une limitation du nombre de pixels atteints, ainsi qu'en outre le même effet d'initialisation de l'inscription au point de départ correct pour le pixel considéré.

La description précédente concerne le

fonctionnement relatif au cadran supérieur gauche de l'écran. La même table de surveillance est utilisée pour le fonctionnement dans chacun des trois autres cadrans puisque le modèle d'inscription dans ces derniers est identique à celui du premier cadran. Cependant, les adresses des pixels dans les trois autres cadrans, lesquels sont équivalents à un pixel d'adresse xl, Y, dans le cadran supérieur gauche, s'écrivent -xl, yl; -xl, -y,; et xl, -Y,, selon une séquence en sens contraire au sens trigonométrique des cadrans. Des techniques connues de l'homme de métier peuvent être utilisées pour amener les signaux d'adresses x et/ou y, selon la manière appropriée dans un cadran donné,à réaliser

une incrémentation négative en réponse à une identifi-

cation du cadran actuel à partir de la valeur du signal

représentatif de la coordonnée 3.

Par la mise en oeuvre de la technique précédemment décrite, la mémoire de trame 16 contient une valeur de donnée pour chaque adresse x, y. Dans le but d'afficher ou de visualiser l'image radar selon un format de balayage trame ou ligne, l'unité d'affichage 18 est prévue,laquelle met en oeuvre les techniques et les composants habituels tels que par exemple des moyens pour engendrer les signaux de lecture d'adresse en x, y,

lesquels sont,de manière arpropriée, directement obtenus en fonc-

tion des signaux de déflexion en x et en y du faisceau, ces signaux de lecture d'adresse étant utilisés pour adresser la mémoire de trame 16 qui délivre les valeurs de données appropriées à l'unité d'affichage 18, celles-ci étant converties de manière conventionnelle en signaux

analogiques qui sont alors utilisés pour moduler l'in-

tensité du faisceau.

La précédente description concerne le

traitement, la mémorisation et l'affichage de signaux

engendrés pendant un seul balayage de type B. En fonc-

tionnement, les signaux de balayage de type B sont reçus successivement approximativement au rythme d'un balayage de type B par seconde. Au début d'un balayage de type B, la mémoire de trame 16 contient

déjà des valeurs de données, lesquelles ont été engen-

drées précédemment. Le filtre récursif 26 fonctionnant conformément à la fonction de transfert établie par la relation déjà décrite a pour effet que la valeur de donnée pour chaque pixel contient une contribution de chacun d'un nombre limité des échantillons du plus récent balayage de type A appartenant à ce pixel. Le nombre effectif est défini par le choix pour le filtre de la valeur de la constante kl et de la résolution de sortie de la mémoire de trame 16. Si celui-ci est choisi

égal ou inférieur au nombre maximum d'opérations d'ins-

criptions de données par pixel dans la mémoire de trame ainsi qu'il a déjà été décrit en référence à la Figure 2, alors la valeur de donnée pour un pixel déterminé après chaque balayage de type B est une fonction des seuls échantillons de balayage de type A pour ce pixel pendant le balayage de type B considéré. Les informations de balayage de type B précédent ont ainsi disparues de la sortie du filtre récursif. Dans le mode de réalisation particulier ainsi décrit, puisque le nombre maximum d'opération d'inscriptions autorisées dans la mémoire de trame par balayage de type B est de quatre, les conditions précédemment décrites sont obtenues en choisissant le facteur kl du filtre récursif de manière telle que celui-ci mémorise ou effectue un intégration seulement sur au plus les quatre plus récents échantillons de balayage de type A. Ainsi, l'unité d'affichage 18 visualise seulement les informations obtenues à partir du balayage de type B le plus récent puisque ceci constitue le contenu de la mémoire

de trame 16.

Cependant, si le facteur k1 du filtre est choisi de façon que le nombre d'échantillons de balayage de type A contribuant à une valeur de donnée dans la mémoire de trame 16 soit supérieur au nombre maximum d'opérations d'inscription par balayage de type B à une adresse déterminée de la mémoire de trame, alors une valeur de donnée dans la mémoire de trame 16 contient non seulement des informations du plus récent balayage de type B, mais également des informations du balayage de type B antérieur et, le cas échéant, l'information d'un ou plusieurs balayagesde type B précédent, le nombre effectif de balayages de type B pris en compte

dépendant de la valeur exacte choisie pour le coeffi-

cient kl.

Ceci permet d'obtenir un degré de persis-

tance ajustable de l'image sur l'unité d'affichage 18, avec pour conséquence qu'une cible mobile représentée sur l'unité d'affichage 18 apparaît avec une pleine brillance dans sa position actuelle et avec une brillance progressivement décroissante dans les positions occupées pendant les balayages de type B antérieurs, successifsles plus récents. Par exemple, une cible ponctuelle qui se déplace en avant à l'intérieur de la colonne b de la Figure 2 peut apparaître avec une pleine brillance au niveau du pixel b4, une demi-brillance au niveau du pixel b3, un quart de brillance au niveau du pixel b2 et une brillance nulle c'est-à-dire une absence de brillance au niveau du pixel bl. De cette manière, les cibles se déplaçant par rapport à l'antenne, est associée

sur l'écran d'affichage une tralnée dont la direction in-

dique leur direction de mouvement relatif et dont la longueur indique la vitesse de mouvement relatif, ces deux facteurs apparaissant d'un grand intérêt pour l'utilisateur de l'équipement radar afin d'interpréter l'image obtenue

sur l'écran d'affichage.

Il faut noter que le rapport signal à bruit pour des fréquences relativement grandes peut être amélioré en augmentant le nombre maximum de fois o une zone de mémorisation de la mémoire de trame peut être inscrite pendant un balayage de type B, ceci permettant un effet de moyennage sur un nombre plus important d'échantillons de balayage de type A. D'autre part, pour une valeur donnée du facteur kl du filtre, l'amélioration du rapport signal à bruit est obtenue au détriment de tout ou partie de la persistance d'un balayage de type B à l'autre et au détriment du rapport signal à bruit des fréquences plus basses. En outre, l'amélioration précitée peut seulement être obtenue pour des pixels o des échantillons de balayage de type A supplémentaire sont disponibles pour le traitement, ce qui peut ne pas être le cas à et au

voisinage de la périphérie de l'écran o il existe sen-

siblement moins de balayage de type A par pixel qu'au voisinage du centre de l'écran. La réduction de la persistance est susceptible d'être compensée au voisinage

du centre de l'écran en augmentant le facteur ou coeffi-

cient du filtre, mais dans les zones périphériques, outre l'absence d'amélioration du rapport signal à bruit, la valeur augmentée du facteur de filtre a pour effet d'engendrer une persistance supplémentaire qui peut être excessive. Il apparaît ainsi que le nombre de pixels sur l'écran, le facteur du filtre, le degré de persistance choisi, et le rapport signal à bruit susceptible d'être

obtenu sont tous liés et, en vue d'une réalisa-

tion pratique un compromis doit être établi en tenant compte de l'importance des facteurs tels que performances et coûts dans l'application particulière considérée. On comprendra que les signaux de balayage de type A sur lesquels le système, objet de l'invention, fonctionne pour produire des valeurs de signaux en coordonnées x, y peuvent être des signaux de balayage de type A classiques tels que délivrés directement par les circuits de réception d'échos de radars ou peuvent être constitués par des signaux traités obtenus à partir de ces signaux classiques, par exemple des signaux dans lesquels le rapport signal à bruit a été amélioré en traitant conjointement une pluralité de signaux classiques de balayage de type A adjacents en vue d'obtenir un signal prétraité de balayage de type A auquel le système de l'invention est alors appliqué. La désignation "signal de balayage de type A" n'est ainsi pas limitée aux signaux

classiques délivrés par un récepteur de radar.

Claims (12)

REVENDICATIONS

1. Système pour convertir des signaux de balayage de type A en coordonnées polaires (r,e) d'une antenne rotative en données d'affichage pour représentation en zones d'affichage en coordonnées x, y, caractérisé en ce que, pour chaque signal de balaya- ge de type A, les valeurs du signal pour lesquelles

-la coordonnées r est supérieure à une valeur prédé-

terminée (28-36) contribuent aux données d'affichage

et les valeurs du signal pour lesquelles la coordon-

née r est inférieure ne contribuent pas à celles-ci, les valeurs prédéterminées de r étant différentes pour différents balalagesde type A.

2. Système selon la revendication 1, carac-

térisé en ce que les données d'affichage comprennent une valeur de donnée correspondante pour chacune des zones d'affichage, chacune des valeurs de données correspondantes comprenant des contributions d'une pluralité de valeurs du signal de balayage de type A dont les coordonnées r,8 sont très similaires et

dont les coordonnées x, y sont identiques.

3. Système selon la revendication 2, carac-

térisé en ce que les valeurs prédéterminées de r sont choisies telles que pendant un balayage élémentaire de type B, le nombre de valeurs du signal de balayage de type A contribuant à chaque donnée d'affichage

est limité à un maximum prédéterminé.

4. Système selon la revendication 3, carac-

térisé en ce que ladite pluralité de valeurs du si-

gnal de balayage de type A est supérieure en nombre audit maximum prédéterminé, les données d'affichage incluant des contributions de plus d'un balayage de type B.

5. Système selon la revendication 4, carac-

térisé en ce que chaque valeur de donnée est une fonction de sa propre valeur précédente et de la

valeur du signal de balayage de type A suivant con-

tribuant à celle-ci, ladite fonction étant choisie de façon à donner un poids plus élevé au signal de balayage de type A de contribution la plus récente et un poids moins élevé au signal de balayage de

type A de contribution la moins récente.

6. Système selon la revendication 5, carac-

térisé en ce que les valeurs de données sont des valeurs numériques, le nombre de ladite pluralité des valeurs du signal de balayage de type A étant limité.

7. Système selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que la fonction est de la forme: S(k) = S(k-1) + 1 (I(k)-S(k-1)) K1 o S(k-1) est la valeur de donnée précédente, S(k) est la valeur de donnée actuelle, I(k) est la valeur du signal de balayage de type A actuelle,

kl est une constante déterminée.

8. Système selon l'une des revendications

2 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (20, 38, 40) de reconnaissance des coordonnées r,O correspondant aux valeurs r prédéterminées pour les différents balayages de type A et d'initialisation de la contribution des valeurs du signal de balayage de type A aux valeurs de données en réponse à cette reconnaissance.

9. Système selon la revendication 8, carac-

térisé en ce que lesdits moyens comprennent (en 20) une table de surveillance, laquelle délivre un signal d'initialisation en réponse aux coordonnées r, O introduites.

10. Système selon l'une des revendications

2 à 7, caractérisé en ce que les valeurs de données

sont mémorisées dans les zones de mémorisation cor-

respondantes de moyens de mémorisation (16), lesdites

zones de mémorisation étant adressables par des si-

gnaux d'adressage en x,y, lesdits signaux d'adressage en x,y étant modifiés au cours d'un signal de balayage de type A par des signaux d'incrémentation en x et en y engendrés par un convertisseur (20) de balayage (r, 0) en balayage x, y, la valeur prédéterminée de r pour chaque balayage de type A étant introduite dans le convertisseur de balayage sous la forme d'une séquence prédéterminée de signaux d'incrémentation en x et en y qui sont engendrés lorsque les signaux

d'adressage en x, y atteignent des valeurs corres-

pondant à la valeur de r pour le balayage de type A considéré, des moyens (38) étant prévus pour détecter

l'apparition de la séquence prédéterminée et la con-

tribution des valeurs du signal de balayage de type A aux valeurs de donnée étant initialisée en réponse

à cette détection.

11. Système selon la revendication 10, carac-

térisé en ce que ladite séquence prédéterminée est précédée par des signaux d'incrémentation en x,y qui

n'entratnent pas l'établissement de signaux d'adres-

sage en x, y correspondant aux coordonnées r, O pour le balayage de type A considéré, cette séquence étant cependant suivie de signaux d'incrémentation

en x, y entraînant cet établissement.

12. Système selon l'une des revendications

précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des

moyens de visualisation ou d'affichage (18) fonction-

nant selon un balayage trame et des moyens pour délivrer aux moyens de visualisation les données

d'affichage pour la représentation en zones d'affi-

chage en coordonnées x, y des moyens de visualisation selon une séquence appropriée en fonction du balayage

trame.