NL7811654A

NL7811654A - Inrichting voor het onderdrukken van echo's van vaste doelen in een radarstelsel.

Info

Publication number: NL7811654A
Application number: NL7811654A
Authority: NL
Original assignee: Thomson Csf
Priority date: 1977-12-16
Filing date: 1978-11-28
Publication date: 1989-07-03
Also published as: FR2581198A1; US4782343A; DE2854345C1; NL186931B; FR2581198B1; NL186931C

Description

::/ ) S 1 "THOMSON-CSF", Société Anonyme volgens Frans recht, te Parijs, Frankrijk

Inrichting voor het onderdrukken van echo's van vaste doelen in een radarstelsel

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het onderdrukken van echo's van vaste doelen in een radarstelsel.

Zoals bekend hebben de in een radarstelsel ontvangen signalen betrekking op echo's van vaste doelen en op echo's van bewegende 5 doelen. In een vast opgestelde radarpost geven de echo's van vaste doelen aanleiding tot DOPPLER-frequenties die nul zijn of quasi nul. Daarentegen zijn de echo's van bewegende doelen aanleiding voor Doppler-frequenties die niet nul zijn en die evenredig zijn met de radiale snelheid van de doelen.

10 Het onderdrukken van de echo's van vaste doelen wordt bijvoorbeeld nagestreefd teneinde de echo's van bewegende doelen beter te doen uitkomen in een systeem voor het zichtbaar maken van de echo's.

Het onderdrukken van de echo's van vaste doelen wordt gewoonlijk bewerkstelligd met behulp van een Doppler-filter dat bestaat uit een banddoor-15 laatfilter voor het video-signaal. De doorlaatband van het filter ligt tussen de bovengrens van het spectrum van de echo's van vaste doelen en de ondergrens van het beeld dat is gecentreerd rondom de herhalingsfrequentie van de pulsen van het spectrum van de echo's van vaste doelen.

Het Doppler-filter kan de echo's die een lage Doppler-frequentie vertonen, 20 of echo's van vaste doelen elimineren.

In de bestaande radarsystemen, in het bijzonder in radarsystemen waarvan de zender een magnetron bevat, bedraagt de mate van onderdrukking van echo's van vaste doelen slechts in de orde van grootte van 30 tot HO dB. Aangezien het totale dynamische bereik van de signalen 25 in de orde van grootte van 60 dB bedraagt, is het gevolg dat de resten van de echo's van vaste doelen die een sterk signaal geven, zeer aanzienlijk zijn, zelfs wel 30 dB bedragen. Deze resten verstoren het zichtbaar maken van de echo's van bewegende doelen. De mate van onderdrukking is in hoofdzaak begrensd door ruis afkomstig van het uitzenden, ruis verband 781165 4"/

BAD ORIGINAL

; m 2 ί houdend met de coherentie onvolkomenheden van de verschillende schakelingen en het eigen spectrum van de signalen. Bovendien zijn bepaalde echo's van vaste doelen moeilijk te onderdrukken als gevolg van hun eigen spectrum vaarvan een gedeelte door het Doppler-filter vordt doorgelaten.

^ Voorbeelden van dergelijke echo's zijn de echo's van golven, van regen, van gebladerte en van verkeerde richtingen in de uitgezonden bundel.

Voor het onderdrukken van dergelijke resten van echo's I van vaste doelen zijn verschillende oplossingen voorgesteld.

Het gebruikmaken van een drempelschakeling vereist een I.

drempelvaarde die net even boven de amplitude van de te onderdrukken echo van een vast doel ligt. Deze oplossing vertoont het bezwaar dat de detectie van talloze echo's van bewegende doelen die op verschillende afstanden liggen van de echo van het vaste doel, vordt onderdrukt. De opzettelijke verlaging van de drempelwaarde brengt met zich mee een toe-^ name van het aantal valse alarmen.

Het gebruikmaken van een inrichting met gekwantificeerde versterking voor een aantal afstand-kanalen brengt met zich mee het progressief dempen van de echo's van vaste doelen uitgaande van een drempelwaarde, rekening houdend met de vaarden van de echo met de sterkste am-20 plitude. Elk afstand-kanaal heeft dezelfde gevoeligheid die gekoppeld is met de hoogste amplitude van de echo's, dit ten nadele van de echo's die zwakker zijn. Bovendien introduceren de versterkerinrichtingen met gekwantificeerde versterking die voorafgaand aan het Doppler-filter zijn aangebracht, bij het omschakelen storingen van voorbijgaande aard.

23 Een andere oplossing bestemt uit het gebruikmaken van een stelsel dat berust op een instelbare compressie van de dynamiek rekening houdend met de amplitude van het videosignaal in elk afstandsvlak.

Met een dergelijk stelsel kan geen gebruik worden gemaakt van een contrast-detector in de weergeefinrichting aangezien de besturing van de compressie 20 van de dynamiek als functie van de amplitude van het videosignaal voorafgaand aan het Doppler-filter niet toelaat de behandeling door de contrast-detector van de resten van echo's van vaste doelen te identificeren in een gegeven afstandsvlak en van de thermische ruis van het radar-systeem | voor een naburig vak.

23 Fig. Ia geeft ter verklaring een grafische voorstelling voor de afstandavakken van de orde n van een gegeven weer binnenkomend 7811654.

I radar-signaal, en wel van de niveaus van een echo van een vast doel met een maximale amplitude van 6o dB bij 1 v6or Doppler-filtering, van dezelfde echo van een vast doel na- Doppler-filtering bij 2 vaarbij de rest van de echo een niveau van 23 dB heeft» en van dezelfde rest van een ψ j echo van een vast doel bij 3 na een bijstelling van het niveau van deze rest in een stelsel vaarin de dynamitic vordt gecomprimeerd. De dynamiek van een stelsel vordt gedefinieerd als de verhouding van de maximale amplitude tot de minimale amplitude die van een signaal kunnen worden overgedragen. Voor een optisch weergeef stelsel ligt de dynamiek D tussen de 10 niveaus 0 en 10 dB. Ha bijstelling bevindt het niveau van de rest van de echo van het vaste doel zich op een niveau dat onder het niveau van de thermische ruis van het radar-systeem dat als referentie is genomen» ligt.

Fig. 1b stelt voor het videosignaal ten opzichte van een zelfde echo van een vast doel voor het afstandsvlak van de orde jcj n na de genoemde bijstelling en na een behandeling door de contrast-detectox en integratie achteraf die een systeem met constante vals-alaxm-verhouding vormen dat bekend is onder de Engelse afkorting CFAR. Uit fig. 1b blijkt dat een echo van een vast doel met een na Doppler-filtering gedempt hoog niveau dat onder het ruisniveau van de radar is gebracht door de inrichting 2o v001* de compressie van de dynamiek» een maximaal niveau-contrast vertoont na de integratie achteraf ten opzichte van de aangrenzende afstand-vakken. De echo van het vaste doel in het afstandsvak van de orde n levert aan de uitgang van de inrichting met constante vals-alarm-verhouding een hoog contrast-niveau dat de organen voor het benutten van het videosignaal 2^ verstoort en dat zichtbaar zal worden in het geval dat de benuttingsorga-nen een beeldscherm bevatten. Het contrast tussen twee aangrenzende af-standsvakken blijft dus niet bewaard en de resten van de echo van een vast doel aan de uitgang van een inrichting met constante vals-alarm-verhouding leveren een contrast op dat zich voordoet als een echo van een va8^ doel die niet is onderdrukt.

Een doel van de uitvinding is het tot stand brengen van een inrichting voor het onderdrukken van echo's van vaste doelen, welke inrichting niet de hierboven genoemde bezwaren heeft.

Een tweede doel van de uitvinding is het tot stand 25 brengen van een inrichting voor het onderdrukken van echo's van vaste 7811654 ί f ·!: I *» doelen met behulp van compressie van de dynamiek op een wijze die bruikbaar is in het bijzonder met een contrastdetectie-inrichting en een in- f’.

richting voor integratie achteraf of met een inrichting die verkt met constante vals-alarm-verhouding (CFAR).

' 5 De inrichting volgens de uitvinding omvat meetorganen voor het meten voorafgaand aan de Doppler-filtering van de amplitude of modulus van het videosignaal voor een aantal afstand-vakken van een zelfde binnenkomend signaal. Een besturing voor elk afstand-vak van de bijstelling

h I

van het videosignaal als functie van de amplitude met betrekking tot de 1Q verschillende afstandsvakken staat volgens de uitvinding toe een onder- ί I drukking van de resten van echo's van vaste doelen te verkrijgen vaarbij

' I

het contrast van een afstand-vak ten opzichte van een naburig vak bewaard blijft.

De inrichting volgens de uitvinding kan in elk met ^ pulsen verkend radarstelsel worden gebruikt vaar dit stelsel een inrichting voor het onderdrukken van echo's van vaste doelen door middel van Doppler-filtering bevat.

De uitvinding zal hierna worden toegelicht aan de hand van een beschrijving van een aantal uitvoeringsvoorbeelden welke beschrij-20 ·”·ηβ verwijst naar een tekening, af gezien van fig. 1a en 1b die een grafische voorstelling geven ter toelichting van de behandeling van het videosignaal in bekende inrichtingen.

Fig. 2 stelt voor een schema van de inrichting volgens de uitvinding.

25 Fig. 3 toont een uitvoeringsdetail van een schakeling voor het meten van de modulus van het videosignaal in het geVal van een analoge verwerking van het videosignaal in overeenstemming met de uitvinding.

Fig. k toont een ander uitvoeringsdetail van een schake-ling voor het kiezen van het videosignaal uit naburige afstandvakken in het geval van een analoge verwerking van het videosignaal op de wijze als j voorgesteld in fig. 2.

Fig. 5 toont een uitvoeringsvorm van een schakeling voor het meten van de modulus van het videosignaal in het geval van een digitale 25 verwerking van het videosignaal.

7811654.' 5

Fig. 6 toont een voorkeursuitvoeringsvorm van een meet-schakeling voor het neten van de modulus van het videosignaal in het geval van een digitale verwerking van dit videosignaal zoals in fig. 5 is voorgesteld.

5 Fig. 7 toont een voorkeursuitvoeringsvorm van een inrich ting volgens de uitvinding zoals getekend in fig. 2 waarbij een onderdrukking van de resten van echo's van vaste doelen wordt verkregen in het videosignaal dat aan de benuttingsorganen wordt afgegeven en waarin de contrastdetectie zonder effect blijft op de resten van echo's van vaste 10 doelen met een niveau beneden dat van de thermische ruis van het radar-stelsel.

i Fig. 8 geeft een vergelijkend overzicht van de signalen in verschillende punten van het schema dat in fig. 7 is getekend.

I Zoals blijkt uit fig. 2 omvat de inrichting voor het 15 onderdrukken van echo's van vaste doelen in een met pulsen werkend radar-stelsel dat aan de ontvangst zij de een demodulatie-orgaan 1 voor het demodu-leren van de middenfrequentie-signalen naar videosignalen bevat, alsmede een benuttingsorgaan 2, aangesloten tussen het demodulatie-orgaan 1 en het benuttingsorgaan 2 een verwerkingsorgaan 3 voor het verwerken van het on videosignaal dat bemonsteringsmiddelen voor het in afstandsvakken onder-brengen van het videosignaal, Doppler-filtermiddelen en middelen voor de coarpressie van de dynamiek van het videosignaal die een aanpassing van de amplitude van de video-signalen aan de dynamiek-karakteristieken van het benuttingsorgaan mogelijk maken. Volgene fig. 2 voeden het middenfrequent-25 signaal Σ. en een signaal j ^ welk laatste signaal ten opzichte van het middenfrequentsignaal een relatief faseverschil van 90° vertoont, respectievelijk twee fase-amplitudedetectors 100 en 101. De fase-amplitude-f detectors 100 en 101 ontvangen elk een referentie-signaal voor de demodula- w tie welk signaal vordt afgegeven door een referentiesignaalgenerator 102.

30 De fase-amplitudedetectoren 100 en 101 bewerkstelligen een demodulatie van de signalen X en j 21 van de middenfrequentie naar videosignalen.

De uitgangssignalen van de detectoren in de video-band worden elk aangeboden aan een aangepast filter 103, respectievelijk 10U.

De uit de signalen £. en j 7~ afgeleide videosignalen worden na filtering 35 aan organen afgegeven die een bemonstering in af81and-vakken bewerk- 70116547 4 Η ! 8 stelligen en die "bestaan uit snelwerkende "blokgolfvormende bemonsteraars | 8 31a respectievelijk 31b. Elke bemonsteraar 31a, 31b ontvangt kloksignalen K H die vorden geleverd door (niet getekende) radarsynchronisatieketens en I i die de bemonstering van de videosignalen door onderbrenging in een groot l I’ 5 aantal afstand-vakken met een tijdsduur C voor elk veer binnenkomend uitgezonden radar-signaal besturen. Bijvoorbeeld, maar dit is niet bepalend ... . .

voor de uitvinding, bedraagt de tijdsduur ^ 0,5 yus.

De inrichting omvat enerzijds, in serie aangesloten met de bemonsteraar 31a, Doppler-filterorganen 32 en organen 33 voor compressie 10 van de dynamiek, en anderzijds meetorganen 3h die voorafgaand aan de

Doppler-filterorganen de amplitude van de videosignalen meten voor tenminste twee afstand-vakken van een zelfde veer binnen gekomen uitgezonden radarsignaal, alsmede besturingsai ddden 35 voor de organen voor het comprimeren van de dynamiek als functie van de gemeten amplitude-vaarden. De 15 middelen voor de compressie van de dynamiek leveren het videosignaal af aan het benuttingsorgaan 2.

De middelen 33 voor de compressie van de dynamiek bestaan bijvoorbeeld, maar niet bepalend voor de uitvinding, in het geval van een ververking langs analoge veg van het videosignaal uit een verster-j 20 ^er instelbare gekwantificeerde versterking of uit een versterker die is aangesloten in cascade met een drempelverlagingsketen ("ébaseur" "verlaging"). Het benuttingsorgaan 2 omvat bijvoorbeeld een beeldscherm.

De besturing van de middelen 33 voor compressie van de dynamiek wordt bewerkstelligd door tussenkomst van een "niet getekende" vertragingsketen 25 ^-e een coapensatie kan geven van de vertragingstijd die is veroorzaakt door de meting en de besturing.

De werking van de in fig. 2 voorgestelde inrichting is als volgt: t na bemonstering van de videosignalen Σ- en j Σ- leveren 30 de Doppler-filterorganen 32 aan de middelen 33 voor compressie van de dynamiek het video-signaal dat niet meer dan de resten van echo's voor vaste doelen bevat als gevolg van de Doppler-filtering. De meetorganen 31» voor het meten van de amplitude van de video-sign alen maken een vergelijkende meting mogelijk voor elk van de afstandvakken die in elk terugge-35 keerd uitgezonden signaal zijn bepaald, en wel van de modulus van het video- 7811654.

; I

7 ’ f; signaal in tenminste één afstandsvak dat in de buurt ligt van een gegeven | afstandvak. De meetorganen 3l* voor het meten van de modulus van het video signaal leveren een besturingssignaal aan de middelen 33 tot compressie van de dynamiek die de versterkingsfactor van de versterker met instelbare 5 gekwantificeerde versterking kunnen instellen, of de drempelwaarde van het drempelverlagingsorgaan dat de middelen 33 tot compressie van de dynamiek vormt, rekening houdend met de relatieve waarde van de amplitude van het video-signaal in een afstand-vak ten opzichte van de amplitude van dit signaal in een naburig afstands-vak. Het relatieve contrast tussen 10 twee naburige afstands-vakken wordt aldus bewaard in het benuttingsorgaan voor het benutten van het video-signaal.

I Bij wijze van voorbeeld, maar niet bepalend voor de uit- ( vinding, wordt de compressie van de dynamiek van het video-signaal door de volgende operatie bepaald:

15 Tabel A

Niveau van het video-signaal Verandering van de verster- YL v66r compressie van de king van de middelen tot dynamiek compressie van de dynamiek

f __________of tot bijstelling, Δ, G

2Q 0 tot 30 dB 0 dB

30 tot 36 dB - 6 dB

36 tot 1*2 dB - 12 dB

1*2 tot 1*8 dB - 18 dB

1*8 tot 5l* dB - 21+ dB

25 5l* tot 60 dB_- 30 dB_

Bij wijze van voorbeeld laat een vergelijkende tabel B zien dat in het geval van een compressie van de dynamiek onder een be- sturing uitgaande van de amplitude van het videosignaal van een enkel afstand-vakje het relatieve contrast tussen aren naast elkaar gelegen 30 afstandsvakjee diepgaand is gewijzigd ten opzichte van het relatieve contrast v86r de compressie van de dynamiek. Daarentegen blijft dit zelfde relatieve contrast bewaard wanneer volgens de uitvinding de besturing van de compressie van de dynamiek wordt bewerkstelligd uitgaande van de relatieve amplitude van het videosignaal in een gegeven afstand-vak ten opzichte ^ 35 van de amplitude van het videosignaal in één of meer naburige af stands- 7811654:

* J

' 8 vakken.

In een uitvoeringsvoorbeeld vordt de bijstelling van de | < versterkingsfactor Λ G voor tvee naast elkaar gelegen afstands-vakken bepaald door het signaal met de grootste amplitude dat in de middelen I < 5 33 voor de compressie van de dynamiek de veranderingen van de versterkingsfactor ΔG bepaalt die in tabel A zijn gegeven. Tabel B vaarbij het relatieve contrast tussen tvee naast elkaar gelegen afstands-vakken is gedefinieerd als het verschil tussen de sterktes in dB van de videosignalen van een afstande-vak van de orde n met bijvoorbeeld het videosignaal in 10 een naast gelegen afstands-vak met de hogere orde n + 1, geeft een voorbeeld van de sterkte van het videosignaal voor de afstand-vakken n-2, n-1, i : ij η. n + 1, n + 2 vaarin de amplitude van het videosignaal respectievelijk de vaarden 0 dB» 29 dB, 55 dB, 1*0 dB en 0 dB heeft» De bijstelling of verandering van de versterkingsfactor die vordt toegepast op de middelen 15 33 voor de compressie van de dynamiek, is als is aangegeven in tabel A, j enerzijds in het geval van een bijstelling per onafhankelijk afstands-vak (tabel B) en anderzijds in het geval van een bijstelling voor elk afstands- ! , vak, rekening houdend met de relatieve vaarde van de amplitude van het i . videosignaal ten opzichte van de amplitude van het videosignaal in een 20 naast gelegen afstandsvak (tabel C).

Tabel B

ί t Orde van de af- Amplitude van Bijstelling per Relatief Relatief standsvakken het videosig- onafhankelijk contrast contrast naai afstandsvak v66r bij- na bij- 25 ______ G_vulling_vulling

n - 2 0 dB 0 dB 29 dB 29 dB

n - 1 29 dB 0 dB 26 dB - 1* dB

n 55 dB - 39 dB - 15 dB + 3 dB

n + 1 1*0 dB - 12 dB - 1*0 dB - 28 dB

30 n + 2_0 dB_Q dB_ ï' 7811654? I --.

9

Tabel C

Orde van de Amplitude van Relatieve vaar- Relatief Relatief afstandsvak- videosignaal de van bijstel- contrast contrast n& ken ling ^ G v66r bij- bijvul- 5 _stelling ling_

n - 2 0 dB 0 dB 29 dB 29 dB

n - 1 29 dB - 30 dB 26 dB 26 dB

n 55 dB - 30 dB - 15 dB - 15 dB

j n + 1 _bO dB_- 12 dB_- bO dB - 1*0 dB

110 Uit het gegeven voorbeeld blijkt dat in het geval van een bijstelling per onafhankelijk afstands-vak het relatieve contrast van het videosignaal diepgaand is gewijzigd ten opzichte van het relatieve contrast van de videosignalen voorafgaand aan de compressie van de dynamiek, terwijl in het geval van een bijstelling met de inrichting volgens ? 15 de uitvinding, zoals blijkt uit tabel C, het relatieve contrast althans nagenoeg bewaard blijft.

De bijstelling van de versterkingsfactor van de middelen 33 voor compressie van de dynamiek, rekening houdend met de relatieve vaarde van de amplitude van het videosignaal in een afstandsvak ten op-20 zichte van de amplitude van het videosignaal in verscheidene naast gelegen of naburige afstandsvakken of ten opzichte van de amplitude van een lineaire combinatie van de amplitudes van het videosignaal in deze naast gelegen of naburige afstands-vakken en vel voor elk afstands-vak van de orde n, ligt binnen het bereik van de uitvinding waarbij dus een optimalisering 25 van het relatieve contrast tussen naburige afstandsvakken wordt verkregen.

In de uitvoeringsvorm volgens fig. 3 in het geval van een op analoge wijze verwerken van het videosignaal omvatten de middelen 3b voor het meten van de modulus van het videosignaal ^ , gevoed door de signalen X en j X die bijvoorbeeld worden geleverd door de blok-30 vormende bemonsteraars 31a en 31b, een wegingsorgaan 3b 1 en een tekenlogika-keten 3b2. Het wegingsorgaan levert uitgaande van de bemonsterde en in een geheugen ondergebrachte analoge gegevens X en j de acht gegevens + <5*^,+ <o~2* — 6" 3» ± i*» velk* gegevens respectievelijk devol- gende grootheden voorstellen: 35 Cf 1 « 0,bl XI ♦ j X )“ * ( Σ. ♦ 0,bl j XL ); G"^ * ( X. - 0,b1 j^ 7611654.

10 <ru = (o,Uil - j ).

De tekenlogika-keten 3U2 voor de signalen Σ + j Σ. i Έ. - j Σ » j Σ. en Σ maakt uitgaande van de tekens van deze signalen het besturen van een analoog verkende multiplexer 3U3 mogelijk die vordt 5 gevoed met de signalen + + <T^, + <f 3 en ♦ O'j,. De multi plexer 3U3 levert een signaal op dat de modulus van het videosignaal Σ. voorstelt. De modulus van het videosignaal voor elk afstandsvak vordt door de multiplexer 3U3 geleverd aan een hulpgeheugen 3UU dat nog vordt bestuurd door de bemonsteringsbesturingsaignalen H die vorden opgewekt door de 10 radarsynchronisatieketens. Het hulpgeheugen 3UU levert voor elke radarpuls-reeks met een vertraagde pulsreeks ten opzichte van de beschouwde uitgezonden pulsreeks bijvoorbeeld de signalen Σ n» X.n Σ- n + p d*e representatief zijn voor de modulus van het videosignaal, van het afstandsvak van de orde n, respectievelijk van de afstandsvakken die daarnaast 15 liggen of althans in de buurt daarvan . Het hulpgeheugen 1U3 bestaat bijvoorbeeld uit een met de transfer van lading verkend register.

De signalen 'Σ. · Σ. , Σ. ^ vorden vanuit de η n — p n ♦ p middelen 3U voor de compressie van de dynamiek doorgegeven aan de be-sturingsmiddelen 35.

20 Volgens fig. U omvatten de besturingsmiddelen 35 bij wijze van niet beperkend voorbeeld een different!aalversterker 351 waarvan de ingangen bij gebruik als verschilversterker respectievelijk vorden gevoed met het videosignaal Σ- uit het afstandvak met de orde n, en met n een referentie-videosignaal^ dat een gewogen lineaire combinatie voor-25 stelt van de amplitudes van de videosignalen Σ n ^, Σ n + p de naastgelegen vakken of althans naburige vakken van het vak mét de orde n.

Het signaalΣ vordt geleverd door een rekenorgaan 350 dat hetzij een eerste vergelijking van de niveaus van de videosignalen Σ n Σ _ + _ bewerkstelligt en van de binnenkomende signalen het signaal met 30 de grootste amplitude doorgeeft, of anders een gewogen gemiddelde van de vaarden van deze signalen. De differentiaalversterker 351 bestuurt een bistabiele kipschakeling 352 die het besturen van schakelaars 353, 351* vanuit de complementaire uitgangen Q, ξ mogelijk maakt. De schakelaars 353, 351* zijn bijvoorbeeld veld-effecttransistoren. De door de signalen 35 Σ n en Σ gevoede schakelaars kunnen van de signalen 5 ^ en T het 7811654Γ ii j; i ; ; signaal met de grootste amplitude doorgeven aan het orgaan 33 voor de compressie van de dynamiek. Het uitlezen van het hulpgeheugen 3*ώ in het ritme van de bemonstering in de afstandvakken maakt het mogelijk de bijstelling Λ. G van de versterkingsfactor van het orgaan voor de com-5 pressie van de dynamiek gedurende de tijdsduur van elk afstandvak dienovereenkomstig te handhaven.

} In een bepaalde uitvoeringsvorm met betrekking tot een I digitale verwerking van het videosignaal die in fig. 5 is voorgesteld» I omvatten de middelen voor het meten van de modulus van het videosignaal ! 10 een analoog/digitaal-omsetter 3*H respectievelijk 3^2 voor de videosigna- ii * I len 21 en j2- . De analoog/digi taal-omzetter 3^1 levert de videosignalen in digitale vorm aan het Doppler-filterorgaan 32. In dit geval bestaat het Doppler-filterorgaan 32 uit een digitaal Doppler-filter. Derge- I lijke digitale filters zijn de vakman bekend. Bijvoorbeeld kunnen de 15 digitale filters bestaan uit een digitaalfilter dat bekend is onder de naam van "filter met dubbele annulering" in de techniek van de digitale filtering. Elke inrichting voor digitale filtering door enkelvoudige of meervoudige annulering of gebruikmakend van de verschillende technieken voor digitale filtering dat de karakteristiek van het gezochte filter 20 volgt» valt binnen het kader van de uitvinding. Volgens de in fig. 5 voorgestelde uitvoeringsvorm omvat het orgaan voor het meten van de modulus van het videosignaal Σ1 ook nog een transcoderingsinrichting 3^3. De transcoderingsinrichting 3^3 ontvangt gegevens in digitale vorm met betrekking tot de videosignalen Σ en j Σ. uit de analoog/digitaalomzetters 25 31* 1 en 3U2 en levert het gegeven M in digitale vorm dat betrekking heeft op de modulus van het videosignaal. De transcoderingsinrichting bestaat bijvoorbeeld uit een dood geheugen dat vordt aangesproken door de digitale gegevens die worden geleverd door respectievelijk de analoog/digitaal-omzetter 3kl en de analoog/digit aal-omzetter 3^2.

30 In het geval dat de pulsherhalingsfrequentie van het uitgezonden radarsignaal zeer veel hoger is dan de Doppler-frequenties en dan de frequenties van het spectrum van de echo's van de grond en van de doelen in het geval van bewegende doelen met een zeer geringe radiale snelheid ten opzichte van het radar-stelsel, met het meten van de modulus 35 van het videosignaal bewerkstelligt uitgaande van het ene videosignaal 78116547 1,. f* Λ>

; I

12 21 of j X in het enige kanaal dat bij de Doppler-verwerking wordt benut.

De besturing van de compressie van de dynamiek wordt dan bewerkstelligd op dezelfde wijze uitgaande van het meten van de modulus van het videosignaal .

5 De analoog/digitaal-omzettere 3**1 en 3^2 zijn bij voorkeur analoog/digitaal-omzettere die voor elk afstandsvak de totale dynamiek van het videosignaal dat wordt geleverd door de aaplitude-fase-detectoren kunnen verwerken, dus een dynamiek van 60 dB, en die dienovereenkomstig een capaciteit voor het cmzetten van informatie in 10 digitale 10 informatie-bits + een tekenbit moeten bezitten.

Fig. 6 geeft een voorkeursuitvoeringsvoorbeeld van een analoog/digitaal-omzetter die de hiervoor vermelde prestatie levert.

De analoog/digitaal-omzetter die in fig. 6 is getekend, kan worden gebruikt onder de omstandigheden waarbij een bewakingsradar-stelsel werkt, waarin 15 de modulus van het om te zetten videosignaal langzaam verandert van de ene pulsreeks naar de volgende ten opzichte van dezelfde verandering mn de modulus van het videosignaal bij de omzet-frequentie, waarbij de relatieve verandering bijvoorbeeld een verhouding van 1 tot 500 kan bereiken.

Volgens fig. 6 omvat het orgaan voor het meten van de 20 modulus van de videosignalen X en jX in cascade in de voor deze signalen aanwezige kanalen respectievelijk een analoog werkende verzwakker 3^10, respectievelijk 3^20, die wordt gevoed door de blokkerende bemoneteraar 31a, respectievelijk 31b, een analoog-digitaalomzetter 3^11, respectievelijk 3*»21, en een digitale verzwakker met instelbare versterkingsfactor 3*» 12, 25 respectievelijk 3^22. De twee analoog/digitaalomzetters hebben beide een nozmale omzet-capaciteit van zeven bits + een tekenbit. De twee digitale verzwakkers spreken de transooderingsinrichting 3*»3 aan die hiervoor is ontschreven. De transcoderingsinrichting 3^3 levert de modulus M van het videosignaal in digitale vorm. Dit signaal wordt ook gebruikt voor de 30 besturing van de verzwakking die door de digitale verzwakkers 3*»12, 3^22 en de analoge verzwakkers 3*t10, 3^20 wordt bewerkt. De digitale verzwakker bestaat bijvoorbeeld uit een binaire verzwakker die werkt met verschuiving van bits. De analoog werkende verzwakkers bestaan uit versterkers met instelbare veraterkingsfactor. De besturingvan de verster-35 kingsfaetor van de versterkers met instelbare versterkingsfactor wordt 7811654:

Ij; * v*-v ">* ! ? Γ bewerkstelligd uitgaande van het digitale signaal M dat de modulus van het videosignaal voorstelt, waarbij de besturing van de analoog verkende ver-I zwakker rechtstreeks uitgaande van de digitale signalen wordt uitgevoerd.

I De besturing van de verzwakking van de analoog verkende verzvakkers en 5 van de digitaal werkende verzvakkers wordt uitgevoerd met tussenkomst van een vertragingsketen 3U13 die een vertragingstijd introduceert die gelijk is aan één pulsreeks zoals die wordt uitgezonden door het radar-stelsel, zodat de tijd die is gemoeid met het doorlopen van de analoog/digitaal-omzettere geen rol speelt. De modulus van de signalen die in elk afstandvak |10 worden gemeten voor een gegeven pulsreeks, wordt gebruikt voor een centre- ring van het bereik van de analoog/digitaal-omzetting.

De transcoderingsinrichting 3^3 omvat in een bepaald uitvoeringsvoorbeeld een hulpgeheugen waarin de informatie met betrekking tot de amplitude van de signalen in twee afstandvakken van een zelfde Ί5 pulsreeks kan worden vastgelegd. Het hulpgeheugen geeft de infozmatie met betrekking tot de amplitude van de afstandvakken door aan het besturings- orgaan 35 dat middelen bevat voor de selectie van het signaal met de grootste amplitude. Deze selectiemiddelen bestaan bijvoorbeeld uit een logische keten die het detecteren en het in digitale vorm doorgeven van nn het signaal dat het informatiebit van de hoogste orde bevat in het geval in de informatie/binaire vorm wordt omgezet, mogelijk maakt.

Het orgaan 33 voor de compressie van de dynamiek is in het geval van een uitvoering van de inrichting zoals in fig. 6 is weergegeven, opgebouvd uit een binaire verzwakker waarbij het achterwege laten 2$ van een bit in de doorgegeven informatie overeenkomt met een verzwakking die evenredig is met de orde van het weggelaten bit. De werking van de in V fig. 6 voorgestelde inrichting is als volgt: 1 De op analoge en op digitale wijze werkende verzvakkers verken tegelijkertijd, maar in tegengestelde zin, dat vil zeggen dat elke 20 verzwakking met een factor 2, H, 8 of 16 van de analoog verkende ver- zvakker wordt gecompenseerd door een verschuiving in de digitale verzwakker naar bits met een groter gewicht over 1, respectievelijk 2, 3 of k bits. Hierdoor wordt de capaciteit van zeven bits plus een tekenbit van de analoog/ digitaal-omzetter uitgebreid tot een capaciteit van 11 bits plus een teken- 35781165*r

Ik bit voor vat betreft de dynamiek van de omzetting. Het scheidend vermogen en de lineariteit in de orde van van de omzetterinrichting blijft dus bewaard hetgeen de latere behandeling door Doppler-filtering van het videosignaal en het besturen van de bijstelling door de besturing van het 5 orgaan 33 voor compressie van de dynamiek door het signaal M mogelijk maakt.

Volgens de in fig. 7 voorgestelde voorkeursuitvoering omvatten de middelen voor het verwerken van het videosignaal bovendien middelen 36 voor het opwekken van een ruissignaal met een niveau dat ge-10 lijk is voor elk afstandvak van orde en dat wordt beschouwd en voor de naburige afstandvakken wanneer het benuttingsorgaan 2 van het videosignaal ’ een contrast-detector bevat. Een met de contrast-detector verbonden y stelsel voor integratie achteraf bewerkstelligt, zoals ook reeds eerder is i gesteld, een maximaal contrast-niveau voor een afstandsvak van orde en 15 waarvan het niveau van het videosignaal dat bestaat uit.een rest van een echo van een vast doel, lager ligt dan het ruisniveau van het radar-stelsel. De toevoeging van een ruissignaal voorafgaand aan de contrast-detector j bij de middelen 2 voor het zichtbaar maken, maakt het mogelijk zonder merk baar af te doen aan de zichtbaarheidsfactor van het radarstelsel deze 2Q resten van een echo van een stilstaand doel te maskeren. Het voor alle afstandvakken toegevoegde ruissignaal bestaat uit ruis van het gauss-type waarvan de gemiddelde waarde nul is. Het ruissignaal heeft in elk van de afstandvakken in de buurt van het afstandvak van orde n en in het afstands-vak van orde n hetzelfde niveau, maar is in elk van de vakken onafhankelijk 2^ van het ruissignaal in de andere. Het ruisniveau dat wordt toegevoegd,

Sis voldoende on de resten van echo's van vaste doelen te maskeren, maar het is zo laag mogelijk teneinde niet merkbaar de zichtbaarheidBfactor van het radarstelsel te bederven.

Fig. 8 geeft bij 8a, 8b, 8c, 8d en 8e de signalen die 30 respectievelijk optreden a) bij de uitgang van het aangepaste filter, b) bij de uitgang van het Doppler-filter, c) bij de uitgang van de contrast· detector na integratie achteraf, maar zonder toevoeging van een ruissig-naal, d) bij de uitgang van het Doppler-filter en e) bij de uitgang van de contrast-detector met toevoeging van ruis, en wel respectievelijk in 35 het geval van een echo A van één enkel vast doel en in het geval van een 7Θ11654.

' 't

Claims

1. Inrichting voor het onderdrukken van de echo's van vaste doelen van een radar-stelsel dat met pulsen werkt, welke inrichting aan de ontvangstzijde middelen voor het demoduleren van de signalen met 25 midden-frequentie naar videosignalen, middelen voor het benutten van de videosignalen en middelen voor het verwerken van de videosignalen die zijn 7811654. opgenomen tussen de demodulatie-middelen en de benuttingsmiddelen, omvat, vaartij de ververkingsmiddelen omvatten, in serie aangesloten aan organen voor het uitvoeren van een bemonstering in afstandvakken, Doppler-filter-organen en organen voor de compressir van de dynamiek van het videosig-^ naai omvatten, met het kenmerk, dat de inrichting verder omvat meetmiddelen voor het meten van de amplitude van de videosignalen v66r de Doppler-filterorganen, voor tenminste tvee afstandvakken van een zelfde uitgezonden pulsreeks, omvat, alsmede besturingsmiddelen voor het besturen van de middelen voor de compressie van de dynamiek als functie van de gemeten am-10 plitudes.

2. Inrichting voor het onderdrukken van de echo's van vaste doelen in een met pulsen verkend radarstelsel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de bes turingsmi ddelen voor het besturen van de middelen voor de compressie van de dynamiek omvatten: - middelen voor het berekenen van een referentie-video-signaal dat een gevogen lineaire combinatie voorstelt van de amplitudes van de videosignalen van naburige afstandvakken nabij elk afstandvak met het ordegetal n, en - middelen voor het kiezen van elk afstandvak met orde-20 eetal n van het videosignaal met de grootste amplitude in vergelijking ' met het referentie-videosignaal

3. Inrichting voor het onderdrukken van de echo's-mui vaste doelen in een met pulsen verkend radarstelsel volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de middelen ter besturing van de middelen voor de com-25 pressie van de dynamiek omvatten vergelijkingsmiddelen voor elk afstands-vak van ordegetal n van de amplitude van het videosignaal van het vak van ordegetal n met een naastgelegen afstandvak, alsmede middelen voor het kiezen van het videosignaal met de grootste amplitude. | U. Inrichting voor het onderdrukken van de echo's van 20 vaste doelen in een met pulsen verkend radar-stelsel volgens één van de i voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat de middelen voor de compressie !van de dynamiek bestaat uit een versterker met een instelbare gekvantifi-ceerde versterkingsfactor. .. 5. Inrichting voor het onderdrukken van de echo's van y 35 vaste doelen van een radar-stelsel dat met pulsen verkt, volgens conclusie 7911654· 11, 2 of 3* net het kenmerk, dat de middelen voor het meten van de amplitude van het videosignaal middelen omvatten voor een analoog/digitaal-omzetting welke middelen de informatie leveren met betrekking tot de amplitude van de videosignalen in digitale vorm.

6. Inrichting voor het onderdrukken van de echo's van I vaste doelen in een radar-stelsel dat met pulsen werkt, volgens conclusie 5, met het kenmerk» dat de middelen voor het meten van de amplitude trans-coderingemiddelen omvatten die bestaan uit een geprogrammeerd dood geheugen dat de informaties ontvangt met betrekking tot de amplitude van de 10 videosignalen in digitale vorm en dat rechtstreeks de informaties door-r geeft met betrekking tot de modulus van het videosignaal.

7· Inrichting voor het onderdrukken van de echo's van vaste doelen in een radarstelsel, volgens conclusie 5, met het kenmerk. Idat de middelen voor het meten van de amplitude in cascade-schakeling in ' !·: 15 elk kanaal van de videosignalen *> en j y een analoogverkende verzvakker omvatten, alsmede een analoog/digitaalomzetter en een digitale verzvakker met instelbare versterkingsfactor, waarbij de analoog verkende verzvakker en de digitaal verkende verzvakker aan een besturingsingang informatie i· ontvangen met betrekking tot de amplitude van de signalen welke informatie 2. foor fo transcoderingsmiddelen wordt geleverd.

8. Inrichting voor het onderdrukken van de echo's van I vaste doelen in een radar-stelsel dat met pulsen werkt, volgens conclusie T ’ met het kenmerk, dat de transcoderingsmiddelen omvatten een geprogram- meerd dood geheugen en een hulpgeheugen waarin de informatie met betrek-’ 25 king tot de amplitude van de signalen in twee afstandsvakken van een zelfde pulsreeke kunnen worden bewerkt, waarbij het hulpgeheugen dé informatie I levert met betrekking tot de amplitude van de signalen in de genoemde af standsvakken aan de middelen voor het kiezen van het signaal met de grootste amplitude. ... 30 9· Inrichting voor het onderdrukken van de echo's van vaste doelen in een radar-stelsel dat met pulsen verkt, volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de middelen voor het kiezen van het signaal met de grootste amplitude en de middelen voor het besturen van de middelen voor j|; de compressie van de dynamiek een vertragingsketen bevatten die een tijd-I 35 compensatie kan geven voor de vertragingstijd die het gevolg is van het I meten en van het besturen. j 4 7811654- \ .

10. Inrichting voor het onderdrukken van echo's voor vaste doelen in een radar-stelsel dat met pulsen werkt, volgens één van de voorafgaande conclusies» met het kenmerk, dat de middelen voor het be- 2 nutten van de videosignalen een contrast-detector omvatten, dat de inrichting bovendien middelen omvat voor het opwekken voorafgaand aan de contrast-detector van ruissignalen met een niveau dat identiek is in elk afstands-vak, waarbij de ruissignalen voor de afstandsvakken van een zelfde puls-reeks waarvoor de meting van de amplitude wordt uitgevoerd, onafhankelijk 1Q zijn en geen korrelatie vertonen.

11. Inrichting voor het onderdrukken van de echo's voor vaste doelen in een radar-stelsel dat met pulsen werkt, volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat in het geval van het meten van de amplitude van de signalen in twee naast elkaar gelegen afstandsvakken, de middelen voor 1^ het opwekken van de ruissignalen bestaan uit twee ruisgeneratoren die een ruissignaal afgeven, respectievelijk voor de afstandvakken met even orde-getal en voor de afstandvakken met oneven ordegetal.

12. Bewakings-radarstelsel dat met pulsen werkt, omvattende een inrichting voor het onderdrukken van de echo's voortraste doelen 2q volgens één van de voorafgaande conclusies. 7811654.