PL100423B1 - Sposob cyfrowej obrobki sygnalu,zwlaszcza radarowego - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób cyfrowej obróbki sygnalu,. zwlaszcza radarowego, wykorzy¬ stywany do automatycznego wykrywania i okres¬ lania wspólrzednych zadanych poziomów sygnalu i selekcji grup tych poziomów na klasy wymia¬ rowe.

Znany jest z opisu patentowego Wielkiej Bry tanii nr 1337 966 sposób cyfrowej obróbki sygna¬ lu, w którym sygnal przedstawiony w postaci cyf¬ rowej we wspólrzednych biegunowych katowo-od- leglosciowych analizuje sie szeregowo na wspól¬ rzednej odleglosciowej oraz katowej. Dla kazdego przedzialu odleglosci rejestruje sie w pamieci in¬ formacje o pojawieniu sie zadanego poziomu syg¬ nalu w kolejnych przedzialach katowych. Po czym zlicza szeregowo rozleglosc katowa poszczególnych grup zadanych poziomów sygnalu i selekcjonuje wedlug wymiarów. Nastepnie dla kazdej z wy¬ selekcjonowanych grup wyznacza sie odpowiada¬ jaca jej srednia wspólrzedna katowo-odlegloscio¬ wa. Sposób ten wymaga stosowania wielobitowej komórki pamieci dla kazdego przedzialu odleglosci, a takze skomplikowanych i szybko dzialajacych ukladów sterowania oraz przetwarzania. Ponadto konieczne jest uzycie dodatkowej pamieci wartos¬ ci granicznych podzialu obiektów na klasy wy¬ miarowe w funkcji odleglosci.

Wedlug wynalazku poziomy wejsciowego sygnalu cyfrowego rejestruje sie w pamieci cyfrowej w przedzialach wspólrzednych katowo-odlegloscio- wych, które dzieli sie na strefy o róznej rozdziel¬ czosci katowej, przy czym korzystnie rozdzielczosc ta maleje wraz ze zmniejszaniem sie wspólrzed¬ nej odleglosciowej. Nastepnie przeprowadza sie po¬ miar rozleglosci katowej grup zadanych poziomów zarejestrowanego sygnalu i selekcje grup przez po¬ dzial na klasy wymiarowe. Z kolei wspólrzedne katowo-odleglosciowe oblicza sie tylko dla tej gru¬ py zadanych poziomów zarejestrowanego sygnalu, której rozleglosc katowa jest symetrycznie rozlo¬ zona wzgledem zadanej wspólrzednej katowej pa¬ mieci cyfrowej, a zwlaszcza wzgledem wspólrzed¬ nej katowej odpowiadajacej sredniej wspólrzednej katowej pamieci cyfrowej, przy czym wspólrzedna ta zmienia sie w kolejnych cyklach analizy.

Sposób wedlug wynalazku, ze wzgledu na za¬ stosowanie podzialu wspólrzednych katowo-odle- glosciowych na strefy o róznej rozdzielczosci kato¬ wej, pozwala na stosowanie pamieci zawierajacej rejestry przesuwne. Natomiast analiza sygnalu od¬ znacza sie prostota, umozliwiajaca uzyskanie duzej rozdzielczosci katowej i odleglosciowej przy zasto¬ sowaniu w konstrukcji realizujacej sposób elemen¬ tów logicznych o standardowej predkosci.

Sposób cyfrowej obróbki sygnalu zostanie blizej wyjasniony w przykladzie wykonania dla obróbki sygnalu radarowego.

Realizacja sposobu przebiega dla zakresu obser¬ wacji radaru od 0,2 do 12 Mm i rozdzielczosci od¬ leglosci równej 10 bitów. Sygnal wizyjny z radaru 100 423100 423 jest dwustanowy w stosunku do zadanego progu.

Predkosc obrotowa anteny radaru wynosi n=25 obrotów na minute, a czestotliwosc powtarzania impulsów f—2 kHz. Obiekty o wymiarach linio¬ wych wzdluz wspólrzednej katowej wiekszych od okolo 400 m selekcjonuje sie jako lad, natomiast o wymiarach mniejszych — jako obiekty plywaja¬ ce. Do rejestracji sygnalów wykorzystuje sie pa¬ miec zawierajaca 32 rejestry przesuwne o 1024 bi¬ tach, co jest konieczne dla uzyskania zadanej roz¬ dzielczosci odleglosciowej. W takich warunkach zakres obserwacji dzieli sie na szesc stref o para¬ metrach przedstawionych w tabeli.

Zmiane rozdzielczosci katowej uzyskuje sie przez wielokrotny — zgodny z liczba powtórzen k inna dla kazdej etrefy — zapis informacji do tego sa¬ mego rejestru wraz z operacjami logicznymi, jakie wykonuje sie na jego poprzedniej zawartosci. Dzie¬ ki zastosowaniu rozdzielczosci katowej odwrotnie proporcjonalnej do zakresu odleglosci uzyskuje sie takie cechy zobrazowania sygnalu, jak rozmiar i rozdzielczosc liniowa wzdluz wspólrzednej kato¬ wej pamieci prawie stale i jednakowe dla wszy¬ stkich stref, a ksztalt przedzialów wspólrzednych, niezaleznie od odleglosci — prawie kwadratowy, ze wzgledu na równosc sredniej rodzielczosci li¬ niowej wzdluz wspólrzednej katowej i wspólrzed¬ nej odleglosciowej. Dla uzyskania szerokosci linio¬ wej pamieci rzedu 500 m, z jednoczesnym zacho- zobrazowania radarowego, czyli okolo l°/o po¬ wierzchni zakresu obserwacji, poddaje sie analizie równolegle dla wspólrzednej katowej o 32: bitach" i szeregowo dla wspólrzednej odleglosciowej o 1024 bitach.

Analiza polega na pomiarze rozleglosci katowej obiektów zobrazowanych sygnalem wzdluz wspól¬ rzednej odleglosciowej, przy czym obiekt zostanie zaklasyfikowany jako lad, gdy jego rozleglosc ka¬ towa sygnalu jest równa szerokosci katowej pa¬ mieci. Gdy rozleglosc katowa sygnalu odpowiada¬ jacego obiektowi jest mniejsza od szerokosci kato¬ wej pamieci, to poddaje sie badaniu jego rozleg- glosc katowa wzgledem sredniej wspólrzednej ka¬ towej pamietanego fragmentu zobrazowania w an- lizowanej strefie odleglosciowej, zmieniajacej sie w kolejnych fazach analizy. Przy czym sygnal wy¬ krycia obiektu generuje sie tylko w przypadku, gdy rozleglosc katowa jego zobrazowania jest sy¬ metryczna wzgledem sredniej wspólrzednej kato¬ wej badanej strefy odleglosciowej pamieci. W ten sposób srednia wspólrzedna katowa analizowanej strefy odleglosciowej jest jednoczesnie srednia wspólrzedna katowa wykrytego obiektu, przy czym obiekt jest wykryty tylko jednokrotnie w czasie jednego obrotu anteny. Jego wspólrzedna odleglo¬ sciowa okresla sie konwencjonalnie na podstawie wspólrzednej odleglosciowej jego polozenia w pa¬ mieci.

Tabela Nu¬ mer stref 1 I 11 III IV V VI Zakres obser¬ wacji Mm 2 0,1875—0,375 0,375—0,7^ 0,75—1,5 1,5—3 3—6 6—12 Graniczne numery bitów R 3 16—31 32—63 64^127 128—255 256—511 512—1023 Liczba powtó¬ rzen 4 32 16 8 4 2 1 Rozdziel¬ czosc ka¬ towa 2,4° i,2° - 0,6° 0,3° 0,15° 0,075° Szerokosc katowa pamieci 6 76,8° 38,4° 19,2° 9,6° 4,8° 2,4° Rozmiar liniowy pamieci wzdluz wspólrzed¬ nej kato¬ wej 7 465—931 m 465—931 m 465—931 m 465—931 m 465—931 m 465—931 m Rozdzielczosc liniowa pamieci wzdluz wspólrzednej katowej 8 14,5—29,1 m 14,5—29,1 m 14,5—29,1 m 14,5^29,1 m 14,5^29,1 m 14,5—29,1 m odleglosci 9 21,7 m 21,7 m 21,7 m 21,7 m 21,7 m 21,7 m waniem niepogorszonej rozdzielczosci liniowej ob¬ razu w najbardziej niekorzystnych punktach ob¬ serwacji, to jest na krancach zakresu, stosuje sie pamiec o 32 rejestrach. Dzieki tak zaprojektowa¬ nej pamieci, o szerokosci minimalnej pamietanego fragmentu zobrazowania równej 465 m miesci sie w niej grupa poziomów sygnalu odpowiadajaca najwiekszemu obiektowi uwazanemu za plywajacy.

Jednoczesnie zobrazowania obiektów nie mieszcza¬ ce sie w pamieci, albo zajmujace cala jej szero¬ kosc sa traktowane jako lad. Binarny podzial, stref i liczby powtórzen upraszczaja znacznie konstruk¬ cje ukladu sterowania pamiecia.

Po kazdym cyklu zapisu do pamieci sygnalu z biezacej transmisji radaru, zapamietany fragment 55 65

Claims (3)

Zastrzezenia patentowe

1. Sposób cyfrowej obróbki sygnalu, zwlaszcza radarowego, w którym poziomy wejsciowego syg¬ nalu cyfrowego rejestruje sie w pamieci cyfrowej w przedzialach wspólrzednych katowo-odlegloscio- wych i okresla sie wspólrzedne grup zadanych po¬ ziomów sygnalu, znamienny tym, ze wspólrzedna odleglosciowa dzieli sie na strefy o róznej rozdziel¬ czosci katowej pamieci cyfrowej i okresla sie roz¬ leglosc katowa grup zadanych poziomów sygnalu zarejestrowanego w tej pamieci, po czym korzyst¬ nie grupy te selekcjonuje sie przez podzial na kla¬ sy wymiarowe na podstawie ich rozleglosci kato¬ wej, natomiast obliczanie wspólrzednych katowo-100 423 5 6 -odleglosciowych grupy przeprowadza sie dla tej grupy zadanych poziomów zarejestrowanego sygna¬ lu, której rozleglosc katowa jest symetrycznie roz¬ lozona wzgledem zadanej wspólrzednej katowej pa¬ mieci cyfrowej.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze wspólrzedna odleglosciowa dzieli sie na strefy o rozdzielczosci katowej malejacej wraz ze zmniej¬ szaniem sie wartosci wspólrzednej odleglosciowej.

3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zadana wspólrzedna katowa pamieci cyfrowej sta¬ nowi jej srednia wspólrzedna katowa, przy czym wspólrzedna ta zmienia sie w kolejnych cyklach analizy. 5 ?