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DE2434732A1 - Impuls-dopplerradarsystem - Google Patents

Impuls-dopplerradarsystem

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Publication number
DE2434732A1
DE2434732A1 DE2434732A DE2434732A DE2434732A1 DE 2434732 A1 DE2434732 A1 DE 2434732A1 DE 2434732 A DE2434732 A DE 2434732A DE 2434732 A DE2434732 A DE 2434732A DE 2434732 A1 DE2434732 A1 DE 2434732A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pulse
filter
radar system
pulse repetition
output
Prior art date
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Ceased
Application number
DE2434732A
Other languages
English (en)
Inventor
Robert B Hughes
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CBS Corp
Original Assignee
Westinghouse Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Westinghouse Electric Corp filed Critical Westinghouse Electric Corp
Priority to DE2434732A priority Critical patent/DE2434732A1/de
Publication of DE2434732A1 publication Critical patent/DE2434732A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/50Systems of measurement based on relative movement of target
    • G01S13/52Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds
    • G01S13/522Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds using transmissions of interrupted pulse modulated waves
    • G01S13/524Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds using transmissions of interrupted pulse modulated waves based upon the phase or frequency shift resulting from movement of objects, with reference to the transmitted signals, e.g. coherent MTi
    • G01S13/5244Adaptive clutter cancellation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Description

  • .Impuls-Dopplerradarsystem Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf kohärente Impuls-Dopplerradarsysteme und insbesondere auf ein Dopplerradarsystem niedriger Impulsfolgefrequenz, das einen mehrdeutigen Doppler- und eindeutigen Bereich aufweist und allgemein als ein AMTI-System bezeichnet wird. Der Zweck der Erfindung besteht darin, alle Hauptstrahl-, Bodenecho-Störflecken- und Langsam-Bodenziel-Echosignale unter einen vorgegebenen Grenzwert herabzusetzen.
  • Impuls-Dopplerradarsysteme mit niedriger Impulsfolgefrequenz (AMTI-Radar) sind in der Lage, Targets oder Ziele in einer verriegelten oder phasenstarren Betriebsart zu erfassen und zu verfolgen, wo das Ziel-Echosignal zeitlich mit den starken Boden-Störflecken zusammenfällt. Das wird dadurch verwirklicht, daß gegenüber einem feststehenden Boden-Echosignal im Frequenzbereich diskriminiert wird, während Echosignale von sich bewegenden Zielen, deren Doppler-Frequenzen von der Doppler-Frequenz der stationären Boden-Störflecken abweichen, aufgefangen werden. Das kennzeichnen= de Merkmal eines solchen Radarsystems ist, daß das ausgesandte Signal kohärent mit dem Bezugssignal im Empfänger sein muß. Solche Systeme werden allgemein in "Introduction to Radar Systems" von Skolnik, McGraw-Hill (1962) erläutert Um eindeutig zu sein, muß der von dem Target reflektierte Echosignalimpuls zwischen dem ersten und dem zweiten vom Radar ausgesandten Impuls auftreten. Ferner breitet sich in einer Radar-
    PlattformüFr%neunfahrzeugs hoher
    Geschwindigkeit das Störflecken-Echosignal-Spektrum infolge der durch die Relativgeschwindigkeit hervorgerufenen Dopplerverschiebung aus. Diese Störflecken-Ausbreitung oder -Verteilung ließe sich durch Einsatz einer verhältnismäßig hohen Impulsfolgefrequenz überwinden, jedoch kann dadurch mehrdeutige Entfernungsinformation für große Entfernungen infolge der Tatsache erhalten werden, daß das Radar-Echosignal nach einem anschließend ausgesandten Impuls empfangen würde. Daher muß eine verhältnismäßig niedrige Impulsfolgefrequenz verwendet werden, um zu einem eindeutigen Betrieb auch für große Entfernungen zu kommen. Ein charakteristisches Merkmal eines solchen Radarsystems ist jedoch, daß es nicht in der Lage ist, die Geschwindigkeit erfaßter Targets auf der Basis von Doppler-Information eindeutig zu ermitteln. Dieses Merkmal hat sich als schädlich erwiesen, wenn nach in der Luft befindlichen Zielen gesucht wird, wobei auch auf sich relativ langsam fortbewegende Erdfahrzeuge gestoßen wird. Ein verwandter Effekt, der sich aus einer mehrdeutigen Doppler-Impulsfolgefrequenz ergibt, wird als "Blindgeschwindigkeit" bezeichnet und ist nach dem Stand der Technik durch Verwendung gestufter Impulsfolgefrequenzen überwunden worden, wie das in den US-PSen 3 480 953 - J. S. Shreve - und 3 491 360 - W. Stoorvogel - erläutert wird.
  • Eine weitere Lösung des Problems ist die Verwendung sehr breiter Störflecken-Sperrfilter, die nicht nur stationäre Boden-Störflekken sondern auch die Doppler-Frequenzen sperren, die den langsamen Erdfahrzeugen zugeordnet sind. Ein solches System kann entsprechend der US-PS 3 267 468 - K. S. Stull jr. - arbeiten. Diese Lösung hat jedoch zwei unmittelbare Folgen, nämlich einmal die, daß höhere Impulsfolgefrequenzen als sonst benötigt würden, da ein Sperr-Bandbereich, der für typische Erdfahrzeuge breit genug ist, das gesamte Intra-Impulsfolgefrequenz-Doppler-Intervall einnehmen würde, und zum anderen die, daß der breite Sperr-Bandbereich das Problem der "Blindgeschwindigkeitt' des mit niedriger Impuls folgefrequenz arbeitenden Impuls-Dopplerradarsystems verschlimmert.
  • Aufgabe vorliegender Erfindung ist daher die Schaffung von Einrichtungen zur Erzielung der gewünschten Erdfahrzeug-Sperrung, bei gleichzeitiger eindeutiger Entfernungsinformation für Luftfahrzeug-Ziele verhältnismäßig hoher Geschwindigkeit.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Impuls-Dopplerradarsystem mit Sende-/Empfangseinheit, wobei die Sendeeinheit durch einen Impulsgenerator getriggert wird, der Triggerimpulse mit einer Mehrzahl Impulsfolgefrequenzen erzeugt, die sequentiell in eine vorgegebene Reihenfolge geschaltet werden1 so daß sie während jeder Target-Verweilzeit eine Mehrzahl Radar-Ausgangsimpulse erzeugen, erfindungsgemäß gekennzeichnet durch eine mit der Empfängereinheit gekoppelte MTI Filterschaltung, deren Filterkennlinie selektiv veränderlich ist und mindestens zwei ausgewählte Sperrbereiche für jede Harmonische der Mehrzahl Impulsfolgefrequenzen hat, um sowohl Bodenstörflecken-Echosignale als auch ausgewählte bewegliche Ziele (Targets) zu sperren, sowie durch eine mit dem Impulsgenerator gekoppelte, von den Triggerimpulsen abhängige Einrichtung, die mit der Filterschaltung gekoppelt ist und Signale erzeugt und damit koppelt, um die Filterkennlinie in Abhängigkeit von den einzelnen Impulsfolgefrequenzen zu regeln und die Sperrbereich-Kennlinie während der Folge der Mehrzahl Impulsfolgefrequenzen von einem Sperrbereich zu einem weiteren zu schalten.
  • Die Erfindung weist somit ein Impuls-Dopplerradarsystem niedriger Impulsfolgefrequenz mit einer Einrichtung zur Lieferung einer Mehrzahl Impulsfolgefrequenzen auf, die sequentiell in einer vorgegebenen Reihenfolge während einer Ziel-Verweilzeit geschaltet werden. Zusätzlich ist erfindungsgemäß ein digitales Bandpaßfilter vorgesehen, das mit der Empfängereinheit des Radars gekoppelt ist, dessen Filter-Charakteristik in ihrer zeitlichen Zuordnung zu den einzelnen Impuls folge frequenzen verändert wird. In jeder Filter-Charakteristik oder -Kennlinie befindet sich ein Sperrbereich von entweder +1,5 oder +o,75 normierten Frequenzeinheiten für jede Impulsfrequenz-llarmonische, und die Bandpaß-Kennlinie wird während der Impulsfolgefrequenz-Sequenz so geschaltet, daß eine breite Bandpaß-Kennlinie (+1,5 Frequenzeinheit-Sperrbereich) während des ersten Teils des Zwischenimpuls-Intervalls jeder der Dauer der ausgewählten höheren oder höchsten verwendeten Impulsfolgefrequenzen gleichenden Impulsfolgefrequenz verwendet wird, worauf für den Rest des entsprechenden Zwischenimpuls-Intervalls für alle niedrigeren Impulsfolgefrequenzen auf eine schmalere Bandpaßfilter-Kennlinie (+0-,75 Frequenzeinheit-Sperrbereich) umgeschaltet wird. Ein Bandpaß-Schaltzeit-Wählkreis und ein Bandpaßbreiten-Umschalt-Regelkreis sind zwischen das Filter und den Impulsfolgefrequenz-Generator geschaltet, um geeignete Filter-Rennlinien-in Abhängigkeit von der Impulsfolgefrequenz-Sequenz einzuste-len. Dadurch, daß der Sperrbereich für die kurzen Entfernungen +1,5 Frequenzeinheiten um die jeweilige Impulsfolgefrequenz-Harmonische, für große Entfernungen dagegen +3/4 Frequenzeinheiten gemacht wird, wobei mit einer Mehrzahl Impulsfolgefrequenzen gearbeitet wird, wird ein angestrebter Bodenziel-Sperrbereich erhalten, der eine gesicherte Sichtbarkeit von in der Luft befindlichen Zielen relativ hoher Geschwindigkeit (großer Dopplereffekt) für wenigstens eine der Impuls folgefrequenzen gewährleistet.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausfuhrungsbeispiels in Verbindung mit der zugehörigen Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1A ein Blockschaltbild des bevorugten Ausführungsbeispiels nach der vorliegenden Erfindung; Fig. 1B ein Impulsdiagrainm einer Mehrzahl während einer Target-Verweilzeit ausgesandter Sende-Radarimpulse unterschiedlicher Impulsfolgefrequenzen; Fig. Z das Frequenzspektrum des bei einer der Mehrzahl Impulsfoigefrequenzen arbeitenden Systems und die in Verbindung damit eingesetzte entsprechende Bandpaßfilter-Rennliniei Fig. 3A eine Schar Impulsfolgen, wie sie für das Verhalten eines Kammfilters mit breiten Sperrbereichen typisch sind, das einen Sperrbereich von +1,5 normierten Frequenzeinheiten um jede Impulsfolgefrequenz-Harmonische hat; Fig. 3B eine Schar Impulsfolgen, wie sie für das Verhalten eines Kammfilters mit schmalen Sperrbereichen typisch sind, wobei jedes Filter einen Sperrbereich von +0,75 normierten Frequenzeinheiten um jede Impulsfolgefrequenz-Harmonische hat; Fig. 4 eine Schar Impuls folgen, wie sie für das Verhalten des geschalteten Sperrbereichfilters typisch sind und in bezug auf die verwendeten Impulsfolgefrequenzen erhalten werden; und Fig. 5 ein die Reichweite der vorliegenden Erfindung im Vergleich zu Systemen nach dem Stand der Technik veranschaulichendes Diagramm.
  • Im einzelnen zeigt Fig. 1A eine allgemein mit 10 bezeichnete Sender-/Empfängereinheit eines typischen in der Luft befindlichen Impuls-Dopplerradarsystems niedriger Impulsfolgefrequenz. Wie dem einschlägigen Fachmann allgemein geläufig, stellt ein solches Radarsystem ein kohärentes System dar, bei dem das ausgesandte Signal kohärent, d. h. in Phase mit dem Bezugs- oder Referenzsignal im Empfänger ist Der Senderteil kann von einem mikrowellenstabilisierenden phasenstarren Oszillator (STALO) - nicht dargestellt -gebildet sein, der durch eine Impulsfolge von einem durch eine Synchronisiereinrichtung - nicht dargestellt - gesteuerten Impulsgenerator 12 getriggert wird. Der STALO liefert normalerweise einen Ausgangsimpuls mit der Trägerfrequenz % , , der eine Abstrahl-Antenne 14 über einen gegateten Verstärker und Duplexer - ebenfalls nicht dargestellt - beaufschlagt. Ein STALO liefert normalerweise einen zweiten Ausgang verringerter Amplitude mit einer Frequenz fo + fif1 der einer Mischerstufe zugeführt wird, deren anderer Eingang den Radar-Echosignal-Impuls f0 aufweist, der an der Antenne empfangen und dieser durch den Duplexer zugeführt wird.
  • Der Mischer liefert dann ein kohärentes Zwischenfrequenz(IF)-Signal des Radar--Echosignal-Impulses bei einer Frequenz fif.
  • Entsprechend der vorliegenden Erfindung erzeugt der Impulsgenerator 12 sequentiell Gruppen von Triggerimpulsen, wobei jede Gruppe eine Impulsfolgefrequenz hat, die sich von der vorausgehenden Gruppe unterscheidet. Diese Impulsfolge läßt den Senderteil des Radars Radar-Ausgangsimpulse erzeugen, deren Impuls folgefrequenz während einer Target-Verweilzeit sequentiell in einer vorgegebenen Reihenfolge, d. h. von einer verhältnismäßig hohen Impulsfolgefrequenz auf eine verhältnismäßig niedrige Impulsfolgefrequenz, verändert wird, wie das mit Fig. iB gezeigt ist. Bei dem speziellen Beispiel werden Impulse mit fünf aufeinanderfolgend abnehmenden Impulsfolgefrequenzen während der Target-Verweilzeit von der Radar-Antenne 14 abgestrahlt. Die Target-Verweilzeit ist als die Zeit definiert, die die Antenne 14 zur Abtastung des interessierenden Targets benötigt. Das reflektierte Target-Echosignal wird von der Antenne 14 aufgefangen, durch den Empfängerteil der Sender-/Empfängereinheit 10, etwa mittels eines Duplexers und eines ersten Mischers - nicht dargestellt -, geleitet, um dann zu einem digitalen Störflecken-Sperrbereich-Kammfilter 16 zu gelangen, das eine veränderliche, von außen gesteuerte Filter-Kennlinie hat, wie das mit Fig. 3A und 3B veranschaulicht ist. Die Filter-Kennlinie wird selektiv hinsichtlich des Bandpasses sowie des Sperrbereichs für jede Impulsfolgefrequenz in der Weise geändert, wie die Mehrzahl Impulsfolgefrequenzen aufeinanderfolgen. Der Einschnitt oder Sperrbereich der Filterkennlinie ist zwischen mindestens zwei Sperrbereichen oder Einschnitten einstellbar Das erfolgt mittels eines Steuerkreises 18 für die Schaltung der Einschnittbreite, der mit einem Einschnitt-Schalt-Zeitwähler 20 verbunden ist, der von der Impulsfolgefrequenz-Sequenz, wie sie von dem Impulsgenerator/ Sequenzer 12 erzeugt wird, abhängig ist.
  • Das digitale Störflecken-Einschnitt-Kammfilter 16 ist ein zweipoliges Rücklauffilter mit zwei einstellbaren Rüekkoplunskonstanten K9 und R2* Ein einem Targe.--EcinosignaL entsprechendes Zwlschenfrequenzsignal mit einem Frequenzspektrum für eine bestLmste Impulsfolgefrequenz entsprechend Fig. 2 wird über einen Signalleiter 22 zu einem Eingang eines ersten Summiergliedes 24 bas.
  • eines zweiten Summiergliedes 26 geleitet. Das zweite Summierglied 26 erhält an seinem anderen Eingang das Ausgangssignal eines ersten Zeit-Verzögerungskreises 28, der eine Verzögerung von 1/Impulsfolgefrequenz(IFF) aufweist. Der Eingang des ersten Zeit-Verzögerungskreises 28 enthält den Ausgang des ersten Summiergliedes 24. Das erste Summierglied 24 erhält andererseits an seinem anderen Eingang den Ausgang eines dritten Summiergliedes 30. Ein Eingang des Summiergliedes 30 ist der Ausgang des zweiten Summiergliedes 26, der über einen Rückkopplungsverstärker 32 zugeführt wird, dessen Verstärkung K1 mittels eines Steuersignals gesteuert wird, das ihm von der Einschnittbreiten-Schaltstufe 18 über einen Signalleiter 34 zugeführt wird. Der andere Eingang des Summiergliedes 30 kommt von einem zweiten Rückkopplungsverstärker 36, dessen Verstärkung K2 ebenfalls mittels eines Signals einstellbar ist, das von der Schaltstufe 18 über einen Signalleiter 38 zugeführt wird. Der zweite Rückkopplungsverstärker 36 erhält sein Eingangssignal vom Ausgang eines vierten Summiergliedes 40, das einen Eingang unmittelbar von dem zweiten Summierglied 26 und denAusgang eines zweiten Zeit-Verzögerungskreises 42 erhält, der ebenfalls eine Zeitverzögerung von 1/IFF hat. Der Eingang des Zeitverzögerungskreises 42 ist mit dem Ausgang des zweiten Summiergliedes 26 gekoppelt.
  • Das digitale Störflecken Einschnitt-Filter wird als eine Funktion der Impulsfolgefrequenz-Sequenz gesteuert; um eine Filter-Kennlinie zu erzeugen, die einen gewünschten Bodentarget-Sperrbereich sowie das Boden-Störflecken-Echosignal für jede IFF aufweist. Diese Verhältnisse sind mit Fig. 2 veranschaulicht. Wie allgemein in der Impuls-Dopplerradartechnik bekannt, weist das Frequenzspektrum des Echosignal-Impulses die ausgesandte Spektrallinie 44 sowie die Spektrallinien 46, 48, 50 etc. auf, die den Harmonischen der ausgesandten Trerfrequenz entsprechen, wie sie jeweils durch die augenblickliche 1FF abgetrennt worden sind, Wo das Radarsystem auf einer sich bewegenden Plattform wie einem schnellen Luftfahrzeug befestigt ist, unterliegen die empfangenen Boden-Störflecken-Spektren einer Doppler-Verschiebung oder -Ausbreitung, wie das mit den spektralen Hüllbögen 52 angedeutet ist, die symmetrisch um die Spektrallinien 44 - 50 herum verteilt sind. Sich bewegende Ziele liefern jedoch einen spektralen Hüllbogen 53, der wegen der erhöhten Doppler-Verschiebung infolge der Relativbewegung zwischen dem Ziel und der Radar-Plattform aus dem Boden-Störflecken-Signalbereich heraus verschoben ist. Dementsprechend erscheint ein Boden-Ziel 54 geringer Geschwindigkeit in dem Spektrum als Hdllbogen 54 neben den Boden-Störflecken-Spektren, während ein Spektrum-Hüllbogen 55 eines Targets hoher Geschwindigkeit noch weiter verschoben würde. Es ist daher ersichtlich, daß durch geeignete Auswahl einer Einschnitt-Filter-Kennlinie der Sperrbereich so ausgelegt werden kann, daß das Boden-Störflecken-Spektrum ebenso wie die Spektren der Ziele relativ niedriger Geschwindigkeit eingeschlossen werden, ebenso, wie die gewünschten Spektren der Ziele hoher Geschwindigkeit in den Bandpaß fallen kennen. Eine ins einzelne gehende Erläuterung eines Mehrfach-Verzögerungs-Einschnittfilters wie es in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, wird in "Radar Design Principles" von Fred E. Nathanson, McGraw-Hill 1964, Kap. 9 gegeben.
  • Mit Fig. 3A ist eine Breitband-EinschnittKennlinie gezeigt, wie sie durch das Kamm-Filter 16 für fünf Impulsfolgefrequenzen erzeugt will, wobei PRF1 die niedrigste vertndete IFF und PRF5 die höchste IFF ist0 Es ist wesentlich zu beachten, daß bei Wahl der breiten Einschnitt-Kennlinie mittels des Zeitwählers 20 bzw. der Schaltstufe 18 ein Sperrbereich von #1,5 normierten Frequenzeinheiten um jede IFF-Harmonische herum erzeugt wird, wobei es sich dann um den gewünschten Sperrbereich handelt, um die in verhältnismäßig geringer Entfernung sich langsam bewegenden Ziele zu eliminieren. Es versteht sich jedoch, daß für die verhältnismäßig niedrigen Impulsfolgefrequenzen, beispielsweise PRFl und PRF2 in Fig. 3A, die zur eindeutigen Erfassung von Targets bei größeren Entfernungen verwendet werden, die Boden-Störflecken-Spektrum-Hüllbögen 52 der Fig. 2 geringe Abstände voneinander haben, so daß der verfügbare Bandpaß eingeengt wird, wenn mit einem breiten Einschnitt (Sperrbereich) gearbeitet wird, um die Echosignale von Zielen niedriger Geschwindigkeit zu eliminieren, was nicht wünschenswert ist. Da das Störflecken-Echosignal-Spektrum für höhere Impulsfolgefrequenzen verhältnismäßig große gegenseitige Abstände aufweist, ist die Kennlinie mit breiten Einschnitten akzeptabel.
  • Wo jedoch eine eindeutige Ermittlung großer Entfernungen durchgeführt werden muß und dafür verhältnismäßig niedrige Impuls folgefrequenzen verwendet werden, wird es wünschenswert, den Sperrbereich der Einschnitt-Filter-Kennlinie einzuengen, wie das mit Fig. 3B gezeigt ist, wobei der Sperrbereich von +0,75 normierten Frequenzeinheiten verwendet und, wie gezeigt, eine zusammengesetzte Filter-Kennlinie geliefert wird.Easxhtch die zusammengesetzten Filter-Kennlinien sowohl für die Betriebsart mit breitem Einschnitt als auch mit schmalem Einschnitt eine Unterbrechung in dem Bandpaß aufweisen, so läßt sich dies doch durch Einsatz zusätzlicher Impulsfolgefrequenzen überwinden. Aus diesem Grunde wird die Anzahl verwendeter Impulsfolgefrequenzen nur zu Veranschaulichungszwecken gezeigt, während eine Einschränkung darin nicht zu sehen ist. Beim sequentiellen Durchlauf der Impulsfolgefrequenzen wird die Sichtbarkeit eines in der Luft befindlichen Ziels hoher Geschwindigkeit durch das Echosignal geliefert, das in dem Bandpaß mindestens einer der Impulsfolgefrequenzen erscheint. Zusätzlich wird eine Ausbreitung von Impulsfolgefrequenzen zwischen vier und acht normierten Frequenzeinheiten herangezogen, um eine gute Sichtbarkeit der gewünschten Ziele zu gewährleisten Die Schaltstufe 18 und der Zeitwähler 20 der Erfindung steuern die Filter-Kennlinien nach Fig 3A und 3B während des Intervalls mit schen ausgesandten Impulsen während die Impulsfolgefrequenz-Sequenz auftritt Fig 4 zeigtgdaß für eine gewählte Impulsfolge frequenz, beispielsweise die höchste Impulsfolgefrequenz wie PRFl, die Kennlinie mit breitem Einschnitt entsprechend Fig. 3A verwendet wird, Für ausgewahlte niedrigere Impulsfolgefrequenzen, beispielsweise die Impulsfolgefrequenzen 3, 4 und 5 der Fig. 3B, wird jedoch die Kennlinie mit schmalem Einschnitt nach einer Zeit während des Zwhenimpuls-Intervalls eingeschaltet, das im qesentlichen gleich der Dauer zwischen Impulsen gleich ist, wie sie bei der höchsten IFF auftreten. Diese Sperr-Einschnitte werden während des Zwischenimpuls-Intervalls für die niedrigen Impulsfolgefrequenzen geschaltet, die während einer Target-Verweilzeit auftreten, um so den Sperrbereich mit zunehmender Entfernung zu verringern.
  • Fig. 5 zeigt ein Diagramm, das die System-Kapazität eines Impuls-Dopplerradarsystems niedriger IFF zeigt, das nur eine Sperrbereich-Einschnitt-Kennlinie hat, im Gegensatz zur vorliegenden Erfindung, die mindestens zwei Sperrbereich-Einschnitt-Kennlinien aufweist, wobei die Kennlinie für die breiten Einschnitte anfänglich verwendet wird, die Kennlinie mit den schmalen Einschnitten jedoch während des Zwischenimpuls-Intervalls für die verwendeten niedrigen Impulsfolgefrequenzen in das System geschaltet wird.
  • Fig. 5 zeigt ferner mit dem strichpunktierten Bereich des Sperrbereichs die Möglichkeit, wie sie sich ergibt, wenn vier Einschnitt-Kennlinien mit jeweils abnehmender Einschnitt-Kennlinie in das System eingeschaltet werden, wenn die IFF verringert wird.
  • Die Erfindung stellt somit ein Impuls-Dopplerradarsystem mit niedriger IFF zur Verfügung, bei dem mit einer Mehrzahl Impulsfolgefrequenzen gearbeitet wird, die während einer Target-Verweilzeit eingeschaltet werden. Die Kennlinie des Kamm- oder Einschnitt-Filters, wie sie den einzelnen Impulsfolgefrequenzen zugeordnet ist , wird so gesteuert, daß sich ein gewünschter Doppler-Sperrbereich ergibt, der Ziele umfaßt, die nicht die hohe Geschwindigkeit der gesuchten schnellen Ziele haben Ferner wird eine Einschnitt-Filter-Kennlinie mit einem verhaltnismäßis schmaleren Sperrbereich mit niedrigeren Impulsfolgefrequenzen verwendet. Wenn mit einer der niedrigeren Impulsfolgefrequenzen gearbeitet wird, wird das Einschnitt-Filter für eine Zeit nach der Impuls aussendung entsprechend dem eindeutigen Bereich der höchsten IFF verwendet, d. h. dem Zwischenimpuls-Intervall davon, worauf die Kennlinie mit den schmaleren Einschnitten für den übrigen Bereich der Zwischenmpuls-Periode der anderen Impuisfolgefrequenzen verwendet wird.
  • Auf diese Weise werden Sperr-Einschnitte während der ZwischenimpuSs-Intervalle geschaltet, um auf diese Weise mit zunehmender Entfernung den Sperrbereich zu verringern Ein bedeutender Vorteil der erläuterten Möglichkeit besteht darin, daß dadurch der effektive eindeutige Bereich des Radars annähernd verdoppelt wird ohne die Leistungsfähigkeit im Intervall kurzer Entfernung zu beeinträchtigen, wobei der Kurzentfernungs-Bereich durch Eurichtungen nach dem Stand der Technik gewährleistet wird Außerdem gestattet die Anwendung derzeitiger digitaler Filtermöglichkeiten die Verwirklichung des erläuterten Prinzips ohne Schwierigkeiten oder nennenswerte Komplexität Patentansprüche:

Claims (1)

  1. P a t e n t a n s p r ü c h e : 1. Impuls-Dopplerradarsystem mit Sende-/Empfangseinheit, wobei die Sendeeinheit durch einen Impulsgenerator getriggert wird, der Triggerimpulse mit einer Mehrzahl Impulsfolgefrequenzen erzeugt, die sequentiell in einervorgegebenO Reihenfolge geschaltet werden, so daß sie während jeder Target-Verweilzeit eine Mehrzahl Radar-Ausgangsimpulse erzeugt, gekennzeichnet durch eine mit der Empfängereinheit gekoppelte MTl-Filterschaltung, deren Filter-Kennlinie selektiv veränderbar ist und mindestens zwei ausgewählte Sperrbereiche für jede Harmonische der Mehrzahl Impulsfolgefrequenzen hat, r um sowohl Bodenstörflecken-Echosignale als auch ausgewählte bewegliche Ziele (Targets) zu sperren, sowie durch eine mit dem Impuls gekoppelte, von den Trägerimpulsen abhängige Einrichtung, die mit der Filterschaltung gekoppelt ist und Signale erzeugt und damit koppelt, um die Filter-Kennlinie in Abhängigkeit von den einzelnen Impulsfolgefrequenzen zu regeln und die Sperrbereich-Kennlinie während der Folge der Mehrzahl Impulsfolgefrequenzen von einem Sperrbereich zu einem weiteren zu schaltenO 2. Impuls-Dopplerradarsystem nach Anspruch 1 5 dadurch gekennzeichnet, daß die MTi-Filterschaltung ein Einschnitt-Filter aufweist und die Einrichtung die Filter-Kennlinie während des Zwischenimpuls-Intervalls mindestens einer IEF von einem Sperrbereich auf einen anderen umschaltet 3. Impuls-Dopplerradarsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine 1FF eine der niedrigeren Impulsfolgefrequenzen aufweist.
    4. Impuls-Dopplerradarsystem nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Einschnitt-Filterschaltung ein digitales Einschnitt-Filter aufweist.
    5. Impuls-Dopplerradarsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das MTI-Filter ein Einschnitt-Filter aufweist, das einen einem breiten Einschnitt entsprechenden Sperrbereich und einen einem schmalen Einschnitt entsprechenden Sperrbereich hat, und daß die Einrichtung die Filter-Kennlinie von einer Kennlinie mit einem breiten Einschnitt entsprechendem Sperrbereich während des Zwischenimpuls-Intervalls mindestens einer der niedrigen Impulsfolgefrequenzen nach einer Zeit, die im wesentlichen der Zwischenimpuls-Periode einer höheren Impulsfolgefrequenz gleich ist, auf die Kennlinie mit einem schmalen Einschnitt entsprechendem Sperrbereich umschaltet.
    6. Impuls-Dopplerradarsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung die Filter-Kennlinie nach einer Zeit schaltet, die im wesentlichen gleich dem Zwischenimpuls-Intervall der höchsten IFF ist.
    7. Impuls-Dopplerradarsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrzahl Impulsfolgefrequenzen ein Frequenzspektrum von mindestens vier bis acht normierten Frequenzeinheiten hat und daß die mindestens zwei Sperrbereiche im wesentlichen 1,5 normierte Frequenzeinheiten bzw.
    normierte Frequenzeinheiten enthalten.
    8. Impuls-Dopplerradarsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung die Filter-Kennlinie während des Zwischenimpuls-Intervalls mindestens einer der niedrigeren Impulsfolgefrequenzen schaltet 9 Impuls-Dopplerradarsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die MTI-Filterschaltung ein digitales EinschnittoFilter mit folgenden Bestandteilen aufweist: Einen mit dem Empfängerteil gekoppelten Eingangskreis für die Aufnahme des ZF¢Signals eines Radar-Echosignais davon; ein erstes und ein zweites Summierglied mit jeweils zwei Eingängen und einem Ausgang sowie weiter eine Schalte inrichtung zur Verbindung der Eingangsschaltung mit einem Eingang davon; einen ersten Zeitverzögerungskreis, der zwischen den Ausgang des ersten Signal-Summierglieds und den anderen Eingang des zweiten Signal-Summierglieds geschaltet ist; ein drittes Signal-Summierglied mit zwei Eingängen und einem Ausgang; einen zweiten Zeitverzögerungskreis, der zwischen den Ausgang des zweiten Signalsummierglieds und einen Eingang des dritten Signalsummierglieds geschaltet ist; eine Schalteinrichtung, die den Ausgang des zweiten Signal-Summierglieds mit dem anderen Eingang des dritten Signal-Summierglieds verbindet; ein viertes Signal-Summierglied mit zwei Eingängen und einem Ausgang; eine erste Signal-Rückkopplungs-Einrichtung, die von dem Ausgang des zweiten Signal-Summierglieds zum einen Eingang des vierten Signal-Summierglieds geschaltet ist und ferner eine Schalteinrichtung aufweist, die mit der Einrichtung zur Steuerung der Filter-Kennlinie gekoppelt ist, so daß die Rückkopplungs-Kennlinie gesteuert wird; eine zweite Rückkopplungs-Einrichtung, die zwischen den Ausgang des dritten Signal-Summierglieds und den anderen Eingang des vierten Signal-Summierglieds geschaltet ist und eine Einrichtung aufweist, die an die Einrichtung zur Steuerung der Filter-Kennlinie angeschlossen ist so daß die RückAzopplungs-Rennlinie der zweiten Rüc!rpplungs Schaltung gesteuert wird; eine den Ausgang des vierten Signal-Summierglieds mit des anderen Eingang des ersten Signal-Summierglieds kuppelnde Schaltungseinrichtung; und ungseine Ausgangs-Schalt/einrichtung, die an den Ausgang des dritten Signal-Summierglieds angeschlossen ist 10. Impuls-Dopplerradarsystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet daß der erste und der zweite Zeitvrzöger'ngskreis eine Zeitverzögerung haben, die im wesentlichen gleich dem Zwischenimpuls-Intervall der Mehrzahl Impulsfolgefrequenzen ist.
    11. Impuls-Dopplerradarsystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Rückkopplungs-Einrichtung Rückkopplungs-Verstärker aufweisen, deren jeweils= ge Verstärkungs-Kennlinie durch die Einrichtung zu Steuerung der Filter-Kennlinie gesteuert wird Leerseite
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