DE2506621A1 - Vorrichtung zur festzielunterdrueckung - Google Patents
Vorrichtung zur festzielunterdrueckungInfo
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Description
Hughes aircraft Company Centinola i.venue and
Teale Street
Culver Cit-, Calif., V
Culver Cit-, Calif., V
Stuttgart, den 7· Februar 1975
P 2968 S/kg
Vorrichtung zur Festzielunterdrückung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Festzielunterdrückung
für Impuls-Radaranlagen mit einem die vom Ünpfänger der Radaranlage gelieferten Videosignale
verarbeitenden Rechner»
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Vorrichtungen zur Festzielunterdriickung haben den
Zweck, das Feststellen von Signalen zu verbessern, die von bewegten Zielen stammen, wenn Störsignale
erheblicher Energie vorliegen, die auf Reflexionen an Bodenzielen zurückzuführen sind» Die Festzielunterdriickung
wird gewöhnlich durch eine Frequenzfilterung erzielt, die auf der Differenz zwischen
den Dopplerverschiebungen der von stationären und bewerten Zielen reflektierten Signale beruht·
Es sind viele verschiedene Vorrichtungen zur Festzielunterdrückung
bekannt. Eine Art der bekannten Vorrichtungen nacht von der klassischen Auslöschung der von
Festzielen stammenden Signale durch einfache oder doppelte Verzögerung und der entsprechenden kanonischen
Konfiguration Gebrauch, wie sie im Abschnitt 4„2
des Buches "Introduction to Radar Systems" von M„
Skolnik, McG-raw Hill Book Company, Inc., New York, beschrieben ist. Diese Art der Vorrichtungen zur Festzielunterdrückung
benützt gewöhnlich akustische Verzögerungsleitungen und unterliegt einer fortlaufenden
Verschlechterung ihrer Betriebseigenschaften, die sich durch Veränderungen der Bauteil-Parameter infolge von
Uiaweltbedingungen und Alterung ergeben. Weitej?hin ist
das Frequenzverhalten dieser Art von Vorrichtungen nicht als Funktion der Spektraleigenschaften der von
Festzielen empfangenen Störsignale programmierbar.
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Eine zweite allgemeine Art von Vorrichtungen zur Festsielunterdrückung macht von analogen Speichermedien
Gebrauch, wie beispielsweise der Fläche einer Speicherröhre, in Kombination iait einem Satz Analogfilter.
.auch diese Art von Vorrichtungen kann Verminderungen
ihrei1 Betriebseigenschaften erleiden, die
auf Veränderungen in den Bauteil-Parametern zurückzuführen sind. Weiterhin bestehen Beschränkungen hinsichtlich
des Dynamikbereiches, also des Bereiches zwischen der größten und der kleinsten noch verarbeitbaren
Signalanplitude, die auf die physikalischen Eigenschaften des Speicherciediums zurückzuführen sind.
Demgemäß' liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen,
die verbesserte Eigenschaften aufweist und auch über lange Zeiten zuvei-lässig beibehält. Insbesondere soll
die Vorrichtung an ötörsignale verschiedener Sxjektralbreite
anpaßbar sein, so daß sie eine konstante Festzielunterdrückung gewährleistet.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Rechner eine Programmsteuerung zur Erzeugung
von Steuersignalen, die für die Bandbreite der von stationären Zielen stammenden Videosignale charakteristisch
sind, einen Gewichtsfunktionsgenerator zur Verstärkung der Videosignale um einen in Abhängigkeit von
den Steuersignalen variablen Faktor und ein Störsignalfilter mit einer in Abhängigkeit von den Steuersignalen
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einstellbaren Frequenzcharakteristik umfaßt, dem die
Ausgangssignale des Gewichtsfunktionsgenerators zugeführt
werden.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Amplitude
der von der Radaranlage gelieferten "Videosignale
von den Gewichtsfunktionsgenerator als Funktion eines
vorausgesagten Spektrums der Störsignale gewichtet. Die gewlchteten Signale werden dann zur Weiterverarbeitung
vorzugsweise von einem Analog/Digital-Umsetzer abgetastet und in mehrstellige digitale Uörter quantisiert.
Die Abtastfolge ist zeitlich so bestimnt, daß die einem bestimmten EntfernungsIntervall zugeordneten
Videosignale während jeder Impulsperiode der Radaranlage synchron abgetastet werden. Das Störsignalfilter
ist dann ebenfalls digital ausgebildet und überlagert nacheinander mit wechselnden Vorzeichen N Datenwörter,
die jeweils einem einer Vielzahl von Entfernungsintervallen während aufeinanderfolgender Zyklen einer Verzögerungseinrichtung,
beispielsweise einem für viele Wörter eingerichteten Schieberegister, entsprechen.
Die Zahl Il ist als Funktion der vorhergesagten Bandbreite der Störsignale programmiert und wird durch
die Amplitudengewichtung der Videosignale vor der Analog/Digital-Umsetzung auf einem mit dem gewünschten
Ausnaß der Festzielunterdrückung vereinbaren Minimum gehalten. Die durch die Überlagerung der digitalisierten
Signale, die dem gleichen Entfernungsintervall aus IT aufeinanderfolgenden Entfernungsabtastungen zugeordnet
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sind, bewirkte Festzielunterdrückung wird demnach auf eine einfache arithmetische Operation reduziert,
die nur eine subtraktion erfordert und ,nur von einer
einzigen digitalen Verzögerungseinrichtung mit einer minimalen digitalen Speicherkapazität von nur einem
einzigen digitalen Wort pro Entfernungsintervall Gebrauch nacht.
Das digitale Störsignalfilter erzeugt alle N Impulsperioden oder Entfernungsabtastungen der Impuls-Kadaranlage
eine Folge von Ausgangs-Datenwörtern, nämlich ein Datem/ort für jedes Entfernungcintervallo Bei
einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden
diese iaisgangswörter einem digitalen Integrator zugeführt.
Dieser Integrator wird von der Programmsteuerung so programmiert, daß er die richtige Anzahl von .ausgangs
signal en des Störsignalfilters integriert, um das Signal-Rausch-Verhältnis zu iriaximieren. Das Ausgangssignal
des Integrators wird dann einer digitalen Schwellenschaltung zugeführt, die in Abhängigkeit von
den Amplituden von M EntfernungsIntervallen, die symmetrisch
zu einem untersuchten Entfernungs Intervall angeordnet
sind, sowie als Funktion der Anzahl der integrierten Ausgangssignale des Störsignalfilters, einen
variablen Schwellenwert bildet. Wenn der Inhalt des entsprechenden EntfernungsIntervalles den Schwellenwert
übersclireitet, erzeugt die Schwellenschaltung ein Ausgangssignal, das das Vorliegen eines beweglichen
Zieles anzeigt.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung bewirkt eine im
wesentlichen konstante J^estzielunterdrückung bei Vorliegen von Störsignalen mit veränderlicher Spektralbreite.
Dabei wird vorzugsweise von einer vereinfachten digitalen Ausführungsform Gebrauch gemacht,
die lediglich ein Ansammeln einer minimalen Anzahl optimal gewichteter Videosignale erfordert
und daher mit einer minimalen Speicherkapazität auskommt und trotzdem eine verbesserte Zuverlässigkeit
gewährleistet. Bei digitaler Ausführung ist die erfindungsgemäße Vorrichtung von einer Verminderung
der Betriebseigenschaften frei, die auf Veränderungen von Bauteil-Parametern zurückzuführen sind, und erfordert
auch keine komplizierten Justierungen, wie sie bei bekannten Systemen nötig sind. Weiterhin bestehen
auch keine Beschränkungen bezüglich des Dynamikbereiches, wie sie bei Vorrichtungen vorhanden sind,
die von Speicherröhren und Filtersitzen Gebrauch machen,
weil die Präzision der binären Wörter so gewählt v/erden kann, daß der erforderliche D^namikbereich erfaßt wird.
Demgemäß wird durch die Erfindung eine Vorrichtung zur Festzieluntordrückung geschaffen, die auf sehr einfache
Weise durch einfache, digitale Bausteine verwirklicht werden kann, weil sie nur· eine einzige digitale Verzögerungseinrichtung
mit einem Minimum an Speicherkapazität benötigt. Infolgedessen kann die erfindungsgemäße
Vorrichtung mit minimalen Kosten hergestellt
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v/erden. Du3?ch die gesteuerte Amplitudengewichtung
wird eine konstante Festzielunterdrückung bei gleichzeitiger !Reduzierung der Anzahl der benötigten Signalteile
auf ein Minimum erzielt.
Die Verwendung eines digitalen Integrators trägt zur
Maximierung des Signal-Rausch-Verhältnisses bei.
weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der in der
Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele. Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmenden Merkmale
können bei anderen Ausführungsfornen der Erfindung einzeln
für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination Anwendung finden. Es zeigen
Fig. 1 und 4 schematische Diagramme der Amplitude der
vom Empfänger einer Radaranlage gelieferten Videosignale in Abhängigkeit von der Frequenz,
die von der erfindungs{gemäßen Vorrichtung
verarbeitet werden,
Fig. 2 und 3 schematische Darstellungen eines Flugzeuges
und des Strahlungsdiagramms der Antenne einer im Flugzeug installierten Iladaranlage,
Fig. 5 das Blockschaltbild einer Radaranlage mit
einer Vorrichtung nach der Erfindung,
Fig. 6 das Schaltbild des Störsignalfilters der
Vorrichtung nach Fig. 5>
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Fig. 7 und 8 Schaltbilder der Programmsteuerung der
Vorrichtung nach Fig» 5»
Fig. 9 ein Schaltbild des G-ev/ichtsfunktions-
generators der Vorrichtung nach Fig. 5,
Fig. 10 ein Zeitdiagramm von Spannungen zur Er- .
läuterung der Funktion des Störsignalfilters nach Fig. 6,
Fig. 11 das Schaltbild einer ersten Ausführungsform eines digitalen Integrators, der
für die Vorrichtung nach Fig. 5 geeignet ist,
Fig. 12 das Schaltbild einer zweiten Ausführungs-
form eines digitalen Integrators, der für die Vorrichtung nach Fig. 5 geeignet ist,
Fig. 15 ein Zeitdiagramia von Spannungen, die zur
Erläuterung der Funktion des Integrators nach Fig. 12 dienen,
Fig. 14 das Schaltbild einer dritten Ausführungsform eines digitalen Integrators, der für
die Vorrichtung nach Fig. 5 geeignet ist,
Fig. 15 das Blockschaltbild der Schwellenschaltung
der Vorrichtung nach Fig. 5>
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Pig. 16 das Blockschaltbild einer Radaranlage mit
einer Zweikanal-Ausführungsform einer
Vorrichtung nach der Erfindung und
Fig. 17 das Schaltbild des Zweikanal-Störsignalfilters
der Vorrichtung nach Fig. 16.
Zur Erläuterung des Prinzips der Erfindung v/ird zunächst auf Fig. 1 Bezug genommen, welche die Frequensabhängigkeit
der Amplitude eines Signals zeigt, das in einem bestimmten Eritfernungs Intervall von einer Radaranlage an
Bord eines Flugzeuges empfangen wird, die sowohl stationäre Ziele, beispielsweise den Erdboden, als auch bewegliche
Ziele beleuchtet. Das Spektrum der durch Reflexionen am Boden bedingten Storsignale ist zu Frequenzen zentriert,
die Vielfache der Folgefrequenz der Sendeimpulse der Radaranlage sind, und hat eine Breite Af, die etwa (2V/A)B sin
gleich ist, wenn θ von Null verschieden, V die Geschwindigkeit der Plattform im Flugzeug, auf der die Radaranlage
montiert ist, Θ der Winkel zwischen der Blickrichtung der Radarantenne und der Richtung des Flugweges (Geschwindigkeitsvektor)
des Flugzeuges und B die 3d"b-Strahlbreite
der Antenne der Radaranlage ist.
Fig. 2 zeigt ein Flugzeug 10, das mit einer Geschwindigkeit V längs des Flugweges 12 fliegt. Eine auf dem Flug~
zeug 10 montierte Antenne 14 sendet und empfängt Energieimpulse in einem Strahlungsdiagramm 16, das mit dem Flugweg
12 einen Winkel ö, bildet. Ea kann angenommen werden,
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daß das in Fig. 1 dargestellte Spektrum für die Signalenergie cliarakteristisch, ist, die aus einem bestimmten
Entfernungßintervall empfangen wird, das ein bewegliches
Ziel und stationäre Ziele (Störsignale) enthält. Demgemäß ist die Spektralbreite Af^ des in Fig. 1 dargestellten
Störsignals 18 gleich (2Υ/Λ) B sin Q.. Außerdem
umfaßt das in Fig. 1 dargestellte Sepktruio. das von einem
beweglichen Ziel reflektierte Signal 20. Uie bekannt, ist die Differenz der Stellungen der Signale im Spektrum auf
die Differenz in der Dopplergesciiwindigkeit zurückzuführen,
die auf der Relativgeschwindigkeit zwischen dem beweglichen Ziel und den stationären Zielen besteht.
Eine der Ilauptfunktionen einer Vorrichtung zur Festzielunterdrückung
besteht darin, durch eine Filterung mit einer Frequenzabhängigkeit, welche im Idealfall im wesentlichen
zur Charakteristik des Störsignalspektrums invers ist, v/ie es in Fig. 1 durch die gestrichelte Linie 22
angedeutet ist, die Leistung der Störsignale so zu reduzieren, daß das von dem beweglichen Ziel staunende Signal
zuverlässig festgestellt werden kann»
Fig. 3 zeigt das Flugzeug 10 unter den gleichen Flugbedingungen
wie in Fig. 2. Die Antenne 14 des im Flugzeug installierten Radargerätes ist jetzt jedoch so ausgerichtet,
daß ihr Strahlungsdiagramm 16 mit dem Flugweg 12 einen Winkel θ~ bildet. Das von der Radaranlage empfangene
Signal hat dann vereinfacht das in Fig. 4- dargestellte
Spektrum. Das Spektrum ist im wesentlichen dem Spektrum
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nach Fig. 1 gleich, jedoch hat die Spektralbreite des Störsignals 18', die Af2 = (2V/X) B sin ©2 ist, zugenommen.
Es ist v/ichtig festzustellen, daß für eine optimale Unterdrückung der Störsignale die Frequenzcharakteristik
22 bzw«, 22' des Störsignalfilters angepaßt werden muß, wenn sich der V/inkel © oder die Geschwindigkeit
V ändert. V/ie noch im einzelnen erläutert v/erden wird, ist die Frequenzcharakteristik des Störsignalfilters
weiterhin von der Anzahl der Echosignale abhängig, die in jedem verarbeiteten Entfernungsintervall
überlagert werden, sowie von der Amplitudengewichtung, die jedes Echosignal erfährt. Weiterhin gilt für jedes
verarbeitete EntfernungsIntervall, daß umso mehr Ausgangssignale
des Störsignalfilters für eine nachfolgende Integration während der Zeit, in der sich das Siel im
Bereich der Strahlungscharakteristik der Antenne befindet, zur Verfügung stehen, je kleiner die Anzahl der Echosignale
ist, die zum Erzeugen einer einzigen Folge* von AusgangsSignalen des Störsignalfilters, nämlich einem
Ausgangs-Dcitenwort für jedes Entfernungsintervall, benötigt
wird. Infolgedessen ist die durch eine Integration erzielbare "Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses um so
größer, je kleiner die Anzahl der Echosignale ist, die das Störsignalfilter benötigt.
Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen
"Vorrichtung in "Verbindung mit einer Impuls-Radaranlage
Die Radaranlage 24 umfaßt einen HF-Oszillator 26, der ein HF-Signal erzeugt, das einem Mischer 28 zugeführt wird.
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250662t
Ein Ζΐ1-Oszillator 30 erzeugt ein Zl?-Signal, das einen
zweiten Eingang des Mischers 28 zugeführt und darin,
mit den von HF-Oszillator 26 gelieferten HF-Signal überlagert wird. Das resultierende Ausgangssignal,
dessen Frequenz gleich der Summe der Frequenz des IIF-iiignales und des ZF-Signales ist» wird einem
Einp^ang eines Tores 32 zugeführt. Eine übliche Uhr 34
erzeugt Talttinpulse nit einer hohen Folgefrequenz, die
beispielsweise 2,5 SHz beträgt. Diese Taktinpulse werden
von einem üblichen Zähler 36 untersetzt, um Sender-Synchronisationsinpulse
P. zu erzeugen, die beispielsweise eine
τ*
Freqiienz von 2000 Hz haben können. Das Ausgangs signal P,
des Zählers 36 wird einem Monoflop 38 zugeführt, der dem
Tor 3? einen Sender-Triggerimpuls zuführt. Dieser Sender-Trigger
impuls hat eine vorbestimmte Dauer von beispielsweise ^00 ns. V/ährend der Dauer des Triggerimpulses überträgt
das Tor einen Stoß des HF-Signals vom Mischer 28
zu einen Ijoistungs-Verstärker 40, der das zugeführte
Signal verstärkt und über eine S ende -Empfangs -w'eiche 4-2
der Antenne 14- zuführt, von der es in den Kaum abgestrahlt wird.
Eine übliche Antennensteuerung 44 ist mit der Antenne 14-mechanisch
gekoppelt. Die Antennensteuerung bewirkt, daß die i-ntenne 14 in der Azimutebene um den Flugweg 12 des
Flup^euges 10 verschwenkt wird (siehe Fig„ 2). Die Antennenstcjuerung
liefert Signale Q, \sin θ| und jcos O^ an
Ausgängen 46, 48 und 50» wobei 0 der \7inkel zwischen der
Antennenrichtung und dem Flugweg in der Azirautebene ist.
o/.
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Ein rüeil der ausgesendeten Energie, der von stationären
und bewegten Zielen reflektiert wird, die sich im Bereich des Strahlungdiagrammes der Antenne befinden, wird von
der Antenne 14 empfangen und über die Sende-Enipfangs-Weiche
42 einem luischer 52 zugeführt, in dem das empfangene
Signal tiit dem Ausgangssignal des IQ?-Oszillators 26 überlagert
wird« Dadurch wird ein ZF-Signal gebildet, das einem
ZF-Veratärlcer 54- und dann einem Detektor 56 zugeführt wird.
Das Ausgangssignal des Detektors 56 wird als das vom
Empfänger gelieferte oder empfangene Videosignal bezeichnet. Diesen Videosignal wird von einem Gewichtsfunktionsgenerator
70 verarbeitet und dann einem Analog/Digital-Umsetzer
zugeführt. Der Gewichtsfunktionsgenerator 70 ändert den
Maßstab des Videosignals, das dem Analog/Digital-Umsetzer zugeführt v/ix^d, zu Beginn jeder Impulsperiode der Radaranlage
24 gemäß einer Progrannfolge, die von einer Programms tt-iuerung 7zf- bestimmt wird» Der Gewichtsfunktionsgenerator
70 und die Programmsteuerung 74- werden später
im einzelnen erläutert, nachdem ihre Funktionen in der erfindungsgenäßen Vorrichtung nach der Beschreibung des
Störsignalfilters 78 deutlicher geworden sind.
Der Analog/Digital-Umsetzer 72 tastet das empfangene
Videosignal in jeder ein Entfernungsintervall definierenden lYiktperiode ab und bildet eine Folge von Binärwörtern,
die für die Amplitude des empfangenen Videosignals während jeder einer Vielzahl von aufeinanderfolgenden Taktperioden
charakteristisch ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Sender-Synchronisationsimpuls P. durch
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Untersetzen von den Taktimpulsen abgeleitet, so daß
die Taktimpulse zur Impulsperiode des Hadargerätes
synchronisiert sind. Infolgedessen entspricht während
jeder Impulsperiode der Radaranlage der während einer bestimmten Taktperiode abgetastete Wert des Videosignales
einem bestimmten Entfernungsintervall. Wenn beispielsweise der Zähler 36 eine Untersetzung um den
Faktor 12^0 bewirkt, sind 1250 EntfernungsIntervalle
vorhanden, deren Anteile des Videosignales nacheinander von dem Analog/Digital-Umsetzer 72 quantisiert werden.
Die Präzision des Binärwortes, d.h. die Anzahl der parallelen Bits, die von dem Analog/Digital-Umsetzer 72
geliefert v/erden, hängt von dem gewünschten Dynamikbereich der Vorrichtung ab. Ein typisches Binärwort umfaßt acht Bit,
einschließlich eines Seichenbit. Das digitale Ausgangssignal des Analog/Digital-Umsetzers 72 wird auf einem
Kabel 80, das eine Leitung für jedes Bit des Binärwortes umfaßt, dem Eingang 82 des Störsignalfilters 78 zugeführt·
Es sei bemerkt, daß die mehrere parallele Bits umfassenden Binärwörter, die für die Amplitude des empfangenen Videosignals
während eines bestimmten Entfernungsintervalles charakteristisch sind, dem Störsignalfilter 78 in einer
Folge zugeführt werden, die so getaktet ist, daß sie für jede Impulsperiode der Radaranlage wiederholt wird. Zur
Klarstellung sei erwähnt, daß bei der beschriebenen Vorrichtung Binärwörter, die mehrere Bits umfassen, auf mehradrigen
Kabeln, die als einzelne Leitung dargestellt sind, parallel übertragen werden.
Das Störsignalfilter 78 ist in Fig. 6 im Detail dargestellt.
Wie ersichtlich, wird das digitalisierte Videosignal vom Eingang 82 dem Minuenden-Eingang eines üblichen
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digitalen Vollsubtrahierers 90 zugeführt. Der Differenz-Ausgang
des Subtrahierers ist durch ein Kabel 92 mit dem Eingang eines vielstufigen Mehrbit- oder Wort-Schieberegister
9^ verbunden, den an einem Schiebesteuereingang
Taktimpulse augeführt werden. Es sei an dieser Stelle erwähnt, daß das Wort-Schieberegister 9^ aus mehreren
parallel arbeitenden Schieberegistern bestehen kann, beispielsweise aus acht Schieberegistern, von denen
jedes zum Verschieben der Bits einer anderen Stelle eines acht Bit umfassenden V/ortes dient. Wie bekannt,
transportiert das Schieberegister 94- ein binäres Wort
bei jedem Taktimpuls von Stufe zu Stufe, so daß das Wort vom Eingang zum Ausgang des Schieberegisters fortschreitet.
Es sei daran erinnert, daß der Analog/Digital-Umsetzer das empfangene Videosignal während jedes Entfernungsintervalles
einmal abtastet und für den abgetasteten Wert charakteristische parallele Digitalwörter erzeugt,
die beispielsweise acht Bit, einschließlich eines Zeichenbit, umfassen. Ferner sei ins Gedächtnis zurückgerufen,
daß der Analog/Digital-Umsetzer 72 mit einer Abtastgeschwindigkeit
arbeitet, die so gewählt ist, daß bei der Abtastung des Videosignals während aufeinanderfolgenden
Impulsperioden der Radaranlage die für das gleiche Entfemungsintervall
erhaltenen Daten um eine feste Zeitspanne aus einander liegen, nämlich um die Icrpulsperiode
dor Hadaranlage. Die durch die Zeit ausgedrückte Größe
eines Entfernungsintervalles wird gewöhnlich so gewählt, daß nie ebenso groß wie oder etwas kleiner ist als die
Dauer des Sendeimpulses der Radaranlage. Wenn beispielsweise der Sendeimpuls eine Dauer von 0,5 JHs hat, was
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durch die Dauer des von dem Monoflop 38 in. ^ig· 1 erzeugten
Impulses bestimmt ist, hat ein Entfernungsintervall
eine tjTpioche Dauer von etwa 4-00 ns oder eine Länge von
etwa 60 n. Da der Analog/Digital-Umsetzer 72 während
jedes EntfermmgsIntervalles eine Umsetzung ausführt,
hängt die iiaximalzahl der Entfemungs Intervalle von der
Inpulafolgefrequenz der Radaranlage und der Größe der
Entfernungsintervalle a"b. Bei einer Impulsfolgefrequenz
von 2000 Hz und einer Grüße des Entfernungsintervalles von 400 ns können etwa 1250 aufeinanderfolgende Entfernungsintervalle
vorgesehen werden. Infolgedessen kann das Schieberegister 94- aus 1250 Stufen bestehen,
von denen jede zur Aufnahme von acht Bits eingerichtet ist. Der Subtrahierer 90 kann in üblicher V/eise ausgebildet
sein, beispielsweise als Volladdierer mit einem Netzwerk zur Bildung des Zweier-Komplements des Subtrahenden
vor der Eingabe in den Addierer.
Das Aus gangs signal des Schieberegisters 94-, das von
einer Folge binärer Wörter gebildet wird, wird entweder einem Volladdierer 96 oder dem Subtrahenden-Eingang des
Subtrahierers 90 zugeführt, je nach dem Zustand von
Toren 98 und 100. Die Tore 98 und 100 bestehen jeweils
aus einer Anzahl getrennter Verknüpfungsglieder, beispielsweise UIID-Gliedern, die auf Signale F^ oder i1^,
ansprechen, um entweder die parallelen Bits der Binärwörter zu übertragen oder zu sperren, die aus dem Schieberegister
94- ausgegeben werden,, Die Signale P^, und IL sind
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komplenentäre Signale, die von einem Flipflop 102 geliefert werden, so daß die vom Schieberegister 94-ausgegebenen
Binärwörter ausschließlich entweder dem Addierer 96 oder dem Subtrahierer 90 zugeführt werden«
Gemäß den eingangs gemachten Ausführungen ist die durch
die Kurven 22 und 22' in den Fig. 1 und 4 dargestellte
Frequenzcharakteristik des Störsignalfilters das Ergebnis der Subtraktion der .Werte von II aufeinanderfolgenden Echosignalen
im gleichen EntfernungsIntervall„ Bei zunehmendem
Frequenzumfang der Störsignale, der sich aus der Größe IV sin Q \ ergibt, wird die Zahl IT erhöht. Es wird jedoch
H stets auf den kleinsten Wert gehalten, der mit dem gewünschten ü-usmaß der Festzielunterdrückung verträglich
ist, indem die amplitude des empfangenen Videosignals in dem ü-ewichts funktionsgenerator 70 optimal gewichtet
wird. Daher int normalerweise das rüor 100 geöffnet und
es erfolgt die Festzielunterdrückung in der Schleife, die den Subtrahierer 90, das Schieberegister ψί und
das Tor 100 umfaßt, indem Π aufeinanderfolgende Signalwerte aus dem gleichen Entfernungsintervall mit abwechselnden
Vorzeichen überlagert werden.
Der wert von N, der .i-nzahl der aus den gleichen EntfernungßIntervall
stammenden Signale, die von dem Störsignalfilter 7& verarbeitet werden, um ein einziges
Ausgangssignal für jedes EntfernungsIntervall zu bilden,
und der Wert der Gewichtskoeffisienten a , die den Wert des Haßstabfaktors bestimmen, der in dem Gewichtsfunktionsgenerator
70 für jede Impulsperiode der Radaranlage
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verwendet wird, kann allgemein durch Optimierung der Bewegtsielverstärkung der Vorrichtung gewonnen v/erden.
Die Bewegtsielverstärkung G ist das Verhältnis von Nutzsignal- zu Störsignalleistung am Eingang zu dem
Nutzsignal-Störsignalverhältnis am Ausgang des Störsignalfilters, also
In dieser Gleichung ist
PS1n = Jö(f)df, wenn S(f) das
Signal-Leistungaspektrum des bewegten Zieles und f die Frequenz ist,
PC. = (C(f)df, vena C(f) das
xn jx'»
Störsignal-Leistungsspektrum
stationärer Ziele ist,
I3S = Js(f) |ll(f)|2df, wenn |ll(f)|2
die Leistungs-Frequenz-Charakteristik des Störsignalfilters iät, und
PC = (C(f) |ll(f)j2df.
Die Integrationsgrenzen sind für alle
Ausdrücke - oo und + oo dargestellt.
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Für die Leistungs-Frequenz-Charakteristik eines Digitalfilters gilt
H-1 IT-1
|ll(f)|2 = I Σ am an cos 2Tt (m-n) Tf.
m=o n=o
In dieser Gleichung sind a und a die Gewichtskoeffizienten,
während T die Impulsperiode der Radaranlage ist. Aus dem Vorstehenden folgt für die'. Bewegt Zielverstärkung
n cos 2* (m-n) Tfdf/(C(f) hZ&m aQ cos 2% (m-n)Tfdf
PSin/PCin
Dieser Ausdruck läßt sich komprimieren zu G = ?SamAmnan/ESamBmnan
In dieser Gleichung ist
Amn = is(^f) cos 27t (m-n)rffdf
Bmn = i°Cf) cos 27f(m-n)Tfdf.
Hach der Methode der Lagrangechen Multiplikatoren wird die
Bewegtzielverstärkung maximiert, wenn die Gewichtskoeffizienten
a der Gleichung
E (A111n - J^B111n) an = 0 (1)
n=o
für η «= 0,1, ...., H-1 genügen» Diese Gleichung ist nur
dann erfüllt, wenn der Paktor (A - aBm_) gleich Null ist·
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Um die optimalen Gewichtskoeffizienten a zu finden, muß ein Lagrangecher Multiplikator ^r gefunden werden,
der diesen Faktor verschwinden läßt. Ist dies geschehen, können die Koeffizienten a leicht aus der Gleichung (i)
bestimmt werden.
Die nachstehende Tabelle gibt die Filterdaten für eine typische Anlage an, deren Antenne ein Strahlungsdiagramm
von 5 Breite aufweist und bei dem eine Bewegtzielverstärkung
G von 40 db erzielt wird. Da die Spektralbreite des Störsignals eine Funktion von V I sin ö I ist, kann
das Störsignalfilter am besten für diskrete Bereiche
von V J sin O J ausgeführt werden.
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Zeile | Anzahl der iia Filter ver arbeiteten Impulse |
V jain | »I | Filterdaten | 24,1-48 | 48 | ,1-96 | 96,1-120 | 120,1- |
1 | Gewichts- koeffizienten |
N | 3 | 0-24 | 4 | 6 | - | 9 | 16 |
2 | a1 | o, | 0,3553 | o, | 1816 | 0,0906 | 0,0414 | ||
3 | a2 | 1 | 5046 | 1 | o, | 6084 | 0,3157 | 0,1171 | |
4 | a3 | o, | 1 | 1 | 0,6242 | 0,2386 | |||
5 | a4 | 5046 | 0,3553 | 1 | 0,8933 | 0,4015 | |||
6 | a5 | o, | 6084 | 1 | 0,5885 | ||||
7 | a6 | o, | 1816 | 0,8933 | 0,7716 | ||||
8 | a? · | 0,6242 | 0,9183 | ||||||
9 | a8 | 0,3157 | 1 | ||||||
10 | a9 | 0,906 | 1 | ||||||
11 | a10 | 0,9183 | |||||||
12 | a11 | 0,7716 | |||||||
13 | ai2 | 0,5885 | |||||||
14 | a13 | 0,4015 | |||||||
15 | a14 | 0,2386 | |||||||
16 | a15 | 0,1171 | |||||||
17 | a^ic | 0,0414 | |||||||
18 | |||||||||
Anzahl der zu
integrierenden
Filter?-Aus- N
gangssignale *
integrierenden
Filter?-Aus- N
gangssignale *
20 Np/2
21 T,
22
11 1,65
17
8 1,8
11
6 2,1
4
2,9
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In der vorstehenden Tabelle sind in Zeile 1 die diskreten Wertintervalle angegeben, für die das als Ausführungsbeispiel
angegebene Störsignalfilter ausgelegt ist. Es versteht sich jedoch, daß diese beliebige Anzahl
diskreter Intervalle gewählt werden kann, je nach den gewünschten Betriebseigenschaften und dem zulässigen
Aufwand. Seile 2 gibt die ILindestanzahl Ii der abgetasteten
Werte für jedes Entfernung«Intervall an, die benötigt wird, um den gewünschten G-rad der Festzielunterdrückung
zu erreichen« In den Seilen 3 bis 18
sind die Werte der Gewichtskoeffizienten a angegeben»
Wenn beispielsweise gemäß der dritten Spalte der Tabelle die Geschwindigkeit des Flugzeuges und der Blickwinkel
der Antenne solche Werte haben, daß V I sin O I zwischen
24,1 und 48 m/s liegt, gibt das Schieberegister ψ\- nach
Fig. 6 einen Satz Entfernungsintervalldaten während jeder vierten Irapulfsperiode der Radaranlage aus, d.h.
II = 4.
Das Tor 100 ist während drei aufeinanderfolgender Impulsperioden geöffnet, während das Tor 98 nach jedem vierten
Sendeirapuls der Radaranlage während einer Impulsperiode geöffnet ist. Weiterhin wird während jeder Folge von
vier Sendeimpulsen das von dem ersten Sendeimpuls stammende empfangene Videosignal mit dem Faktor 0,3553 gewichtet,
während, die Empfangs signale der zweiten und dritten Impulsperioden mit dem Faktor 1,0000 gewichtet
werden und das Signal der vierten Periode wieder mit dem Faktor 0,3553 gewichtet wird. Danach wird die beschriebene
Folge der Gewichtskoeffizienten während der nächsten vier Impulsperioden wiederholt.
609835/0545 #/*
Nachdem die Bedeutung der Mindestanzahl N aufeinanderfolgender
Videosignale aus dem gleichen Entfernungsintervall, die verarbeitet werden muß, um den gewünschten
Grad der Festzielunterdrückung zu erzielen, erläutert worden ist, kann die Programmsteuerung 74
in einzelnen beschrieben werden, um die Erläuterung des Störsigiialfilters 78 nach Fig. 6 abschließen zu
können. Die Programmsteuerung 74- ist in Fig. 7 im
einzelnen dargestellt. Sie umfaßt einen üblichen Analog-Liultiplizierer 102, dem die Größen V und jsin θ(
von einem Flugdatenrechner 60 und der Antennensteuerung (Fig. 1) zugeführt werden. Der Multiplizierer 102 bildet
das Produkt V {sin O j , das dem Eingang eines Abtast-
und Haltekreises 104 zugeführt wird, der das ihm zugeführte Eingangssignal in Abhängigkeit von Torimpulsen
abtastet, die ihm von einem Differentiator 106 zugeführt v/erden. Der Differentiator differenziert ein
Signal F0, dessen Bildung noch beschrieben werden wird,
und erzeugt als Ausgangssignal einen Impuls, der mit
der Rückflanke des Signals Ep zusammenfällt. Die Rückflanke
de» Signals IL erscheint am Ende einer Verarbeitungsserie
der Vorrichtung zur FestZielunterdrückung,
zu welcher Zeit der Abtast- und Haltekreis 104 den Wert der Größe V jsin ©| abtastet, um die Störsignal-Eigenschaften
festzustellen, welche die nächste Verarbeitung« serie bestimmen.
Das Ausgangssignal des Abtast- und Haltekreises 104 wird
parallel fünf Fensterdetektoren 108 bis 112 zugeführt. ¥,Tie bekannt, erzeugen Fensterdetektoren ein Aus gangs signal
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mit hohe}π Pegel, das als "binäre "1" betrachtet werden
kann, wenn das ihn zugeführte Eingangssignal zwischen zwei vorbestimmten Spannungspegeln liegt, während ein
Ausgang«signal mit niederem Pegel erzeugt wird, das als
binäre "0" betrachtet werden kann, wenn das zugeführte
Eingangssignal nicht zwischen den beidön vorbestimmten
Spannungspegeln liegt. Fensterdetektoren sind in der Technik bekannt und können als positive und negative
Komparatoren ausgebildet sein, deren Ausgänge mit den
Eingängen eines HfD-Gliedes verbunden sind· Gemäß der
obigen tabelle ist das Ausgangs signal W5, des Fensterdetektors
108 auf dem "1"-Pegel, wenn der Wert der Größe V I sin ö| zwischen 0 und 24 m/s liegt. Das Ausgangssignal
\L· des Fensterdetektors 109 ist auf hohem Pegel, wenn die Größe V (sin Q ( einen Wert zwischen
24.1 und 48 m/s aufweist. Die übrigen Fensterdetektoren funktionieren in entsprechender Weise zur Erzeugung von
Ausgangssignalen W^, Wq und W.,- für Werte der Größe
V jsin θ j , die in der Tabelle für die Werte von N = 6,
bzwo 9 bz^v. 16 angegeben sind» Es sei bemerkt, daß in
den Fällen,, in denen der Wert der· Größe V /sin 0 I sich zwischen den Bereichen der Fensterdetektoren befindet,
beispielsweise den Wert 24,05 m/s hat, die Programmsteuerung
einen unbestimmten Zustand einnimmt. Dieser Fall ist normalerweise vernachlässigbar. Wenn es jedoch "
gewünscht ist, diese geringe Wahrscheinlichkeit auszuschalten, daß die Vorrichtung eine unrichtige 'Verarbeitungsfolge
ausführt, können zusätzliche Fensterdetektoren vorgesehen werden, welche die Werte von V [sin Oj zwischen
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den Intervallen der Fensterdetektoren erfassen. Beispielsweise kann, wie in Fig. 8 dargestellt, ein Fensterdetektor
114 für die Werte von V isin ö| zwischen 24 und 24,1 m/s
vorgesehen sein, dessen Ausgang«signal durch ein ODER-Glied
115 mit dem Ausgangs signal des Fensterdetektors
kombiniert wird. Das negierte Ausgangssignal des Fensterdetektors
114 wird mit dem Ausgangssignal des Fensterdetektors
109 durch ein UND-Glied 115' kombiniert, so daß nur eines der Signale W-, oder W. auf hohem Pegel oder im
"1"-Sustand sein kann, wenn der Wert der Größe V \sin ö|
sich zwischen den Bereichen der Fensterdetektoren 108 und 109 befindet»
V/ie aus Fig. 5 ersichtlich, wird der Gewichtsfunktionsgenerator 70 von den AusgangsSignalen der Programmsteuerung
74- gesteuert, die mit dem Gewichtsfunktionsgenerator
über ein mehradriges Kabel 116 verbunden ist. Der Gewichtsfunktionsgenerator 70 wird nun anhand der
Fig. 5 und 9 erläutert. Das von dem Detektor 56 gelieferte
Videosignal wird einer Eingangsklemme 120 (Fig. 9) des Gewichtsfunktionsgenerators und von dort über einen
Widerstand 122 einer Ausgangsklemme 124 zugeführt. Das
Spannungsverhältnis der Videosignale an den Klemmen 120 und 124 wird durch Gewichtungskreise 125 "bis 129 bestimmt.
Bei dem in der Tabelle wiedergegebenen Beispiel ist für den Fall, daß der Wert von V Isin 0| zwischen
0 und 24 m/s liegt, N « 5 und es hat der Gewichtskoeffizient
an die Werte 0,5046, 1 und 0,5046. Das Signal W,
der Programmsteuerung ψν ist in diesem Fall auf dem
"1"-Pegel, wodurch ein Tor I30 geöffnet wird. Die Tore
his 134· sind dagegen geschlossen. Daher ist der
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Maßstabfaktor, der von dem Gewichtsfunktionsgenerator
für das Beispiel IT = 3 angewendet v/ird, durch das Verhältnis des Widerstandes 122 zur Summe des Wertes der
Widerstände 136 und 138 bestimmt„ Die Widerstände 136
und 138 sind so gewählt, daß dann, wenn beide in den Kreis eingeschaltet sind, der Gev/ichtskoeff izient einen
Wert hat, der als 1,0000 betrachtet werden kann, während, wenn der Widerstand 138 durch Kurzschließen aus dem Kreis
entfernt ist, der Gev/ichtskoeff izient 0,5046 beträgt.
Der Widerstand 138 kann durch ein "or 140 kurzgeschlossen werden, das von einem ODER-Glied 142 gesteuert wird,
dessen Eingänge mit dem ersten und dem dritten Ausgang eines üblichen Ringzählers 144 verbunden sind. Der Ringzähler
144 ist ein dreistufiger Ringzähler, bei dem ein Ausgangssignal mit "1"-Pegel ausschließlich an einem der
drei Ausgänge anliegt und in ununterbrochener Folge vom Ausgang 1 zum Ausgang 2, dann zum Ausgang 3 und zurück
zum Ausgang 1 wechselt. Das Verschieben des Ausgangssignales mit dem Pegel "1" von einem Ausgang'zum anderen
erfolgt .jeweils bei Auftreten eines Steuerimpulses P. .
Mit anderen Uorten v/ird zu Beginn jeder Impulsperiode
dem Ringzähler 144 vom Ausgang des Zählers 36 nach Fig.
ein üchiebeimpuls P. zugeführt.
Der Gewichtungskreis 126 ist in gleicher Weise aufgebaut v/ie der gerade beschriebene Gewichtungskreis 125. Wenn
die Größe V j sin OJ einen Wert zwischen 24,1 und 48 m/s
aufweist, wird ein Tor 131 durch das von der Programmsteuerung 1LV zugeführte Signal W. geöffnet. Der Gewichtungskreis
126 enthält einen vierstufigen Ringzähler 146,
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und es werden die in der obigen Tabelle angegebenen Werte' der Gewichtskoeffizienten a durch Widerstände
148 und 150 im Zusammenwirken mit einem Tor 152, einem
ODER-Glied 154 und dem Ringzähler 146 verwirklicht. In entsprechender V/eise werden die Vierte der Gewichtskoeffizieiiten
a , die in der obigen Tabelle für die Fälle angegeben sind, daß W = 6, 9 odor 16 ist, durch
die entsprechenden Gewichtungskreise 127, 128 und 129 erzeugt.
V/ie Fig. 6 zeigt, weist das Störsignalfilter 78 einen
Zähler 160 auf, der die Sender-Synchroniaationsimpulse P.
zählt, die ihm vom Zähler 36 (Fig. 5) zugeführt werden. Eine anzahl Leitungen 161 bis 165 verbindet die Ausgänge
des Zählers 160, die sich auf dem "1"-Pegel befindet, wenn der Zähler 160 einen der Zählerstände 3* 4, 6, 9
und 16 aufweist, mit einer Anzahl von UND-Gliedern I70
bis 174. Den UIID-Gliedern 170 bis 174 wird auch jeweils
eines der Signale W^, W^, Yig, Wq und YJLg zugeführt. Die
Ausgänge der UND-Glieder 170 "bis 174 sind mit den Eingängen
eines ODER-Gliedes 176 verbunden. Der Zähler 160 wird von dem Ausgangssignal des ODER-Gliedes 176 zurückgestellt,
das einem Rückstel1-Eingang des Zählers 160
zugeführt wird. Demgemäß arbeitet der Zähler 160 als ein 3-,4-, 6-, 9- oder 16-Impulszähler, je nachdem,
welches der W-Ausgangssignale ihm von der Programmsteuerung
74· zugeführt wird.
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iiin Ausgang des Wählers 160, der in "1"-Zustand ist,
während der· Zähler den ütand "1" aufweist, ist mit dem Jetzeingang eines Flipflop 102 verbunden. Dieses
Flipflop wird von dem Signal zurückgesetzt, das ihm vom Ausgang de» ODEPl-Gliedes 176 zugeführt wird. Die
Kurven 1.80 und 182 in Fig. 10 geben die Aungangssignale
F1 und F^ des Flipflop 102 für den Fall wieder, daß
sich die Größe V j sin of in Bereich von 24,1 "bis 48 m/s
"befindet, die Zahl Ii also = 4 ist. Uie die Kurve 180
zeigt, int dan Bignal F. auf hohem Pegel oder im "1"-Zustand
während drei aufeinanderfolgender Impulsperioden und auf niodrigeiEi Pegel während der vierten Impulsperiode.
Die Kurve 182 zeigt, daß das tiignal F. das
Komplement des Üignales F^ ist. Die Inpulsperiode ΐ
ist die Zeit zwischen aufeinanderfolgenden Impulsen P+.,
die in Fig. 10 durch die Kurve 184 dargestellt sind»
Infolgedessen leitet in Fall II = 4 das Tor 100 nach
Fig. 6 die parallelen Binärwörter, die von dem üchiebereginter
°>LY ausgegeben werden, zum ^ubtrahendeneingang
des üubtrahierers 90 während drei aufeinanderfolgenden
Impulsperioden, während denen das üignal F. im "1"-Zustand
ist. Das 'Dor 98 überträgt die von dem Schieberegister
94· während der Impulsperiode jeder Folge,
während der das üignal F- im "1"-Zustand ist, auf
das Kabel 198»
Das Ji-usgangssignal des Tores 98 ist eine Folge paralleler
Binärwörter, von denen jedes Wort für die Amplitude der von bewegten Zielen stammenden Signalen und der liauschsignale
eines bestimmten ICntfernungnintervalles charakteristisch
ist. Die ütörsignale wurden im wesentlichen
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durch die das Schieberegister und den Subtrahierer enthaltende Ilückkopplungsschleife des Störsignalfilters
ausgelöschte
Wie Fig. 5 zeigt, wird das Ausgangssignal des Störsignalfilters
78 auf dem Kabel 198 einem Video- .
integrator 200 zugeführt. Der Videointegrator hat den Zv/eck, das Verhältnis der von bewegten Zielen
staraiaenden Signalen zu den Kauschsignalen zu verbessern und dadurch die Wahrscheinlichkeit der Feststellung
bev/egter Ziele zu verbessern. Je mehr Ausgangssignale de3 Störsignalfilters integriert werden,
um so größer ist die Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses. Wird ein Ziel von N Sendeimpulsen getroffen
so können II = ^0/1* Ausgangs signale des Störsignalfilters
integriert werden. N ist eine Funktion der Abtastgeschwindigkeit der Antenne und der Impulsfolgefrequenz
der Radaranlage. Bei einer Impulsfolgefrequenz von 2000 Hz, einer Abtastgeschwindigkeit
von 90°/s und einer Breite der Strahlungskeule von 3° wäre IT = 67. Der sich dadurch für die in der obigen
Tabelle angegebenen verschiedenen Werte von N ergebenden Werte für IT sind in der Tabelle in Zeile 19 angegeben.
Es sei bemerkt, daß das Minimieren von IT durch eine optimale Amplitudengewichtung nach den Prinzipien der
Erfindung IT maximiert wird und infolgedessen eine
maximale Verbesserung des Signal-Hausch-Verhältnisses
durch Integration erzielt werden kann.
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iiine erste ^rt eines Video-Integrators, die in einer
Vorrichtung nrsch xl'ic· 5 verwendet werden kann, ist in
1"1Xgο 11 dargestellt. l;ie a\is Fig. 11 ersichtlich, werden
die an Ausgang den ütörsignalfilters ?8 erscheinenden
Binärwörter den -^inrängen von Volladdierern 202 und
zugeführt. Dio Ausgangssignale des Addierers 202 werden
einen Schieberegister 206 zugeführt, dessen Ausgang mit
einem Umschalter 208 verbunden ist. Das Schieberegister
206 kann von der gleichen ^rt sein wie das Schieberegister
94 nach I1X;;. 6. Die Binärwörter werden über den
Umschalter 208 entweder einen ausgangskabel 210 oder
einen zweiten Eingang des Addierers 202 zugeführt. LIit
dem Addierer 204 uind in gleicher l/eise, wie es oben
für den Addierer 202 beschrieben worden ist, ein Schieberegister 212 und ein Umschalter 214 verbunden.
Die Unschal te3? 208 und 214 sind zur Vereinfachung der Darstellung als einfache mechanische Schalter veranschaulicht.
'Hr, versteht sich, daß sie in Wirklichkeit aus einer Vielzahl elektronischer Torschaltungen bestehen,
wie den Toren 98 und 100 nach 1'1Xg. 6. Der Videointegrator
nach Fig. 11 arbeitet nach dem gleichen
Prinzip wie das Störsignalfilter nach Fig. 6, indem es einfach IT -fa-us gangs signale des Störsignalfilters,
von denen jedes eine Folge von 1250 Binärwörtern, die
1250 Entf ernurigsintervallen entsprechen, umfaßt, aufsumiaie3?t,
wonach das Schieberegister entleert wird. Um -Verluste zu vermeiden, die auf eine fehlende Koinzidenz
zwischen den Verarbeitungsintervallen des Video-Integrators und des Zeitintervalles, wahrend dem sich
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ein Ziel in Boreich des Strahlungsdiagramiaes der
Antenne befindet, zn vermindern, sind zwei parallele
Video-Integratoren iait gegeneinander versetzten Integrationsintervallen
vorgesehen und es werden die Umschalter 208 und 214- abwechselnd nach jeweils IT /2
Aus gang s .'signal en des Störsignalfilters betätigt. Die
Integration, die von dem Integrator nach Fig. 11 bewirkt wird, kann auch mit Hilfe eines einzigen Video-Integrators,
der N /2 Ausgangssignale des Störsignalfilters aufsummiert, und einem Speicher erzielt werden,
der das vorhergehende Ausgangssignal des Video-Integrators
aufnimnt, so daß das laufende und das vorhergehende
ausgangssignal des Video-Integrators nach jeweils N /2
Impulsen·summiert werden kann, wie es der Videο-Integrator
nach Fig. 12 zeigt, dessen Funktion dem Video-Integrator nach Fig. 11 äquivalent ist.
Bei der Anordnung nach Fig. 12 wird das digitale Ausgangssignal des Störsignalfilters 78 als Folge von
parallelen Binärwörtern einem getakteten Addierer 220 zugeführt. Das Ausgangssignal des Addierers 220 wird
von einem Schieberegister 222 in der gleichen V/eise verarbeitet, wie es für das Schieberegister 94- in Fig.
beschrieben worden ist. Das Ausgangssignal des Schieberegisters
222 wird ausschließlich entweder dem Eingang eines Schieberegisters 224 oder einem zweiten Eingang
des Addierers 220 über ein Tor 226 bzw. 228 zugeführt. Die Tore 226 und 228 können den Toren 98 und 100 nach
Fig. 6 gleich sein. Sie werden ebenfalls durch die Signale Fp und Fp gesteuert» Während N /2 Perioden
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des is.ua ga ng s signals des Störsignalfilters ist für die
Dauer einer· Periode dieses Aus gangs signals das "or 226
offen und das r"or 228 geschlossen.
Die signale F0 und Fp werden von einen Flipflop 230
gebildet, das von den Ausgangssignal eines ODER-Gliedes
232 zurückgesetzt wird. Das ODER-Glied 232 erhält Eingangs
signale von einer Anzahl UllD-Gliedern 233 "bis 237·
Die UiiD-Glieder 233 bis 237 wirken mit einem Zähler 240
zusannen, um bei ausgewählten Sählerständen Ausgangssign-'ile
in der gleichen Weise zu erzeugen, wie es für den Zähler 160 nach Fig» 6 beschrieben worden ist. Der
Zähler 240 zählt die Perioden des Ausgangssignals des Störs igrialfilters 78, die durch Eingangs impulse repräsentiert
werden, die dem Zähler 240 von einem Differentiator 242 zugeführt werden, der das Ausgabe-Steuersignal F\
des iitürsignalfilters (Fig. 6) empfängt und differenziert. Ein juin gangs signal S0 der ersten Stufe des Zählers 240
ist in "1"-Zustand, wenn der Zähler den Stand "1" aufweist.
Dieses Signal S0 wird dem Setzeingang des Flipflop 230 zugeführt. Das Flipflop 230 und der Zähler 240
werden von dem Ausgangssignal des ODER-Gliedes 232 nach
jeweils Ii /2 Perioden des Ausgangs signals des Störsignalfilters 78 zurückgestellt. Die UND-Glieder 233 bis 237
bewirken zusammen mit dem ODER-Glied 232, daß das ODER-Glied ?3?- nach jeweils N /2 Perioden des Ausgangssignals
des Störsignalfilters in Abhängigkeit von den W-Signalen,
die von der Programmsteuerung 74 zugeführt werden, einen
liiickste 11 impuls liefert. Die Werte der Größe N /2 für
die entsprechenden Uerte von N bei dem beschriebenen Au8füh3?ungfjbeiüpiel sind in Zeile 20 der obigen Tabelle
ange ;ebene
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Die Binärwörter, die aus dem Schieberegister 224 ausgegeben
werden, v/erden einem Volladdierer 244 zugeführt, dessen Ausgangssignal einer Schwellenschaltung 248 (Fig. 5)
zugeführt wird. Der Addierer 244 summiert das über das Tor 226 übertragene Aura gangs signal des Schieberegisters
222 zu dessen vorhergehendem Ausgangssignal, das in einem Schieberegister 224 gespeichert war, alle N /2
Perioden, um Verluste zu reduzieren, die auf eine mangelnde Übereinstimmung des Integrationsintervalles mit dem Zeitintervall,
v;ährend dem sich das Ziel im Bereich des Strahlungsdiagrammes der Antenne befindet, zurückzuführen
sind. Die Binärwörter, die in dem Schieberegister gespeichert sind, rücken in Abhängigkeit von einem Schiebesignal,
das von einem UUD-Glied 223 zugeführt wird, um
jeweils eine Siufe vor. Den Eingängen des UND-Gliedes werden die Signale C, F^ und Fp zugeführt, so daß eine
Verschiebung der Daten im Schieberegister 224 während jedes TaktIntervalles nur in der Verarbeitungsperiode
stattfindet, während der Daten über das Tor 226 übertragen werden«. Demgemäß speichert das Schieberegister
die Binärwörter, die Bewegtzielsignale und Rauschsignale für jedes einer Vielzahl von Entfernungsintervallen des
vorhergehenden Übertragungsintervalles des Tores 226
charakteristisch sind.
Die Kurven 250 und 252 in Fig. 13 veranschaulichen den
zeitlichen Verlauf der Signale Fg und F\-,. Für den Fall,
daß N = 4 und IT /2=8 zeigt die Kurve 254 das Signal E^
bei gedrängter Zeitskala, um die Bezugszeiten für die Signale F„ und F\ zu veranschaulichen* Es sei daran
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erinnert, daß während der Zeiten, während denen das Signal F. auf hohem Pegel ist, die Binärwörter, welche
die Nutz- und Rauschsignale in einer Vielzahl von Entfernungsintervallen
angeben, nacheinander aus dem Störsignalfilter 78 ausgelesen werden. Für den Fall IT = 4
ist das ior 228 während sieben Auagabeperioden des
Störsignalfilters gesperrt und es wirken der Addierer 220, das Schieberegister 222 und das Tor 228 als digitaler
Integrator,, Während einer von acht Ausgabeperioden des Störsignalfilters wird in Abhängigkeit von den
Signalen Fp und Fp das Tor 228 geschlossen und das
Tor 226 geöffnet, so daß während dieser Periode die integrierten Binärwörter dem Schieberegister 224 zugeführt
werden können.
Eine dritte Art einer für den Video-Integi-ator 200
brauchbaren Schaltungsanordnung zeigt Fig. 14. Hier
werden die Ausgangs-Binärwörter des Störsignalfilters 78
auf einem Knbel 198 einem Addierer 260 zugeführt, dessen
Ausgangssignal dem Eingang eines getakteten Schieberegisters
262 zugeführt wird» Die Ausgangs-Binärwörter
des Schieberegisters 262 werden sowohl auf ein Kabel 246 gegeben als auch einem Rückkopplungs-ihiltiiilizierer 264
zugeführt. Im Multiplizierer P64 werden die eingegebenen
Binärwörter mit einem Rückkopplungs-Koeffizienten K multipliziert, der etwa den Wert (U - 1)/N hat. Das
gebildete Produkt wird dem zweiten Eingang des Addierers 260.zügeführtο Ein dem korrekten Rückkopplungs-Koeffizienten
K entsprechendes digitales Uort wird dem Lultiplizierer
264 auf einem Kabel 266 von einer Anzahl Tore 268 bis 272 parallel zugeführt. Die Tore werden von den
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W-Signalen gesteuert, die von der Programmsteuerung 74-erzeugt
werden. Eine Anzahl nur auslesbarer Register 274-bis 278, die für jedes Bit einen Schaltkreis enthalten
können, sind so programmiert, daß sie für die in der obigen Tabelle angegebenen, verschiedenen Vierte von N
korrekten digitalen Vierte der Koeffizienten K enthalten. Jedes Hegister ist mit dem zugeordneten Tor verbunden,
das von dem entsprechenden Y/-Signal für den Wert von H_
gesteuert wird, für den das zugeordnete Hegister programmiert worden ist.
Die Binärwörter, die für Bewegtzielsignale und Rauschsignale für jedes einer Vielzahl von EntfernungsIntervallen
charakteristisch sind, werden nacheinander aus dem Video-Integrator 200 ausgegeben und auf einem Kabel
246 einer digitalen Sahwellenschaltung 248 zugeführt. Diese Scliv/ellenschaltung ist in Fig. 15 i^ einzelnen
dargestellt. Da die Rauschamplitude eine Funktion der Anzahl der integrierten Ausgangssignale des Störsignalfilters
ist, wird der Schwellenwert der Schwellenschaltung 248 als Funktion der Anzahl der integrierten
Signale eingestellt. Da außerdem, wie bekannt, der Rauschpegel von zahlreichen Parametern der Radaranlage
sowie von Änderungen im Flugweg des Flugzeuges abhängig ist, muß der Schwellenwert der Schwellenschaltung
248 auch als Funktion des mittleren Rauschpegels veränderbar sein, der in M benachbarten Entfernungsintervallen vorliegt, um Schwankungen der Rauschlei strung
und der Leistung der die Vorrichtung durchdringenden
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Störsignale zu berücksichtigen. In der Schwellenschaltung
nach Fig« 15 wird eine laufende Summe aus II benachbarten
EntfernungsIntervallen des Ausgangssignals des
Integrators 200 gebildet, in dem fortlaufend das Ausgangssignal eines gerade verarbeiteten Entfernungsintervalle s addiert und gleichzeitig das Ausgangssignal
des Mten vorausgegangenen Entfernungsintervalles
subtrahiert wird. Demgemäß besteht die Schwellenschaltung nach Fig. 15 aus einem M-stelligen Schieberegister
und einem Addierer in Verbindung mit einem einstelligen Schieberegister. Ein Schwellenwert wird gebildet, indem
der resultierende mittlere Pegel mit einer Konstanten multipliziert wird, die von der Anzahl der integrierten
Ausgangssignale des Störsignalfilters abhängt. Das
digitale Wort, das in der mittleren Stufe des M-stelligen Schieberegisters vorhanden ist, wird an einem Abgriff in
der Mitte des Schieberegisters abgenommen und mit dem berechneten Schwellenwert verglichen. Der numerische Wert,
der für M gewählt wird, also die Anzahl der Entfernungsintervalle, die zur Bildung des mittleren Schwellenwertes
benutzt wird, hängt von dem gewünschten Blaß der Genauigkeit und dem zulässigen Aufwand ab. Beispielsweise kann
M ■ 32 sein.
Wie aus Fig. 15 ersichtlich, werden die Binärwörter, die
für von bewegten Zielen und von Rauschen stammende Signale in· ,jedem von vielen Entf ernungs Intervall en charakteristisch
sind und nacheinander aus dem Video-Integrator 200 ausgegeben
werden, auf dem Kabel 246 der Schwellenschaltung 248 zugeführt. Die auf dem Kabel 246 übertragenen Binärwörter
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werden parallel einem getakteten, M-stufigen Schieberegister
280 und dem Subtrahenden-Eingang eines Subtrahierers
282 zugeführt. Die Binärwörter, die von den Schieberegister 280 ausgegeben werden, werden dem
Minuenden-Eingang des Subtrahierers 282 zugeführt· Die von den Subtrahierer 282 gelieferten Differenzsignale
werden einem Eingang eines Addierers 284 zugeführt,
dessen Sumrienausgang mit dem Eingang eines einstiifigen
Schieberegisters 286 verbunden ist. Die Binärwörter am Ausgang des Schieberegisters 286 werden parallel einem
zweiten Eingang des Addierers 284 und außerdem einem Multiplizierer 288 zugeführt. Der Multiplizierer 288
multipliziert die vom Schieberegister 286 zugeführten Binärwörter mit einen Faktor T, , der auf einem Kabel
von eine}? Anzahl Tore 292 bis 296 zugeführt wird. Kit
den Toren 292 bis 296 ist jeweils eins von mehreren nur aunlesbaren Registern 298 bis 302 verbunden. Die
Tore 292 bis 296 v/erden von den W-Signalen der Programmsteuerung
74 in der gleichen li/eise gesteuert, wie es für
die entsprechende Anordnung nach Fig. 14 beschrieben
wurde. Die Paktoren T, , die in den Registern 298 bis
für die verschiedenen Werte von IT gespeichert sind, sind in Zeile 21 der obigen Tabelle aufgeführt. Diese Werte
können nach der Methode berechnet werden, die in einem Bericht "A Statistical Method of Radar Detection",
EM-O753 von Marcuia, Hand Corporation, beschrieben und
dort durch eine Kurve 35 veranschaulicht ist. Das von dem Multiplizierer 288 gebildete Produkt \/ird einem
digitalen Komparator 304 als Schwellenwert zugeführt.
Die Uatfiiiwörter, die von einem Abgriff M/2 in der !.litte
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des Schieberegisters 280 zugeführt werden, werden im
Komparator 3O2I- mit dem Schwellenwert verglichen. Wenn
der Wert der Binärwörter den Schwellenwert T, überschreitet,
wird von der Schwellenschaltung ein Impuls mit hohem Pegel erzeugt, der für die Tatsache charakteristisch
ist, daß sich in dem Entfernungsintervall, das gerade in der Stufe M/2 des Schieberegisters 280
ist, ein bewegliches Ziel befindet.
Das Ausgangssignal der Schwellenschaltung 248 wird dem
Intensitätssteuereingang 312 eines Sichtgerätes 310
zugeführt. Wie bekannt, kann das Sichtgerät 310 durch
die Sender-Synchronisationsimpulse P. und das Aziraut-Winkelsignal Q so synchronisiert sein, daß dan von dem
Komparator 304 gelieferte, für das Vorliegen eines bewegten
Sieles charakteristische Ausgangssignal als Funktion der Zielentfernung und des Azimuts dargestellt
wird ο
Die beschriebene Vorrichtung umfaßt einen Gewichtsfunktionsgenerator
70, ein einziges Störsignalfilter 78,
einen digitalen Video-Integrator 200 und eine digitale Schwellenschaltung 248, welche Einheiten alle so eingerichtet
sind, daß sie ihre Eigenschaften in Abhängigkeit von der Spektralbreite der empfangenen Störsignale
ändern. Die Spektralbreite der Störsignale wird von einer Programmsteuerung 74 auf der Basis der Größe V J sin 0{
vorausgesagt, und es bildet die Programmsteuerung 74- Steuersignale
\/, welche die gewünschte Charakteristik der gerade beschriebenen Einheiten der Vorrichtung einstellen.
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Divs Unterdrücken der Störsignale erfolgt im Störsignalfilter
78 durch die Überlagerung von N aufeinanderfolgenden
Echosignalen aus dem gleichen EntfernungsIntervall
mit wechselnden Vorzeichen (S1Xg. 6). Die Anzahl N der
verarbeiteten Impulsperioden wird auf einem Minimum gehalten, in-dem das Videosignal im Gewichtsfunktionsgenerator
70 optimal gewichtet wird. Die in dem Störsignalfilter erfolgende Summierung erfolgt durch eine digitale
Akkumulationsschaltung, die im wesentlichen aus einer digitalen Verzögerungsleitung (Schieberegister) mit einem
Hückkopplungsweg besteht, dessen Verstärkung -1 beträgt.
Die Überlagerung der digitalisierten und für Entfernungsintervalle quantißierten Signale wird demnach auf eine
einfache Akkumulierung reduziert, die nur eine Subtraktion erfordert· Diese Akkumulierung wird einmal für je N
Impulsperioden ausgeführt, so daß das Störsignalfilter eine Ausgangs-Signalfolge nur einmal während je II Impulsperioden
liefert. Es ist von Bedeutung, daß daa Störsignalfilter nur eine einzige digitale Verzögerungsleitung pro
Kanal erfordert, so daß der Bedarf an digitaler Speicherkapazität auf ein Wort pro Entfernungsintervall und Kanal
beschränkt ist. EsJLst weiterhin wichtig, daß durch Minimieren
der Zahl N für ein gewünschtes Ausmaß der Störsignalunterdrückung
mehr Ausgangs-Signalfolgen des Störsignalfilters von dem Video-Integrator 200 bei einer gegebenen
Zeit der Sielerfassung integriert werden können, so daß das Signal-Rausch-Verhältnis maximiert wird.
Es wurden drei Arten von Integratoren dargestellt, die,
wenn II Impulse ein Ziel treffen, II = N 0/N Aus gangs signale
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des Störsignalfilters integrieren. Ein Minimieren der Anzahl IT der vom Störsignalfilter verarbeiteten Impulsperioden
hat eine Ilaximierurig der Zahl N und infolgedessen eine Maximierung des Signal-Rausch-Verhältnisses
durch Video-Integration zur !folge.
Uni die Verluste zu reduzieren, die sich durch eine mangelnde
Koinzidenz des Verarbeitungsintervalles des Videο-Integrators
und des Zeitintervalles, während dem sich ein Ziel im
Bereich des Strahlungsdiagrammes der Antenne befindet, zu reduzieren, simd gemäß Fig. 11 zwei parallele Video-Integratoren
mit gegeneinander versetzten Integrationsperioden vorgesehen. Fig. 12 zeigt eine praktischere Anordnung zur
Ausführung der von dem Integrator nach Fig. 11 ausgeführten Funktion, die einen einzigen Video-Integrator
zum Summieren von N /2 AusgangsSignalen des Störsignalfilters
und einen Speicher umfaßt, der das vorhergehende Ausgangssignal des Video-Integrators aufnimmt, so daß
das laufende Ausgangs signal des Video-Integratojjs zu dem
vorhergehenden nach jeweils IT /2 Verarbeitungsperioden
addiert werden kann. Eine dritte Art des Video-Integrators ist in Fig« 13 dargestellt, die eine Rückkopplungsanordnung
umfaßt, die nach jedem Ausgangssignal des Störsignalfilters
auf den neuesten Stand gebracht wird und mit einem variablen Rückkopplungs-Koeffizienten K arbeitet, der den Uert
(N - 1)/N aufweist.
Die Schwellenschaltung 248 (Fig. 14) stellt den Mittelwert
der Störsignal- und Rauschleistung fest, die in M dem zu analysierenden Entfernungsintervall benachbarten
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Entferriurigsintervalle vorliegt und bildet einen Schwellenwert
air, Funktion dieses Mittelwertes und der von dem
Integrator 200 integrierten Signale. Der Schwellenwert wird von einem Komparator benutzt, der den Digitalwert
des in den zu untersuchenden Entfernungintervall vorhandenen
Signales nit dem Digitalwert des Schwellenwertes vergleicht und ein Ausgangssignal erzeugt, wenn das Signal
in dom abgetasteten Entfernungsinterval! den Schwellenwert
überschreitet. Das Ausgangssignal des Konparators ist für eine gewählte Wahrscheinlichkeit charakteristisch,
daß das digitale Wort außer einem Iiau.sch.anteil auch das
Signal eines bewegten Zieles umfaßt.
Die von der Schwellenschaltung 248 erzeugten Signale
werden einen Sichtgerät 310 zugeführt, damit sie in der
richtigen Entfernungs- und Azimutηteilung wiedergegeben
werden.
Bei einer zweiten Ausfuhrungsform der Erfindung, die
in 1'1Xg. 16 dargestellt ist, wird zur Verbesserung des
Signal-iiaunch-Verhältnisses von zwei Signalkanälen Gebrauch gfamacht. Die Vorrichtung nach Fig. 16 weist
einen Bewep.-ungskonpensator 58 bekannter Bauart auf,
der ein Signal f, mit einer Frequenz erzeugt, die dem Wert der Größe 2V jcos ö|/jt proportional ist. Das Signal V
ist der Geschwindigkeit des Flugzeuges 10 (Fig. 2) proportional und wird dem Bewegungskoiapensator 58 "von der
Antennenstouerung 44 zugeführt. Das Signal mit der
Frequenz f -, vom Ausgang des Bewegungskonpensators 58
wird in dem ZF-Iüscher 56 mit dem Ausgangs signal des
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ZF-Verstärkers 54 überlagert. Das Ausgangssignal des
ZF-Mischers 56, dessen frequenz gleich der Differenz
aus den Frequenzen der dein Mischer zugeführten Signale ist, wird parallel zwei üynchron-Phasendetektoren 62
und 64 zugeführt. Den Phasendetektor 64 wird das Ausgangssignal des ZF-Oszillators 30 unmittelbar und dem
Phasendetektor 62 nach einer Phasenverschiebung von 90
in einem üblichen Phasenschieber 66 als Bezugssignal zugeführt»
Das Ausgangssignal des Phasendetektors 64, das als
"0o-Videosignal" bezeichnet wird, wird im Gewichtungsfunktionsgenerator
70 verarbeitet und dann einem üblichen Analog/Digital-Umsetzer 72 zugeführt. Der Gewichtsfunktionsgenerator
70 ändert den Maßstabsfaktor des O0-Videοsignals, das dem Analog/Digital-Unsetzer 72
zugeführt wird, zu Beginn jeder Impulsperiode der Radaranlage 24, gemäß der von der Programmsteuerung 74
bestimmten, programmierten Folge. Der Gewichtsfunktionsgenerator
und die Programmsteuerung 74 wurden oben anhand der Ausführungsform nach Fig. 5 beschrieben.
Der Analog/Digital-Umsetzer 72 tastet das O°-Videοsignal
während jeder T;-ktperiode oder für jedes IJntfernungsintervall
ab, um nacheinander eine Folge von Binärwörtern zu bilden, die für die Amplitude des 0°-Videosignales
während jedes einer Vielzahl von Entfernungsintervallen charakteristisch ist. V/ie oben angegeben, wird der
Sender-ivmchronisationsimpuls P. durch Untersetzen
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der rüakt impulse gewonnen, so daß die Tnktirapulse
zur Impulsperiode der Kadaranlage synchron Bind. Infolgedessen ist während jedei? Impulsperiode der
während einex^ Taktperiode abgetastete Uert für das während eines bestimmten Entfex^nungüintex^valles
empfangene Videosignal charakteristisch, leim beispielsweise
der Zähler ~$6 mn einen Faktor 1250 durch
Herabaählen untersetzt, dann gibt es 12^0 jjntfernungsintervalle,
die von dem Analog/Digital-Unsetzer 72
nacheinander quantisiert werdenβ Die Genauigkeit der
Binäi'würter, d.h. die Anzahl paralleler Bits, die
von den ^nalog/Digital-Umsetzer 7?. geliefert v/ii"d,
hängt von dem gewünschten D;maraikbereich des üystems
ab. i3in typischer \lert ist ein acht Bit, einschließlich
eines Vorzeichenbit, umfassendes Wort. Das digitalisierte
Aus gangs signal des Anal og/Digital-b ins others 7'- wird auf
einem !label BO, das für jedes Bit den mehrstelligen
Wortes eine Leitung aufweist, dem Eingang 82 des Störsignalfilters
78 zugeführt.
Das vom l^hasendetektor 62 gelieferte üignal wird als
"90°-Videonignal" bezeichnet. Dieses 90°-Videosignal
wird von einen (Jewichtsfunktionsgenerator 73 und
einem Analog/Digital-Umsetzer 76 in der gleichen
»eise verarbeitet wie das 0°-Videosignal. Die Folge von Binärwörtern, die für die Amplitude des 90°-Videosignalii
in jedem einer Vielzahl von abgetasteten Üntferimugsintervalleii
charakteristisch ist, wird über
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ein eine Vielzahl einzelner Leitungen umfassendes Kabel·- 84 dem Eingang 86 des Storsignalfilters 78*
zugeführt.,
Das Störsignalfilter 78' nach Ii1Ig. 16 ist in Fig. 17
in einzelnen dargestellt. Wie ersichtlich, wird das 90°-Vidßoai(5nal von Elementen 180, 182, 184 und 186
in der gleichen Weise verarbeitet, wie das Videosignal bei der Einkanal-Vorrichr-uiig, die anhand Fig. 6
beschrieben wurde. Bei der .anordnung nach Fig. 17 führt
das 'Jor 98 die Ausgangswörter des Schieberegisters 9^
eineia ei>sten Eingang eines Addierers 96 während der
Impulsperiode jeder Verarbeitungaperiode zu, in der das signal F. in "1 "-Zustand ist. Das Signal F\ wird
von den Flipflop 102 nach Fig. 6 geliefert. Das digitalisierte 90 -Videosignal wird in Form von Binärwörtern
parallel einen zweiten Eingang des Addierers 96 zugeführt. Bei den Addierer 96 kann es sich un einen getakteten
Volladdierer handeln, der die Sunne der -absolutwerte
der beiden digitalen Signale bildet, die ihn während jeder Vaktperiode zugeführt werden. Das .ausgangssignal
den Addierers 96 ist eine Folge von Binärwörtern, von denen jedes für die Amplitude der Signale in einem
bestiii;:ton Entfernungsintervall charakteristisch ist,
die von bewegten Sielen und von Häuschen stammen. Störsignale
wurden im wesentlichen durch die Hücklcopplungaachleii'e
nit dem Subtrahierer und dem Schieberegister eliminiert. Die Ausbildung des Störsignalfilters nach
Fig. 17 geiit von der Annahme aus, daß der Bewegungskon-
lj8 das Spektrum der empfangenen Störsignale zur
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Frequenz Null zentriert. Wenn beispielsweise der Bewegungskorapensator
die Mittenfa^equenz des Störsignalspektrums
auf die Hälfte der Impulsfolgefrequenz setzen würde, müsste der Rückkopplungsfaktor auf
+1 und der Subtrahierer 90 durch einen Volladdierer
ersetzt werden.
Die übrige Wirkungsweise des Störsignalfilters 78'
ist die gleiche, v;ie sie oben anhand Fig. 6 beschrieben wurdeο
Demgemäß wurde vorstehend eine neue und einzigartige Vorrichtung zur Festzielunterdrückung beschrieben, die
von einer digitalen Technik der Signalverarbeitung Gebrauch macht, um. ein gewünschtes LIaß an Störsignalunterdrückung
bei gleichzeitiger üaximierung des Signal-Rausch-Verhältnisses
zu erzielen. Obwohl nur zwei bevorzugte Ausführungsformen beschrieben worden sind, ist für
den Fachmann leicht erkennbar, daß diese Ausführungsfornen in vielfältiger Weise geändert und abgewandelt
werden können, ohne daß die .Prinzipien der Erfindung aufgegeben werden. Beispielsweise können verschiedenartige
Einrichtungen zur Taktgabe und verschiedenartige Taktfolgen verwendet werden. Auch können negative anstelle
von positiven Logikanordnungen zur Weiterleitung und Übertragung der Signale benutzt werden. Weiterhin sind
bei den beschriebenen, bevorzugten Ausführungsformen die
in dem Störsignalfilter 78, dem Integrator 200 und der
Schwellenschaltung 248 vorhandenen Verzögerungseinrichtungen als digitale Schieberegister ausgebildete Statt
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dessen können auch digitale Speichereinrichtungen verwendet
v/erden, die so programmiert sind, daß sie entsprechende
Punktionen erfüllen«
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Claims (1)
- Patentansprüche[ 1.J Vorrichtung zur Pestzielunterdrückung für Impuls-Radaranlagen mit einem die vom Empfänger der Radaranlage gelieferten Videosignale verarbeitenden Rechner, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner eine Programmsteuerung (74) zur Erzeugung von Steuersignalen (V/), die für die Bandbreite der von stationären Zielen stammenden Videosignale charakteristisch sind, einen Gewichtsfunktionsgenerator (70) zur Verstärkung der Videosignale um einen in Abhängigkeit von den Steuersignalen (V/) variablen Faktor und ein Störsignalfilter (78) mit einer in Abhängigkeit von den Steuersignalen (V/) einstellbaren Frequenzcharakteristik umfaßt, dem die Ausgangssignale des Gewichtsfunktionsgenerators (70) zugeführt v/erden.2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Störsignalfilter (78) für jedes einer Vielzahl von EntfernungsIntervallen eine Anzahl Verzögerungskreise (Fige 6) zur Überlagerung von N aufeinanderfolgenden, aus dem gleichen Entfernungsintervall stammenden gewichteten Signale aufweist und die Anzahl II der überlagerten Signale von den von der Programmsteuerung (74) zugeführten Steuersignalen (V/) abhängig ist.609835/05453. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner weiterhin einen Integrator (200) für die Aungangssignale des .Jtörsignalfilters (73) umfaßt, dessen Integrationsperiode in Abhängigkeit von den Steuersignalen (Y*) einstellbar ist.4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kcchner eine Üchwellenschaltung (248) zum Vergleich der von den Integrator (200) gelieferten integrierten Videosignale nit einem Schwellenwert, der in abhängigkeit von den Steuersignalen (U) einstellbar ist, umfaßte5«. Vorrichtung nach einen der vorhergehenden Ansprüche für eine Inpuls-Iiadaranlage, deren Antenne ein bestinntes strahlungsdiagramm aufweist, dadurch ge]:ennzeichnet, daß die Progj:annnteuerung (74) eine !Einrichtung zur Urzeugung der otouersignale (U) als Punktion der Doppler-l?requenzverschiebung über dem ütri'ahlungsdiagraraEi (16) der Antenne (14) umfaßt.6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche für eine Impuls-Radaranlage, deren Empfänger um 90° gegeneinander phasenverschobene Videosignale (0 -Videosignale und 90 -Videosignale) liefert, dadurch gekeimseichnet, daß der G-ewichtsfunktionsgenerator (70» 73) und das ütörsignalfilter (731) zur Verarbeitung von 0 - und 90 -Videosignalen eingerichtet sind»60 9 835/0545Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewichtsfunktionsgenerator (7Oj 73) je einen Verzögerungskreis (94 bzw. 182) für die O -Videosignale und die 90o-Videosignalo aufweist und daß an deren Ausgänge ein Addierer (96) angeschlossen ist, der ein dem Betrag der üuniae der zugeführten Signale proportionales Aufgangssignal erzeugt.609835/0545
Priority Applications (2)
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---|---|---|---|
FR7504894A FR2301020A1 (fr) | 1975-02-17 | 1975-02-17 | Appareil de traitement adaptable pour indicateur de cibles mobiles |
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DE2506621A1 true DE2506621A1 (de) | 1976-08-26 |
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FR2525774B1 (fr) * | 1982-04-23 | 1986-02-07 | Thomson Csf | Dispositif de filtrage adaptatif de signaux recus par un sonar actif pour la rejection de la reverberation |
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1975
- 1975-02-17 DE DE19752506621 patent/DE2506621A1/de active Pending
- 1975-02-17 FR FR7504894A patent/FR2301020A1/fr not_active Withdrawn
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