DE2706213C3

DE2706213C3 - Radarabtaster

Info

Publication number: DE2706213C3
Application number: DE2706213A
Authority: DE
Inventors: Antoon Hendrikus Borne Brands; Jouke Hengelo Gietema
Original assignee: Thales Nederland BV
Current assignee: Thales Nederland BV
Priority date: 1976-02-16
Filing date: 1977-02-14
Publication date: 1980-07-17
Also published as: NL7601535A; US4128838A; CH620302A5; SE7700827L; NL158938B; DE2706213A1; FR2341141B1; SE420773B; DE2706213B2; BE851395A; IT1081919B; GB1529281A; JPS5299797A; FR2341141A1; JPS5916274B2; CA1075350A

Description

Lh+ Atrf„P2< 0,95· ίο*

qN

1024

9 = (TT b^

{,: Bildwiedergabefrequenz;

/»: Impulswiederholungsfrequenz der Radaranlage;

p\: Anzahl \isek pro Speicherzyklus, worin Information für die Wiedergabe auf dem Monitorschirm aus dem RAM-Speicher ausgelesen wird;

pr. Anzahl μsek pro Speicherzyklus, worin die Information des Radareingangsspeichers in den RAM-Speicher eingelesen und danach geschrieben wird;

«: Anzahl Monitorschirme, für die unterschiedliche Information aus dem RAM-Speicher ausgelesen wird;

q: Anzahl Binalen, worin pro Speicherzyklus Information parallel aus jedem der Teilspeicher ausgelesen werden kann;

y. eine ganze Zahl.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Radarabtaster zum Umwandein von Daten in Polarkoordinatendarstellung in eine Darstellung mit kartesischen Koordinaten für die Darstellung von aus Videosignalen einer Radaranlage erhaltenen Radarinformationen auf einem zeilenweise arbeitenden Monitorschirm, bei dem die ankommenden Radarinformationen quantisiert und in einem Radareingangsspeicher eingeschrieben werden, wobei das Einschreiben der Radarinformationen aus dem Sichtfeld des Radargerätes mit einer bestimmten (ersten) Geschwindikgeit erfolgt und der Radarabtaster einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) zur Aufnahme von Radarinformationen aus dem Radareingangsspeicher, einen Adressierkreis, der für die Radarinformationen mit der ersten Geschwindigkeit Adressen zum Einschreiben der Radarinformationen aus dem Radareingangsspeicher in dem RAM-Speicher erzeugt, derart, daß die natürliche Adressenfolge im RAM-Speicher der Reihenfolge der Bildpunkte auf dem Monitorschirm entspricht sowie eine Einrichtung zum Auslesen der in den RAM'Speicher eingeschriebenen, mit einer bestimmten (zweiten) Geschwindigkeit auf dem Monitorschirm darzustellenden Radarinformation und eine Zeitsteuereinheit aufweist, die für die vorgenannten Einheiten die erforderlichen Steuersignale liefert.

Ein solcher Radarabtaster ist in der US-Patentschrift 37 65 018 beschrieben.

Radarabtaster (Normwandler), wie oben beschrieben, werden z. B, verwendet um Radarbilder in Räumen mit hoher Umgebungsbeleuchtung, in denen ein flimmerfreies Bild mit hoher Intensität verlangt wird, darstellen zu können. Die hohe Intensität erfordert eine dementsprechende Phosphorschicht mit sehr kurzer Nachleuchtdauer. Hierfür ist die Verwendung eines Speichers erforderlich, dessen enthaltene Radarinformation viele Male pro Sekunde ausgelesen und auf einem Monitorschirm dargestellt wird. Aus dem Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM-Speicher), weiterhin kurz Speicher genannt, müssen die für die Wiedergabe auf dem Schirm erforderlichen Daten ausgelesen werden. Hierzu wird ein L (Lese-)Schritt von p\ usek pro Speicherzyklus ausgeführt Daneben muß die von dem Radareingangsspeicher stammende Information eingeschrieben werden, wobei es möglich ist, daß die einzuschreibende Information das Ergebnis der angebotenen und bereits im Speicher vorhandenen Informationen ist. Hierzu wird ein LMS (Lese-/Modifizierungs7 Scheibe-)Schritt von P2 usek pro Speicherzyklus durchgeführt

Der Speicher enthält so viel Speicherzellen wie sich Bildpunkte im Raster des Monitorschirmes befinden, so daß die Information, die durch einen Bildpunkt dargestellt wird, ebenfalls in einer hiermit korrespondierenden Speicherzelle vorhanden ist Die Kapazität einer solchen Speicherzelle ist ausreichend für ein oder mehrere Bit(s). Wird ein Raster von b Bildzeilen mit jeweils b Bildpunkten benutzt, enthält der Speicher b² Speicherzellen. Aus praktischen Erwägungen und Kostengründen basiert der Speicher auf in Rechnerspeichern benutzten \K oder 4K Speichereinheiten mit wahlfreiem Zugriff im folgenden mit 1K oder 4K RAM (random access memory = Speicher mit wahlfreiem Zugriff) bezeichnet Um keine Speicherkapazität ungenutzt zu lassen, muß, angenommen daß jede Speicherzelle nur eine Speicherkapazität von einem Bit aufweist, die Anzahl Bildpunkte ein Vielfaches von 1024 bzw. 4096 betragen, und zwar abhängig davon, ob 1K oder 4/C RAM benutzt werden. Hierdurch ist sowohl die Anzahl der RAMs, aus denen der Speicher besteht, bestimmt als auch festgelegt in wieviel Zellen der Speicher parallel ausgelesen werden kann.

Wird der Speicher mit wahlfreiem Zugriff in q Zellen parallel ausgelesen, dann wird die b Bildzeilen mit jeweils b Bildpunkten darstellende Informationen in

—Schritten ausgelesen, also in —- · p\ usek. Wird die q ^b q

Bildwiedergabefrequenz mit /, bezeichnet, so werden

- fiP\ usek pro Sekunde für das Auslesen benötigt. Muß

dagegen unterschiedliche Informationen für zwei Monitorschirme aus dem Speicher ausgelesen werden,

wird 2.-. f,p\ μsek pro Sekunde für dieses Auslesen

</
benötigt.

Die Geschwindigkeit, mit der die Radarinformation in den Speicher eingeschrieben wird, ist bei dem eingangs beschriebenen Radarabtaster von der Impulswiederholungsfrequenz h der Radaranlage und der Für die Radarbildwiedergabe auf dem Monitorschirm erforderlichen größtmöglichen Entfernungs-Abtastbewegung abhängig. Wenn bei einem Raster von b Bildzeilen mit jeweils b Bildpunkten die Entfernung zwischen den nebeneinanderliegenJen Bildpunkten mit der Länge eines Entfernungsinkrcmentes übereinstimmt, beträgt theoretisch die maximale Anzahl der Entfernungsinkremente pro Entfernungs-Abtastbewegung b\ß, übereinstimmend mit ebensoviel Bildpunkten. Bei einem LMS-Schri'.t von pi μsek erfordert das Einschreiben der bei einer Entfernungs-Abtastbewegung einkommenden Radarinformation bpi ■ }/2 μsek und es werden bfhpi · (/2^sek pro Sekunde für dieses Einschreiben benötigt.

Infolge des Einschreibens und Auslesens der Information wird daher für

Ll

2—/,pi -I- bhpi ■ \ß μsek

pro Sekunde auf den Speicher zugegriffen. Wenn bei einer Impulswiederholungsfrequenz //,=4096 Hz und einer Bildwiedergabefrequenz /,=55 Hz (nicht interliniert), p\ =0,45 μsek und P₂ = 0,75 μsek sind, dann wird pro Sekunde

49,5^+4344,4 b^e.V.

lang auf den Speicher zugegriffen. Bemerkt sei, daß diese von üblichen Monitorsystemen abweichende Bildwiedergabefrequenz die Folge von besonderen Umständen ist, durch die vorliegende Anwendung entstehen, u. a. ein geringer Betrachtungsabstand. Das Einschreiben und Auslesen darf zusammen ungefähr 95% der zu Verfügung stehenden Speicherzugriffszeit in Ansp'uch nehmen. Die restliche Zeit dient anderen Aufgaben, die für die Erläuterung und das Verständnis der Erfindung unwichtig sind und daher auch nicht erläutert werden.

Somit gilt: 49,5- +4344,4 ■ b< 0,95 ■ 10⁶, wobei 6<218,7-0,01141 ist. Wird ein \K RAM benutzt,dann sind für den Speicheraufbau ■—- gleiche Speichereinhei-

ten

erforderlich
h²

1024'
und es kann theoretisch in maximal

q—-^—Zellen parallel ausgelesen werden; in die obige

Umgleichung eingesetzt: gilt b<207. Ebenso mü3 bei Verwendung von AK RAMs gelten ix 172.

In der US-PS 37 65 018 ist eine Speicherorganisation für einen Radarabtaster beschrieben, die für 16 Speichermoduln ausgelegt ist und demzufolge nur 128 χ 128 Bildpunkte darstellen kann.

Wenn zum Erzielen eines feineren Rasters mehr Bildzeilen verwendet werden, z. B. 896 χ 896 Bildpunkte, dann ist die zuvor angegebene Speicherorganisation unzureichend.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Radarabta-

■50 ster zu schaffen, bei dem aufgrund der entsprechenden Speicherorganisatiop eine Wiedergabe mit z. B. einem Feinraster möglich ist und somit eine genauere Bildwiedergabe.

Zui Lesung dieser Aufgabe ist der erfindungsgemäße Radarabtaster dadurch gekennzeichnet, daß der RAM-Speicher aus Nx N gleichzeitig zugängliche Teilspeichern mit jeweils axa Speicherzellen autgebaut ist, der Entfernungsmeßbereich des Radarsignals für jeden Azimutwinkel (φ) in η (n<N) Stücke mit jeweils

w) JIr Entfernungsinkrementen Ar aufgeteilt ist und die Länge k ■· Δγ der Entfernung entspricht, die durch a Speicherzellen, multipliziert mit einem Faktor j/2 gegeben ist, daß der Adressierungskreis einen bekannten Azimutwinkelzähler, eines Sinus-Kosinus-Genera-

<)^r> tor, einen Startadre^rsengenerator, der aus den durch den Sinus-Kosinus-Generator zugeführten Signalen die

Startadressen IkArcos φ und /AzIr sin φ mit /=0,1, 2

n— 1 erzeugt, und einen Inkrement-Adressengenerator

aufweist, der, ausgehend von den π Startadressen, diese jeweils pro Speicherzyklus \imArcosq> bzw. Arsin φ so erhöht, daß unter Berücksichtigung der virtuellen Position (x_a y_c) der Radaranlage gegenüber der Darstellung auf dem Monitorschirm in k aufeinanderfolgenden Speicherzyklen die Adressen

x= Xc+(Ik+m}ar cos φ und
y=y_c+(lk+m)ar sin φ

mit m = 0, 1,2,..., k— I erzeugbar sind, und die in dem Radareingangsspeicher vorhandene Radarinformation. η Entfernungsstücken entsprechend, auf in dem jeweiligen Speicherzyklus erzeugte Adressen des RAM-Speichers einschreibbar ist und jede Adresse eine einzige innerhalb eines Teilspeichers gelegene Speicheradresse bezeichnet, daß für jede Bildzeile des Monitorschirms die zugehörige Radarinformation aus den betreffenden /VTc'nSpciCiicrn μαΓαιιΐι aüsiCsuäT iSt upiu uau ΆΧΠίβ-stens ein Bildzeilenspeicher vorgesehen ist, in den die zu einer Bildzeile gehörende Information derart einschreibbar ist, daß die auf dem Monitorschirm darzustellende Radarinformation in der erforderlichen Reihenfolge auslesbar ist.

Muß z. B. für zwei Monitorschirme verschiedene Information aus dem Speicher gelesen werden, dann beträgt die Zeitdauer hierfür nur noch

b¹

; ./ι Γι :^iSck

pro Sekunde. In diesem Ausdruck gibt q die Anzahl Zellen an. die parallel aus dem Teilspcicher ausgelesen werden können. Ebenfalls wird für das Einschreiben von Radarinformation nur noch eine Zeitspanne von

h . 2

U Pi ■' sck

pro Sekunde benötigt. Wenn das Einschreiben und das Auslesen zusammen nur 95% der zur Verfügung stehenden Zeit in Ansnruch nehmen darf, eilt

h 2

U Pi <0.95 ' I«"·

Mit den Werten ρι

/_Λ = 4096 Hz und /, = 55 Hz wird dieser Ausdruck

b<218,7 /V-0,01 \4^h\ Wenn \K RAM benutzt werden, sind für den Teilspeicheraufbau

1024

gleiche Speichereinheiten erforderlich und es kann aus maximal

~ U)

1Ö24-

b¹

1024 N² ist.

parallel ausgelesen werden, so daß —

<7

womit gilt, daß b < 218,7 N- 11,7 N² ist. Wie bereits angegeben, besitzen die Teilspeicher axa Speicherzellen, wobei a= ^- ist. Bei der Adressierung von

y eine ganze Zahl ist. Hierzu sei bemerkt, daß in die Ungleichung b< 218,7 N- 11,7 N² zu erfüllen

" - IdN
gelten muß. Der Ausdruck

(218,7 N

Speicherzellen ist es wünschenswert, daß —

2-^v, wobei 1
1024

kann jetzt als 32/(J= 2¹ < 218,7 geschrieben werden hieran entsprechen nur die Werte (/=1,4 und 16. Somil

kann ' nur die Werte 32, 64 oder 128 annehmen. Die

größte Anzahl Bildzeilen, die dem Ausdruck 6<218,7 Λ/— 11,7 /V² entspricht, wird jetzt bei /V=7

Auf die gleiche Weise kann abgeleitet werden, daß bei Benutzung von 4K RAMs, die außerdem noch in der 64x64 Konfiguration angewendet werden müssen, die größtmöglichste Anzahl Bildzeilen, bei einer Verteilung der Speicher in 3x3 Teilspeicher, 192 beträgt. Ein optimales Ergebnis wird daher auch nur bei Anwendung von 1K RAMs erreicht, während die Anzahl der Bildzeilen fc = 986 beträgt und der Speicher in 7x7 Teilspc^:.?her mit jeweils 128 χ 128 Zellen aufgeteilt ist. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine Anzahl von Diagrammen für einen Radarabtaster gemäß der Erfindung mit einem Raster, der eine Verteilung aufweist, die mit dem Speicher mit 7x7 Teilspeichern und zweier Entfernungs-Abtastbewegungen übereinstimmt und

F i g. 2 zeigt ein Blockschaltbild des Radarabtasters gemäß der Erfindung.

Aus den bisherigen Ausführungen ist ersichtlich, daß die Erfindung sich nicht allein auf die gewählte, optimale Parameterzahl beschränkt, sondern ebenfalls bei einer geringeren Anzahl Bildzeilen mit einer entsprechenden Verteilung des SDeichers in TeilsDeicher angewendet werden kann.

Der in F i g. 1 mit A bezeichnete Raster besteht aus 896 Bildzeilen mit jeweils 896 Bildpunkten, wobei die Entfernung zwischen zwei nebeneinander gelegener Bildpunkten mit der Länge eines Abtastsinkrements Δι übereinstimmt. Der Raster wird als aus 7x7 Teilen mil jeweils 128 χ 128 Bildpunkten bestehend angenommen übereinstimmmend mit der Verteilung des Speichers aul Teilspeicher.

Wird die Position der Radaranlage im Ursprung 0 des Rasters angenommen, dann stimmt die maximale, für die Wiedergabe in Betracht kommende Entfernungsabtast bewegung mit der Diagonalen B des Rasters überein Der gesamte, für die Wiedergabe in Betracht kommende Entfernungsbereich wird in π Stücken von ArAbstandsinkrementen Ar aufgeteilt, wobei die maximale Anzahl Stücke so gewählt ist, daß für den maximalen, füi die Wiedergabe in Betracht kommenden Entfernungsbereich π=Ν=Ί Stücke benutzt werden, so daß, wenn die Teilspeicher gleichzeitig zugänglich sind, die Radarinformation, die zu den sieben Stücken gehört, aus denen der Entfernungsbereich aufgebaut ist, gleichzeitig in den Speicher eingeschrieben werdenjcann. Obwohl es ausreichend ist, daß Ar den Wert 128^2=182 annimmt wird im Zusammenhang mit einer einfacheren Digitalisierung Ar= 192 gewählt Der maximal für die Wiedergabe in Betracht kommende Entfemungsbereich ist dahei

aus 7 χ 192= 1344 Entfernungsinkrementen zusammengesetzt; abgebildet werden können jedoch höchstens 896/2"= 1268 Entfernungsinkremente. Damit die Information, die zu diesen 7 Stücken gehört, in die der hier betrachtete Bereich aufgeteilt ist, gleichzeitig in den > Speicher eingeschrieben werden kann, müssen erst die Adressen der Bildpunkte, d. h. der hiermit übereinstimmenden Speicherzellen, (0,0), (192 cos 45°, 192 sin 45°), (384 cos 45°, 384 sin 45°), (576 cos 45°, 576 sin 45°), (768 cos 45°, 768 sin 45°), (960 cos 45°, 960 sin 45°), (1152 cos ι η 45°, 1152 sin 45°) erzeugt werden, diese Adressen werden weiterhin »Startadressen« genannt, und danach die Adressen (cos 45", sind 45°), (193 cos 45°, 193 sind

45°) (1153 cos 45°. 1153 sin 45°), und darauf folgend

die Adressen (2 cos 45°, 2 sin 45°), (194 cos 45°, 194 sin r.

45°) (Π 54 cos 45Ml 54 sin 45°) usw. Somit sind 192

Zyklen für das Einschreiben der betreffenden Information in den Speicher erforderlich.

Wird die Position der Radaranlage im Zentrum Cdes Rasters angenommen, dann fällt der für die Wiedergabe :<> in Betracht kommende Entfernungsbereich, bei einer Entfernungs-Abtastbewegung E vollständig innerhalb der Entfernung von n = 3 Stücken mit 192 Entfernungsinkrementen. Zuerst müssen jetzt die Startadressen (448, 448), (448+192 cos φ, 448+192 sin φ), (448 + 384 rcos φ. 448 + 384 sin φ) bestimmt werden, danach die Adressen (448+ cos φ, 448+ sin φ). (448+193 cos φ, 448+193 sin φ), (448 + 385 cos φ. 448 + 385 sing)), wonach die Adressen (448 + 2 cos qr,, 448+ 2 sin φ), (44« +194 cos φ. 448+194 sin gr), (448 + 386 cos φ, κι 44b + 386 sin φ) usw. folgen. Die x- Werte dieser Startadressen sind in Fig. 1 mit 1. 2 und 3 bezeichnet. Mit den Ziffern 4, 5 und 6 sind die übrigen x-Werte der Startadressen bezeichnet, die wichtig sein würden, wenn dieselbe Entfernungs-Abtastbewegung stattgefunden r, hätte, wenn die Position der Radaranlage im Ursprung des Rasters gewesen wäre. Der Raster könnte in dieser Situation als das mit gestrichelten Linien bezeichnete Quadrat Dangegeben werden. Der Startadressenwert 7 ist nur wichtig, wenn die Radaranlage als sich im m> Ursprung des Rasters befindend angenommen wird und

UlC EllUC! IIUIIgS-AuiaMLJCWCgUng UlttgUliai (JUCI UaMClU

diagonal verläuft.

Im allgemeinen kann gelten, daß, wenn die Position der Radaranlage im Punkt (x_a y_c) des Rasters 4-, angenommen wird und der für die Wiedergabe in Betracht kommende Entfernungsbereich vollständig innerhalb von η (n<N)Stücken mit jeweils kAr Entfernungsinkremente liegt, die Startadressen mit

a·= ^Tc+/fclrcos φ und y=y_c+ IkArsin φ

mit /=0,1,2,.., n— 1 angegeben werden können. In den nach der Feststellung der Startadressen folgenden k Speicherzykluszeiten werden nacheinander die Adressen

x= x_c+ (Ik+ m)Ar cos φ und
y=y_c+(lk+ m)Arsm ψ

mit/77=0,1,2,..,Ar-1 erzeugt.

Die hier beschriebene Adressierungsweise wird durch μ den in F i g. 2 mit 1 bezeichneten Adressierungskreis realisiert Über eine Anpassungseinheit 2 werden diesem Kreis die relevanten Radardaten zugeführt, nämlich die die Radarantennenposition angebenden Azimut-Winkeünipulse und ein Impuls der den Referenzwinkelwert angibt Der Adressienmgskreis 1 besteht aus einem Azimut-Winkelzähler 3, einem Sinus/Kosinusgenerator 4, einem Startadressengenerator 5, einem Startadressenspeicher 6, einem Inkrementadressengenerator 7 und einem Adressenregister 8. Die von der Anpassungseinheit 2 stammenden Impulse werden dem Azimut-Winkelzähler 3 zugeführt, der ein Signal abgibt, welches den Winkelwert zwischen der Richtung, worin die Radaranlage Sendeimpulse aussendet und eine gewählte Referenzrichtung angibt. Dieses Signal wird dem Sinus/Kosinusgenerator 4 zugeführt, welcher dann die Signale sin φ und cos φ erzeugt. Der Startadressengenerator 5 bestimmt danach folgende Werte:

I 0. A 1 r los 7 . 2 A Ir cos 7 (/!-I)A Ir cos 7

I 0. A t r sin 7 . 2A- I r sin 7 (n - I) A I r sin 7 :

wobei die Startadressen, während der Zeit, zu der eine Entfernungs-Abtastbewegung ausgeführt wird, in einem Startadressenspeicher 6, aulbewahrt werden können. Der Inkrementadressengenerator 7 liefert nach Zufuhr der Signale sin φ und cos φ die Inkrementwerte Arcos ςρ und Ar sin φ, womit pro Entfernungs-Abtastbewegung die Startadressen bei jedem Jt-mal erhöht werden. Diese Erhöhung geschieht im Adressenregister 8. Daher erscheinen pro Entfernungs-Abtastbewegung hierin folgende Adressen:

»1 I r cos 7 . (A + m) I r cos 7 .

(2 A + »1) Ir cos 7 ((n - I)A+ nt) I r cos 7

m I r sin 7. (A + m) I r sin 7 .

(2A +m) I r sin 7 ((« — I) A + m) I r sin 7

wobei m aufeinanderfolgend 0, I₁ 2, 3,.., fAr— 1), erhöht mit (x_a yd d. h. erhöht mit der Adresse des Punktes, der die Position der Radaranlage angibt.

Diese Art der Adressierung des Speichers mit wahlfreiem Zugriff, der in Fig. 2 mit 10 bezeichnet is', ist auf die Tatsache abgestimmt, daß das von der

UWlUt- UIlU III UVI

l\aum aiiiagi. j

2 quantisierte Videosignal in dem hier beschriebenen Radarabtaster nicht direkt im Speicher 10 mit wahlfreiem Zugriff gespeichert werden kann, und der Speicher 10 aus 7x7 gleichzeitig zugänglichen Teilspeichern besteht; hierfür wird ein Radareingangsspeicher 11 als Puffer verwendet. In diesem Speicher 11 wird die Radar-Videoinformation pro Entfemungsinkrement Ar synchron mit der ausgeführten Entfernungs-Abtastbe-•vegung eingeschrieben. Wird die in F i g. 1 abgebildete Entfernungs-Abtastbewegung B betrachtet, wird im Prinzip in den Radareingangsspeicher 11 die Radar-Videoinformation von aufeinanderfolgend der Entfernungsinkremente 0, 1, 2, .., 1344 eingeschrieben werden.

Das Auslesen des Radareingangsspeichers 11 geschieht daher in einer völlig anderen Reihenfolge. Während des ersten Speicherzyklus wird die Information der Entfernungsinkremente 0, 192, 384, .., 1152 ausgelesen, während des zweiten Zyklus die Information der Entfernungsinkremente 1,193,385,.., 1153 und während des 192. Zyklus die Information der Entfernungsinkremente 191,383,575,.., 1344. Die vorgenannte Reihenfolge für das Ein- und Auslesen des Radareingangsspeichers 11 wird durch den Adressierungskreis 12 bestimmt Die Videoinformation der Entfernungsinkremente 1269 — 1344 besitzt in der Praxis

keine Bedeutung, da die maximale Anzahl der Entfernungsinkremente, von denen Radarinformation auf dem Raster abgebildet werden kann bei den hier gewählten Parametern 896^1= 1268 beträgt.

Die Radarinformation eines Entfernungsinkrementes kann durch mehrere Bits angegeben werden, in einem solchen Fall muß die Kapazität des Radareingangsspeichers 11, wie auch die des Speichers 10 mit wahlfreiem Zugriff daran angepaßt werden. Besteht die Radar-Videoinformation eines Entfernungsinkrementes z. B. aus 3 Bits, dann besteht jede Speicherzelle des Radareingangsspeichers 11 und des aus 896x896 Zellen aufgebauten Speichers 10 aus 3 Bits. Da für die vorliegende Erfindung hauptsächlich der Aufbau des Speichers 10 wichtig ist, wird in Fig. 2 dieser Aufbau durch Abbildung des Speichers 10 als 896x896x3 Speicher angegeben.

Für die Adressierung des 896x896 ßildpunkte

Teilspeichern. Da jeder der Teilspeicher aus sechzehn 1024 χ 1 statischen RAMs besteht, können diese in Übereinstimmung mit der Angabe von Seite 7 in 16 Bits parallel ausgelesen werden. Für das Auslesen einer Bildzeile werden daher zuerst die ersten sechzehn in einer Reihe liegenden Zellen der betreffenden sieben Teilspeicher ausgelesen, danach die folgenden sechzehn in einer Reihe liegenden Zellen der genannten Teilspeicher usw. Pro Speicherzyklus werden auf diese Weise 7x16 Zellen ausgelesen, so daß eine Bildzeile von 896 Zellen in 8 Speicherzyklen ausgelesen wird. Besteht jede Speicherzelle aus einem einzelnen Bit, dann werden pro Speicherzyklus 7 Worte von 16 Bits parallel ausgelesen, jedoch danach in Serie zum Pufferregister 16 transportiert. Besteht jede Speicherzelle, wie bereits zuvor als Beispiel genannt, aus 3 Bit^c. dann werden pro Speicherzyklus 7x3 Worte von 16 Bits parallel ausgelesen und über 3 Kanäle in Serie zum

ciiiimiiciiucii jpcn-ncu iu ist 1.3 ausK.iCiK.nu, ui«. X UnG /Adressen der Bildpunkte in 10 Bits abzugeben. Das Informationsregister 9 enthält dann auch die in 10 Bits ausgedrückten χ und y Adressen von einer Zelle des Speichers 10, die aus dem Adressierungsregister 8 übernommen werden, und außerdem die Radarinformation in 3 Bits, gemäß dem vorgenannten Beispiel, die aus dem Radareingangsspeicher 11 übernommen ist sowie ein Gültigkeitsbit, das von der Schaltung 13 abgegeben wird und angibt, daß sowohl das Entfernungsinkrement, von welchem die betreffende Radarinformation stammt, innerhalb des für die Abbildung in Betracht kommenden Entfernungsbereiches fällt als auch die Adressierung so ist, daß die Radar-Videoinformation, die zu Punkten aus angrenzenden, durch χ und y Adressen angegebenen Adressierungsflächen gehört, nicht abgebildet wird. Zum Letzteren als Erklärung: In F i g. 1 kann das 896x896 Raster A als Bildfläche angesehen werden, von der jeder Punkt durch einen übereinstimmenden Punkt aus der 1024 χ 1024 enthaltenden Adressenpunkten Adressenfläche Fangewiesen wird. Information, die zu den Adressen gehört, deren * und y Werte zwischen 896 und 1024 liegen, fällt automatisch weg, da hierfür c"is*cr «β

al^cr* "f^R

iinHitn .v;t Infnrmatmn HiP

dieserAdressenfläche liegt und daher von den angrenzenden Adressenflächen stammt, wie C, H und K, muß für ungültig erklärt werden. Wird z. B. die Position der Radaranlage im Ursprung des Rasters angenommen, dann wird, ohne Gegenmaßnahmen, bei einer Antennenumdrehung auch Information von den in F i g. 1 angegebenen angrenzenden Adressenflächen G, Wund K verarbeitet werden.

Das Informationsregister 9 besteht, wie aus den bisherigen Angaben hervorgeht, aus 24 Bits, die über Schalter 14 in das Pufferregister 15 übernommen werden können, wonach die Radar-Videoinformation in den Speicher 10 mit wahlfreiem Zugriff jingeschrieben wird. Das Einschreiben dieser Information geschieht in 7 Teilspeicher parallel, der Transport zum Speicher 10 geschieht jedoch seriell; die für das pro Speicherzelle Einschreiben in die 7 Teilspeicher erforderliche Information kann nämlich innerhalb der Zykluszeit vom Adressierungskreis L vom Radareingangsspeicher 11 und von der Gültigkeitsschaltung 13 in 7 Worten seriell abgegeben werden.

Die in dem Speicher 10 vorhandene Radarinformation wird zur Darstellung eines flimmerfreien Bildes mit hoher Intensität mit einer Frequenz vco 55 Hz ausgelesen. Für jede Bildzeile geschieht dieses Auslesen gleichzeitig aus 7, in einer horizontalen Reihe liegenden 2(1 transportiert. Einfachheitshalber wird weiter angenommen, daß eine Speicherzelle aus einem Bit besteht. Die aus dem Speicher 10 ausgelesenen Worte werden für das Pufferregister 16 einer Einrichtung 17 zugeführt, die die angebotene Information in eine für die Abbildung

2Ί auf einem Monitorschirm geeignete Form umwandelt.

Die Reihenfolge, in der die Zellen des Speichers 10 ausgelesen werden, unterscheidet sich von der Reihenfolge, die für die Abbildung der Bildzeilen erforderlich ist. Daher enthält die Einrichtung 17 einen Bildzeilen-

Hi speicher 18, in dem aufeinanderfolgend die Information bezüglich der Bildpunkte

0 15. 128 143. 256 271. 384 399. 512 527. r. 640 655. 768 783;

16 31, 144 159. 272 287. 400 415. 528 543. 656 671. 784 799;

112 127. 240 255. 368 383, 496 511.
624 639. 752 767.880 895:

eingelesen wird und die Information in der Reihenfolge

0-15, 16-31, 32-47 880-895 ausgelesen wird.

Diese Art des Ein- und Auslesens wird vom Adressierungskreis 19 realisiert. Die ausgelesene Information

-,ο wird schließlich im Pufferregister 20 gespeichert und von dort einem Monitorschirm zugeführt.

Für das Auslesen des Speichers mit wahlfreiem Zugriff 10 dient der Adressierungskreis 21, in dem für die aufeinanderfolgenden Bildzeilen die Adressen der in vorgenannter Reihenfolge auszulesenden Bildpunkte erzeugt werden. Da für die Adressierung in dem Kreis 21 die gleichen Zähler benutzt werden können wie für die Adressierung im Kreis 19, ist in F i g. 2 der Kreis 21 mit dem Kreis 19 verbunden worden. Für die

bo Adressierung des Speichers 10 für das Auslesen muß die von dem Kreis 21 angebotene Adresse über einen Schalter 14 in das Pufferregister 15 gebracht werden. Der Schalter 14 wird daher wechselweise geschaltet, um in den Speicher 10 abwechselnd Radarinformation für

hi die Abbildung auf einem Monitorschirm einschreiben bzw. auslesen zu können. Der Schalter 14 wird durch Zeitsteuersignale geschaltet, die von einer nicht in F i g. 2 angegebenen Zeitsteuereinheit stammen. Diese

Zeitsteuereinheit steuert außerdam das gesamte oben beschriebene System. Eine Beschreibung der Zeitfolge ist für das Verständnis der Erfindung nicht erforderlich und daher auch nicht erfolgt.

Bei einem sogenannten L (Lese-)Schritt befindet sich der Schalter 14 in der nicht dargestellten Position; in diesem Zustand können die für die Wiedergabe auf dem Rasterabtastschirm erforderlichen Daten ausgelesen werden. Bei einem sogenannten LMS-Schritt befindet sich der Schalter in der gezeigten Stellung. Hierbei kann die vom Radareingangsspeicher 11 stammende Information in den Speicher 10 eingeschrieben werden, wobei die Möglichkeit besteht, daß die einzuschreibende Information das Ergebnis der angebotenen und bereits im Speicher vorhandenen Information ist. Daher ist, wie in der Beschreibungseinleitung mit einem Zahlenbeispiel angegeben, die Zeitdauer eines LMS-Schrittes ungefähr zweimal so groß wie ein L-Schritt.

Für Sin Verständnis dir Fffinrinna ict Ηϊρςρς iprjr»ph nipht

wichtig.

Oben ist bt;eits dargelegt, daß für zwei Monitorschirmc unterschiedliche Information aus dem Speicher ausgelesen werden kann. Auf dem einen Schirm kann z. B. die gesamte im Speicher mit wahlfreiem Zugriff vorhandene Information abgebildet werden und auf dem anderen Schirm ein bestimmter Teil dieser Information. Wird für α Monitorschirm unterschiedliche Informationen aus dem Speicher gelesen, dann werden

die betreffenden Ausdrücke von Seite 7

jfj- f>

N b-²

°-⁹⁵

- /ΆΥ

1024

(III)

Substituierung von II und I und Einsetzen der auf Seite 7 genannten Parameter in I ergibt:

'"' b<218,7 N-5,8 txN².

Wie auch auf Seite 7 angegeben, muß wieder gelten, daß 32/ς=2'<218,7, wobei nur die Werte q= 1. 4 und

Ib zulassig sind, wanrena nuruie werte j/,04 una lis

2» /V

annehmen kann. Für nt = 3 ist die größte Anzahl Bildzeilen, die dem Ausdruck b< 218,7 -5.3 λ/V² entspricht, gleich 6 = 320 bei /V=IO. Die Benutzung von drei Monitorschirmen bei dem erfindungsgemäßen r, Radarabtaster ergibt daher auch eine starke Beschränkung der Anzahl Bildzeilen und damit eine starke Verminderung der Genauigkeit, mit der Bilder auf den Schirmen abgebildet werden können.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Radarabtaster zum Umwandeln von Daten in Polarkoordinatendarstellung in eine Darstellung mit kartesischen Koordinaten für die Darstellung von aus Videosignajen einer Radaranlage erhaltenen Radarinformationen auf einem zeilenweise arbeitenden Monitorschirm, bei dem die ankommenden Radarinformationen quentisiert und in einem Radareingangsspeicher eingeschrieben werden, wobei das Einschreiben der Radarinformationen aus dem Sichtfeld des Radargerätes mit einer bestimmten (ersten) Geschwindigkeit erfolgt und der Radarabtaster einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) zur Aufnahme von Radarinformationen aus dem Radareingangsspeicher, einen Adressierkreis, der für" die Radarinformationen mit der ersten Geschwindigkeit Adressen zum Einschreiben der Radarinformationen aus dem Radareingangsspeieher in dens RAM-Speicher erzeugt, derart, daß die natürliche Adressenfolge im RAM-Speicher der Reihenfolge, der Bildpunkte auf dem Monitorschirm entspricht, sowie eine Einrichtung zum Auslesen der in den RAM-Speicher eingeschriebenen, mit einer bestimmten (zweiten) Geschwindigkeit auf dem Monitorschirm darzustellende:! Radarinformation und eine Zeitsteuereinheit aufweist, die für die vorgenannten Einheiten die erforderlichen Steuersignale liefert, dadurch gekennzeichnet, jo daß der RAM-Speicher (10) aus Nx N gleichzeitig zugänglichen Teilspeichern mit jeweils axa Speicherzellen aufgebaut, der Entfernungsmeßbereich des Radarsignals für jeden Azimutwinkel (φ) in n(n<N) Stücke mit jeweils k Er-fernungskremente J5 Ar aufgeteit aufgeteilt ist, und die Länge kAr der Entfernung entspricht, die durch a Speicherzellen, multipliziert mit einem Faktor j/2 gegeben ist, daß der Adressierkreis (1) einen bekannten Azimutwinkelzähler (3), einen Sinus/Kosinusgenerator (4), -to einen Startadressengenerator (5), der aus den durch den Sinus/Kosinusgenerator (4) zugeführten Signalen die Startadressen

IkAr cos φ und IkAr s\n φ

mit 1=0, I, 2 n— 1 erzeugt, und einen

Inkrement-Adressengenerator (7) aufweist, der, ausgehend von den π Startadressen, diese jeweils pro Speicherzyklus um Ar cos φ bzw. Arunq* so erhöht, daß unter Berücksichtigung der virtuellen ->o Position (x_a y_c) der Radaranlage gegenüber der Darstellung auf dem Monitorschirm in k aufeinanderfolgenden Speicherzyklen die Adressen

x= X₁ + (Ik+ m) Ar cos φ und
y=yc+(lk+)Arsin(p

mit m = 0,1,2,..., k— \ erzeugbar sind und die in dem Radareingangsspeicher (11) vorhandene Radarinformation, η Entfernuingsstücken entsprechend, auf in dem jeweiligen Speicherzyklus erzeugte Adressen mi des RAM-Speiehers (10) einsehreibbar ist und jede Adresse eine einzige innerhalb eines Teilspeichers gelegene Speicheradresse bezeichnet, daß für jede Bildzeile des Monitorschirms die zugehörige Radarinformation aus dem betreffenden /VTeilspeichem μ parallel auslesbar ist und daß wenigstens ein Bildzeilenspeicher (18:) vorgesehen ist, in den die zu einer Bildzeile gehörende Information derart einsehreibbar ist, daß die auf dem Monitorschirm darzustellende Radarinformation in der erforderlichen Reihenfolge auslesbar ist.

2. Radarabtaster nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Anzahl Bildzeilen b und die Anzahl der Teilspeicher /Vx N bestimmt werden durch das Verhältnis