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Puls-Radarempfänger mit Entfernungskanälen
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nie erfindung bezieht sich auf einen Puls-Radarempfänger mit n Entfernungskanälen
und mit einer Zähleinrichtung, welche die Zahl der im erfaßten Entfernungsbereich
auftretenden Schwell überschreitungen der Anzeigeschwelle durch Echosignale zahlt.
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Bei Puls-Radarempfängern mit Zntfernungskanälen ist es in vielen Fällen
wünschenswert, die Zahl der belegten t.ntfernungskanäle exakt zu bestimmen. Beispielsweise
kann eine große Zahl von belegten Entfernungskanälen darauf hinweisen, daß dlsreh
bewußte Störungen die Erfassung von Zielen verhindert oder erschwert werden soll.
Außerdem besteht bei zu großen Zählwerten die Möglichkeit, daß irgendwelche Schwellwerte
oder Filterwerte des Radargerätes falsch eingestellt sind. In diesem Zusammenhang
sei an die Einstellung konstanter Falsch-Anzeige-Raten (constant-false-alarm-rate)
erinnert.
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In Figur 1 ist zur Verdeutlichung der bei der Zählung auftretenden
Problematik im oberen Teil ein Ausschnitt aus einem Bildschirm eines Rundsicht-Radargerätes
(PPI-iarstellung) gezeichnet. Es wird angenommen, daß in zwei Bereichen Echosignale
vorliegen. Ist beispielsweise der gesamte erfaßte EntSernungsbereich in n = 20 Entfernungskanäle
unterteilt, so treten entsprechend dem gewählten Beispiel Echosignale in den Entfernungskanälen
E3 sowie E12 und E13 auf. Auf dem Bildschirm äußert sich dies in einem ersten kleineren
hellen Fleck Z1 nane der Bildmitte und in einem zweiten wesentlichen größeren Fleck
Z2 weiter außen.
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In der darunterliegenden Dar.stellung sind die einzelnen Echoimpulse
aus neun Abtastproben dargestellt. Verwendet ist dabei die sogenannte A-Scope-Darstellung,
d.h. die Amplituden -werden über der Zeit in geraden Linien aufgezeichnet. Bei der
ersten Abtastperiode von Null bis T tritt kein Echosignal auf, d.h. die Ziele sind
hier noch nicht erfaßt. Dagegen treten von der zweiten bis zur siebten Abtastperiode
im Rahmen der Zielüberstreichung jeweils Echosignale sowohl im Entfernungskanal
E3 als auch in den Entfernungskanälen E12 und E13 auf. Letzten res kann seine Ursache
darin haben, daß ein Ziel sowohl in den Entfernungskanal E12 als auch in den Entfernungskanal
E13 fällt, also entfernungsmäßig zwischen beiden Werten liegt. Es ist aber auch
möglich, daß das Ziel sehr ausgedehnt ist bzw.
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eine Gruppe von Zielobjekten (z.B. ein Plugzeugpulk) im Bereich von
E12 und rW3 vorhanden ist. Nach der siebten Abtastperiode treten keine Echosignale
nehr auf, d.h. die Zielüberstreichung ist beendet.
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Das Problem der Zahlung von Zielen im Erfassungsbereich wird somit
dadurch erschwert, daß im azimutalen Bereich nicht von vornherein klar ist, wie
viele Abtastperioden bei der Zielüberstreichung Echosignale liefern.
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Der Erfindunniegt die Aufgabe zugrunde, eine Zähleinrichtung zu schaffen,
welche es in einfacher Weise gestattet, diesen Schwierigkeiten bei der Zählung von
Zie7enzu begegnen. Gemäß der Erfindung, welche es sich auf einen Puls-Radarempfänger
der eingangs genannten Art bezieht, wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die die
Anzeige-Schwelle überschreitenden Echosignale in einer Anzeige-Selektionsschaltung
einem Schieberegister zugeführt sind, das innerhalb einer Empfangsperiode n Schiebetakte
erhält und das n Registerstellen hat, daß der Ausgang des Schieberegisters dem einen
Eingang eines UND-Gatters zugeführt ist, daß der zweite Eingang des UND-Gatters
mit dem Eingang des Schieberegisters verbunden ist und daß einem
dieser
beiden Eingänge des UND-Gatters eine Negationsstufe vorgeschaltet ist und die Ausgangssingale
des UN1)-Gatters als Zählungsimpulse der Zähleinrichtung zugeführt sind.
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Durch die gemäß der Erfindung aufgebaute Anzeigen-Selektionsschaltung
ist sichergestellt, daß der ermittelte Zählwert möglichst genau die tatsächliche
Anzahl von Zielen im Erfassungsbereich wiedergibt.
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Die Erfindung sowie Weiterbildungen der Erfindung werden an Hand von
Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Figur 2 im Blockschaltbild ein Radargerät
nach der Erfindung Figur 3 den Aufbau der Anzeige-Selektionsschaltung.
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Das Radargerät nach Fig. 2 besteht aus einer Antenne MT, einem Sende-Empfangsschalter
SE, dem Sendeteil ST, dem Referenzoszillai-or CO und dem Empfänger EM (Hochfrequenz-
und Zwischenfrequenzteil). Für die Steuerung der verschiedenen Vorgänge im Radargerät
ist ein zentraler Taktgenerator TG vorgesehen.
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Da im folgenden angenommen wird, daß die Signalverarbeitung digital
erfolgt, werden die Videosignale einem Analog-Digtal Wandler AD zugeführt1 dem ein
Bewegtzeichenfilter BZF nacngeschaltet ist. Die am Ausgang des Bewegtzeichenfilters
BZF vorhandenen Signale werden einer Absolutwertbildung in einer Stufe ASW unterworfen,
so daß von da an nur noch unipolare Signalwerte weiter verarbeitet werden müssen.
Es folgt in bekannter Weise eine Nachintegrationsstufe NIF (Videointegrator) und
eine Schwellschaltung SW. Die den Schwellwert der Schwellechaltung SW überschreitenden
Signale werden auf einem Bildschirm BS dargestellt oder in anderer Weise weiter
verarbeitet.
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Vom Ausgang der Schwelle SW ist eine Leitung abgezweigt, die zu einer
Anzeige-Selektionschaltung AZS geführt ist (Klemme a) Der Ausgang dieser Selektionsschaltung
ist zu einem Meßzähler MEZ geführt, welcher die Zahl der belegten Entfernungskanäle
und damit die Zahl der erfaßten Ziele festhält. Weiterhin wird der Anzeige-Selektionsschaltung
AZS der Abtasttakt vom Taktgenerator TG zugeführt (Klemme b), welcher die Umsetzung
der Analogwerte in Digitalwerte beim Analog-Digitalwandler AD steuert und somit
durch die während einer Empfangsperiode gebildete Zahl der Abtastproben die Anzahl
der Entfernungskanäle festlegt.
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Die Einzelheiten des Aufbaus der Anzeige-Selektionschaltung AZS sindin
Fig. 3 dargestellt. Die bei einer Überschreitung des Schwellwertes der Schwelle
SW- auftretenden Impulse werden über die Klemme a einen Schieberegister SRG zugeführt,
das n Registerstellen aufweist, wobei n die Zahl der Entfernungskanäle ist. Am Ausgang
des Schieberegisters SRG ist eine Negationsstufe NE (Invertierung) vorgesehen. Der
Ausgang dieser Negationsstufe NE ist mit dem einen Eingang. eines UND-Gatters UG
verbunden. Der zweite Eingang des UND-Gatters UG ist mit dem Eingang des Schieberegisters
SRG verbunden. Dem dritten Ein- -gang des UND-Gatters UG wird der Abtasttakt an
der Klemme b (vom Taktgenerator TG) zugeführt. Mit der Klemme b ist auch der Takteingang
des Schieberegisters SRG verbunden.
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Die Betriebsweise der Anzeige-Selektionsschaltung nach Fig. 3 wird
nunmehr an Hand der Echosignalverteilung nach Fig. 1 erläutert. Für das dort angenommene
Beispiel von n = 20 Entfernungskanälen hat das Schieberegister SRG 20 Registerstufen.
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Jede dieser Registerstufen wird von einem Takt weitergeschoben, der
dem Abtasttakt entspricht (an der Klemme b), also mit dem ersten Entfernungskanal
beginnt und mit dem letzten innerhalb einer Empfangsperiode endet. Jedes der gebileten
Worte kann maximal zu einer Uberschreitung des Schwellwertes der Schwelle SW führen.
Entsprechend Fig. 1 gelangt die erste Abtastprobe
Zoll' aus der
von T bis 2T dauerenden Zeile dem Eingang des Schieberegisters SRG. Gleichzeitig
belegt sie den einen Eingang des TD-Gatters UG über die am Schieberegister SRG vorbeigeführte
Leitung LE. Da im Schieberegister SRG zu diesem Zeitpunkt noch keine Signale enthalten
sind, liegt am Ausgang des Schieberegisters eine Null, welche durch die Negationsstufe
NE zu einer Eins gewandelt wird. Diese Eins liegt an dem oberen Eingang des UNt-Gatters
UG. Beim zugehörigen Abtasttakt (an der Klemme b) sind sämtliche Eingänge des UNDL
Gatter:UG belegt und am Ausgang c des UND-Gatters UG liegt ein Signal an, daß zum
MeBzähler MEZ geführt wird.
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Ebenso wird für die im Entfernungskanal E12 und im Entfernungskanal
E13 auftretenden Echosignale Z12' im Zeitbereich von T bis 2T die Durchschaltung
über das UND-Gatter UG durchgeführt und zwairegen der dabei auftretenden zwei Abtasttakte
(= 2 Entpernungskanäle) zweimal. Insgesamt sind somit drei Ausgangs signale am UND-Gatter
UG in der Zeit von T bis 2T aufgetreten.
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Beim Erscheinen des Impulses Z21' (entsprechend dem Entfernungekanal
E3 in der Zeit von 2T bis 3T) liegt aber-am Ausgang des Schieberegisters SRG der
Impuls Z11' aus der Zeit der Empfangsperiode T bis 2T. Dies rührt daher, daß in
der Zwischenzeit das Schieberegister durchgeschoben und den Wert Z11' somit gerade
ausgespeichert hat. Dieser Impuls Z11' wird von der Negationsstufe NG zu Null gemacht,
so daß der obere Eingang des UND-Gatters UG in dieser Zeit gesperrt ist. Das/gleiche
gilt auch beim Auftreten des Impulses Z22', der in die Entfernungskanäle E12 und
E13 fällt. Es zeigt sich somit bei Fortsetzung dieser Überlegungen, daß nur die
Impulse aus dem ersten Durchgang von T bis 2T zu Ausgangssignalen am UND-Gatters
UG und somit zu einem Zählvorgang im Meßzähler MEZ führen, während alle nachfolgenden
Perioden hier keine Ausgangssignale mehr ergeben.
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Es ist auch möglich, die Negationsstufe NE anstatt an den Ausgang
des Schieberegisters in die leitung LE zu legen. Dies hat zur Folge, daß der Zählvorgang
nicht in der ersten sondern in der letzten Periode, in welcher Echoimpulse auftreten,
durch Ausgangssignale am UN6D-Gatter UG durchgeführt wird. Im vorliegenden Beispiel
nach Fig. 1 würde somit in der Zeit von 6T bis 7T gezählt werden.
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2 Patentansprüche 3 Figuren