DE2309036B2

DE2309036B2 - Impulsradarempfangsteil mit schwellenregelung

Info

Publication number: DE2309036B2
Application number: DE19732309036
Authority: DE
Inventors: Bengt Järfälla Bergkvist (Schweden)
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1972-02-28
Filing date: 1973-02-23
Publication date: 1977-10-06
Also published as: NL7302456A; JPS5237954B2; SE360931B; NL177855C; NL177855B; FR2174082A1; JPS48101894A; US3829858A; DE2309036A1; GB1420018A; FR2174082B1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Impulsradarempfangsteil mit Mitteln zur Bestimmung der Stör- oder Rauschenergie und mit einer Schwellenwertvorrichtung, in der die eintreffenden Echoimpulse derart diskriminiert werden, daß nur einen bestimmten Schwellenwertpegel übersteigende Impulse auf einer Richtung/Entfernung-Wiedergabevorrichtung dargestellt werden, wobei der Schwellenwerlpegel veränderlich ist und momentan aufgrund der in der betreffenden Richtung gemessenen Stör- oder Rauschenergie eingestellt wird.

Der Schwellenwertpegel läßt sich in Abhängigkeit von Messungen einstellen, die in speziellen Zeiträumen nach dem Echointervall durchgeführt werden, oder auf Grund der Bestimmung des Mittelwertes der empfangenen Energie in Zeiträumen, die wenigstens mit einem Teil des Echointervalls zusammenfallen. Dieses Verfahren, bei dem der Schwellenwert automatisch in Abhängigkeit von der gemessenen Störenergiemenge eingestellt wird, hat den Vorteil, daß der Schwellenwertpegel selbsttätig an die herrschenden Umstände angepaßt wird, wodurch der Schwellenwert weder unnötig hoch noch so niedrig eingestellt wird, daß Rauschenergie die Wiedergabevorrichtung erreichen kann. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß es eine bestimmte Ungewißheit hinsichtlich der Getreuheit des wiedergegebenen Bildes herbeiführen kann, weil es im Falle starker Störungen sehr gut möglich ist, daß der Schwellenwertpegel in einer bestimmten Senderichtung auf einen so hohen Wert eingestellt ist, daß die Anlage praktisch unempfindlich wird und daß etwaige Gegenstände in dieser Richtung auf der Wiedergabevorrichtung nicht sichtbar werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei den genannten Verfahren die Ungewißheit bezüglich der Bildwiedergabetreue zu beseitigen.

Gelöst wird diese Aufgabe bei dem eingangs genannten Impulsradarempfangsteil dadurch, daß zur richtungsabhängigen Darstellung des eingestellten Schwellenwertes auf der Wiedergabevorrichtung in an sich bekannter Weise Mittel, welche die in jeder Richtung gemessene Empfangsenergie auf der Wiedergabevorrichtung richtungsabhängig darstellt, vorgesehen sind.

Aus der DT-PS 12 08 373 ist es an sich bekannt, bei einem Impulsradargerät Mittel zur richtungsabhängigen Darstellung der gemessenen Empfangsenergie vorzusehen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung können die erwähnten Mittel zur Darstellung des Schwellenwertes in an sich bekannter Weise einen Funktionsgenerator, der beim Aussenden jedes Radarimpulses ausgelöst wird und dabei ein Ausgangssignal liefert, das zeitlich derart variiert, daß es in verschiedenen Zeitintervallen nach dem Sendeaugenblick die Echoamplitude eines Gegenstandes, der eine bestimmte Abmessung hat, in verschiedenen Aständen von der Radaranlage darstellt, sowie eine Vergleichs- und Impulserzeugungsvorrichtung enthalten, die das erwähnte Signal mit dem eingestellten Schwellenwertpegel vergleicht und, wenn es diesen Pegel unterschreitet, der Wiedergabevorrichtung einen Impuls zuführt.

Infolgedessen kann das Bedienungspersonal die Empfindlichkeit des Radarempfängers in unterschiedlichen Senderichtungen bestimmen und erforderlichenfalls beim Auftreten starker Störungen besondere Maßnahmen ergreifen, um das Echobild der Radaranlage zu vervollständigen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild des Empfangsteiles einer Doppler-Impuls-Radaranlage, bei der die Erfindung beispielsweise Anwendung findet,

Fig.2 das Blockschaltbild der Signalverarbeitungsvorrichtung des Empfängers, die eine Vorrichtung gemäß der Erfindung enthält,

Fig. 3 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise der Vorrichtung nach F i g. 2,

F i g. 4 ein Bild, wie es bei Verwendung der Vorrichtung nach Fig.2 auf dem Bildschirm eines Rundsichtgerätes erzeugt werden kann.

Im Empfangsteil einer Doppler-Impuls-Radaranlage nach Fig. 1 bezeichnet 10 eine Antenne, die die empfangenen Echoimpulse einer Mischvorrichtung 11 zuführt, in der sie mit der Ortsschwingungsfrequenz eines Ortsoszillators 12 kombiniert werden. Die erhaltenen Zwischenfrequenzechoimpulse werden von einem Zwischenfrequenzverstärker 13 einem phasenempfindlichen Detektor 14 zugeführt. Dieser führt sie einer Abtast-und-Halte-Vorrichtung 15 zu, der mehrere parallelgeschaltete Abtast-und-Halte-Kreise enthält. Die Abtast-und-Halte-Kreise werden nach dem Sendezeitpunkt eines Radarimpulses nacheinander erregt und jeder Kreis bestimmt ein Zeitintervall, das einen räumlichen Abstand im Gegenstandsbereich bestimmt. Die Abtast-und-Halte-Kreise bestimmen den Wert des

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empfangenen Signals während des Abtastzeitraumes und halten den Wert des Signals konstant. Aus den Abtast-und-Halte-Kreisen werden die unterschied!'!- chen Signale der unterschiedlichen Zeitintervalle einer aus Bandfiltern bestehenden nicht dargestellten Doppler-Filtervorrichtung und dann einer aus Detektoren besehenden Detektorvorrichtung 17 zur Gleichrich-Hing zugeführt. Die gleichgerichteten Signa* werden einer Integrieranlage 18 zugeführt, die einzelne Integratoren enthält, in denen die Signale aufeinanderolgender Abtastungen kombiniert werden. Diese nteeratoren haben eine endliche Zeitkonstante, so daß d"s Ausgangssignal des betreffenden Integrators die Kombination der Signale darstellt, die im betreffenden Zeitintervall von mehreren, zum Beispiel zehn, vorhergehenden Echointervallen empfangen worden sind. Die Se der Integratoren stellen die Summe der Stienergie innerer und äußerer SCrungsquellen und etwaiger erwünschter Echoimpulse dar. Die Ausgangssignale der Integratoren werden über eine Schwellen- ^vorrichtung' (auch Schwellwertvorrichtung genannt), die nachstehend detailliert beschrieben wird und Γη der die Stör- und Rauschenergie unterdrückt wird. ler Rundsichtwiedergabevorrichtung zugeführt.

Fig 2 zeigt eine Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung, die mit dem in F i g. 1 dargestellten Empfänger zusammenarbeitet. Diese Schaltungsanord-„Tg enfhält einerseits eine Schwe.lwertvorrichtung mit einstellbarem Schwellwertpegel und andererseits eine To richtung, durch die auf der Wiedergabevorrichtung wird und diese Variation des Wertes automat^h Abhängigkeit von den gemessenen ^K*^uscn" . . Störpegeln erfolgt, kann e.ne bestimmte ungewm.

hinsichtlich der momentanen Empfindlichem e.usie _ Bei der Erfindung wird diese Ungewißheit dadurch beseitigt, daß der eingestellte Schwellwert υηαακ Echoimpulse auf der gleichen W^ergateV d.h. üblicherwe.se auf e.nerr. ?

dargestellt werden. D.e dies besorgende g

.o die in der Figur mit 30 bezeichnet ist, besteht im dargestellten Beispiel aus einem Funktionsgenerator Ji und einer nachgeschalteten Vergleichs- und Impulserzeugungsvorrichtung 32. Der ^™^⁰^ ^ vom ausgesandten Impuls ausgetot ww. ■" .5 ausgebildet, daß er während des Zeitintervallnachher Aussendung eines Radar.rnpulses eine Ausgangsspannung V liefert, weiche die Große de Echo impulse darstellt, wie sie am Ausgang de _nt_egrd. gemessen werden und be ^R*"^e?^mn *^eT

zo an einem Gegenstand mit ^⁵¹¹.^¹⁶" -B. 10 m^, empfangen werden mußten

Gegenstand in verschiedenen fanden von

g in

Radaranlage befinden
EchointervaUs die Verstärkung
die Amplitude des Echoimpulses
Abstand oder der Zeit:nach der ^Af und der Generator 31 liefert dann eine

gemäß d-.-^atSste. ϊ

Kurve a in Fig.3 dargestellt im.

kann die Spannung stufenförmig se n,

muß , muß

durch de

sä -tz

-s;

Fig.2 stellt einen digitalen Integrator dar, der der hangige EmpFindl.chkeUssieuerurrBV

intfgriervorrichtung 18 der Fig. 1 entspricht und der v.ty «^me _n~J"»'¹* ^ ^d™,^Generator 31

die integrierten Werte liefert, die das im betreffenden ^B«^lim™^ung„_n ^d/_n ^s _nil^^ru„_QcSchtigt werden, so daß

Zeitintervall empfangene Signal darstellen. D.es e 40 ge hefen en Spannung b⁶^f ™_Se_chosi_gnas, wie es

serienmäßig angebotenen digitalen Werte werden über ^α^^_η ^α'^ε ₍₁ ^Α _ε5 ^Π1^ ¹^f^ \Zllttn wird, darstellt,

eine Verzögerungsschaltung in Form emes Sch.ebereg.- am JW^J JJS _{i dß di} Snnung

betreffenden Zeitintervallen mit einem Schwellwert verglichen, der von einer Schwellwertbest.mmungsvorrichtung 21 geliefert wird. Nur die den Schwellwert übersteigenden Signale des Schieberegisters 19 werden über die Vergleichsschaltung 20 der Runds.chtwieder-

SÄ Bestimmung

de ^_e

in einer Vorrichtung 23 addiert werden und der erhaltene Wert in einer Vorrichtung 24 mit einem konstanten Faktor V_w multipliziert wird, wobei N de Zahl der addierten Signalwerte und * eine Konstante von mehr als 1 ist. Vorzugsweise w.rd nur ein Teil de gesamten Zahl der Signalwerte während jede-, Echointervalls ausgewählt um in 23 addiert zu werden. vorzugsweise Signalwerte, die den S.gnalpegel m größeren Abständen entsprechenden Ze.t.ntervallen darstellen. Dadurch, daß die in 23 erhaltene Summe durch die 7=.hl der addierten Werte dividiert wird, ergibt fch Mi Mitte.wert des Signa.pege.s während der ,5 ausgewählten Zeiträume. Der eingestellte Schweilwert

^Ä^Ä^ffl^KXi variiert ₃₁ gelieferte Spannung wird in mpulerzeugungsvorrichtung 32 "^"^21 gelieferten momentan verglichen. Wenn die Spanniedrer als dieser Schwell-

Be, eine^

ten

sch™, wrt

₂₂ zugeführt wird.

_{Ablenkrichtung auf dem} Rundsicht- ^ ^e _{diesem s}^_{hirm eine} Reihe von u _ununterbrochene Linie bilden, .^ „_n^_n eingestellten Schwellwertpegel die den momm ^{an ein}* j _{den Sc}hwellwertpeangibt E η Beisp^elemer dera^r | _{inem Rundsicht}.

gel ^»2";^ ^FIg₄ dargestellt. Die Liniestellt ch.rm ^he.nt «st - η g^ g _{w abe von}

die Abstandsgrenze ^αΒΓ _: ^u« „ _{H h daB}

^^^^^_e^^S ^_n, 6er

G^«"«; _du_{rCn d}iese Linie dargestellte Abstand ist,

m e.ft 1 können, während sich in einem

größeren Abstand befindende Gegenstände nicht wahrgenommen werden. Im dargestellten Beispiel wird angenommen, daß es zwei starke Störsender in den Richtungen A und B gibt. Diese Störsender sind der Grund, daß der Schwellwertpegel so weit hochgeregelt ist, daß die Anlage in diesen Richtungen praktisch unempfindlich ist.

Um die Ein- und Ausschaltung der Darstellung des

Schwellwertpegels zu ermöglichen, kann, wie in Fig.2 dargestellt, ein Schalter 34 in der Verbindung zwischen dem Funktionsgenerator 31 und der Vorrichtung 32 angebracht v/erden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Impulsradarempfangsteil mit Mitteln zur Bestimmung der Stör- oder Rauschenergie und mit einer Schwellenwertvorrichtung, in der die eintreffenden Echoimpulse derart diskriminiert werden, daß nur einen bestimmten Schwellenwertpegel übersteigende Impulse auf einer Richtung/Entfernung-Wiedergabevorrichtung dargestellt werden, wobei der Schwellenwertpegel veränderlich ist und momentan aufgrund der in der betreffenden Richtung gemessenen Stör- oder Rauschenergie eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur richtungsabhängigeri Darstellung (Fig.4) des eingestellten Schwellenwertes auf der Wiedergabevorrichtung (22) in an sich bekannter Weise Mittel (30, 33), welche die in jeder Richtung gemessene Empfangsenergie auf der Wiedergabevorrichtung neigungsabhängig darstellt, vorgesehen sind.

2. Impulsradarempfangsteil nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnten Mittel (30, 33) zur Darstellung des Schwellenwertes in an sich bekannter Weise einen Funktionsgenerator (31), der beim Aussenden jedes Radarimpulses ausgelöst wird und dabei ein Ausgangssignal liefert, das zeitlich derart variiert, daß es in verschiedenen Zeitintervallen nach dem Sendeaugenblick die Echoamplitude eines Gegenstandes, der eine bestimmte Abmessung hat, in verschiedenen Abständen von der Radaranlage darstellt, sowie eine Vergleichs- und Impulserzeugungsvorrichtung (32) enthalten, die das erwähnte Signal mit dem eingestellten Schwellenwertpegel vergleicht und, wenn es diesen Pegel unterschreitet, der Wiedergabevorrichtung (22) einen Impuls zuführt (über 33).