DE2414562A1 - Schaltung zur verzoegerungsmessung durch korrelation und elektromagnetisches erfassungssystem mit einer derartigen schaltung - Google Patents

Schaltung zur verzoegerungsmessung durch korrelation und elektromagnetisches erfassungssystem mit einer derartigen schaltung

Info

Publication number
DE2414562A1
DE2414562A1 DE2414562A DE2414562A DE2414562A1 DE 2414562 A1 DE2414562 A1 DE 2414562A1 DE 2414562 A DE2414562 A DE 2414562A DE 2414562 A DE2414562 A DE 2414562A DE 2414562 A1 DE2414562 A1 DE 2414562A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
circuit
correlation
signal
delay
reference signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE2414562A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2414562C2 (de
Inventor
Jacques Aime
Claude Meriaux
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Thales SA
Original Assignee
Thomson CSF SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Thomson CSF SA filed Critical Thomson CSF SA
Publication of DE2414562A1 publication Critical patent/DE2414562A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2414562C2 publication Critical patent/DE2414562C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06Systems determining position data of a target
    • G01S13/08Systems for measuring distance only
    • G01S13/32Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated
    • G01S13/325Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated using transmission of coded signals, e.g. P.S.K. signals
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06Systems determining position data of a target
    • G01S13/08Systems for measuring distance only
    • G01S13/10Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves
    • G01S13/26Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves wherein the transmitted pulses use a frequency- or phase-modulated carrier wave

Landscapes

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

Description

DIETRICH LEWIN
BER ,IS
HEiNZ-JQACHiH HUBER nr
\R PRiETSCH
7555-lV/K
Thomson-CSFj Pariss BId.Haussmann 173 (Frankreich)
'Schaltung zur Verzogerungsmessung durch Korrelation und elektromagnetisches Erfassungssystem mit einer derartigen Schaltung"
Priorität vom 27«März 1973 aus der französisehen Patentanmeldung 73/10 9^5
Die Erfindung betrifft eine Schaltung zur Verzögerungsmessung durch Korrelation eines Bezugssignaless das aus einem um einen bekannten Betrag verzögerten Originalsignal abgeleitet ist, mit einem Empfangssignals das das Originalsignals verzögert um einen unbekannter zu messenden Betrags enthält s wobei Generatoreinrichtungen das Originalsignal und η Bezugssignale unterschiedlicher Verzögerung erzeugen und Schalt einrichtungen, die η Signale aufeinanderfolgend auswählens und Synchronisationseinrichtungen zur Steuerung der Generatoreinrichtungen«, der Schalteinrichtungen und der Korrelationsanordnungen vorgesehen sind» Gleichzeitig bezieht sich die Erfindung auch auf ein elektromagnetisches Erfassungssystem«, das mit einer derartigen Schaltung ausgerüstet ist. Solche Erfassungssysteme stellen ein wich-j tiges Anwendungsgebiet für Schaltungen der eingangs genannten Art dars wobei die Verzögerung der Entfernung zwischen dem Radarsystem und dem festgestellten Objekt entspricht.
Die Korrelationstechniken ermöglichen eine um so genauere Messung der Verzögerung, je größer die Amplitude und je schmäler •die Spitze die Hauptkeule oder das Hauptmaximum der Korrelationsfunktion ist und je kleiner die Nebenzipfel oder Nebenmaxima sind. Dieses Ergebnis wird erzielt oder zumindest hin-
— p —
409843/0739
24U582
reichend angenähert durch Verwendung von Signalen in Form wiederkehrender Impulse s vrobei diese Impulse vorzugsweise nach binären5 pseudo-zufälligen Codens sogenannten T?Barker-Coden?tcodiert sind»
Die Genauigkeit wird noch durch Anwendung bekannter Techniken gesteigert;, nach denen rran die Korreiationsfunktionen sich überlappen läßt j, um schmale I-Ießbereiche zu begrenzen s wobei die Verifizierung insbesondere durch Auswahl des Korrelationssignales mit der stärksten Amplitude erfolgen kann oder wenn die Verzögerung in einesi gerne ins amen Korrelationsbereich liegt =
Allgemein gesprochen ermöglicht eine Korrelationsschaltung für sich allein die Festlegung eines i-ieEbereiches und man verwendet j mindestens ebenso viele Korrelationsschaltungen, wie unter- j schiedliche zu überwachende Bereichs oder Meßbereiche vornan- ; j den sind» Im Falls eines Radarsystems kann dsr su überwachende j ι Sntfernungsbereich beispielsweise in aufeinanderfolgende Einselbereiche unterteilt seins denen ebenso "iela Korrelationskanäle ) entsprechens von denen jeder wenigstens sine Eorrels/fcionsEshaltung enthält« Bei diesen Systemen erhält j säe Korrelationsschaltung ein Bezugssignals das in Bezug auf den !Tullpunkt der Mes- ; j sung der Verzögerungen um einen konstanten5 vorbestimmten Betrag verzögert ist= Bei einer Radaranlage entspricht das Bej zugssignal dem verzögerten Sendesignal und der AnfangsZeitpunkt also der Zeitpunkt des Beginns der Messung- ist derjenige der ; Sendung. Das zu korrelierende Signal oder Empfangssignal bildet j das zweite an den Korrelator angelegte Signal s Das Ergebnis j der Korrelation ist ein Maximum, wenn zwischen den Verzögerun- j gen dieser beiden Signale Koinzidenz besteht. j
Jeder Korrelationsschaltung ist eine bestimmte Verzögerung zu-
die
geordnet,7aiejenige des Bezugssignales ist, das an ihr anliegt
409843/0739
Ik14562
und die die Mitte des Meßbereiches dieses !Correlators bildet. Der nutzbare Teil der Korrelationsfunktion, d.h. die Korrelationsspitze, besitzt im allgemeinen einen symmetrischen Verlauf zu beiden Seiten dieses Mittelwertes der Verzögerung.
Um den Gesamtmeßbereich zu vergrößern und/oder um die Genauigkeit der Messung zu steigern, wird in bekannter Meise die Zahl der Kanäle oder der Korrelationsschaltungen vervielfacht, wobei jeder derselben eine bestimmte Verzögerung zugeordnet wird.
Für verschiedene Anwendungen kann die Erhöhung der Zahl der Korrelationssehaltungen von Machteil sein, weil sich hierdurch der Aufwand, der Raumbedarf und die Kosten des Gerätes erhöhen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung der eingangs erwähnten Gattung zu schaffen, bei der eine einzige Korrelationsschaltung die Meßfunktionen mehrerer solcher Korrelationsschaltungen übernimmt, wobei jedoch diese Punktionen unverändert bestimmte, für die Auswertung hinreichende Eigenschaften besitzen, also das gleiche leisten, Tfie mehrere Korrelationsschaltungen.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Korrelationsanordnungen eine Korrelationsschaltung umfassen, die das Empfangssignal und ein Bezugssignal veränderlicher Verzögerung erhält, das sich aus der Auswahl der η Signale während aufeinanderfolgender Zeitabschnitte ergibt.,, die jeweils derart bestimmt sind, daß ihre Summe höchstens gleich der Dauer des Originalsignals ist, wobei die η Verzögerungen so bestimmt.sind daß sie einen gewünschten Meßbereich überdecken.
Der Grundgedanke der Erfindung läßt sich also dahingehend
409843/0739
2AUM2
zusammenfassen, daß die Generatoreinrichtungen ein Eezugssignal veränderlicher Verzögerung erzeugen, wobei die Änderung der Verzögerung in diskreten, aufeinanderfolgenden, unterschiedlichen Werten erfolgt, die Xfährend entsprechender, vorbestimirter Zeitabschnitte, die kleiner als die Gesamtdauer des Signales sind, anliegen; das resultierende Bezugssignal wird einer einzigen Korrelationsschaltung zugeführt, die einen bestimmten Verzögerungsmeßbereich überdecken soll.
Vorteilhafte Ausführungen der Schaltung sowie Anwendungen auf das Gebiet der Radartechnik sind in den Unteransprüchen angegeben.
In der Zeichnung sind beispielsweise gewählte Ausfuhrungsformen der Schaltung nach der Erfindung im Blockschaltbild, zusammen mit erläuternden Diagrammen, dargestellt. Es zeigen:
Figur 1 Diagramme von Korrelationsfunktionen zur Veranschaulichung des mit der Erfindung verwirklichten Verfahrens,
Figur 2 ein Blockschaltbild einer Meßschaltung nach der Erfindung,
Figur 3 ein Blockschaltbild einer eine Meßschaltung nach der Erfindung enthaltenden Anlage,
Figur h ein Diagrammbeispiel der mit einer Meßschaltung nach der Erfindung erhaltenen Korrelationskurve,
Figur 5 ein Ausführungsbeispiel der Generatoreinrichtungen zur Erzeugung der für eine Korrelationsschaltung bestimmten Bezugssignale und
Figur β ein sich auf die Schaltung nach Figur 5 beziehendes Diagramm.
Die Korrelation gestattet die Messung des Grades der Ähnlichkeit oder Übereinstimmung zwischen zwei Funktionen ein und desselben Parameters, -welch letzterer meist die Zeit ist. Die gemessene - 5 i„
409843/0739
Zahl oder der "Korrelationsfaktor" kennzeichnet die Ähnlichkeit dieser beiden Funktionen von Punkt zu Punkt , wobei die beiden Funktionen eine genau bekannte Relativlage zueinander haben= Zur Errechnung dieses Faktors muß die Produktfunktion dieser beiden Funktionen errechnet und das Produkt zwischen bestimmten Grenzen integriert und anschließend das Ergebnis normiert werden, das dem "mittleren Produkt" entspricht. Die Änderung dieses Faktors drückt die Änderung des Grades der Ähnlichkeit aus und wird durch Einführung eines neuen Parameters · erhalten, der im allgemeinen eine zeitliche Verschiebung oder eine Verzögerung ist. Diese Änderung bildet die Korrelationsfunktion. Bezeichnet man mit A(t) und B(t) die zu korrelierenden Funktionen, so ist die Korrelationsfunktion A(t)«B(t)· Θ1 die angenommene Verzögerung von A(t) in Bezug auf einen gleich Null gesetzten bestimmten zeitlichen Ursprung ist und θ die zunächst unbekannte Verzögerung von B(t) in Bezug auf diesen zeitlichen Ursprung ists wird dieser Faktor A(t + Θ1) . B (t + Θ).
Bei Anwendung auf die Messung der Verzögerung zwischen zwei Signalen schafft man üblicherweise die Bedingungen für eine Autokorrelation, bei welcher das der ersten, Bezugsfunktion genannten Funktion entsprechende Signal mit dem zweiten Signal übereinstimmt oder in diesem zumindest vorhanden ist, welches zweite Signal die zweite Funktion bildet, die auf zeitliche Verschiebung zwischen doiWerten Θ1 und θ zu korrelieren ist. Außerdem erfolgt die Korrelation vorzugsweise mit Rechteck-, Impuls- oder Codesignalen. Dann besitzt die Autokorrelationsfunktion im allgemeinen die Form eines Dreieckes Cl, wie in Figur 1-A dargestellt. Die Funktion ist ein Maximum für eine Verschiebung von Null, also wenn Θ=Θ1; die Funktion verläuft außerdem symmetrisch zu beiden Seiten von Θ1; ferner ist sie Null außerhalb des Dreieckes, dessen Basis den Verzögerungsmeßbereich D zwischen einem Minimalwert 9m und einem Maximalwert ΘΜ begrenzt. -S-
409843/0739
2ΑΔΑΕΒ2.
Figur 1-B veranschaulicht die Autokorrelationsfunktionen, die für zvrei unterschiedliche Werte Θ1 und92 der Verschiebung des Bezugssignales erhalten werden, nämlich die Dreiecke Cl und. 02 5 unter- Beibehaltung derselben Bedingungen für die Integrationsdauer. Der Γ-CeSbereich ist hier- größer und reicht von Qm bis ΘΓΊ2. Durch Verminderung der Integrationsdauer auf die Hälfte verringert sieh die Höhe der Dreiecke Cl und C2 im selben Maße und die entsprechenden Autokorrelationsfunktionen werden durch die Dreiecke C3 und C4 dargestellt, die denselben Meßbereich von θπ bis ΘΓ·Ι2 überdecken. !
'lach der Erfindung werden dem an ein und dieselbe Korrelationsschaltung übertragenen Eesugssignal zeitlich aufeinanderfolgend vorbestimr-te, unterschiedliche Verzögerungen Θ1, S2S usw. erteilt. Für das in Figur 1-B gewählte einfache Beispiel ist die mit einem einzigen Korrelator erhaltenes resultierende Autokorrelationsf friktion in Figur 1-C dargestellt.
Verallgemeinert stellen Θ1, Θ2 s ... 9i,... θη η unterschiedliche Versögerungsirerte äars die dem Bezugs signal zugeteilt sind, um einen bestirnten Meßbereich su überdecken und Tl3 T23 ... ^i5 ... ^Zl sind die entsprechenden Zeitabschnitte, in denen diese aufeinanderfolgenden Verzögerungen angelegt werden. Die Integrationsdauer des !Correlators ist im allgemeinen wenigstens gleich der Bauer des zu korrelierenden Signales. Dieser untere Grenzwert der- Integration sei T. Die Zeitabschnitte, in denen die aufeinanderfolgenden Verzögerungen angelegt sind, sind dann so bestimmts daß ihre durch Tl + 12 + ... Ti+...Tn gebildete Summe TS gleich oder kleiner als dieser Wert T ist. Wenn die Summe TS kleiner als T gewählt ist, werden die aufeinanderfolgenden Verzögerungssignale Θ1 bis θη im Verlauf der Integration periodisch reproduziert. Die Amplituden der ver-
409843/0739
24H562
~ 7 —
schiedenen Korrelationsdreiecke sind im entsprechenden Verhält-
Ti 1^i T
nis ψ- (für Ts = .T) oder K ψ- (für Ts = ^) vermindert in Bezug auf den in Figur 1-A angegebenen Normvxert I9 der einer Inte-
TS grationsdauer T entspricht. Wenn beispielsweise Ti = -^- wird für das entsprechende Korrelationsdreieck (C3, Figur 1-B) die Maximalaraplitude 1/2. Diese Amplituden sind gleich groß, wenn die Zeitabschnittes in denen die verschiedenen Verzögerungsi^erte anliegen, gleich groß sind, wie dies im Beispiel der Figur 1-C der Fall ist, wo Tl = T2 = ~ ist; die Amplituden sind verschieden groß, wenn die Anlegezeitabschnitte ungleich groß sind, wie dies im Beispiel der Figur 1-D der Fall ist, bei dem
TS 3TS
Tl = -π— und T2 = ^Jj- angenommen wurde.
Figur 2 zeigt ein vereinfachtes Blockschaltbild einer elektrischen Meßschaltung durch Korrelation der Verzögerung zwischen zwei Signalen, die nach der Erfindung mit einer Korrelationsschaltung mit veränderlicher Verzögerung arbeitet. Die Korrelationsschaltung 1 umfaßt eine Multiplizierschaltung 2, gefolgt von einem Integrator 3· Der Ausgang der Korrelationsschaltung 1 ist mit Auswerteschaltungen 4 verbunden. Der Block 5 symbolisiert die Generatoreinrichtungen zur Erzeugung des Originalsignales A(t), das über ein Verzögerungselement oder ein Verzögerungsmedium 6 übertragen wird, und zur Erzeugung des für die Multiplizierschaltung 2 der Korrelationsschaltung 1 bestimmten Bezugssignales A(t+6i). Hierzu enthalten die Generatoreinrichtungen 5 Schaltungen oder Anordnungen zur Erzeugung der verschiedenen, dem Bezugssignal zu erteilenden Verzögerungen Θ1 bis θη, sowie Schaltungen zur aufeinanderfolgenden Auswahl oder Selektion dieser Verzögerungen während der vorgesehenen Zeitabschnitte Tl bis Tn, während derer sie an der · KorrelatlDnsschaltung angelegt werden sollen. Die Auswahl kann mittels Schalteinrichtungen vorgenommen werden. Der Block 7 symbolisiert Synchronisationseinrichtungen, die durch Steuerung •der Sendung des Signales A(t) die Festlegung eines Meßzeit-
409843/0739
24U562
Ursprunges oder Meßzeitnullpunktes gestatten und die Steuerung
Im Fa]Je
der Auswahl - oder Schalteinrichtungen vornehmen./eines periodischen Sendebetriebes· können die Synchronisationseinrichtungen 7 außerdem den Integrator 3 derart steuern, daß das Integrationsergebnis am Ende jedes Integrationszeitintervalles T abgegeben und die Schaltung zu Beginn jedes Meßzyklus in ihren Anfangszustand zurückgebracht wird.
Das Signal A(t) kann periodisch wiederholt werden mit einer ¥iederholperiode, die gleich oder größer seiner eigenen Dauer ist. In einem solchen Fall wird das Integrationszeitintervall häufig als ein Vielfaches der !"liederholperiode oder der Signaldauer gewählt und die Zeitabschnitte Tl bis Tn sind vorzugsweise so festgelegt, daß dann, wenn Tj der kürzeste Zeitabschnitt oder die kürzeste Zeitdauer ist, die Summe der Zeitab- : schnitte Tj im Verlauf des Integrationszeitintervalles mindestens gleich der Periode oder der Dauer des Signales A(t) ist. j
Die "Produktfunktion" wird in der Multiplizierschaltung 2 gebildet und die Integration mit Horrcierung des Ergebnisses in der Integratorschaltung 3; das normierte Ergebnis oder der "Korrelationsfaktor" wird über den Ausgang der Korrelationsschaltung auf die Auswerteschaltungen *f übertragen.
Die beschriebene Korrelationsschaltung, die mittels Zuordnung unterschiedlicher aufeinanderfolgender Verzögerungen zu dem Bezugssignal arbeitet, ist insbesondere auf dem Gebiet der elektromagnetischen Erfassung bei Radarsystemen anwendbar.
Bei Korrelationsradarsystemen bestehen die Sendesignale im allgemeinen entweder aus wiederkehrenden Impulsen oder aus wiederkehrenden Impulsen, deren Phase nach einem Digitalcode moduliert ist oder auch aus einer durch einen solchen Code
-s-
409843/0739
24U562
- Q
phasenmodulierten C1W-WeIIe. Das Empfangs signal enthält neben einer Verzögerung, einem etwaigen Doppler-Effekt und dem vorhandenen Rauschen das Echo des Bezugssignales. Diese Signale gestatten die Ermittlung einer dreieckförmigen Autokorrelationsfunktion. Der Integrator 3 kann beispielsweise aus einer Filterschaltung, gefolgt von einer Detektor- und Integrationsschaltung bestehen.
Figur 3 zeigt das Blockschaltbild eines Radarsystems, das mit ■ einer Korrelationsschaltung nach der Erfindung arbeitet. Elemente s die denjenigen der Figur 2 entsprechen, sind mit derrselben Bezugszeichen versehen; die übrigen Elemente umfassen einen Generator Io für einen Digitalcode, Sendeschaltungen 11 und Empfangsschaltungen 12, eine durch eine Schaltung 14 gesteuerte Verzögerungseinheit 13 und am Ausgang des Korrelators 1 eine Schwellwertvergleichsschaltung].5 , auf die die Auswerteschaltungen 2.6 folgen. Das Verzögerungsmedium 6 wird durch den Raum gebildet. Aus Gründen der einfacheren Darstellung wurde die Zahl der Verzögerungen gleich 2 gewählt, wobei eine erste Schaltung 17 der Anordnung 13 eine Verzögerung Θ1, eine zweite Schaltung 18 eine Verzögerung Θ2 erzeugen; eine Schalteinrichtung 19 gestattet die Auswahl oder Selektion jeweils eines Ausganges der Verzögerungsschaltungen 17 und 18 und wird durch die Schaltung 3.4 derart gesteuert, daß sie aufeinanderfolgende Schaltungen während der entsprechenden vorgesehener Zeitabschnitte oder Zeitdauern Tl und T2 erzeugt.
Die Schaltung Io kann aus einem Reaktions-Schieberegister bestehen. In diesem Fall gestattet sie die Erzeugung der verschiedenen Signale A(t),A(t + Θ1) und A(t + Θ2) an unterschiedlichen Ausgä-ngen durch eine geeignete Wahl der Werte Θ1 und Θ2 und die Verzögerungsschaltungen 17 und 18 können entfallen. Die Steuerschaltung wird durch die Schaltung 7 synchronisiert und erzeugt die Steuersignale für die Sehalt-
- Io -
409843/0739
24U562
einrichtung 19. Die Schaltungen Ik und 19 können in bekannter i/eise aus einfachen logischen Schaltungen bestehen. Die ver- schiedenen Verzögerungen können jedoch ebenso gut durch Serxen-■ schaltung von Verzögerungselementen oder durch Kombination von Serien- und/oder Parallelschaltungen mittels Umschaltung erzeugt werden.
Die Autokorrelationsfunktion hs.t eine ganz bestimmte Form; gleichzeitig ändert sich die von einem Ziel mit einer gegebenen äquivalenten Oberfläche empfangene Leistung mit 1/d ,worin d die Entfernung ist. Unter den Bedingungen der Mäherfassung erzeugt somit die äußerst rasche änderung der Empfangsleistung eine Verformung der Autokorrelationsfunktion, die die maximale Erfassungsempfindlichkeit in Richtung auf die kurzen Entfernungen des durch die Korrelation begrenzten Entfernungsbereiches verschiebt.
Demzufolge erfaßt das Radarsystem Ziele immer kleinerer Oberfläche, was für bestimmte Anwendungen einen Nachteil darstellen kann. Um der Änderung der Empfindlichkeit in Abhängigkeit von der Entfernung Rechnung zu tragen, können beispielsweise mehrere Korrelationskanäle verwendet werden, denen jeweils unterschiedliche Detektionsschwellwerte zugeordnet sind. Die Erfindung gestattet dieses Problem in einfacher Weise durch Verwendung eines Korrelationskanales mit einer Umschaltung der verschiedenen Verzögerungen während der ebenfalls verschiedenen, jeweiligen Zeitabschnitte zu lösen.
Figur 4 zeigt das Beispiel einer Korrelationsfunktion, die ersielt wird mit drei gleichmäßig verschobenen Verzögerungswerten Θ1, Θ2 = Θ1 + (ΘΙ-em) und Θ3 = Θ2 +(61-Gm) und Zeitabschnitten Tl, T2 = k Tl und T3 = 9 Tl, in denen der jeweilige Verzögerungs-
- 11 -
409843/0739
wert anliegt. Die verschiedenen Werte θί, Ti sind derart bestimmt, daß die resultierende Korrelationsfunktion (Figur 1O eine Kompensation der Änderung der Empfindlichkeit in dem betrachteten Erfassungsbereich 9m, ΘΓ-Τ3 gestattet.
Figur 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Generators zur Erzeugung der Signale A(t), A(t+91) und A(t+92). Sie umfaßt ein Reaktions- Schieberegister 2o mit acht Stufen, das einen pseudo-zufälligen Code mit 255 Ziffern erzeugt. Ein Taktgeber 21 besorgt die Synchronisierung. Ein NANDGLIED 22 ist mit sieben aufeinanderfolgenden Ausgängen des Registers verbunden und liefert das in Figur 6 in der Zeile 6-A dargestellte Signa]., das der Periode TC des Codes entspricht. Eine Teilerschaltung 23 mit dem Teilerverhältnis 3:1 .erzeugt das Signal 6-E, das nach Durchlaufen eines Inverters 2'i das Signa]. 6-C ergibt. Die den Verschiebungen Θ1 und Θ2 entsprechenden Ausgangssignale des Registers 2o liegen zusammen mit den entsprechenden Signalen 6-B und 6-C an zwei NAND-Gliedern 25 und 26 an, auf die ein drittes NAND-Glied 27 folgt. Einer der Ausgänge des Registers liefert direkt das Signal A(t). Das Signal A(t+Öl) wird über die Schaltungen 25 und 27 während einer Dauer Tl geliefert , die gleich der Dauer Tc des Codes ist und mit einer Periode, die gleich dem Dreifachen der Dauer des Codes ist; zu den übrigen Zeiten wird das Signa]. A(t+92) über die Schaltungen 26 und 27 geliefert, nämlich x\rährend einer Zeit T2, die gleich dem Zweifachen der Dauer Tc des Codes ist und mit einer identischen Periode gleich der dreifachen Dauer des Codes.
Abschließend muß hervorgehoben werden, daß der Grundgedanke der Erfindung sich nicht auf elektrische Signale beschränkt und'daß ein System nach der Erfindung mehrere Korrelatorvorrichtungen umfassen kann, von denen wenigstens eine mit einem Bezugssignal veränderlicher Verzögerung arbeitet. Neben dem Gebiet der
- 12 -
409843/0739
24U562
Radartechnik ist die Erfindung auch auf das Gebiet der Höhenmessung und der Interferometrie anwendbar.
409843/Q739

Claims (8)

24U562 2β.Märζ 1ί 7855-IV/K Thomson-CSF, Paris, BId.Haussmann 173 (Frankreich) Patentansprüche:
1./ Schaltung zur Verzogerunrrsmessung durch Korrelation eines Bezugssignales-, das aus einer': um einen bekannten retra? verzögerten Originalsirnal at geleitet ist, xrit einer vr.~ pfangssignal, das das Originalsignal, verzögert um einen unbekannten, zu messenden Betrag, enthält, wobei Generatoreinrichtungen das Originalsignal und η Bezugssignale unterschiedlicher Verzögerung erzeugen und Schal teinrichtun^jen die η Signale aufeinanderfolgend auswählen, und Synchronisations einrichtungen zur Steuerung der Generatoreinrichtungen, der Schalteinrichtungen und der Korrelationsanord·- nungen vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrelationsanordnungen eine Korrelationsschaltung umfassen, die das Empfangssignal und ein Bezugssignal veränderlicher Verzögerung erhält, das sich aus der Auswahl der η Signale während aufeinanderfolgender Zeitabschnitte ergibt, die jeweils (Tl,... Ti,... Tn) derart bestimmt sind, daß ihre Summe (TS) höchstens gleich der Dauer des Originalsignals ist, wobei die η Verzögerungen (Θ1,... θί,... θη) so bestimmt sind, daß sie einen gewünschten Meßbereich überdecken.
2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Generatoreinrichtungen ein Originalsignal erzeugen, das eine dreieckförmige Autokorrelationsfunktion besitzt.
3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die η dreieckförmigen Autokorrelationsfunktionen den η Signalen entsprechen, die sich zwei und zwei überlappend aufeinanderfolgend über den Verzögerungsmeßbereich verteilen.
409843/0739
4. Schaltung nach einem der Ansprüche, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtungen die Auswahl der η Signale nach einer ansteigenden Ordnung der entsprechenden Verzögerungswerte erzeugen.
5. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtungen periodisch das Bezugssignal veränder]icher Verzögerung liefern, wobei die Periodendauer wenigstens gleich der Bezugssigraldauer (TS) ist.
6. Schaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Generatoreinrichtungen ein periodisches 0rigina3,signal erzeugen und daß die Integrationsdauer der Korrelationsschaltung derart bestimmt ist, daß das Bezugssignal (6j), das die kürzeste Dauer besitzt, an die Korrelationsschaltung während einer Gesamtdauer angelegt ist, die wenigstens gleich derjenigen des Originalsignals im Verlauf der Integrationsdauer ist.
7. Elektromagnetisches Erfassungssystem mit einer Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Generatoreinrichtungen eine Generatorschaltung (lo) für das Originalsignal und η Verzögerungsschaltungen (17j 18), die das Originalsignal erhalten, enthalten, und daß die Schalteinrichtungai eine Auswahlschaltung (19) mit η Eingängen umfassen, die jeweils mit den entsprechenden Verzögerungsschaltungen verbunden sind, und die Auswahlschaltung über einen Ausgang das Bezugssignal veränderlicher Verzögerung an den Korrelator liefert und daß eine Steuerschaltung (14) für die Auswahlschaltung vorgesehen ist.
8. Elektromagnetisches Erfassungssystem mit einer Schaltung nach einem der Ansprüche Ί bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Generatoreinrichtungen und die Schalteinrichtungen ein Reaktions- Schieberegister (2o) mit mindestens n+1 Stufen um-
409843/0739
24U562
fassen, das an n+1 Ausgängen das Originalsigna] in Form eines pseudo-zufälligen kodierten Signals bzw. die η Signale liefert, wobei die n+1 Ausgänge nit einer Anordnung logischer "Schaltungen(22 bis 27) verbunden sind, die das Bezugssignal veränderlicher Verzögerung liefern.
Erfassungssystem nach Anspruch 7 oder 8, zur Nahbereichserfassung und mit einer Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Sehalteinrichtungen Auswahldauern der η Signale mit steigenden Werten erzeugen, die derart bestimmt sind, daß die Amplituden der entsprechenden Autokorrelationsfunktionen sich ändern, um den bei kurzen Entfernungen auftretenden Effekt der raschen Amplitudenschwankungen des Empfangssignales zu bewerten..
409843/0739
DE2414562A 1973-03-27 1974-03-26 Schaltung zur Verzögerungsmessung zwischen einem Originalsignal und einem Echosignal und ihre Anwendung Expired DE2414562C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR7310945A FR2223704B1 (de) 1973-03-27 1973-03-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2414562A1 true DE2414562A1 (de) 1974-10-24
DE2414562C2 DE2414562C2 (de) 1983-01-05

Family

ID=9116919

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2414562A Expired DE2414562C2 (de) 1973-03-27 1974-03-26 Schaltung zur Verzögerungsmessung zwischen einem Originalsignal und einem Echosignal und ihre Anwendung

Country Status (5)

Country Link
US (1) US3906213A (de)
DE (1) DE2414562C2 (de)
FR (1) FR2223704B1 (de)
GB (1) GB1439713A (de)
IT (1) IT1004419B (de)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2286390A1 (fr) * 1974-09-27 1976-04-23 Snecma Procede et dispositif de correlation utilisables dans un radar a effet doppler
FR2327553A1 (fr) * 1975-10-10 1977-05-06 Thomson Csf Dispositif de mesure par correlation electronique du retard entre deux signaux temporels et systemes comportant un tel dispositif
CA1065060A (en) * 1976-04-01 1979-10-23 David L. Freeman Cross-correlator circuit
US4279019A (en) * 1979-05-15 1981-07-14 California Institute Of Technology Method and apparatus for delay analysis of energy transmitted through a medium
US4285048A (en) * 1979-06-27 1981-08-18 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Space variant signal processor
US4489326A (en) * 1982-03-15 1984-12-18 Canadian Marconi Company Time reference scanning beam microwave landing system
FR2629919B1 (fr) * 1982-12-30 1991-07-26 Thomson Csf Procede et dispositif effectuant un traitement identique sur plusieurs signaux analogiques simultanes de courte duree et radar de poursuite mettant en oeuvre un tel dispositif
US4562312A (en) * 1983-02-17 1985-12-31 At&T Bell Laboratories Subsampling delay estimator for an echo canceler
DE3316630C2 (de) * 1983-05-06 1985-07-25 Erwin Sick Gmbh Optik-Elektronik, 7808 Waldkirch Vorrichtung zur Laufzeitbestimmung von Ultraschallimpulsen in einem Fluid
FR2562259B1 (fr) * 1984-03-28 1987-04-10 Centre Nat Rech Scient Procede et dispositif de mesure par correlation, en temps reel, de retards entre des signaux electriques se correspondant
US4800518A (en) * 1985-06-21 1989-01-24 Racal Data Communications, Inc. Differential correlator circuit
US5115247A (en) * 1988-02-16 1992-05-19 Honeywell Inc. Frequency modulated, phase coded radar
US5159343A (en) * 1990-03-26 1992-10-27 Geophysical Survey Systems, Inc. Range information from signal distortions
US5153595A (en) * 1990-03-26 1992-10-06 Geophysical Survey Systems, Inc. Range information from signal distortions
US5698786A (en) * 1995-11-28 1997-12-16 Sawtek, Inc. Differential phase velocity determining delay measurement apparatus and associated method
US5831167A (en) * 1995-11-28 1998-11-03 Sawtek Inc. Time domain delay device measurement apparatus including sensor package
US5804729A (en) * 1995-11-28 1998-09-08 Sawtek Inc. Apparatus and associated method for measuring differences in delay measurements
US5700952A (en) * 1995-11-28 1997-12-23 Sawtek Inc. Time domain delay measurement apparatus and associated method
US6327546B1 (en) * 1998-12-14 2001-12-04 Adac Laboratories Method and apparatus for independently calibrating event detectors
US6925399B2 (en) * 2001-03-30 2005-08-02 Verizon Laboratories Inc. Methods and systems for the estimation of the injection point of foreign signals in a network
GB2431839B (en) * 2005-10-28 2010-05-19 Sony Uk Ltd Audio processing
EP2678709B1 (de) 2011-02-21 2018-03-28 Transrobotics, Inc. System und verfahren zur erfassung von abständen und/oder bewegungen
EP2904420A4 (de) 2012-10-05 2016-05-25 Transrobotics Inc Systeme und verfahren zur hochauflösenden abstandsmessung und anwendungen
EP3719532B1 (de) 2019-04-04 2022-12-28 Transrobotics, Inc. Technologien zum handeln auf basis von objektverfolgung

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2148684A1 (de) * 1970-09-30 1972-04-06 Cit Alcatel Korrelations-Telemetriesystem
DE2133497A1 (de) * 1971-07-06 1973-01-25 Honeywell Gmbh Verfahren und anordnung zur radarenternungsmessung

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1065248A (en) * 1963-01-17 1967-04-12 Boeing Co Multichannel correlator system
US3208065A (en) * 1963-07-24 1965-09-21 Itt Impulse correlation function generator
US3638025A (en) * 1963-10-01 1972-01-25 Trw Inc Method and apparatus for location of radiant energy source
GB1207092A (en) * 1969-03-19 1970-09-30 Standard Telephones Cables Ltd Phase shift detector
NL6918738A (de) * 1969-12-13 1971-06-15
US3812493A (en) * 1970-11-23 1974-05-21 Us Navy Bistatic passive radar

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2148684A1 (de) * 1970-09-30 1972-04-06 Cit Alcatel Korrelations-Telemetriesystem
DE2133497A1 (de) * 1971-07-06 1973-01-25 Honeywell Gmbh Verfahren und anordnung zur radarenternungsmessung

Also Published As

Publication number Publication date
IT1004419B (it) 1976-07-10
US3906213A (en) 1975-09-16
FR2223704A1 (de) 1974-10-25
GB1439713A (en) 1976-06-16
FR2223704B1 (de) 1977-09-02
DE2414562C2 (de) 1983-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2414562A1 (de) Schaltung zur verzoegerungsmessung durch korrelation und elektromagnetisches erfassungssystem mit einer derartigen schaltung
DE2225180C3 (de) Drei-Frequenz-Dauerstrich-Dopplerradargerät mit paarweisem Dopplersignal-Phasenvergleich unter Entfernungsbereichbegrenzung
DE102013212079A1 (de) Winkelauflösender Radarsensor
DE2923963B1 (de) Verfahren zur Impulsabstandsmessung und Anordnung zur Durchfuehrung des Verfahrens
DE2716488A1 (de) Empfangseinrichtung
DE69025139T2 (de) Verfahren und Gerät zur Abstandsmessung und Gerät zum Festellen der relativen Lage
DE2655768A1 (de) Kodierer zur erzeugung eines pseudostatistischen kodes
DE2828171A1 (de) Anordnung zur verringerung des winkelmessrauschens in einer radaranlage
DE2009422C3 (de) Flugkörpergetragene Radarvorrichtung zur Kontrolle der Bewegung eines Flugkörpers mit Explosivladung
DE2805478C2 (de) Schaltungsanordnung zur Diskriminierung von Sprachsignalen
DE3347456C2 (de)
DE2133497C3 (de) Verfahren und Anordnung zur Korre lations Entfernungsmessung mittels einer pseudostochastischen Impulsfolge
DE2600810C3 (de) Ultraschall-Sendersystem
DE2157342B2 (de) Doppler Radarecho Verarbeitungsein richtung mit Bandsperrfilter und Torschal tung
DE2733651B2 (de) Schaltung zur Verbesserung des Auflösungsvermögens einer Impulskompressions-Radaranlage
DE4231311C2 (de) Verfahren zum Bestimmen der Impulsantwort eines Übertragungskanals mit expandierten Impulsen und Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens
DE3838273C2 (de)
DE2413607C2 (de) Anordnung zur Unterdrückung von Signalen bewegter Störziele in einem Quadraturradarsystem
DE1549608C3 (de) Korrelator mit mindestens zwei Korrelationsschaltungen
DE2429744C3 (de) Schaltung zur Synthese von Signalen bestimmter, vorgegebener Bandbreite
DE2325361A1 (de) Verfahren zur exploration eines gebietes und seine anwendungen auf die seismische bodenforschung
DE69912713T2 (de) Digitaler Frequenzgenerator
DE1801270C1 (de) Puls-Doppler-Radarverfahren und -geraet mit Sendefrequenzaenderung zur eindeutigen Objektgeschwindigkeitsbestimmung
DE2421014C3 (de) Codegenerator
DE2030273C3 (de) Navigationsverfahren zur Berechnung der von einem Fahrzeug über Grund durchfahrenen Wegstrecke und Vorrichtung zu seiner Durchführung

Legal Events

Date Code Title Description
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8328 Change in the person/name/address of the agent

Free format text: DERZEIT KEIN VERTRETER BESTELLT