DE2755951C3 - Vorrichtung zur Festzeichenunterdrückung (MTI) - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Festzeichenunterdrückung (MTI) bei Empfangseinrichtungen für aus einem definierten Raumbereich einfallende elektromagnetische Strahlung, mit mehreren auf die Strahlung ansprechenden Detektoren, die Bildpunkten einer Abbildung des Raumbereiches zugeordnet sind, insbesondere Infrarot-Detektoren, mit Speichereinrichtungen, die mit den Detektoren gekoppelt und zur Aufnahme von mindestens zwei von den Detektoren in aufeinanderfolgenden Zeitintervallen gelieferten Signalen eingerichtet sind, und mit Einrichtungen zum Vergleich der von den einzelnen Detektoren gelieferten, gespeicherten Signale.

Aus »Electronics«, Band 47, Heft 22, Oktober 1974. Seiten 4E, 6E, ist es bekannt, die bei Impuls-Radargeräten verwendeten Verzögerungsleitungen durch ein CCD-Schieberegister zu ersetzen. Die Aufgabe der Verzögerungsleitungen und demgemäß auch der nun verwendeten CCD-Schiebertgister besieht darin, die nach dem Aussenden eines Radarimpulses eintreffenden Empfangssignale um die Dauer einer Impulsperiode zu verzögern, damit die von zwei nacheinander ausgesendeten Radarimpulsen erhaltenen Empfangssignale miteinander verglichen werden können. Bei solchen Impuls-Radargeräten sind zeitlich aufeinanderfolgende Abschnitte des Empfangssignals verschiedenen Entfernungsintervallcn zugeordnet. Die den verschiedenen Entfernungsintervallen zugeordneten und miteinander zu vergleichenden Signale fallen demgemäß seriell at, und können paarweise nacheinander verarbeitet werden. Außer zur Verzögerung des einen der beiden zu vergleichenden Signale um die Dauer einer Impulsperiode werden bei Impuls-Radaranlagen für die Fcstzei-

chenunterdrückung keine Speicher benötigt.

Im Gegensatz dazu ist bei Empfangseinrichtungen der eingangs genannten Art eine Vielzahl von gleichzeitig auftretenden Signalen zu verarbeiten und mit einer Vielzahl entsprechender Signale, die wiederum gleichzeitig zu einem späteren Zeitpunkt auftreten, paarweise zu vergleichen. Hierzu ist eine Zwischenspeicherung erforderlich, die sich von derjenigen bei Inipuls-Radareeräten grundsätzlich unterscheidet. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Aufbau einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu vereinfachen und zugleich die Zuverlässigkeil einer solchen Vorrichtung zu vei bessern.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Detektoren jeweils mit einer von mehreren ausgewählten und durch die gleiche Anzahl Zwischen-Bitpositionen getrennten Bitpositionen eines CCD-Speicherregisters verbunden sind, denen von den einzelnen Detektoren in den aufeinanderfolgenden Zeitintervallen Signale zugeführt werden, daß mit dem Speicherregister eine Schaltungsanordnung gekoppelt ist welche die Verschiebung der Signale, von den ausgewählten Bitpositionen zu den Zwischen-Bitpositionen und nach Speicherung mindestens zweier zeitlich aufeinanderfolgender Signale in den ausgewählten Bitpositionen und den Zwischen-Bitpositionen die serielle Übertragung aller im CCD-Speicherregister enthaltenen Signale auf eine Ausgangseinrichtung bewirkt, mit der eine Differenzschaltung gekoppelt ist, welche im CCD-Speicherregister aufeinanderfolgende Signale miteinander vergleicht und bewegliche Ziele anzeigende Differenzsignale bildet.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung enthält also das CCD-Speicherregister in den ausgewählten Bitpcsitionen und den Zwischen-Bitpositionen mindestens zwei zeitlich aufeinanderfolgende Signale, und es werden diese Signale dann seriell gemeinsam auf eine Ausgangseinrichtung übertragen, mit der die Differenzschaltung gekoppelt ist. Auf diese Weise werden umfangreiche Speicher für die Vielzahl der gleichzeitig empfangenen Signale vermieden. Außerdem haben alle Signale die gleichen Signalwege zu durchlaufen, so daß die miteinander zu vergleichenden Signale nicht auf unterschiedlichen Wegen unterschiedlich beeinflußt werden können, was zu Fehlern beim Vergleich dieser Signale führen würde.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Signalverarbeitung in der Fokalebene der Detektoren. Bei einer zweiten Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Signalverarbeitung außerhalb der Fokjlebene. Hierbei ist es möglich, die Detektoren mit einer Geschwindigkeit abzutasten, die sehr viel größer ist als die Folgegeschwindigkeit der Halbbilder. Hierdurch wird eine große Signalbandbreite erzielt, die eine zusätzliche Signalverarbeitung erlaubt, bevor die abgetasteten Signale integriert und der Differenzbildung zugeführt werden. Bei der außerhalb der Fokalebene liegenden Anordnung werden die Signale, welche von einer oder mehreren Detektorreihen stammende Teilbilder darstellen, parallel in einen CCD-Multiplexer eingegeben und dann mittels einer Zwischenverarbeitung einem außerhalb der Fokalcbene angeordneten CCD-Registcr gleich-η Aufbaus zugeführt. Die Teilbildsignale werden dann pirallel in Speicherregister eingegeben, welche die aufeinanderfolgenden Teilfeldsignale zu einem Halbbildsignal integrieren. Nach der Integra'ion beider Halbbilder wird der Inhalt der Integrationsregister durch den Diffcrcnzbildner ausgelesen, um die Differenz oder MTI-Signale /u bilden.

Es ist ersichtlich, dall durch die Erfindung eine vereinfachte und zugleich mit höchster Genauigkeit ι arbeitende Vorrichtung zur Festzeichenunierdrückung geschaffen wird, die von ladungsgekoppelt^! Bauelementen in Verbindung mit passiven eleklro-optischen Sensoren Gebrauch macht. Dabei kann die Vorrichtung entweder in der Brennebene der Detektoranordnung ι» oder entfernt von dieser Brennebene angebracht werden. Von Vorteil ist ferner, daß die Vorrichtung eine große Bandbreite bei der Signalverarbeitung ermöglicht und mit anderen ladiingsgekoppelten Schaltungsunordnungen zur Signalverarbeitung kompatibel ist. ι . Die Erfindung wird im folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert. Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmenden Merkmale können bei anderen Ausführungsformen der Erfindung einzeln für jii sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination Anwendung finden. Es zeigt

Fig. la, Ibund lcschemaiische Blockschaltbilder,die das Prinzip der Erfindung anhand einer Detektorreihe und eines CCD-Speicherregisters erläutern, der in der .·'■ Brennebene der Detektoren angeordnet werden kann,

Fig. 2 das schematische Blockschaltbild einer Vorrichtung nach der Erfindung für eine Detektorgruppe, die in der Brennebene der Detektorgruppe angeordnet sein kann,

.i Fi g. 3 eine schematis-jhe Darstellung der Elektroden der CCD-Register der Vorrichtung nach F i g. 2,

Fig. 3a ein Diagramm der Potentiale der Anordnung nach F i g. 3,

F i g. 4a einen schematischen Querschnitt durch eine :. einem Detektor zugeordneie Intcgrutions-Einrichtung.

F i g. 4b ein Diagramm der Oberflächenpotentiale, die in der Vorrichtung nach Fig. 3 bei der Integration auftreten,

Fig. 5 ein Diagramm von Signalen, die in der >■■■ Vorrichtung nach F i g. 2 auftreten.

Fig.fi ein Diagramm zur weiteren Erläuterung der Funktion der Vorrichtung nach F i j». 2.

Fig. 7 eine schematische Draufsicht der Ausbildung einer Anordnung zur Ladungsübertragung im rechten ι Winkel, wie sie bei Vorrichtungen narh der Erfindung verwendbar ist,

F i g. 8 das schematische Blockschaltbild einer von der Fokalebene entfernten Vorrichtung nach der Erfindung zur Verarbeitung der von einer Detektorreihe gcliefer-• ten Signale,

F i g. 9 das schefnatische Blockschaltbild einer in der

Fokalebene angeordneten Einrichtung zur Übertragung der von einem Deteklorfeld gelieferten Signale auf jiner außerhalb der Fokalebene angeordneten Vorrich-

^; lung zur Signalverarbeitung nach der Erfindung,

Fig. 10 das schematische Blockschaltbild der zu der Anordnung nach Fig.9 gehörenden, außerhalb der Fokalebene angeordneten Vorrichtung,

Fig. 11 ein sehematisches Biockschaltbild zur weiteren Erläuterung der Vorrichtung nach den Fig.9 und 10,

Fig. 12 ein Diagramm von Signalen, die in der Vorrichtung nach den Fig. 10 und 11 auftreten,

Fig. 13 ein Zeitdiagramm zur weiteren Erläuterung der Signalübertragung in der sich in der Fokalebene befindenden Schaltungsanordnung nach F i g. 9 und

Fig. 14 ein Zeitdiagramm zur weiteren Erläuterung der Wirkungsweise der Vorrichtung nach den F i g. 9

und 10.

Von den Fig. la bis Ic zeigt Cig. la den Zustand der Integration des Halbbildes I und der Übertragung des integrierten Signals von jedem Detektor in einen Speicher. Die Bezeichnung »Halbbild« sowie »Teilbikl« bezieht sich für die erfindungsgemiiße Vorrichtung auf Zeitintervalle, während denen Sensoren oder Detektoren, wie insbesondere passive Deleklorcn. Signale aus einem beobachteten Rnumabschnitl oder von einer Szene empfangen. Die Detektoren 10, 12 und 14. die auch mit A. B und C bezeichnet sind, können erfindiingsgcmäü mit integrierenden lOtenliallöpfen oder CCD-Ladungsspeicherplätzen kombiniert sein, l-'ür das erste Halbbild, welches die während eines eisten Zeiliniervalls aus dem beobachteten Raum empfangenen Signale umfaßt, wird eins integrierte Alisgangssignal der Deleklorcn 10, 12 und 14 Speicherplätzen 16,18 und 20 in einem CCD Speicher- und l.escregisler 22 zugeführt. Nach der Erfindung sind sowohl CCDRegi sier mit p- und η Kanal verwendbar, so dall der Ausdruck »Ladungen« sowohl Elektronen als auch I.öcher bezeichnen kann. Hei der dargestellten Ausführungsform der !{rfindung u erden für jeden dargestellten C CD-Speicherplatz zwei Mils verwendet, so dall also die Speichereinheiten lh, 18 und 20 jeweils zwei Bitpositioneu enthalten. Nachdem das integrierte Halbbild I auf das Register 22 übertragen und darin gespeichert worden ist. wie es I■'i g. Ib zeigt, wird der Inhalt der Speicherplätze 16, 18 und 20 um zwei Bilposüionen in die Speicherplätze 24. 2h und 28 verschoben. Nach der Integration werden dann die Signale des Halbbildes 2 von den Detektoren 10, 12 und 14 auf die Speicherplätze lh, 18 und 20 übertragen und darin gespeichert. Wie I ι g. Ic zeigt, besteht die nächste Operation dann, die in dem Register 22 enthaltenen und an aufeinanderfolgenden Speicherplätzen angeordneten .Signalladungen, die lüi die Halbbilder I und 2 charakteristisch sind und lewetls durch ein Isolationsbit voneinander getrennt sind, auszulesen, indem sie durch Verschieben in dem Register nacheinander einem Differenzbildnet 12 zugeführt werden, bei dem es sich beispielsweise um einen Dilferenzverstärker 34 handeln kann, der mit benachbarten Speicherplätzen lies Registers Il verbunden ist i:nd ein Alisgangssigna! liefert, das der Differenz des Inhalts der beiden Speicherplätze proportional ist. An Stelle eines Differenzverstärkers kann als Differenzhildner auch eine geeignete CCD-Anordnung verwendet werden, wie sie beispielsweise in der deutschen Patentanmeldung P 27 5b 526.4 beschrieben ist. In Cig. Ic sind die Detektoren 10, 12 und 14 während des Aiislesevorgangs von dem Register 22 getrennt dargestellt. Die Atisgangssignalc des Differenzbildners 32 sind 2 V-1 /V.....2C-1C.IB-1Bund2,4■ 1.4.

Cig. 2 veranschaulicht die Verwirklichung des anhand Fig. 1 erläuterten Prinzips bei einer 32 χ 32 Detektoren umfassenden Detektorgruppe durch eine sich in der Fokalebene befindende Anordnung. Für die Detektorreihen i bis 32 ist jeweils ein Speicher- und Leseregister vorhanden, das 128 CCD-Bitpositionen umfaßt und die Ladungen der 32 Detektoren der zugeordneten Reihe aufnimmt. Die den Detektoren zugeordneten Übertragungs-Positionen sind durch jeweils vier Bitpositionen voneinander getrennt. Am Kingang jedes Speicher- und Leseregisters, wie beispielsweise des Registers 39 für die erste Reihe, befindet sich eine Nuiisignal- oder FZ-Queiie 40. wie sie in der Technik bekannt ist (FZ = fat zero). |edes der Speicherregister überträgt seine Ladungen auf ein ebenfalls 128 ßitpositiorien umfassendes CCD Multi plcx-Rcgistcr 42. das wieder an einem ersten !{tide eine CZ-Quelle 42 und am anderen linde eine Anordnung zur l.adungsverniehtung aufweist, wie es in der Technik der CCD-Register bekannt ist jedes der Reihen-Speicherregister empfängt bei der dargestellten Anordnung zwei integrierte Halbbilder mit jeweils einem Isolationsbit dazwischen, so daß vier Bits für jede Detektorzellc benutzt werden. Isolalionsbits reduzieren die Auswirkungen einer unvollkommenen Ladungsübertragung beim CCD-Betrieb. Demgemäß umfaßt die Anordnung 52 Reihen Register mil jeweils 128 Bits. Das Ausgangs Multiplex-Register umfaßt 128 Bits zur Aufnahme der beiden Halbbilder I und 2 und führt die Signalladungen einer Halbbild-Differenzschaltung 44 zu. die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Differenzverstärker 46 dargestellt ist. der an zwei Bitstellungen angeschlossen ist, die durch ein Isolations bit getrennt sind, um ein Differeiiz-AusEangssiKnal einer Ausgangsleitung 48 zuzuführen. Die Differenzschaltung 44 kann jeden geeigneten Aufbau haben und insbesondere auch ein CCD-Differenzierer sein, wie er oben erwähnt worden ist.

C i g. i zeigt einen Querschnitt durch die CZ-Quelle 40. das Speicher- und Leseregister 39 für die Reihe I. einen Abschnitt des Multiplex-Registers 42 sowie den Detektor und den Integrator, deren Wirkungsweise nunmehr ·πι einzelnen erläutert wird. Das Speicherregisler 39 empfängt in Betrieb integrierte Ladungen von allen Detektoren für ein erstes Halbbild, verschiebt die Halbbild-Daten um zwei Bitpositionen, empfängt die integrierten Daten für das Halbbild 2 und überträgt die Daten des ersten und des zweiten Halbbildes des Detektors I) 32 in einem vier Bits umfassenden Paket auf das Multiplex-Register 42. Zu diesem Zweck kann jede beliebige elektroden- und Kanalsleuerung verwendet werden. Bei der dargestellten Anordnung findet ein Zweiphasen-Antrieb statt, bei dem zwei gegenphasige Taktsignale '/>, und ·/'.· Anwendung finden. Die C/Quel-Ie für ein CCD-Register mit η-Kanal umfaßt einen !'•-Diffusionsbereich 50. der auf einen Impuls '/';>. anspricht, und Elektroden, welche die Potentiale "f'/v. ■/';\_: 11110 ^f/»/\, empiangen. nei aenen es sicn um Gleichspannungspotentiale handeln kann. Die elektrode '/'/s_t wird von einem Φ:-Elektrodenpaar gefolgt. Wie aus Cig. 3a ersichtlich, wird der '/»/^Impuls, der ii, C i g. 3a durch die Kurve 54 dargestellt ist. von solchen Gleichspannungspotentialen gefolgt, daß unter der '/•/syElektrode ein Potentialtopf 56 aufrechterhalten wird und ein Ladungsüberfluß unter der Elektrode Φ/ν, erfolgt, wenn das Potential '/>> hoch ist, wie es b 58 angedeutet ist. Wenn das Potential des Signals <1>: niedrig wird, wie es bei 60 gestrichelt angedeutet ist. wird eine Ladung zum Potentialtopf 62 übertragen, die als Null- oder FZ-Wert einem Potentialtopf 64 zugeführt wird, wenn das Signal Φ\ niedrig wird. Die FZ-Ladung 64 wird durch alle Stufen des Registers transportiert, und es werden die von den Detektoren gelieferten Ladungen mit dieser FZ-Ladung kombiniert.

Zur Signalintegration führt ein Detektor, beispielsweise Di, seinen Strom unmittelbar einem p+-Diffusionsbereich 54 zu. wobei der Strom unter Elektroden 56 und 58 gelangt, die mit Voc\ und Vqci bezeichnet sind und schließlich in Abhängigkeit von einem positiven Impuls Φ$ unter einer Speicherelektrode 60 gespeichert wird. Es versteht sich, daß andere Anordnungen benutzt werden können, um das Detektorsignal auszulesen, wie beispielsweise ein CCD-Modu-

lationscingang. und daß die crfindungsgcmäßcn Syslemc nicht auf die dargestellten Anordnungen mit direkter Injektion beschränkt sind. Die Integrations- und Speicherperiode für den vom Detektor D I gelieferten Strom ist eine Punktion der Zeitdauer zwischen den Übertragungen an einer Elektrode 62, die auf ein Signal ΦjRx anspricht, um die gebildete Ladung in den Reihenkanal unter die dargestellte Elektrode /u bringen, der das Φι-Signal zugeführt wird. Wie die F i g. 4a und 4b zeigen, die eine mögliche Ausführungsfotm einer Delcktor-Eingabeschaltung und das entsprechende Oberflächenprofil veranschaulichen, ist das Obcrtragungspotenlial bei 66 während der Ladungs-Inlegralionszcit positiv, und es wird die Ladung in den Hatiplkanal unter eine Φ,-Elektrode übertragen, wenn das Signal «/»r«i negativ wird, wie es bei 68 dargestellt ist. Das Übertragungstor 62 kann ein Elekirodenpaar umfassen, wie es Fig.4a zeigt, oder aus einer einzigen Elektrode bestehen.

Die Ladungen werden alle längs der Reihe verschoben, jeweils durch ein Isolationsbit getrennt, bis sie eine Φ ir 2- Elektrode 70 erreichen, die dem Multiplex-Register benachbart ist, das durch eine Linie 72 angedeutet ist. In Abhängigkeit von einem positiven ΦΓΒ'-Impuls wird die Ladung dem Platz unter einer Elektrode 74 zugeführt, während ein Signal ΦΊ niedrig ist. Wenn ΦΊ einen hohen Wert und Φ'; einen niedrigen Wert annimmt, wird die Ladung durch das Multiplex-Register 42 transportiert, wie es durch einen Pfeil 76 angedeutet ist. Während der Übertragung jedes Pakets von vier Bits in das Multiplex-Register werden die Bits in dem Multiplex-Register in Abhängigkeit von den Taktsignalen Φ'\ und Φ'ι der gleichen Frequenz in Stellungen übertragen, daß die Ladungen in dem Multiplex-Register mit einem Abstand von einem Isolationsbit verschoben werden.

Anhand Fig. 5 werden die Übertragungs-Operationen näher erläutert. Wie die Kurven 100 und 102 zeigen, welche die Signale Φ\ und Φι darstellen, beschließt das Paket der Zelle 1 dip Übertragung der Daten der Halbbilder 1 und 2 in das Multiplex-Register, das mit Integrationszeit für das Halbbild 2 übertragen die Impulse nach den Kurven 106 und 108 das zweite Halbbild in die zugeordneten Bitstellungen aller Reihen des Detektorfeldes. Es sei erwähnt, daß während der ί Integration des Halbbildes 2 weder in den den Detektoren zugeordneten Speicherregistern noch in dem nachgcschaltcten Multiplex-Register eine Datenübertragung stattfindet. Nachdem nun die Reihenregisler mit den Daten zweier Halbbilder geladen sind,

ι» werden zunächst die Daten der Zelle 32 durch ein Paket von vier Impulsen auf das nachgeschaltctc Multiplex-Register 42 übertragen, wie es die Kurven 100 und 102 zeigen, worauf eine Periode 118 folgt, während der 128 Bits im Multiplex-Register übertragen werden, während

ι ί der die Halbbilder im Multiplexer 42 der Differenzschaltung 44 in Abhängigkeil von den Signalen '/'Ί und Φ'> zugeführt werden. Es sei erwähnt, daß die Taktsignale gemäß den Kurven 103 und 104 für das Multiplex-Register kontinuierlich durchlaufen und die gleiche Frequenz

-><> haben wie die Taktsignale gemäß den Kurven 100 und 102, so daß die abwechselnden Halbbilder dem Multiplex-Register mit einem Abstand von einem Isolationsbit zugeführt und dann aus diesem Register ausgegeben werden. Nach der Übertragung der Daten der Zelle 32 aus dem Multiplex-Register 42 werden durch ein neues, vier Bits umfassendes Paket der Signale 100 und 102 die Daten der Zelle 31 für die beiden Halbfelder in das Multiplex-Register 42 übertragen, worauf wiederum eine 128 Bits umfassende Übertra-

i<> gungsperiode zur Ausgabe der Daten aus dem Multiplex-Register folgt. Wenn die Daten aller 32 Zellen in das Multiplex-Register 42 eingegeben und aus diesem wieder ausgegeben sind, werden die integrierten Daten des Feldes 1 wieder in die Reilienregister übertragen.

)i und es wird der Vorgang wiederholt. Bei der Ausgabe der Reihendaten werden die Nullsignale oder FZ-Ladungen in Abhängigkeit von den Impulsen Φ*\ der Kurve 110 ständig gebildet.
Zur weiteren Erläuterung der Gesamtoperation wird

4(i nunmehr auf F i g. 6 Bezug genommen, welche die Verarbeitung der Signale von mehreren Bildern trn>"inrnUoiilinUt (,„J .».rtl

-« f\w rllr-, Π!Γ(π>ηη->··, η — * η ti', — Λ ^r-

die gleiche Frequenz haben und durch Kurven 103 und 104 dargestellt sind. Es sei erwähnt, daß das der Zelle 1 zugeordnete linke Paket der Kurven 101 und 102 die letzte Übertragung bei der Ausgabe der Daten der Halbbilder I und 2 aus den Reihenregistern darstellt. Jedes Paket von vier Impulsen, das den Reihenregistern zugeführt wird, wird von einem Intervall von 128 Bits Länge getrennt, da die Daten von jeweils 32 Zellen durch das nachgeschaltete Multiplex-Register 42 transportiert werden müssen, um an dessen Ausgang die Differenzbildung mittels der Differenzschaltung 44 zu ermöglichen. Nach Abschluß der Übertragung der Daten der ersten Zellen aller Reihen, welcher die Übertragung der Daten der Zellen 32 bis 2 vorausgegangen ist, überträgt ein Impuls Φ$ gemäß Kurve 106, der mit einem Impuls Φτκι nach Kurve 108 zusammenfällt, die integrierten Ladungen des Halbbildes 1 an allen Detektorpositionen in die den Detektorreihen zugeordneten Speicherregister. Dann werden in Abhängigkeit von den Impulsen Φι und Φ2 nach den Kurven 100 und 102 die Ladungspakete in den Speicherregistern um zwei Bitstellungen verschoben, wie es die Impulse 110 und 112 anzeigen. Dieser Verschiebung folgt eine Zeit während der die Daten des Halbbildes 2 in den Speichertöpfen an den Detektoren integriert werden, wie es bei 114 angedeutet ist Am Ende der gesamte Bild jeweils während der Dauer des ersten Halbbildes gelesen werden. Die Halbbild-Dauer ist durch die Detektorgruppe bestimmt. Für das Bild η wird das erste Halbbild in den den Detektoren zugeordneten Speicherplätzen integriert, während das MTI-BiId n— I. also das Bild /?—1, in welchem durch die Bildung der Differenz zwischen den Halbbildern die von Festzielen stammenden Signale unterdrückt worden sind, am Ausgang des nachgeordneten Multiplex-Registers 42 ausgelesen werden. In Abhängigkeit von dem die Übertragung der Signale von den Detektoren auf die Speicherregister bewirkenden Impuls Φ™ ι nach Kurve 116 werden die das erste Halbbild bildenden Signale am Ende der Halbbildzeit in die Speicher- oder Reihenregister übertragen. Zu dieser Zeit werden die dem Halbbild 1 zugeordneten Ladungen durch Impulse 130 gemäß Kurve 118 um zwei Bitstellungen längs der Speicherregister verschoben. Während der Dauer des zweiten Halbbildes werden die dem zweiten Halbbild zugeordneten Signale in den Speichertöpfen integriert Am Ende des zweiten Halbbildes des Bildes π wird das zweite Halbbild in die Speicherregister in Abhängigkeit von einem Impuls der Kurve 116 eingegeben. Während der Dauer des ersten Halbbildes des Bildes n+1 werden in Abhängigkeit von dem Lesetakt gemäß Kurve 118 Pakete von vier Taktimpulsen den P.eihenregistern

/ugeliihrt, während gleichzeitig der Ausgabetakt für das Multiplex-Register nach Kurve 120 fortlaufend vorliegt. Der Übertragung von jeweils vier Bitpositionen von den Reihenregistern in das nachgeschaltete Multiplex-Register 42 folgen anschließend 28 Bitperioden zur Übertragung der jeder Detektorspalte zugeordneten Signale auf die Differenzschaltung 44. Demgemäß wird der Reihentakt nach dem Zuführen von vier Überiragungsbits jeweils unterbrochen, bis 128 Bits des Ausgabetaktes dem Multiplex-Register zugeführt worden sind, wonach wiederum ein Paket von vier BiIs des Signals 118 den Kcihcnrcgislcrn zugeführt werden, um die Signale der Detektoren 31 in das Ausgabe-Register 42 zu übertragen. Danach folgen wieder 128 Bits des Ausgabetaktes des Multiplex-Registers. Auf diese Weise wird die Übertragung von vier Bits nacheinander forlgesetzt, bis die Signale der Detektoren I jeder Reihe auf das Multiplex-Register übertragen und von dort der Differenzschaltung zugeführt worden sind. Während uci iviuici ucs ciSici'i iijiüüiiucS ucs miuc> // -f- i integrieren die Detektoren die Daten, die dem neuen ersten Halbbild zugeordnet sind, die dann am Ende der Dauer des ersten Halbbildes in die Reihenregister übertragen werden, wie es die Kurve 116 zeigt. Demgemäß ist die Arbeitsweise der Anordnung nach Fig. 2 kontinuierlich, da die Integration der abwechselnden Halbbilder fortlaufend stattfindet und während der Dauer des ersten Halbbildes die Reihenregister auf Pakete von vier Taktimpulsen ansprechen, die jeweils von einer 128 Bits umfassenden Datenübertragung von dem Multiplex-Register 42 auf die Differenzschaltung 44 gefolgt werden.

F i g. 7 veranschaulicht einen Ladungsübergang im rechten Winkel, wie er bei Anordnungen nach der Erfindung benutzt werden kann. F i g. 7 zeigt einen Abschnitt des CCD-Speicherregistcrs der Reihe I, eine dem Detektor D 32 zugeordnete Eingabe-Diffusionszone sowie Elektroden </>i und '/»> zur Übertragung der Ladungen der Reihe I auf das Multiplex-Ausgaberegister 42. Ein Block 134 veranschaulicht die Diffusionszone, die mit dem Detektor D 32 gekoppelt ist. während Elektroden 136, 138 und 140 die Potentiale V_1x ,, V_1x ■_> iinrl ff).- ffihrpn Hip /win jnlpariprpn rjpr I '.t/jimir erforderlich sind, die vom Detektor D 32 geliefert werden. Die Elektroden 142 und 144 des Kanals der Reihe I sprechen auf die Signale Φι und Φι an und dienen zum Ladungstransport längs des Speicherregisters, wie es vorher erläutert wurde. Neben dem Multiplex-Register 42 sind Elektroden 146 und 148 angeordnet, welche die Signale Φι und Φτκ2 empfangen und dazu dienen, die Ladungen in den Topf zu überführen, der mittels der Elektroden 150 und 152 vom Signal ΦΊ gesteuert wird, denen Elektroden 154 und 156 folgen, welche das Signal ΦΊ empfangen. Die Anordnung nach F i g. 7 kann für alle Übergänge verwendet werden, die in Vorrichtungen nach der Erfindung vorkommen. Ein Übergang zwischen Registern, wie der dargestellte Übergang im rechten Winkel, ist in der Technik bekannt und braucht daher hier nicht weiter erläutert zu werden.

In Fig.8 ist ein einziger CCD-Kanal dargestellt, um einen von der Fokalebene getrennten Aufbau einer MTI-Vorrichtung nach der Erfindung zu erläutern. Detektoren 140 und 142 empfangen Energie und bewirken eine Ladungsintegration in Speichertöpfen, wie es vorher erläutert wurde. Ein CCD-Leseregister 144, das in jedem Abschnitt oder Speicherplatz ?.wei Bits enthält empfängt die Ladungen von den Detektoren

und überträgt bei der dargestellten Ausführungsform die einem ersten Teilbild zugeordneten Daten, taklet diese Daten des ersten Teilbildcs aus, wonach die Daten eines zweiten Tcilbildes empfangen und wieder aus dem Register ausgetaktet werden. Wenn zwei Teilbilder benutzt werden, um ein Halbbild zu bilden, würden die nächsten beiden Teilbilder, die aus dem Register ausgegeben werden, das zweite Halbbild erzeugen. An einem von der Fokalebene entfernten Platz werden die Signale durch eine Einheit 146 zur Signal-Zwischenverarbeitung einem von der Fokalebene entfernten CCD-Multiplex-Registei 148 zugeführt. In der Einheit 146 können spezielle Vorarbeitungsschrittc durchgeführt werden, wie beispielsweise eine Unterdrückung von Rauschspitzen und eine Subtraktion von Hintergrundsignalen. Eine solche Verarbeitung wird am besten an einer von der Fokalebene entfernten Stel'.r; vorgenommen. Die abgetasteten Ladungen können dann vom Multiplex-Register 148 parallel in ein C^CVx ln<n»i.^l.r>nr D nrvii· * ««c I CA nmnnirnknn **t**rrirtn riir »_<~i_» iin<.giuii.uii., 1.^₆I-I₁.. ._r„ ΐ.···₆..₆<. ν..·· »ν. »m, u«., bei manchen Vorrichtungen nach der Erfindung dazu benutzt wird, um aufeinanderfolgenden Teilbildern zugeordnete Signale über die Dauer eines Halbbildes zu integrieren. Nach der Integration des ersten Halbbildes werden die angesammelten Halbbildsignale dem benachbarten Speicherplatz des Integrations-Registers 150 zugeführt, der zwei Bitpositionen umfaßt, und es werden die folgenden Teilbild-Signale zu einem zweiten Halbbild integriert. Der Inhalt des Integrations-Registers 150, der die Signale der Halbbilder I und 2 enthält, die durch Isolationsbits getrennt sind, wird dann durch eine Differenzschaltung 152 ausgelesen, bei der es sich wiederum um eine beliebige Anordnung, insbesondere um einen CCD-Differenzbildner oder, wie dargestellt, um einen Differenzverstärker 154 handeln kann. Es sei erwähnt, daß in dem Register 150 jeder Speicherplatz oder jede Einheit zwei Bits umfaßt, so daß zwischen den einzelnen Signalladungen Isolationsbits vorhanden sind. Die Ausgangssignale für die Differenz-Schaltung 142 werden demnach von der letzten und der drittletzten Bitposition des Registers abgenommen, welche Positionen durch ein Isolierbit getrennt sind.

Fic.9 zeiet eine 32 χ 32 Detektoren umfassende Detektorgruppe für eine von der Fokalebene entfernt angeordnete MTI-Vorrichtung nach der Erfindung. In der Detektorgruppe sind jeweils 32 Detektoren D i bis D32 in 32 Reinen angeordnet. Die Detektorgruppe kann beispielsweise die Detektoranordnung eines passiven Infrarot-Sichtgerätes bilden. Jeder Detekiorreihe ist ein Reihen- oder Speicherregister zugeordnet, das an einem Ende ein Nullsignal FZ von einer Nullsignal- oder FZ-Quelle 160 in der gleichen Weise empfängt, wie es oben bereits erläutert worden ist leder Detektor ist mit jeder zweiten Bitposition des Registers gekoppelt, so daß zwischen den Daten, die auf die Reihenregister übertragen werden, ein Isolationsbit vorhanden ist Bei einer Vorrichtung, bei der die MTI-Signalverarbeitung an einer von der Fokalebene entfernten Stelle erfolgt, werden alle Daten des Halbbildes 1 zunächst den Reihenregistern zugeführt und dann aus den 32 Registern ausgegeben, während das Halbbild 2 an den Speicherplätzen integriert wird. Anschließend wird das Halbbild 2 auf die Reihenregister übertragen und dann in ein nachgeschaltetes Multiplex-Register 164 getaktet Auch das nachgeschaltete Multiplex-Register 164 ist an seinem Eingang mit einer FZ-Quelle 166 und an seinem Ausgang mit einer Ladungssenke 168 versehen. Die Ladungssenke kann

von iinem relativ großen Kondensator oder einer ρ ' Diffusions/one gebildet werden, die an ein geeignetes Potential angeschlossen ist. Es sei erwähnt, daß die Reihenregister ihre Ladungen in alle zweiten Bitpositionen des nachgcschaltcten Multiplex-Registers 164 übertragen, das mil der gleichen Taktfrequenz wie die Reihenregister arbeilet, se daß die Signalladungen in dem Register /64 mit einem dazwischenliegenden Isolationsbit bewegt werden. Das Multiplex-Register 164 umfaßt 64 Dispositionen. Die letzte Bitposition ist mit einem Ausgangsverstärker 180 gekoppelt, der seinerseits die Daten einer Einheit 146 zur Signal ?.wi schenveraibeitung zuführt. Von dort gelangen die Signale auf einer Leitung 181 zu dem von der Fokalebenc entfernt angeordneten MTI-Prozessor.

Fig. IO zeigt den Prozessor, der entfernt von der Fokalcbene die von dor Anordnung nach Fig. 9 gelieferten Daten verarbeitet. Der Prozessor nach F i g. 10 weist einen 64 Bits umfassenden Eingangs-Mul- ^! ipiCXCT

Verarbeitung der Daten der geradzahligen Detektorreihen und zu uessen rechten Reihe zur Verarbeitung der Signale der ungeradzahligen Detektorreihen angeordnet sind. Die Daten einer Deleklorspalte, beginnend mit den Daten der Detektoren 32 für das erste Halbbild. werden als erstes über die Leitung 181 dem F.ingangs-Multiplexer 172 zugeführt. Danach folgt die Übertragung der Daten der Detektoren 32 für die 16 geradzahligen Reihen nach links und für die Ib ungeradzahligen Reihen nach r.'chts. Die jeder Detek-Orreihe zugeordneten Ladungen werden von dem Eingangs-Multiplexer 172 Demultiplex-Registern zugeführt, beispielsweise die den Detektorreihen 32 und 30 zugeordneten Ladungen den Demultiplex-RcgisUrn 178 und 180, bei denen es sich um 64 Bits umfassende Teilbild-Register handelt, die zwei Bitpositionen für jede Detektorladung umfassen. Wenn die Ladungen in den Eingangs-Multiplexer 172 eingegeben worden sind, werden zwei Taktimpulse den Demultiplex-Registern zugeführt, um die Ladungen in die Endpositionen der Demultiplex-Register zu übertragen. Danach werden die Daten des ersten Halbbildes, die von der Dplpktorsnriltp Γ) λί «lammen in rjpn Fingnhp-Miiltinlpxer 172 gebracht und anschließend auf die Demultiplex-Register 178 und 180 übertragen. Zur gleichen Zeit werden die der Detektorspalte D32 zugeordneten Ladungen des ersten Halbbildes um zwei Bitsiellungen in den Demultiplex-Registern nach links verschoben. Nachdem die Übertragung der Daten alier Detektorspalten bis zur Detektorspalle D 1 vollendet ist, werden die Teilbilddaten des ersten Halbbildes von dei. Demultiplex-Registern auf die Teilbild-Integrations-Register übertragen, also beispielsweise von den Demultiplex-Registern 178 und 180 auf die Integrations-Register 182 bzw. 184. Anschließend werden die Daten des nächsten Teilbildes, das zur Bildung des Halbbildes 1 dient, in den Eingabe-Multiplexer 172 übertragen, von dort in die Demultiplex-Register und schließlich in die Integrations-Register, um die Bildung des Halbbildes 1 zu vollenden, wenn das Halbbild aus zwei Teilbildern besteht. Die dem Halbbild 1 zugeordneten Ladungen werden dann in die Speicher- und Leseregister, beispielsweise 187 und 188 übertragen, und es werden die Ladungen in diesen Leseregistern :im zwei Bitpositionen verschoben.

Anschließend werden dann die integrierten Daten von den Detektorspalten für das erste Teilbild des ersten Halbbildes in Demultiplex-Registern der Reihen I bis 32 zugeführt und von dort in die Intcgraiidtis-Rc^ister übertragen. Nach Empfang des /weiten Teilbildes werden die Daten für das zweite Halbbild von ilen Integrations-Registern, wie beispielsweise 182 und 184, auf die Leseregister, wie beispielsweise 187 und 188. übertragen. Die Daten in den Lesercgisterr 187 und 188 für die Halbbilder 1 und 2 werden dann Ausgabe-Multiplex-Registern 190 und 192 in Paketen von vier Bits übertragen, so daß die Daten beider Halbbilder in den Ausgabe-Multiplex-Registern. jeweils durch ein Isolationsbit getrennt, erscheinen. Das Taktsignal für die Ausgabc-Multiplex-Registcr 190 und 192 ist fortlaufend, und es werden die Differcnzsignale für die geraden Reihen, Detektorspalte nach Detektorspalte, einer Differenzschaltung 185 zugeführt, die einen Differenzverstärker 187 oder eine CCD-Differenzanordnung enthalten kann. In gleiche; Weise wird das Ausgangjsignal des Ausgangs-Multiplex-Registcrs 192 einer Differenzschaltung 189 zugeführt, welche die Bild-Diffc-

_>() i'i-ri/.udicii für die ungeladen Zeilen, und rwai Detektorspalte nach Detektorspalte, liefert.

Die Verarbeitung der Daten wird anhand von F i g. 11 weiter erläutert. Die in der Fokalebene gewonnenen Teilbilddaten werden während der zur Integration d?r

>-> Teilbilder benötigten Zeit nacheinander spaltenweise über die Leitung 181 dem Eingangs-Multiplexer 172 zugeführt, so daß der Eingangs-Multiplexer 172 jeweils die Signale von allen einer bestimmten Spalte zugeordneten Detektoren aller Reihen aufnimmt. Die

tu den einzelnen Reihen zugeordneten Detektordaten werden dann in die verschiedenen Demultiplex-Register übertragen. Nach der Integration der Teilbilder in den Integrations-Registern und die Übertragung der den beiden Halbbildern zugeordneten Daten in die I.csere

ii gister befinden sich die der Detektorspalte 32 zugeordneten Daten jeweils in den äußeren Positionen der Register. Die Daten der beiden Felder werden dünn in die Ausgangs-Multiplex-Register übertragen, beginnend mit der Detektorspalte 32 und endend mit der

ίο Detektorspalte I. Demgemäß bilden die Daten der Spalte ^2, die als erste aus den Reihenregistern der Fokalebene ausgegeben worden sind, die ersten Diffprpn7u/prtp ptnp·* RiMo« u-iihr*-»!iit Hip Π:ιιοη rt.M-Spalte I die letzten Differenzwerte ergeben.

-H Fi g. 12 zeigt die Signale, die zur Steuerung Jer in der Fokalebene angeordneien Register nach Fig. 9 erforderlich sind. Das Teilbild 1 eines Halbbildes 1 wird an den Detektoren links von einem Impuls 193 einer Kurve 194 integriert. In Abhängigkeit von Impulsen Φν und

>o Φ tr ι der Signale 194 und 195 werden die Ladungen auf die Reihenregister übertragen. Das Teilbiid I wird dann in das nachgeschaltete Multiplex-Register 164 durch Gruppen von zwei Bits übertragen, wie es die Signale 1% und 197 zeigen. Die Signale der Detektorspalte 32 werden als erste übertragen. Nach jeder Gruppe von zwei Impulsen bringen 64 Taktimpulse der kontinuierlichen Impulssignale 198 und 199 die den Detektorreihen zugeordneten Daten aus dem Register 164 hinaus. Die Impulse Φ/,ν des Signals 200 führen dabei den

M) Reihenregistern Nullsignale (fat Zero charges) zu. Während der dem Impuls 193 folgenden Periode wird das Teilbild 2 des Halbbildes 1 an den Detektoren integriert, und es wird zur Zeit des Impulses 201 das Teilbiid 2 in die Reihenregister übertragen. Zu diesem

t>5 Zeitpunkt sind alle vorher in den Reihenregistern und dem Multiplex-Register enthaltenen Teilbilddaten aus diesen Registern ausgegeben worden. Erneut werden durch Gruppen von zwei impulsen, die durch die

Kurven 1% und 197 wiedergegeben werden, die Daten der Spalten 32 bib I in das Multiplex-Register 164 eingegeben, wobei jede Gruppe von zwei Impulsen von fa4 Takiimjpulsen nach den Kurven 198 und 199 gefolgt werden. Während dieser Periode werden nach dem Impuls 20Ii die Daten des Teilbildes 1 des Halbbildes 2 an den Detektoren integriert und zur Zeit des Impulses 202 in die Reihenregister übertragen. Die weiteren Operationen erfolgen in gleicher und fortlaufender Weise.

Anhand der Fig. I3und 10 soll nun die Wirkungsweise der von der Fokalebcne entfernt angeordneten Register einschließlich der Teilbild-Integration näher erläutert werden. Die Übertragung der Teilbilder von den Demultiplex-Registern wie beispielsweise 178 in die Teilbild-Integrations-Register wie 180 erfolgt durch die Impulse de- Signals 208. Das Teilbild 2 wird in die Integrations-Register übertragen, nachdem das Teilbild I in die Integrations-Register Obertragen worden ist, - und es werden dann die Daten des Halbbildes 1 von einem impuls des Signals 209 in die Leseregister übertragen, wie beispielsweise 186. Zwei Taktinipulse 211 des Signals 210 verschieben dann die Daten um itvei Bitpositionen in dem Leseregister. bevor die Daten des Halbbildes 2 nach der Integration der Teilbilder empfangen werden. Nachdem beide Teilbilder des Halbbildes 2 zugeführt und in dien Integrations-Registern wie beispielsweise 180 summiert worden sind, wird das Halbbild 2 in die Leseregister. wie beispielsweise 186, durch einen Impuls 212 des Signals 209 übertragen. Die Halbbilder I und 2 werden dann aus den l.eseregisiern in Abhängigkeit von vier Impulse umfassenden Impulspaketen ausgegeben, beginnend mit der Detektorspalte 32 und endend mit der Detektorspalte 1. Zwischen jedem Paket von vier Impulsen, die den Leseregistern zugeführt werden, werden den Ausgangs-Multiplex-Registern, wie beispielsweise 190 und 192, 64 Impulse zugeführt, um die Ladungen der Halbbilder 1 und 2 der Differenz-Schaltung zuzuführen. Die Operation wird in gleicher Weise mit der Integration des Halbbildes I. der Übertragung des Halbbildes I in das Leseregister. der Verschiebung der Daten des Feldes I um zwei Bitstellungen in dem Lcseregister.der folgenden Integralion des Halbbildes 2 und der Übertragung des Halbbildes 2 in das Leseregister forlgesetzt, wonach beide Halbbilder den Ausgangs-Multiplex-Rcgistern in Abhängigkeit von vier Impulse umfassenden Paketen übertragen werden.

Wie aus Fig. 14 ersichtlich,umfaßt die Realzeit-Ausgangsfunktion der Dctektorzellen für jedes der Bilder n— I bis/» + 2 zunächst die Integration der Teilbilder des Halbbildes I und dann die Integration der Teilbilder des Halbbildes 2, wie es anhand Fig. 12 erläutert wurde. Das durch die Nummern der Halbbilder und Bilder definierte Ausgangssignal der Reihenregister ist während der Integration der Teilbilder des Halbbildes 1 das ausgetesene Signal für die Teilbilder des Halbbildes 2 des Bildes n— I. Während der Zeit, während die Detektorzellen die Integration zur Bildung der Teilbildcr des Halbbildes 2 ausführen, ist das ausgelesene Signal dasjenige des Halbbildes I für das Bild n. Die Ausgangssignale der Ausgangs-Multiplex-Rcgister 190 und 192 treten nur während der Integrationszeit des Halbbildes 2 jedes Bildes auf, während das Auslesen eines Differerizsignals nicht während der Zeil der Integration dc:s Halbbildes I stattfindet. Das Eingangs· Multiplex-Register 172. chis fortlaufend Daten von dem Multiplex-Register 164 erhält, das den Reihenregistern nachgeschaltet ist, ist durch ein Signal 220 mit gedehnter Zeitskala für die Hälfte der Bilder η und n+\ dargestellt, und es ist ersichtlich, daß während des Auslesens der Halbbilder 1 und 2 aus den Reihenregistern Folgen von 64 Bits für jede Detektorspalte, beginnend mit der Detektorspalte 32, fortlaufend erzeugt werden. Die Eingabe-Multiplex-Übertragung vom Register 172 zu den Demultiplex-Registern, wie beispielsweise 178. die durch das Signal 222 veranschaulicht ist, erfolgt einmal für die jeder Detektorspalte zugeordneten Daten, wobei jeweils die gesamte Spalte in die Demultiplex-Register wie 178 übertragen wird. Die Übertragung der Teilbilder auf die Integrations-Register wie 182 erfolgt in Abhängigkeit von den Impulsen des Signals 224, so daß alle Teilbilder nacheinander zugeführt werden. Die Eingabe-Übertragung der Halbbilddaten auf die Leseregister wie 186 und 188 erfolgt in Abhängigkeit der Impulse des Signals 226. Das Taktsignal für die Demultiplex-Register wie 178 und 180 wird durch die Impulse des Signals 230 veranschaulicht, da jede Spalte von Detektordaten vom Eingabe-Multiplex-Register 172 zugeführt wird. Die Leseregister-Taktimpulse gemäß Kurve 232 zeigen, daß nach der Übertragung des Halbbildes 1 in die Leseregister die Daten um zwei Bitpositionen verschoben werden, was durch die Impulse 234 und 235 angezeigt wird. Die Daten des Halbbildes 1 werden dann festgehalten, und es wird kein Differenz-Ausgangssignal geliefer·. Die Daten des Halbbildes 2

jo werden nach der Übertragung in die Speicherregister wie 186 in Gruppen oder Paketen von vier Bits auf die Ausgangs-Multiplex-Register übertragen, was in Abhängigkeit von den Impulsen des Signals 238 kontinuierlich erfolgt, so daß die Daten des Halbbildes 1 und des Halbbildes 2 abwechselnd in den Registern angeordnet und durch ein Isolationsbit getrennt sind. Diese Daten werden dann den Differenz-Schaltungen 200 und 206 zugeführt.

Es ist demnach ersichtlich, daß ein kontinuierlicher Betrieb stattfindet und die Teilbilddaten in den Demultiplex-Registern 178 und 180 derart neu geordnet werden, daß sie mit einem Bit Abstand zwischen den einzelnen Ladungsdaten in den Speicherregistern 186 und 188 vorliegen und dann den Ausgangs-Multiplex-Registern 190 und 192 zugeführt werden. Die Halbbilder 1 und 2 sind abwechselnd angeordnet und durch Isolationsbits getrennt, um gemäß der Erfindung eine vereinfachte Differenzbildung zu ermöglichen.

Obwohl das Prinzip der Erfindung anhand von Vorrichtungen erläutert wurde, die eine Subtraktion der Signale von zwei aufeinanderfolgenden Halbbildern bewirkten (Differenzen erster Ordnung), kann das Prinzip der Erfindung auch bei einer Differenzbildung höherer Ordnung verwendet werden, indem eine größere Anzahl von Bits in den Speicher- und Leseregistern vorgesehen wird. Beispielsweise kann für eine Differenzbildung zweiter Ordnung eine erste Differenz zwischen Detektorsignalen Fi und Fl und eine zweite Differenz zwischen Detektorsignalen Fl und Fi gebildet werden. Die Differenz zweiter Ordnung wird dann durch einen Vergleich, der in einem Ausgangs-Verstärker stattfinden kann, zwischen der ersten Differenz FX-Fl und der zweiten Differenz F2-F3 gebildet. Für eine Differenzbildung höherer

hi Ordnung wird eine Bitübertragung mit zusätzlichen ßits in den Speicher- und Leseregistern und mit zusätzlichen gcwichtcten Differenzverstärkern am Ausgang vorgesehen. Für eine Differenzbildung zweiter Ordnung

müssen drei Teilbilder gespeichert werden. Eine Differenzbildung höherer Ordnung kann verwendet werden, um die Unterdrückung bei niedrigen Frequenzen bei einem sich langsam bewegenden Hintergrund der beobachteten Szene zu verbessern.

Es wurde vorstehend eine Vorrichtung zur Unterdrückung von Festzeichen oder zur Auswahl der von bewegten Zielen stammenden Signale beschrieben, das von ladungsgekoppelten Bauelementen Gebrauch macht und insbesondere für eine passive Beobachtung mittels elektro-optischer Sensoren geeignet ist An den Detektoren zugeordneten Speichereinrichtungen kann eine Signalintegration während vorbestimmter Zeiten erfolgen. Diese Zeiten bestimmen die Dauer eines Teiloder Halbbildes. Die einem Teil- oder Halbbild zugeordneten Signale werden von den Speichereinrichtungen CCD-Speicherregistern zugeführt, von denen die Signale auf Demultiplex-Register übertragen werden, so daß die Signale verschiedener Teil- oder Halbbilder nebeneinander angeordnet einer geeigneten Differenz-Schaltung zugeführt werden können. Das Prinzip der Erfindung ist sowohl bei einer Signalverarbeitung in als auch außerhalb der Fokalebene anwendbar. Außerhalb der Fokalebene angeordnete Einrichtungen erlauben eine zusätzliche Signalverarbeitung und eine Integration von Teilbild-Signalen in Verbindung mit einer Umordnung, durch die wiederum die Daten aufeinanderfolgender Halbbilder zur Differenzbildung oder Festzeichenunterdrückung nebeneinander zu liegen kommen. Bei den beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung waren de einzelnen Signalladungen durch jeweils ein !solationsbit getrennL Es versteht sich, daß jede beliebige Anzahl von Isolationsbits verwendet werden kann und auch ein Arbeiten ohne Isolationsbits im Rahmen der Erfindung liegt Das Prinzip der Erfindung ist bei allen zur Ladungsübertragung geeigneten Anordnungen anwendbar, insbesondere bei CCD-Bauelementen mit p- oder n-KanaL Es versteht sich ferner, daß das Prinzip der Erfindung nicht auf die dargestellten CCO-Strukturen beschränkt ist, sondern alle Arten von Ladung übertragenden Einrichtungen umfaßt insbesondere Eimerketten-Anordnungen.

Hierzu 10 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Festzeichenunterdrückung (MTI) bei Empfangseinrichtungen für aus einemdefinierten Raumbereich einfallende elektromagnetische Strahlung, mit mehreren auf die Strahlung ansprechenden Detektoren, die Bildpunkten einer Abbildung des Raumbereiches zugeordnet sind, insbesondere Infrarot-Detektoren, mit Speichereinrichtungen, die mit den Detektoren gekoppelt und zur Aufnahme von mindestens zwei von den Detektoren in aufeinanderfolgenden Zeitintervallen gelieferten Signalen eingerichtet sind, und mit Einrichtungen zum Vergleich der von den einzelnen Detektoren gelieferten, gespeicherten Signale, d a durch gekennzeichnet, daß die Detektoren jeweils mit einer von mehreren ausgewählten und durch die gleiche Anzahl Zwischen-Bitpositionen getrennten Bitpositionen eines CCD-Speicherregisters verbunden sind, denen von den einzelnen Detektoren in den aufeinanderfolgenden Zeitintervallen Signale zugeführt werden, daß mit dem Speicherregister eine Schaltungsanordnung gekoppelt ist, welche die Verschiebung der Signale von den ausgewählten Bitpositionen zu den Zwischen-Bitpositionen und nach Speicherung mindestens zweier zeitlich aufeinanderfolgender Signale in den ausgewählten Bitpositionen und den Zwischen-Bitpositionen die serielle Übertragung aller im CCD-Speicherregister enthaltenen Signale auf eine Ausgangseinrichtung bewirkt, mit der eine Differenzschaltung gekoppelt ist, welcKe im CCD-Speicherregister aufeinanderfolgende Signale miteinander vergleicht und bewegliche Ziele anzeige de Diffcrenzsignale bildet.

2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoren in mehreren Reihen angeordnet und jeder Detektorreihe ein Speicherregister zugeordnet ist und daß die Ausgangseinrichtung ein CCD-Schieberegister mit einer Anzahl ausgewählter Bilpositionen umfaßt, von denen jede mit einem der Speicherregisler verbunden und von den benachbarten Bitpositionen durch eine bestimmte Anzahl von Zwischen-Bitpositionen getrennt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen jedem Detektor und der zugeordneten, ausgewählten Bilposition des CCD-Spcicherregisters ein Integrationsglicd in Form eines CCD-Potentialiopfcs angeordnet ist, daß mit den Speicherregistern eine CCD-Demulliplex-Einrichtung, mit der Demultiplex-Einrichtung eine CCD-Intcgrationseinrichiung und die Differenzschaltung mit der Intcgnitionscinrichtung gekoppelt lsi und daß die zur Verschiebung der Signale dienende Schaltungsanordnung die Übertragung der einem Teilbild zugeordneten Signaldaten auf die Demulliplcx-Einrichtung und die Integralion der Tcilbilder zu einem Halbbild in den einzelnen Detektoren zugeordneten Rilposilioncn und endlich die Übertragung der Halbbilder zur Differenzschaltiitig bewirkt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Spcichcrrcgistcr ein weiteres CCD-Register und mit dem weiteren CCD-Rcgisler mehrere'C'CD-Reihen-Rcgistcranordnung'-n gekoppelt sind, von denen jede ein Integrationsregislcr und ein Leseregister umfaßt,daß mit den Reihen-Registeranordnungen eine CCp-Ausgangs-Registeranordnung gekoppelt ist, die die für ein erstes und ein zweites Halbbild charakteristischen Signale von jedem der Detektoren empfangen, und daß die Differenzschaltung mit uer Ausgangs- Registeranordnung gekoppelt ist und die von den Detektoren für die beiden Halbbilder gelieferten Daten miteinander vergleicht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß zwischen den Detektoren und den Speicherregistern Integrationsglieder angeordnet sind.

6. Vorrichtung n;:ch Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Verschiebung der Signale dienende Schaltungsanordnung die aufeinanderfolgende Übertragung von Teilbilddaten gemäß Spalten, die von den in Reihen angeordneten Detektoren gebildet werden, von den Speicherregistern auf das CCD-Schieberegister und daß weitere CCD-Register, die Integration der Teilbilder in den Integrationsregistern zu Halbbildern, die Übertragung der Halbbilder auf das Leseregister, wobei die von jedem Detektor gelieferten beiden Halbbilder aufeinanderfolgen, und die Übertragung der Halbbilder zu der Ausgangs-Registeranordnung und der Differenzschalmng bewirkt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherregister und das CCD-Schieberegister zusammen mit den Detektoren in deren Fokalebene angeordnet sind.