DE2808545C2 - Kombinierte Radar- und Nachrichtenübertragungseinrichtung - Google Patents
Kombinierte Radar- und NachrichtenübertragungseinrichtungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sieb auf eine kombinierte Radar- und Nachrichtenübertragungseinrichtung, bei der die
Nachrichtenübertragung mittels getif werten Impulsen erfolgt, die von Nachrichtensignalen pulscode-moduliert sind.
Es ist bereits eine Anordnung bekannt (GB-PS 647126), in die Radarimpulse mit einem Nachrichtensignai
frequenzmoduliert werden. Im Empfänger des Radargerätes sind Mittel vorgesehen, von den empfangenen Impulsen
die aufmodulierten Nachrichtensignale abzutrennen.
Es ist auch bereits ein Informationsübertragungsverfahren für einen nicht simultanen Betrieb von Ortung und
Nachrichtenübertragung bekannt (DE-AS 1811622), bei dem nicht die Ortungsimpulse als Nachrichtenträger,
sondern zeitlich und frequenzmäßig davon abweichende zusätzliche Impulse benutzt sind, die z. B. unmittelbar vor
dem Ortungsimpuls ausgesendet werden. Die zu übertragende Nachricht wird hierbei durch Pulsphasen- oder
Pulscodemodulation moduliert. Bei diesem Verfahren besteht die Möglichkeit, die Radar-Echosignale der
modulierten Impulse durch eine zielentfemungsabhängige Torschaltung im Empfänger zu unterdrücken und auf
diese Weise von den nicht modulierten nachfolgenden Ortungsimpulsen zu trennen.
Mit diesem bekannten Verfahren ist jedoch der Vorteil der zusätzlichen Verwendung der Radargeräte eines
Radarnetzes zur Übertragung von Nachrichten nicht voll auszuschöpfen, da eine Aufteilung der Radarleistung für
die eigentliche Ortung und die Nachrichtenübertragung erforderlich ist. In vielen Fällen ist eine Verringerung der
Sendeleistung beim Ortungsbetrieb jedoch nicht akzeptabel. Ein anderer Nachteil besteht darin, daß bei einem
bestehenden Radarnetz eine Nachrüstung für eine zusätzliche Verwendung zur Nachrichtenübertragung mit
erheblichen Schwierigkeiten verbunden ist.
Demgegenüber kann bei simultaner Durchführung der Ortung und der Nachrichtenübertragung die hohe Leistung
des Radarsenders für eine störsichere Übertragung herangezogen werden. Außerdem ist eine nachträgliche
Ausweitung des reinen Ortungsbetriebes eines Radarnetzes auf eine simultane Nachrichtenübertragung ohne
weiteres möglich, da ein Eingriff in die Pulsfolge für die Ortnung nicht erfolgt. Ein simultaner Radar-Funkbetrieb ist
jedoch dann nicht ohne weiteres möglich, wenn es sich um Puls-Doppler-Radaranlagen handelt. Bei simultanem
Betrieb, d.h. bei gleichzeitiger Erfassung von Zielen und Aussendung von Daten, wird infolge der Modulation des
Radarsignals die Festzeichenunterdrückung im Empfangsteil erheblich gestört. Die Unverträglichkeit von Festzeichenunterdrückung
und Nachrichtenübertragung läßt sich dadurch erklären, daß Festzeichenechos außer ihrer
Existenz und der mit der Antennencharakteristik modulierten Amplitude keine Nachricht enthalten, weshalb sie
unterdrückt werden können. Bewegtzeichenechos beinhalten dagegen aufgrund ihrer Phasenänderung neben ihrer
Amplitude eine zusätzliche Information und werden deshalb nicht unterdrückt, sondern weiterverarbeitet.
Modulierte Festzeichenechos lassen sich daher nicht mehr von Bewegtzeichenechos unterscheiden. Bei der Ortung
bewegter Ziele werden vorwiegend Puls-Doppler-Radargeräte in der Weise, daß ein Dopplerfilter in der Videolage
die von Festzeichen hervorgerufenen Spektralanteile unterdrückt und die von bewegten Zielen erzeugten
Dopplerfrequenzanteile selektiert. Dadurch wird eine Festzeichenunterdrückung bis zu ca. 60 dB erreicht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in Verbindung mit Radargeräten der eingangs genannten Art und unter
Umgehung der genannten Schwierigkeiten, einen Lösungsweg anzugeben, der den simultanen Radar-Funkbetrieb
von Puls-Doppler-Radaranlagen ermöglicht. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch geläst, daß die
Radar-Sendeimpulse der Ortung und der Nachrichtenübertragung dienen und von einem binären Modulationssignal
durch Phasenumtastung moduliert sind, daß das binäre Modulationssignal aus einem ersten und sich zeitlich daran
anschließenden zweiten Teilsignal besteht, daß das erste Teilsignal ein Synchronisationssignal und das zweite
Teilsignal ein Nachrichtensignal ist, daß der Radar-Empfänger eine Auswerteschaltung für die in Videofrequenzlage
umgesetzten Radar-Echosignale aufweist, daß die Auswerteschaltung mit Hilfe des Synchronisationssignals
synchronisiert wird und *ήη Ausgangssignal erzeugt, bei dem der von der Phasenumtastung durch das zweite
Modulations-Teilsignal herrührende Modulationsanteil nicht mehr vorhanden ist, und daß das Ausgangssignal der
Auswerteschaltung einem Festzeichenfiiter zugeführt wird.
Eine solcha Verformung der Radar-Echosignale vor dem Eingang des Festzeichenfilters, daß der durch die )0
Phasenumtastung entstandene Modulationsteil nicht mehr vorhanden ist, und somit Störungen der Festzeichenunterdrückung
nicht eintreten können, wird gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung dadurch erreicht,
daß die Auswerteschaltung einen Eingangsumschalter mit zwei Schaltstellungen, einen ersten Speicher für das erste
Modulationssignal, einen zweiten Speicher für das zweite Modulationsteilsignal, einen Korrelator, einen Schwellwertdetektor,
einen Multiplizierer und einen Taktgenerator aufweist, daß der Taktgenerator Taktsignale erzeugt, die
zur Ansteuerung des Eingangsumschalters und des zweiten Speichers dienen, daß der Eingangsumschalter mit jedem
Radar-Sendepuls in eine erste Schaltstellung gebracht wird, durch die das in Videofrequenzlage umgesetzte
Synchronisationssignal des Radar-Echosignals dem Korrelator zugeführt wird, in dem es mit dem im ersten Speicher
befindlichen ersten Modulations-Teilsignal korreliert wird, daß der Ausgang des Korrelator mit dem Ausgang der
Auswerteschaltung und em Eingang des Schwellwertdetektors verbunden ist, dessen Ausgangssignal den Taktgene- :q
rator synchronisiert und den Eingangsumschalter in eine zweite Schaltstellung bringt, in der das in Videofrequenzlage
umgesetzte NachrichtcnsignaJ des Radar-Echosignals dem Multiplizierer zugeführt wird, der es tfit dem im zweiten
Speicher befindlichen zweiten Modulation.'- Teilsignal multipliziert, daß der Multipliziererausgang mit dem Ausgang
der Auswerteschaltung verbunden ist, und daß mit jedem neuen Radar-Sendepu's die zugehörigen neuen ersten und
zweiten Modulationsteilsignale jeweils dem ersten und zweiten Speicher eingegeben werden.
Das erste Modulationsteilsignal kann dabei ein Code-Element eines Nachrichtensignals sein.
Die Erfindung sowie Weiterbildungen der Erfindung werden anhand der Fig. 1 bis 4 näher erläutert.
In Fig. 1 ist die Impulsfolge eines modulierenden Signals und in Fig. 2 das Ausgangssignal eines für die Bildung
der Korrelieren des Radar-Echosignals erforderlichen Korrelator in Abhängigkeit von der Zeit dargestellt.
In Fig. 3 ist ein Prinzipschaltbild eines Puls-Doppler-R.adargerätes mit einer Schaltung für eine synchrone w
Kompensation der Modulationsanteile dargestellt.
Fig. 4 zeigt den Aufbau der Schaltung für die synchrone Kompensation der Modulationsanteilc.
Das binäre Signal m(t) (Fig. 1), mit der die Radar-Sende-Impulse moduliert werden, besteht aus zwei zeitlich
aufeinanderfolgenden Teilen, einem Synchronisationssignal ma(t) und dem Nachrichtensignal mh{t).
Das Radarechosignal s(i) läßt sich dementsprechend in zwei zeitlich aufeinanderfolgende Teile a(i) und b(t) J5
zerlegen, von denen dereine mit dem Synchronisationssignal ma(t) und der andere mit dem Nachrichtensignal mh(t)
moduliert ist.
Nutzsignal: s(t) = m(t) [A+ B cos(eoj/+3)]
Modulierendes Signal: m(t) = ma(t) + mbU) ^0
'""(" = j O, sonst
'">('ϊ={θ, sonst
Somit lautet: ωΛ = Trägerkreisfrequenz
9 = beliebige Aniangsphase
S(I) = ma(t) [A+ B cos(c/V +3)] +'"(.('/ [A+ B cos(«V +9)]
S(I) = ma(t) [A+ B cos(c/V +3)] +'"(.('/ [A+ B cos(«V +9)]
Das sich bei Bildung der Korrelierten der einzelnen Radar-Echosignale ergebende Ausgangssignal des Korrelators
ist in der Fig. 2 dargestellt. Die Wirkungsweise wird anhand der Fig. 3 um/ 4 näher erläutert.
Die /intenne eines Pulsdopplerradargerätes ist in der Fig. 3 mit 1 bezeichnet. Über einen Taktgeber 2 wird ein
Sender-Empfangsschalter 3 gesteuert, der einerseits mit dem Radarsender 4 und andererseits mit einer Demodulatoreinrichtung
5 verbunden ist. Der Überlagerungsoszillator der Demodulatoreinrichtung 5 ist mit 6 bezeichnet. Die
Korrelation und die Löschung der Modulationsanteile erfolgen in der Videola·?? der Radarechosignale zwischen dem
Ausgang der Demodulatoreinrichtung 5 und dem Eingang eines Festzeichenfilters 14. Das hier erhaltene
Empfangssignal s(t) = a{t) + b(t) wird an den A'Af-Schalter 7 (Fig. 4) geführt, der mit jedem Radarsendeimpuls
(Radartakt) und nach jedem Radar-Echosignal in Stellung K (korrelieren) gebracht wird. Die Ausgänge K und M de?
/wAZ-Schalters 7 führen über einen Korrelator 9 bzw. über einen Multiplizierer 13 an das Festzeichenfilter 14. In der wi
Stellung K des Schalters 7 gelangt der erste Radar-Echosignalteil a(t) mit dem Synchronisationssignal in den
Korrelator 9, in dem in Verbindung mit dem über eine Informationsleitung 8a und einem Speicher 8 für das
Synchronisationssignal gelieferten identischen Synchronwort eine Autokorrelation durchgefühlt wird. Die am
Ausgang des Korrelatots 9 erhaltene Korrelationsfunktion u*(/), die in Fig. 2 dargestellt ist, weist zum Zeitpunkt
/i+r = /2 ein (globales) Maximum auf, mit dem ein Schwellwertdetektor 10 angesteuert wird. Zur Erzielung
möglichst großer solcher Maxima sind geeignete Synchronisationssignale, Wie z. B. gemäß dem Barker-Code, zu
wählen. Das Korrelationssignal α*(ί) wird auf das Fistzeichenfilter 14 gegeben und kann somit für die Radar-Echosignalauswertuiy
voll verwendet werden.
Der Schwellwertdetektor 10 bringt den Α'ΛΖ-Schalter 7 in die Stellung Λ/ (multiplizieren) und synchronisiert einen
Bittaktgenerator 11. Der zweite Teil des Radar-Echosignals/)(O. der mit der zu übertragenden Nachricht moduliert
ist. läuft zum Multiplizierer 13. Hier werden die Modulationsanteile durch Kompensation unwirksam gemacht,
indem der Multiplizierer 13 bitweise und synchron d;is Radar-Echosignal />(/) mit dem Modulationssignal
(Nachrichtensignal) /»/,(r) multipliziert, d.h. das (binäre) Nachrichtensignal wird mit sich selber multipliziert und
dadurch gelöscht, da im Zeitabschnitt ti bis t^, der das Datenwort »>/,(/) umfaßt, das Quadrat des Datenwortes
ml (O=I und im übrigen Bereich gleich Null ist. Das Ausga ngssignal .v' (/) der gesamten Schaltung lautet dann für ein
Radarechosignal
·*'(/)= < A + ficosff/V+i)). I1
</</.,
L 0 sonst
L 0 sonst
ι? Die bitweise Multiplikation im Multiplizierer 13 erfolgt unter Verwendung eines Speichers 12 für das
Nachrichtensignal, der seine Information mh(i) über eine Informationsleitung 12a erhält unddcrvom Bittaktgenerator
11 gesteuert wird. Nach der Bearbeitung des letzten Impulses des (binären) Nachrichtensignals wird der KM-Schalter
7 wieder in Stellung K gebracht. Die Speicher 8a und \2a für das Synchronisationssignal und das
Nachrichtensignal werden bei jedem Radarimpuls auf den aktuellen Stand gebracht.
:n Das Synchronisierwort läßt sich, sofern es mehr als eine Wortmöglichkeit gibt, auch noch zur Nachrichtenübertragung
verwenden. Für diesen Fall muß der Nachrichtenempfänger das Synchronisationssignal und das Nachrichtensignal
auswerten können. Das Verfahren zur Auslöschung von Modulationsanteilen ist kompatibel mit der
Pulskompression bei binär-codierter Phasenmodulation, wenn es vor der Pulskompression eingesetzt wird.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Kombinierte Radar- und Nachrichtenübertragungseinrichtung, bei der die Nachrichtenübertragung mittels
getragenen Impulsen erfolgt, die von Nachrichtensignalen pulscode-moduliert sind, dadurch gekennzeichnet,
daß die Radar-Sendepulse der Ortung und Nachrichtenübertragung dienen und von einem binären
Modulationssignal durch Phasenumtastung moduliert sind, daß da* binäre Modulationssignal aus einem ersten
und sich zeitlich daran anschließenden zweiten Teilsignal besteht, daß das erste Teilsignal ein Synchronisationssignal und das zweite Teilsignal ein Nachrichtensignal ist, daß der Radar-Empfänger eine Auswerteschaltung
(7-13) für die in Videofrequenzlage umgesetzten Radar-Echosignale aufweist, daß die Auswerteschaltung mit
ίο Hilfe des Synchronisationssignals synchronisiert wird und ein Ausgangssignal erzeugt, bei dem der von der
Phasenumtastung durch das zweite Modulations-Teilsignal herrührende Modulationsanteil nicht mehr vorhanden
ist, und daß das Ausgangssignal der Auswerteschaltung einem Festzeichenfilter (14) zugeführt wird.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltung einen Eingangsumschalter
(7) mit zwei Schaltstellungen, einen ersten Speicher (8) für das erste Modulationsteilsignal, einen zweiten
Speicher (12) für das zweite Modulationsteilsignal, einen Korrelator (9), einen Schwellwertdetektor (10), einen
Multiplizierer (13) und einen Taktgenerator (11) aufweist, daß der Taktgenerator (11) Taktsignale erzeugt, die zur
Ansteuerung des Eingangsumschalters (7) und des zweiten Speichers (12) dienen, daß der Eingangsumschalter (7)
mit jedem Radar-Sendepuls in eine erste Schaltstellung (A) gebracht wird, durch die das in Videofrequenzlage
umgesetzte Synchronisationssignal des Radar-Echosignals dem Korrelator (9) zugeführt wird, in dem es mit dem
im ersten Speicher befindlichen ersten Modulations-Teilsignal korreliert wird, daß der Ausgang des Korrektors
(9) mit dem Ausgang der Auswerteschaltung und dem Eingang des Schwellwertdetektors (10) verbunden ist,
dessen Ausgangssignal den Taktgenerator (11) synchronisiert und den Eingangsumschalter (7) in eine zweite
Schaltstellung bringt, in der das in Videofrequenzlage umgesetzte Nachrichtensignal des Radar-Echosignals dem
Multiplizierer (13) zugeführt wird, der es mit dem im zweiten Speicher (12) befindlichen zweiten Modulations-Teilsignals
multipliziert, daß der Multipliziererausgang mit dem Ausgang der Auswerteschaltung verbunden ist,
und daß mit jedem neuen Radar-Sendepuls die zugehörigen neuen ersten und zweiten Modulationsteilsignale
jeweils dem ersten und zweiten Speicher eingegeben werden.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Modulationsteilsignal ein
Code-Element eines Nachrichtensignals ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE2808545A DE2808545C2 (de) | 1978-02-28 | 1978-02-28 | Kombinierte Radar- und Nachrichtenübertragungseinrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2808545A DE2808545C2 (de) | 1978-02-28 | 1978-02-28 | Kombinierte Radar- und Nachrichtenübertragungseinrichtung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE2808545A1 DE2808545A1 (de) | 1979-08-30 |
DE2808545C2 true DE2808545C2 (de) | 1984-10-25 |
Family
ID=6033146
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE2808545A Expired DE2808545C2 (de) | 1978-02-28 | 1978-02-28 | Kombinierte Radar- und Nachrichtenübertragungseinrichtung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2808545C2 (de) |
Cited By (1)
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