DE2930937C3 - Verfahren zur Störzeichen (Clutter)- Unterdrückung bei Doppler-Lidar-Geräten - Google Patents
Verfahren zur Störzeichen (Clutter)- Unterdrückung bei Doppler-Lidar-GerätenInfo
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- G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Störzeichen-iClutterJ-Unterdriickung bei Doppler-Lidar-Geräten.
Durch die DE-AS 22 30 823 ist beispielsweise ein Pulsdoppler-Radargerät mit Festzeichenunterdrückung
bekannt geworden, das mit einem zu einem 1. Empfangszweig parallelen 2. Empfangszweig operiert, in
dem eine Mischung des Bewegtzielsignals mit dem jeweiligen Festzeichensignal vorgenommen wird und
die demodulierten Empfangssignale beider Empfangszweige zusammengefaßt und einer gemeinsamen
Auswerteinheit zugeführt werden, wobei der 2. Empfangszweig nur dann in Tätigkeit gesetzt wird, wenn im
1. Empfangszweig eine Begrenzung der Empfangssignale vorgenommen ist. Hier handelt es sich um ein
Verfahren, bei dem aufgrund des Signalpegels eine Festzeichenunterdrückung rein elektronisch vorgenommen
wird. Dieses Verfahren ist nur für den Spezialfall ausgelegt, daß der Signalpegel elektronisch begrenzt
wird, daher auch nur für diese Spezialfälle verwendbar.
Durch die DE-AS 24 40 742 ist eine Einrichtung zur Festzeichenunterdrückung bekannt geworden, bei der
der zu überwachende Bereich in Ringsektoren unterteilt ist, die wiederum in eine Vielzahl von Zonen unterteilt
werden, wobei jedem Ringsektor die Anzahl der Zonen aufsummiert sind, in denen ein Signal festgestellt wird
und bei der zur Erkennung von Clutter das Ergebnis der Summierung mit benachbarten Bereichen korreliert
wird. Hier muß also der Festzeichenpegel in einem Raumelement, das kein Ziel enthält, festgestellt werden.
Dieser Pegel muß dann von Signalen, die man erhält, wenn man in Richtung des Zieles strahlt, abgezogen
werden. Diese Methode ist aber sehr ungenau und zwar besonders in den Fällen, wo das Signal vom Ziel weit
unter dem Festzeichenpegel liegt, wie dies bei dem vorliegenden Radarsystem aber meistens der Fall ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu
schaffen, das die vorgenannten Nachteile beseitigt und eine einwandfreie Unterscheidung zwischen den Signalen
die vom Ziel kommen, denen des Hintergrundes erlaubt.
Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen niedergelegten Maßnahmen in einfacher und zuverlässiger
Weise gelöst. Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in der Beschreibung
abgehandelt und in den Figuren der Zeichnung grafisch dargestellt. Es zeigt
Fig. I eine schematische Darstellung einer Zielaus-
leuchtung mit periodisch wechselndem Strahlöffnungswinkel,
Fig.2 ein Diagramm zu den in Fig.! vorliegenden
Verhältnissen.
Das Laser-Doppler-Lidargerät 10 wird an seinem optischen Ausgang mit einer Variooptik beispielsweise
mit einem Zoomobjektiv versehen, welches den Öffnungsquerschnitt des Laserstrahls periodisch moduliert,
wobei der Öffnungswinkel λ abwechselnd größer und kleiner wird. Dies ist in der F i g. 1 durch die Winkel
«ι undajdargestelh.
Trifft dieser variabel modulierte Laserstrahl mit seinen sogenannten Strahlkeulen 11 und 12 ein in
Zielrichtung B bewegliches Ziel 13, so variiert die Intensität des getroffenen Flächenelementes je nach
dem Öffnungswinkel λ mit 1/α2.
Da der Zielquerschnitt während der Bestrahlung praktisch fest bleibt, variiert damit das vom Ziel
reflektierte Signal ebenfalls mit IAx2 und zwar im
zeitlichen Rhythmus der Modulation.
Da der Reflexionsgrad des Hintergrundes annähernd konstant ist, bleibt das von diesem Hintergrund
reflektierte Signal dagegen annähernd konstant, unabhängig davon, wie der Winkel λ moduliert wird bzw. ist.
in der Fig. 2 sind die vorliegenden Verhältnisse in einem Diagramm veranschaulicht. Hierbei ist die
Signalleistung /des reflektierten Signals pro Frequenzintervail f, also ///"dargestellt, wobei die Zwischenfrequenz
f gleich der Frequenz des rückgestrahlten Laserlichts minus der Frequenz des Lokaloszillators ist.
Diese Zwischenfrequenz /ist proportional zur Annäherungsgeschwindigkeit
des Zieles in Richtung zum Laser (Doppler-Effekt).
Die Frequenz aller ruhenden Objekte — also auch des ruhenden Hintergrundes 14 - ist mit f„ bezeichnet.
Hierzu ist zu erläutern, daß alle Frequenzen von sich nähernden Objekten größer als f sind und alle
Frequenzen von sich entfernenden Objekten kleiner als
Der Frequenzunterschied zwischen den Signalen vom Ziel 13, von f und (o ist mit Af bezeichnet. Dieser
Frequenzunterschied Λ/" ist proportional zur Radialgeschwindigkeit
Vn des Zieles gegenüber dem Hintergrund.
Aufgrund von statischen Bewegungen im Hintergrund, beispielsweise von bewegten Blättern, Regentropfen,
Schnee etc. ist das Signal 514, das vom Hintergrund kommt, über einen bestimmten Spektralbereich verteilt.
Der Empfänger im Laser-Doppler-Lidargerät 10 teilt das vom Ziel 13 und Hintergrund 14 zurückkommende
Signal mit Hilfe einer Filterbank in eine Vielzahl von Kanälen auf, die jeweils in einem kleinen Spektralbereich
empfindlich sind. In den Frequenzkanälen, die nur Festzeichensignale 514 enthalten, tritt bei der vorgenannten
Modulation praktisch keine Schwankung im Signalpegel auf. Dagegen unterscheidet sich der
Frequenzkanal, in dem das Zielsignal 511 und Si2 enthalten ist, dadurch, daß hier der Signalpegel im
Rhythmus der Strahlaufweitung moduliert wird. Das heißt, das Signal 511, das bei einem öffnungswinkel <x,
erhalten wird, zeigt einen größeren Pegel pro Frequenzintervall (I/f)ah das Signal 512, das bei einer
Signalkeule 12 mit dem öffnungswinkel λ 2 resultiert.
Daraus läßt sich nun mit Hilfe bekannter Verfahren wie z. B. lock-on erkennen, daß ein Ziel 13 mit einer
Radialgeschwindigkeit vr, die der Frequenz des betreffenden Kanals entspricht, im Strahlkegel des
Lasergerätes erfaßt wurde. Voraussetzung ist hierzu, daß der Strahldurchmesser der Sendekeulen 11 und 12
am Ziel größer ist als der Zieldurchmesser selbst.
Durch dieses vorbeschriebene Verfahren ist in einfachster Weise eine Störzeichenüberdrückung zur
leichteren Detektierung von bewegten Zielen geschaffen worden und damit gleichzeitig eine wesentliche
Reduzierung des bisherigen technischen wie auch verfahrensmäßigen Aufwandes.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Verfahren zur Störzeichen-(dutter)-Unterdrükkung
bei Doppier-Lidar-Geräten, dadurch gekennzeichnet, daß der Öffnungswinkel des
Laserstrahlkegels zeitlich variiert wird, wobei der Strahldurchmesser am Ziel größer als der Zieldurclimesser
sein muß, und daß die dabei auftretende Amplitudenmodulation des Zielechos zur Unterscheidung
des Zieles vom — in der Amplitude konstant bleibenden — Störecho verwendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der öffnungswinkel des Laserstrahls
mittels einer Zoomoptik am Senderausgang periodisch moduliert wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19792930937 DE2930937C3 (de) | 1979-07-31 | 1979-07-31 | Verfahren zur Störzeichen (Clutter)- Unterdrückung bei Doppler-Lidar-Geräten |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19792930937 DE2930937C3 (de) | 1979-07-31 | 1979-07-31 | Verfahren zur Störzeichen (Clutter)- Unterdrückung bei Doppler-Lidar-Geräten |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2930937A1 DE2930937A1 (de) | 1981-02-05 |
DE2930937B2 DE2930937B2 (de) | 1981-05-21 |
DE2930937C3 true DE2930937C3 (de) | 1982-01-28 |
Family
ID=6077185
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19792930937 Expired DE2930937C3 (de) | 1979-07-31 | 1979-07-31 | Verfahren zur Störzeichen (Clutter)- Unterdrückung bei Doppler-Lidar-Geräten |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2930937C3 (de) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8072581B1 (en) * | 2007-01-19 | 2011-12-06 | Rockwell Collins, Inc. | Laser range finding system using variable field of illumination flash lidar |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2230823C3 (de) * | 1972-06-23 | 1978-07-27 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Pulsdoppler-Radargerät mit kohärenter Mischung |
GB1429013A (en) * | 1973-08-25 | 1976-03-24 | Marconi Co Ltd | Pulse radar arrangement |
-
1979
- 1979-07-31 DE DE19792930937 patent/DE2930937C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2930937B2 (de) | 1981-05-21 |
DE2930937A1 (de) | 1981-02-05 |
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