PULSE DOPPLER RADAR WITH A PULSE LENGTH DISCRIMINATOR

Abstract: 1. A pulse Doppler radar comprising : - a circuit (7) for fixed target suppression ; - an analysis device (11) ; and - an interposed signal channel consisting of a post-integration circuit (9) and a pulse-length discriminator (10) connected to the ouput thereof, characterized in that - between the pulse length discriminator (10) and the analysis device (11) there is arranged a controllable switch (12) which cuts off the connection between the discriminator (10) and the analysis device (11) ; - the signal channel and a control channel are each connected at their input via a receiving rectifier (8) to the output of the fixed target suppression circuit (7) ; and - the control channel comprises the following devices : a) a further post-integration circuit (13) ; b) a change-over switch (18) via which the input of the further post-integration circuit (13) is connected to the receiving rectifier (8) in a first postion of the change-over switch (18) ; c) a feedback path (15, 21) via which, in a second position of the change-over switch (18), the output of the further post-integration circuit (13) is connected ot the input of the further post-integration cicuit (13) in order to preset a reference value (DELTA A'') ; d) a circuit arrangement (14-17) for individual pulse recognition which controls the change-over switch (18), and which brings the change-over switch (18) from the first position into the second position when a limit value (DELTA A) is exceeded by the difference between the input signal and the output signal of the further post-integration circuit (13) ; and e) a series arrangement, located between the output of the further post-integration circuit (13) and the control input of the switch (12), consisting of a video-threshold (19) and a control logic unit (20) which is also supplied with the output signal of the pulse length discriminator (10).

Description: Puls-Doppler-Radargerät mit einem Pulslängen Diskriminator Die Erfindung bezieht sich auf ein Puls-Doppler-Radargerät mit einem Pulslängen-Diskriminator, einer Schaltungsanordnung zur Festzeichenunterdrückung und mit einer zwischen der Festzeichenunterdrückungsschaltung und dem Pulslängen-Diskriminator angeordneten Nachintegrationsschaltung. Bei der Auswertung von Radar-Echosignalen ist es erforderlich, die Anzahl der Falschmeldungen unabhängig von der Art der Beeinflussung des Empfängers auf einen vorgegebenen Wert konstant zu halten Zur Unterarückung von externen Störsignalen, die durch Dauerstörsender verursacht werden, ist es bekannt, sog. OFAR-Schal- tungen zu verwenden. Es ist auch bekannt, synchrone Pulsstörer (intermittierende Linienstörer bzw. Rauschstörer), die mehrere Entfernungskanäle belegen, unter Anwendung eines Puls-Längen-Diskriminators zu unterdrücken (DE-OS 28 23419).Mit dieser Schaltungsanordnung kann durch Differenzbildung der Signalamtlituden aufeinanderfolgender Entfernungskanäle je ein Erite- rium für den Anfang oder das Ende eines Flugobjekts oder Störsignales gebildet werden. Bei Überschreiten einer für Flugobjekte als maximal vorgegebenen Impulslänge wird das Empfangssignal als Störsignal interpretiert und kann unterdrückt werden. Durch Störsignale überdeckt Flugobjektsignale, deren Amplitude grösser als die des Störsignales ist, werden erkannt. Vor2us- setzung für die angestrebte Funktion des Pulslängen Diskriminators ist, dass die Amplituden von Srör- und überlagerten Flugobjektsignalen bei der Signalauswertung vor dem Pulslängen-Diskriminator unverändert erhalten bleiben. Kurze Einzelim-pulse, die verschiedene Ursachen haben können, z.B. Bewegtzeichenechos aus Überreichweiten bei Verwendung einer sich von Sendepuls zu Sendepuls ändernden Pulswiederholzeit, werden vom Pulslängen Diskriminator nicht unterdrückt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Störun terdrücktung bei der Signalverarbeitung mit Pulslängendiskriminator auf störende Einzelimpulse auszudehnen. Gemäss der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass im Signalverarbeitungszweig zwischen dem Puls längen-Diskriminator und einer Anzeigeeinrichtung ein steuerbarer Schalter angeordnet ist und dass über eine Abzweigung des Signalverarbeitungsweges vom. Eingang der Nachintegrationsschaltung die Video signale einer Schaltungsanordnung zur Einzelpulserkennung zugeführt sind, die den Schalter am Ausgang des Pulslängen-Diskriminators steuert. Alle während jeder Abtastperiode mittels der Einzelpulserkennung erfassten Einzelpulse führen zu einer kurzzeitigen Unterbrechung der Signalübertragung und werden auf diese Weise ausgetastet. Die Einzelpulserkennung erfolgt in einer Schaltung durch Bildung der Differenz der Signalamplituden am Ausgang des Gleichrichters und am Ausgang der Nachintegrationsschaltung und durch Vergleich der Differenz mit einem vorgegebenen signalabhängigen Wert. Dieser Vergleichswert ist ein aus allen dem Radarempfänger angebotenen Signale, z.B. Zielechosignalen, Störimpulsen, Zielechos mit überlagerten Störimpulsen gebildeter normierter Zielamplitudenverlauf, dessen Energie und Amplitudenverlauf etwa dem kleinsten entdeckbaren Ziel entspricht. Die Erfindung und weitere Einzelheiten der Erfindung werden in den Figuren 1 bis 4 näher erläutert. Es zeigen Fig. 1. das bekannte Schaltungsprinzip des Radar empfängers mit einem Pulslängendiskriminator, Fig. 2 das Blockschaltbild eines Teiles des Signal auswertungszweiges mit einer Anordnung zur Ein zelpulserkennung und einer Steuerlogik, Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel einer Schaltung zur Einzelpulserkennung, Fig. 4 die Schaltung der Steuerlogik. Ein Puls-Doppler-Radargeräb bekannter Art mit einer Antenne 1 ist eingangsseitig mit einem Sende-Empfangsschalter 2 und einem Sendeoszillator 3 ausgerüstet. Die Umschaltung des Sende-Empfangs -Schalters 2 erfolgt durch einen Taktgenerator 4. Das Eingangssignal gelangt zu einer Mischstufe 5, deren Uberlagerungsoszil- lator mit 6 bezeichnet ist. Die demodulierten Empfangs- signale werden einem Bewegtzeichenfilter 7 ( > EI-Fil- ter) zugeführt, das eine grössere Anzahl von Entfer- nungskanälen aufweist. Das Bewegtzeichenfilter unterdrückt Echosignale, die von Festzeichen kommen, während Bewegtzeichen-Echosignale praktisch ungedämpft übertragen werden. Es kann zwecksmässig sein, die Signalbearbeitung in digitaler Form vorzunehmen, d.h. nach der Mischstufe 5 einen hier gestrichelt angedeuteten Analog-Digital-Wandler 8 einzuschalten. Dazu werden einzelne Abtastproben aus dem erhaltenen Signal entnommen, die in digitaler Form weiterverarbeitet werden. Nach Gleichrichtung in einer Anordnung 8 gelangen die so erhaltenen Video signale an eine Nachintegrationsschaltung 9 und über einen Puls-Längen-Diskriminator 10 mit der Funktion einer Störunterdrückungsschaltung zur Darstellung einer Anzeigeeinrichtung PPI ( (11) 1 ) oder sie werden in einer Auswerteeinrichtung weiterverarbeitet. Um auch die Unterdrückung von kurzen störenden Einzelimpulsen zu ermöglichen, muss der Puls-Längen-Diskriminator mit weiteren Schaltungen zusammenarbeiten. In Fig. 2 ist ein um eine Schaltung zur Einzelpulsunterdrückung erweiterter Signalverarbeitungsweg dargestellt. Die wesentlichen Schaltungsteile sind ein steuerbarer Schalter 12, der zwischen dem Fuls-Längen- Diskriminator 10 und der Anzeigeeinrichtung 11 so eingefügt ist, dass dieser den Ubertragungsweg zur Anzeigeeinrichtung 11 unterbrechen kann und ein am Eingang des Integrators 9 vom Signalverarbeitungsweg abgezweiter Schaltungszweig, der eine weitere Nachintegrationsschaltung 13 und eine Schaltung zur Einzelpulserkennung enthält. Diese Schaltungsteile liefern zusammen mit einer Videoschwelle 19 und einer Steuerlogik 20, die am Ausgang der Einzelpulserkennung 14 liegen, das Kriterium (H- oder L-Signal) für die Be tätigung des Schalters 12 bei Vorliegen eines störenden Einzelpulses. Ein im Pulslängen-Diskriminator 10 nicht unterdrückter Einzelpuls kann nicht an die Anzeigeeinrichtung 11 gelangen, da die Einzelpulserkennung 22 vorher den steuerbaren Schalter 12 geÏffnet hat. Das Schaltkriterium wird in der Einzelpulserkennung 22 in der Weise gebildet, dass in jedem Entfernungskanal ständig die Differenz zwischen der Signalamplitude am Ausgang des Gleichrichters 8 und der Signalamplitude am Ausgang der Nachintegrationsschaltung 13 gebildet wird. Ein Ausführungsbeispiel für eine Schaltung zur Einzelpulserkennung wird anhand der Fig. 3 beschrieben. Damit Einzelpulsstörungen nicht die Schwelle 19 überschreiten, müssen diese vor der Nachintegration begrenzt oder ausgetastet werden ohne dass Nutzsignalen Energie entzogen wird. Mit der vorliegenden Schaltung geschieht das in der Weise, dass in jedem Entfernungskanal fortwährend die Differenz zwischen der Signalamplitude am Ausgang des Gleichrichters 8 und der Signalamplitude am Ausgang der Nachintegrationsschaltung 13 gebildet wird. Für die Differenzbildung wird der Ausgang des Gleichrichters 8 unmittelbar mit dem Eingang eines Subtrahierers 14 und der Ausgang der Nachintegrazions- schaltung 13 über eine Verzögerungsleitung 15 mit einem weiteren Eingang des Subtrahierers 14 verbunden. In einem Komparator 16 wird festgestellt, wann die Differenz am Ausgang des Subtrahierers 14 grösser ist als ein fest vorgegebener Wert LA. Dieser Wert wird im Prinzip aus allen dem Radarempfänger angebotenen Signalen,z.B. Zielechos, Störpulsen, Zielechos mit überlagerten Störpulsen als normierter Zielamplitudenwert gebildet, dessen Energie etwa dem kleinsten entdeckbaren Ziel entspricht. Überschreibet der Diffe renzwert am Ausgang des Subtrahierers den vorgegebenen Wert LA, dann liegt ein Störimpuls vor, der den Komparator 17 veranlasst, ein Signal abzugeben, das den Schalter 18 steuert. Der Eingang der Nachintegrationsschaltung 13 wird vom Gleichrichter 8 getrennt und gleichzeitig verbindet der Schalter 18 Eingang und Ausgang der Nachintegrationsschaltung, so dass eine Rückkopplungsschleife gebildet wird, die ausser der Verzögerungsleitung 16 einen Addierer 21 enthält. Der Addierer 21 hat die Aufgabe, auf das rückgekoppelte Ausgangssignal derNachintegration einen Wert LA', welcher beispielsweise etwa der normierten Signalamplitude entspricht, aufzuaddieren. Während der Dauer des Störimpulses bildet ein Vorgabewert LA" das Eingangssignal der Nachintegrationsschaltung 13, der z.B. dem kleinsten entdeckbaren Bewegtsignal entspricht. Ist die Amplitudendifferenz der Ausgangssignale von Gleichrichter 8 und Nachintegrationsschaltnng 13 wieder kleiner als der vorgegebene Wert LA, dann wird die Rückkopplungsschleife mittels des Schalters 18 aufgetrennt und der Ausgang des Gleichrichters 8 mit dem Eingang der Nachintegrationsschaltung 13 verbunden. Der normierte Signalamplitudenwert LA, der im.Eompara- tor 17 zur Erkennung des Störimpulses führt, muss nicht die gleiche Grösse aufweisen, wie der im Addierer 21 auf das um eine Empfangsperiode verzögerte Ausgangssignal der Nachintegrationsschaltung 13 aufaddierte Wert LA'. Durch geeignete Kombination der beiden Werte kann mit dem Vorgabewert LA" eine optimale Störimpulsunterdrückung geschaffen werden. Die Schaltung der Steuerlogik 20 ist in Fig. 4 dargestellt. Die beiden Eingänge EI und E2 sind an den Ausgang des Pulslängen-Diskriminators 10 und einer Videoschwelle 19 angeschlossen. Das Ausgangssignal des Pulslängen-Diskriminators 10 wird über den Eingang El direkt und das Ausgangssignal der Videoschwelle 19 über einen Inverter 24 einem NAND-Gatter 23 zugeführt. Der Ausgang A liefert das Steuersignal für den Schale ter 12. Die Funktion der Steuerlogik wrd nachfolgend anhand einer Betrachtung von verschiedenen dem Radarempfänger angebotenen Signalen naher erläutert. Dabei werden nacheinander das Echosignal eines Zieles, ein PLD-Störer, ein PLD-Störer mit überlagertem Zielecho und schliesslich ein Einzelpuls betrachtet. Man erkennt, dass nur im Fall "Einzelpuls" das Steuersignal nLtt generiert wird. In diesem Fall wird der PLD-Weg unterbrochen, die Einzelpulse gelangen somit nicht zur Anzeigeeinrichtung 11. 6 Patentansprüche 4 Figuren

Claims: Patentansprüche 1. PulsDopple--Radargerät mit einem Pulslängen-Diskriminator, einer Schaltungsanordnung zur Festzeichenunterdrückung und mit einer zwischen der Festzeichenunterdrückungsschaltung und dem Pulslängen-Diskriminator angeordneten Nachintegrationsschaltung, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass im Signalverarbeitungszweig zwischen dem Pulslängen Diskriminator (10) und einer Anzeigeeinrichtung (11) ein steuerbarer Schalter (12) angeordnet ist und dass über eine Abzweigung des Sigrlalverbeitungsweges vom Eingang der Nachintegrationsschaltung (9) die Videosignale einer Schaltungsanordnung zur Einzelpulser- kennung (14) zugeführt sind, die den Schalter (12) am Ausgang des Pulslängen-Diskriminators (10) steuert 2. Puls-Doppler-Radargerät nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Einzelpulserkennung (14) durch ständige Differenzbildung der Signale am Eingang und Ausgang einer Nachintegrationsschaltung (13) im Abzweig des Signalver arbei tungswege s erfolgt. 3. Puls-Doppler-Radargerät nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Schaltung zur Einzelpulserkennung (14) aus einem Subtrahierer (15) und einer Verzögerungsleitung (16), die einem der beiden Eingänge des Subtrahierers (15) vorgeschaltet ist, sowie aus einem Komparator (17) besteht. 4. Puls-Doppler-Radargerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Komparator (17) die Differenz am Ausgang des Subtrahierers (15) mit einem normierten Signalamplitudenwert (pa), der aus allen dem Signalempfänger angebotenen Signal gebildet wird, verglichen wird. 5. Puls-Doppler-Radargerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Komparator (17) über eine Videoschwelle (19) mit einer Steuerlogik (20) verbunden ist. 6. Puls-Doppler-Radargerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Steuerlogik aus einem NAND-Gatter (21) besteht, dessen Eingänge mit dem Ausgang des Pulslängen-Diskriminators (10) und mit dem der Videoschwelle (19) verbunden sind und dass dem Eingang für das Schwellensignal ein Inverter (22) vorgeschaltet ist.

Inventors: GSTOTTNER, GERMAN, DIPL.-ING., KAUTZSCH, GEORG, DIPL.-ING., Gstöttner, German, Dipl.-Ing.
Applicants: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT BERLIN UND MUNCHEN
Application year: 1983
Main classification: G01S7
IPC codes: G01S7