NL8006950A

NL8006950A - Drempelschakeling voor radarvideoinformatie.

Info

Publication number: NL8006950A
Application number: NL8006950A
Authority: NL
Original assignee: Hollandse Signaalapparaten Bv
Priority date: 1980-12-22
Filing date: 1980-12-22
Publication date: 1982-07-16
Also published as: EP0054982A1; US4527159A; AU7823081A; EP0054982B1; DE3175069D1; JPS57125367A; AU550112B2; JPH023472B2; CA1180431A

Description

* - 1 -

Drempelschakeling voor radarvideoinformatie

De uitvinding heeft betrekking op een drempelschakeling voor radarvideoinformatie. Dergelijke informatie zal in zijn algemeenheid afkomstig zijn van vaste of bewegende doelen en 5 diverse categorieën dutter en zal bovendien een zekere hoeveelheid ruis bevatten. De uitvinding beoogt een drempelschakeling te verschaffen, met behulp waarvan enerzijds de ruis wordt onderdrukt en anderzijds de zich over een groot aantal rangequanta uitstrekkende dutter, i.h.b regenclutter.

10 Overeenkomstig de uitvinding is de drempelschakeling daartoe voorzien van een, uit ten minste 2k+l elementen bestaand schuifgeheugen, waaraan bemonsterde en gedigitaliseerde radarvideoinformatie wordt toegevoerd, een tweetal sommeerketens, welke zijn aangesloten op de eerste, resp. de laatste k elementen 15 van het schuifgeheugen, en een op deze sommeerketens aangesloten selectieschakeling, welke het grootste van de beide uitgangssignalen van de sommeerketens doorlaat, waarbij uit het doorgelaten uitgangssignaal een eerste drempelwaarde voor de, van het middelste element van het schuifgeheugen afkomstige radarvideoinformatie 20 wordt afgeleid, waarbij voorts een op de selectieschakeling aangesloten ruisniveaudetector aanwezig is, uit welks uitgangssignaal een tweede drempelwaarde voor de, van het middelste element van het schuifgeheugen afkomstige radarinformatie wordt afgeleid, een comparator, met behulp waarvan het grootste van de uitgangs-25 signalen van de selectieschakeling en de ruisniveaudetector wordt bepaald, schakelmiddelen, welke, gestuurd door het uitgangssignaal van de comparator, de grootste van de beide drempelwaarden doorlaat, en een poortschakeling, welke de genoemde, van het schuifgeheugen afkomstige radarvideoinformatie, voor zover in grootte boven de 30 grootste drempelwaarde uitkomend en gecorrigeerd met de tweede drempelwaarde doorlaat.

Wordt een dergelijke drempelschakeling toegepast in een, van een n-punts FFT-verwerkingseenheid voorzien impulsradar-apparaat, dan wordt per rangequant voor elk der n frequentieuit- 8006950 - 2 - ί t gangssignalen van de FFT-verwerkingseenheid radarvideoinformatie, aan het schuifgeheugen toegevoerd. Overeenkomstig de uitvinding is dan elk element van het schuifgeheugen opgebouwd uit n sub-elementen en wordt de, over de n frequentieuitgangssignalen afge-5 geven radarvideoinformatie in serie in het schuifgeheugen overgenomen, waarbij voorts voor elk der n frequentieuitgangskanalen een eerste en tweede drempelwaarde wordt vastgesteld en de poortschakeling de, over het desbetreffende frequentieuitgangs-kanaal geleverde en van het schuifgeheugen afkomstige radarvideo-10 informatie, voor zover in grootte boven de grootste van de, voor het desbetreffende frequentieuitgangskanaal vastgestelde drempelwaarden uitkomend en gecorrigeerd met de tweede, voor het desbetreffende frequentieuitgangskanaal vastgestelde drempelwaarde, doorlaat.

15 De uitvinding zal nu nader worden toegelicht aan de hand van de bijgaande figuren, waarvan:

Fig. 1 een blokschema van de drempelschakeling overeenkomstig de uitvinding laat zien, en

Fig. 2 een diagram toont ter toelichting van de werking 20 van een deel van de genoemde drempelschakeling.

In fig. 1 is het schuifgeheugen met 1 aangegeven. Dit schuifgeheugen omvat hier 2k+3 elementen. Op de eerste en de laatste k elementen van het schuifgeheugen is een sommeerketen 2 resp. 3 aangesloten. Wordt de inhoud van het geheugenelement i 25 aangegeven met a^, dan kunnen de uitgangssignalen van de sommeer- k 2k+3 ketens 2 en 3 worden voorgesteld door: S. =k. \ a. en S_ = k. 7 a. , 1 i=1 1 L i=k+4· 1 met k een constante. In de selectieschakeling 4· wordt de grootste van deze somwaarden bepaald en doorgelaten. Deze grootste somwaarde wordt aangegeven met S.

30 In fig. 2 is een logarithmisch versterkt, bemonsterd en gedigitaliseerd unipolair radarvideosignaal V afgebeeld. Dit signaal wordt toegevoerd aan het schuifgeheugen 1 en hier doorgeschoven met een frequentie die correspondeért met de verdeling van het afstandmeetbereik in rangequanta; de inhoud van elk element van 8006950 £* « - 3 - het schuifgeheugen correspondeert derhalve met het binnen een rangequant ontvangen signaal. In fig. 2 zijn voorts de signalen S.j en S£ afgebeeld; het signaal S'wordt voorgesteld door de omhullende van Sj en S^. Uit het signaal S wordt met behulp van 5 de optelschakeling 5 een eerste drempelwaarde =S + A, met A een instelbare constante, afgeleid. De drempelwaarde wordt verder betiteld als ’’snelle drempel", waarmede tot uitdrukking wordt gebracht dat snel reageert op een toename in sterkte van het ontvangen signaal en wel zodanig dat, zoals uit fig. 2 blijkt, 10 een zich over vele rangequanta uitstrekkend cluttergebied CL door de drempel volledig wordt onderdrukt. Boven de snelle drempel uit komen in fig. 2 de doelsecho en ruissignalen; deze zijn gearceerd weergegeven.

De in fig. 1 afgeheelde drempelschakeling omvat verder .15 een, op de selectieschakeling 4- aangesloten ruisniveaudetector 6.

Deze ruisniveaudetector is opgebouwd uit een schakeling 7 voor het per azimuth scanslag bepalen van de minimumwaarde van het signaal S, een op de schakeling 7 aangesloten laagdoorlaatfilter 8 en een optelschakeling 9. De schakeling 7 wordt in het hierna-20 volgende aangeduid als "dipzoeker". Het uitgangssignaal van de dipzoeker 7 volgt het ingangssignaal als de waarde hiervan ten minste kleiner is dan de reeds verkregen waarde van het uitgangssignaal; is dit laatste niet het geval dan blijft het uitgangssignaal van de dipzoeker 7 onveranderd. Dit proces wordt bij elke 25 volgende scanslag herhaald. Het uitgangssignaal van de dipzoeker 7 loopt dus bij elke scanslag in op de minimale waarde van S en houdt deze minimum waarde vast. Het uitgangssignaal van de dipzoeker wordt toegevoerd aan het laagdoorlaatfilter 8; dit is een recursief filter waarin het uitgangssignaal telkenmale met een 30 eenheid wordt opgehoogd als het toegevoerde signaal groter is dan dit uitgangssignaal en met een eenheid wordt verminderd als het toegevoerde signaal kleiner is dan het uitgangssignaal. Op deze wijze wordt een zogenaamde "langzame drempel" verkregen; dit is een drempelwaarde die inloopt op het gemiddelde ruisniveau. Het 35 uitgangssignaal SF van het filter 8 wordt toegevoerd aan de optelschakeling 9. Hierin wordt het signaal SR verkregen, door het 8006950 . ή. - uitgangssignaal van het filter met een instelbare constante B te verhogen. Deze constante wordt zo ingesteld, dat het signaal SR onder enkel ruisomstandigheden ongeveer gelijk wordt aan de piekwaarde van het signaal S.

5 Het van de selectieschakeling 4 afkomstige signaal S

en het van de ruisniveaudetector 6 afkomstige signaal SR worden toegevoerd aan een comparator 10, Het uitgangssignaal van deze comparator dient als stuursignaal voor de schakelaar 11. In het geval dat S£SR laat de schakelaar de snelle drempel D^ passeren.

10 In het geval dat S<SR wordt het signaal D^ doorgelaten; het signaal stelt de langzame drempel voor, welke uit het signaal SR wordt verkregen door dit in de optelschakeling 12 met een instelbare constante C te verhogen. Het behulp van de constante C wordt er voor gezorgd dat de langzame drempel net boven de ruis van het 15 video komt te liggen.

De, de schakelaar 11 gepasseerde drempelwaarde wordt ^ met D aangegeven en toegevoerd aan de poortschakeling 13. Deze poortschakeling laat de van het middelste element van het schuif-geheugen afkomstige videoinformatie door, voor zover in grootte 20 boven de drempel D uitkomend en verminderd met de waarde van de drempel D^. De poortschakeling 13 omvat hiertoe een comparator R, een aftrekschakeling 15 en een schakelaar 16. In de comparator R wordt de van het schuifgeheugen afkomstige videoinformatie met de drempel D vergeleken; komt deze videoinformatie boven de drempel D 25 uit, dan wordt de schakelaar 16 gesloten en kan de videoinformatie in de aftrekschakeling 15 met D^ verminderd, worden doorgelaten.

Zou het videosignaal V, voordat het het schuifgeheugen zou zijn toegevoerd, lineair i.p.v. logarithmisch zijn versterkt, dan zouden de optelschakelingen 5, 9 en 12 moeten worden vervangen 30 door vermenigvuldigschakelingen en zou D^ =S.A, SR=SF.B en D^SR.C. Bovendien zou de aftrekschakeling 15 door een deel-schakeling moeten worden vervangen.

Bij toepassing van de hier beschreven drempelschakeling in een impulsradarapparaat, dat voorzien is van een n-punts FFT-35 verwerkingseenheid, zal in het algemeen voor elk der n frequentie-uitgangssignalen van de FFT-verwerkingseenheid een afzonderlijke 8006950 - 5 - drempelwaarde moeten worden ingesteld en zal per rangequant voor elk der frequentieuitgangssignalen videoinformatie de poort-schakeling 13 passeren. Hiertoe is· het slechts nodig elk element van het schuifgeheugen 1 op te bouwen uit n subelementen en de 5 videoinformatieverwerking in het overige deel van de drempel-schakeling te laten .plaatsvinden op basis van tijdscharen.

80 069 5 0 4

Claims

1. Drempelschakeling, voorzien van een, uit ten minste 2k+l elementen bestaand schuifgeheugen, waaraan bemonsterde en gedigitaliseerde radarvideoinformatie wordt toegevoerd, een 5 tweetal sommeerketens, welke zijn aangesloten op de eerste, resp. de laatste k elementen van het schuifgeheugen, en een op deze sommeerketens aangesloten selectieschakeling, welke het grootste van de beide uitgangssignalen van de sommeerketens doorlaat, waarbij uit het doorgelaten uitgangssignaal een eerste drempel-10 waarde voor de, van het middelste element van het schuifgeheugen afkomstige radarvideoinformatie wordt afgeleid, waarbij voorts een . op de selectieschakeling aangesloten ruisniveaudetector aanwezig is, uit welks uitgangssignaal een tweede drempelwaarde voor de, van het middelste element van het schuifgeheugen afkomstige radar-15 videoinformatie wordt afgeleid, een comparator, met behulp waarvan het grootste van de uitgangssignalen van de selectieschakeling en de ruisniveaudetector wordt bepaald, schakelmiddelen, welke, gestuurd door het uitgangssignaal van de comparator, de grootste van de beide drempelwaarden doorlaat, en een poortschake-20 ling, welke de genoemde, van het schuifgeheugen afkomstige radarvideoinformatie, voor zover in grootte boven de grootste drempelwaarde uitkomend en gecorrigeerd met de tweede drempelwaarde, doorlaat.

2. Drempelschakeling volgens conclusie 1, met het kenmerk, 25 dat de ruisniveaudetector een schakeling omvat voor het, per azimuth scanslag bepalen van de minimum waarde van de, van de selectieschakeling afkomstige signalen, en een op eerstgenoemde schakeling aangesloten laagdoorlaatfilter.

3. Drempelschakeling volgens conclusie 1 of 2, toegepast 30 in een, van een n-punts FFT-verwerkingseenheid voorzien impuls- radarapparaat, met het kenmerk, dat elk element van het schuifgeheugen is opgebouwd uit n subelementen en dat de, over de n frequentieuitgangskanalen van de FFT-verwerkingseenheid afgegeven 8006950 - 7 - / \ radarvideoinformatie in serie in het schuifgeheugen wordt overgenomen, waarbij voorts voor elk der n frequentieuitgangskanalen . een eerste en tweede drempelwaarde·wordt vastgesteld en de poortschakeling de, over het desbetreffende frequentieuitgangs-5 kanaal geleverde en van het schuifgeheugen afkomstige radarvideoinformatie, voor zover in grootte boven de grootste van de, voor het desbetreffende frequentieuitgangskanaal vastgestelde drempelwaarden uitkomend en gecorrigeerd met de tweede, voor het desbetreffende frequentieuitgangskanaal vastgestelde drempelwaarde, 10 doorlaat. 8006950