DE1060932B

DE1060932B - Method for suppressing the display of fixed targets or targets with low radial speeds in a radio location device

Info

Publication number: DE1060932B
Application number: DET12065A
Authority: DE
Inventors: Dr Heinz Lueg
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1956-04-06
Filing date: 1956-04-06
Publication date: 1959-07-09

Description

Unterdrückungoppression

Bei der Anwendung von Funkortungsgeräten, beispielsweise für die Überwachung der Bewegungen von Fahrzeugen aller Art, besonders von Luftfahrzeugen, ist es häufig von wesentlicher Bedeutung, die Anzeige von nicht bewegten Objekten innerhalb des überwachten Raumes zu unterdrücken, damit auf dem Sichtgerät nur die bewegten Objekte in Erscheinung treten und nicht durch die Anzeige ortsfester Objekte, sogenannter Festziele, überdeckt werden.When using radio location devices, for example for monitoring movements of vehicles of all types, especially aircraft, it is often essential that the To suppress the display of non-moving objects within the monitored area, thus on the Only the moving objects appear and not through the display of stationary objects, so-called fixed targets.

Es ist bereits ein Verfahren zur
der Anzeige von Festzielen bekannt, welches bei konstanter Frequenz der von der Sendeantenne ausgestrahlten Impulse auf einem Phasenvergleich zwischen der Impulsträgerschwingung zweier aufeinanderfolgender reflektierter Impulse beruht. Wenn diese Impulse, also hochfrequente Wellenzüge von sehr kurzer Dauer, von einem Festziel reflektiert werden, so ist die Laufzeit vom Sender zum Ziel und wieder zurück zum Empfänger konstant. Bewegt sich dagegen das Ziel, so kommt im allgemeinen die Trägerfrequenz eines rückkehrenden Impulses in einer anderen Phasenlage an als die Trägerfrequenz des vorangegangenen oder des nachfolgenden rückkehrenden Impulses. Mit Hilfe eines Phasendiskriminators lassen sich daher von den Impulsträgerfrequenzen je nach ihrer Phasenlage unterschiedliche Amplituden ableiten. Mit Hilfe einer elektrischen Laufzeitkette, deren Verzögerung sehr genau der Zeit zwischen zwei Impulsen entspricht, kann ein vorangegangener reflektierter Impuls mit seinem Nachfolger zeitlich zur Deckung gebracht und elektrisch teilweise kompensiert werden, so daß nur noch die Differenz der hinter dem Phasendiskriminator erhaltenen demodulierten Amplituden ausgewertet und von dieser die Anzeige abgeleitet wird. Damit wird die Anzeige aller Festziele, die als gleich große Amplituden in Erscheinung treten, unterdrückt.There is already a procedure for
the display of fixed targets known, which is based on a phase comparison between the pulse carrier oscillation of two successive reflected pulses at a constant frequency of the pulses emitted by the transmitting antenna. If these impulses, i.e. high-frequency wave trains of very short duration, are reflected by a fixed target, the transit time from the transmitter to the target and back to the receiver is constant. If, on the other hand, the target moves, the carrier frequency of a returning pulse generally arrives in a different phase position than the carrier frequency of the preceding or the following returning pulse. With the help of a phase discriminator, different amplitudes can therefore be derived from the pulse carrier frequencies depending on their phase position. With the help of an electrical delay chain, the delay of which corresponds very precisely to the time between two pulses, a previous reflected pulse can be made to coincide with its successor and partially electrically compensated so that only the difference between the demodulated amplitudes obtained after the phase discriminator is evaluated and from this the display is derived. This suppresses the display of all fixed targets that appear as amplitudes of the same size.

Das bekannte Verfahren hat verschiedene Nachteile. Bei Phasenunterschieden φ — + 2 η π (η = 0,1, 2 ...) zwischen den Trägerschwingungen der rückkehrenden Impulse sind die aufeinanderfolgenden Amplituden gleich groß, und ihre Differenz ist daher Null. Die Objekte, welche Geschwindigkeiten aufweisen, die zu solchen Phasenverschiebungen führen, werden nicht angezeigt. Man spricht in diesem Zusammenhang von Blindgeschwindigkeiten. Solche Blindgeschwindigkeiten ergeben sich, wenn in der Zeit zwischen zwei Impulsen das geortete Objekt sich in radialer Richtung um ein ganzzahliges Vielfaches von λ/2 bewegt hat. Dann kommt nämlich die rücklaufende Welle immer mit der gleichen Phasenlage an, als ob sie von einem festen Ziel herrührte. Ferner ergibt sich bei Phasenlagen in der Umgebung von ± η für eine kleine Phasendifferenz Α The known method has several disadvantages. With phase differences φ - + 2 η π (η = 0.1, 2 ...) between the carrier oscillations of the returning pulses, the successive amplitudes are equal and their difference is therefore zero. The objects that have speeds that lead to such phase shifts are not displayed. In this context, one speaks of blind speeds. Such blind speeds result when the located object has moved in the radial direction by an integral multiple of λ / 2 in the time between two pulses. Then the returning wave always arrives with the same phase position as if it came from a fixed target. Furthermore, with phase positions in the vicinity of ± η, there is a small phase difference Α

Verfahren zur UnterdrückungMethod of suppression

der Anzeige von Festzielenthe display of fixed targets

oder von Zielenor of goals

geringer Radialgeschwindigkeit
in einem Funkortungsgerätlow radial speed
in a radio locator

Anmelder:Applicant:

Telefunken G.m.b.H.,
Berlin NW 87, Sickiiigenstr. 71Telefunken GmbH,
Berlin NW 87, Sickiiigenstr. 71

Dr. Heinz Lueg, Ulm/Donau,
ist als Erfinder genannt wordenDr. Heinz Lueg, Ulm / Danube,
has been named as the inventor

praktisch keine Amplitudendifferenz, so daß die zn Αφ practically no difference in amplitude, so that the zn Αφ

as gehörende Geschwindigkeit bei einer zu φ gehörenden Entfernung ebenfalls dazu führt, daß das Objekt nicht angezeigt wird. Verschiedene andere Mehrdeutigkeiten der Arbeitskennlinie dieses bekannten Verfahrens haben zur Folge, daß auch unter anderen Umständen noch gleiche Amplituden hinter demFrequenzdiskriminator auftreten können und gewisse Objekte von der Anzeige nicht erfaßt werden.The associated speed at a distance belonging to φ also means that the object is not displayed. Various other ambiguities in the operating characteristic of this known method have the consequence that, even under other circumstances, the same amplitudes can still occur behind the frequency discriminator and certain objects are not detected by the display.

Es sind auch Verfahren zur Unterdrückung der Anzeige von Festzielen bekannt, welche auf dem bekannten Dopplereffekt beruhen, demzufolge die Trägerfrequenzen des reflektierten Impulses in Abhängigkeit von der auf den Ort des Funkmeßgerätes bezogenen Radialgeschwindigkeit des bewegten Objektes verändert ist. Eine Trennung der an Festzielen reflektierten, in ihrer Trägerfrequenz unveränderten Impulse von den an einem bewegten Ziel reflektierten, in ihrer Trägerfrequenz um die sogenannte Dopplerfrequenz veränderten Impulsen war jedoch wegen der geringen relativen Frequenzunterschiede und der mit Rücksicht auf die Impulsform der Zeichen zu fordernden großen Bandbreite der anzuwendenden Filter sowie infolge der unvermeidlichen Frequenzschwankungen der ausgesandten Trägerfrequenz) welche in ihrer Größe die zu erwartenden Dopplerfrequenzen übertreffen konnten, nicht ohne weiteres möglich. Daher wurde bei einem bekannten Verfahren auf eine völlige Unterdrückung der Anzeige der Festziele verzichtet und die Anordnung so getroffen, daß sich jedes Ziel auf dem Sichtgerät in Form einer Meinen Schlangen-There are also known methods for suppressing the display of fixed targets, which are based on the known Doppler effect are based, accordingly, the carrier frequencies of the reflected pulse as a function on the radial speed of the moving object related to the location of the radio measuring device is changed. A separation of those reflected at fixed targets, unchanged in their carrier frequency Pulses from those reflected on a moving target, in their carrier frequency around the so-called Doppler frequency changed impulses was due to the small relative frequency differences and the with Consideration of the pulse shape of the characters to be demanded large bandwidth of the filters to be used as well due to the inevitable frequency fluctuations of the transmitted carrier frequency) which in their Size could exceed the expected Doppler frequencies, not easily possible. Therefore In a known method, a complete suppression of the display of the fixed targets was dispensed with and arranged so that each target on the viewing device is in the form of a My Snake

909 560/305909 560/305

3 43 4

linie abbildete, welche bei festen Zielen ihre Lage die sehr viel kleiner ist als die Empf angsträgerfretiicht änderte, jedoch bei Zielen mit ausreichender quenz, und der Dopplerfrequenz, die ihre ursprüng-Radialgeschwindigkeit infolge der sich ändernden liehe Größe beibehalten hat, zusammen. Die Doppler-Phasenlage der Trägerschwingung der rückkehrenden frequenz kann von der nunmehr vorhandenen nied-Impulse eine Drehung mit einer der Dopplerfrequenz 5 rigen Trägerfrequenz leichter getrennt werden als von entsprechenden Umlaufgeschwindigkeit ausführte, so der ursprünglichen Hochfrequenz. Die Herabsetzung daß auf dem Bildschirm ein auffälliger Fleck erschien. der Trägerfrequenz kann durch einmalige oder mehr-Dieses unter dem Namen »Würzlaus« bekannte Ver- malige Überlagerung vorgenommen werden. Bei diesen fahren ist in der Druckschrift »Beiträge zur Flug- bekannten Anordnungen bleibt die Dopplerfrequenz undSchiffsfunkortung«,herausgegebenvonL.Brandt, io stets in ihrer ursprünglichen Größe erhalten, und nur und zwar in dem dort abgedruckten Vortrag von das Verhältnis von Dopplerfrequenz zu Trägerfrequenz E. Schulze, »Enttrübung von Funkmeßgeräten«, wird verändert. Eine absolute Erhöhung der Dopplerauf S. 64 beschrieben. Die Leistungsfähigkeit dieses frequenz, die eine bessere Trennung von der Träger-Verfahrens zur Hervorhebung der Anzeige bewegter frequenz ermöglicht und außerdem die Geschwindig-Ziele gegenüber der Anzeige von Festzielen war recht 15 keiten mittels eines Frequenzmessers viel genauer zu begrenzt. Es versagte insbesondere dann, wenn die bestimmen gestattet, ist bei den bekannten Anordnunhervorzuhebenden Ziele innerhalb einer Mehrzahl von gen nicht möglich.line, which, in the case of fixed targets, is much smaller than the recipient's freedom changed, but for targets with sufficient frequency, and the Doppler frequency, that of their original radial velocity as a result of the changing borrowed size, together. The Doppler phase position the carrier oscillation of the returning frequency can be derived from the now existing low-impulses a rotation with a carrier frequency of the Doppler frequency 5 can be separated more easily than by carried out the corresponding rotational speed, so the original high frequency. The degradation that a noticeable spot appeared on the screen. the carrier frequency can be one-time or more-this Former superimpositions known under the name »Würzlaus« can be carried out. With these Driving is in the publication »Contributions to flight arrangements - the Doppler frequency remains undSchiffsfunkortung «, published by L. Brandt, io always preserved in their original size, and only namely in the lecture printed there on the ratio of Doppler frequency to carrier frequency E. Schulze, "Clearance of Radio Meters", is changed. An absolute increase in the Doppler run P. 64 described. The power of this frequency, the better separation from the carrier process to highlight the display of moving frequency and also the speed targets Compared to the display of fixed targets, it was much more accurate to use a frequency meter limited. It failed in particular when the determination is permitted, which should not be emphasized in the case of the known arrangements Objectives within a plurality of genes are not possible.

langsam bewegten, etwa mit dem Winde treibenden Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unterslowly moving, about with the winch driving the invention is based on the object under

Tarnkörpern (Düppel) lagen. Verwendung der Dopplerfrequenz auch eine genaueCamouflage bodies (chaffs) lay. Use of the Doppler frequency is also accurate

In der erwähnten Druckschrift ist auf S. 67 des 20 Ortsanzeige bzw. Koordinatenmessung für das begleichen Aufsatzes auch von Versuchen berichtet, wegte Objekt zu ermöglichen. Ausgehend von einem welche darauf abziehen, die durch Dopplerwirkung Verfahren zur Unterdrückung der Anzeige von Festveränderten reflektierten Zeichen von den an Fest- zielen oder von Zielen geringer Radialgeschwindigkeit zielen reflektierten, in ihrer Trägerfrequenz unver- bei Funkortungs- bzw. Radaranordnungen, welche imänderten Zeichen mit Hilfe spezieller Filteranordnuii- 25 pulsartig modulierte Hochfrequenzschwingungen ausgen zu trennen. Es ist klar, daß solche Verfahren strahlen und aus den von den Zielen rückgestrahlten wegen der dabei ermöglichten Unterdrückung der An- und wieder empfangenen Schwingungen die Anzeige zeige von Festzielen eine weit bessere Hervorhebung bilden, wobei aus den von denFestzielen rückgestrahlder bewegten Ziele ergeben müßten, jedoch stößt ihre ten Schwingungszügen — beispielsweise durch praktische Durchführung aus den schon erwähnten 30 Mischung der auszustrahlenden Schwingungen im Gründen auf erhebliche technische Schwierigkeiten. Sender oder der aufgenommenen Schwingungen im Der Erfindung ist daher besonders die Aufgabe zu- Empfänger mit einer frequenzstabilisierten Oszillator-Sfrunde gelegt, diese Schwierigkeiten zu überwinden schwingung und Rückmischung mit der im Sender und ein mit Auslöschung der Festzeichenanzeige erzeugten Trägerfrequenz — eine stabilisierte Zwiaxbeitendes Verfahren anzugeben, das von den Man- 35 schenfrequenz f_t und daneben aus den von bewegten geln der bekannten Verfahren frei und von besonders Zielen rückgestrahlten Schwingungszügen Zwischenzuverlässiger Wirkung ist. frequenzen f_t + f_D gebildet werden, welche sich vonIn the mentioned publication, on p. 67 of the 20, location display or coordinate measurement for the settled article is also reported on attempts to enable objects to be moved away. Starting from one which subtracts the Doppler method for suppressing the display of permanently changed reflected characters from targets reflected at fixed targets or from targets with low radial speeds, in their carrier frequency unchanged with radio location or radar arrangements, which in the changed characters with the help Special filter arrangement to separate 25 pulse-like modulated high-frequency oscillations. It is clear that such methods radiate and form the display of fixed targets from the backscattered from the targets because of the suppression of the vibrations received and then again made possible, whereby the moving targets would have to result from the backscattered from the fixed targets, however its ten vibrational trains encounter considerable technical difficulties - for example through practical implementation of the already mentioned 30 mix of the vibrations to be emitted in the grounds. Transmitter or the recorded vibrations in the The invention is therefore particularly the task of the receiver with a frequency-stabilized oscillator round to overcome these difficulties vibration and backmixing with the carrier frequency generated in the transmitter and with the extinction of the fixed-character display - to specify a stabilized process, which is free from the human frequency f _t and also from the moving rules of the known methods and has an intermediate reliable effect and is reflected back from particular targets. frequencies f _t + f _{D are} formed, which differ from

Es sei darauf hingewiesen, daß durch die deutsche der den Festzielen zuzuordnenden Zwischenfrequenz f_t Patentschrift 845 107 bereits ein Verfahren zur Er- um die je nach der radialen Bewegungsrichtung des mittlung der Radialgeschwindigkeit bewegter Objekte 40 Zieles positive oder negative Dopplerfrequenz f_D aus der Dopplerfrequenz reflektierter Impulssignale unterscheiden, soll erfindungsgemäß durch Frequenzbekannt ist, nach welchem die Dopplerfrequenz im Vervielfachung der Zwischenfrequenzen f_t und f_t + f_D Empfänger als Differenzfrequenz durch unmittelbare um den Faktor m und nachfolgende Mischung mit Überlagerung der reflektierten Impulse mit den aus- einer frequenzstabilisierten Oszillatorschwingung von gesandten Impulsen gebildet wird. Dabei wird zwar 45 der Frequenz (m — l)f_f und Aussiebung der Diffedie sich sonst durch Schwankungen der ausgesandten renzfrequenzen ein aus f_t und f_t + mf_D bestehendes Trägerfrequenz ergebende Schwierigkeit überwunden. Frequenzgemisch gebildet werden, in welchem allein Wenn eine Anzeige der bewegten Objekte auf einem die aus der jeweiligen Dopplerfrequenz f_D sich erSichtgerät bewirkt werden soll, ergeben sich aber er- gebenden Unterschiedsbeträge von der Zwischenfrehöhte Schwierigkeiten bei der Verwirklichung der 50 quenz f_t im Sinne einer besseren Abtrennbarkeit vererforderlichen Filterkette zur Abtrennung der in der vielfacht sind.It should be pointed out that the German intermediate frequency f _t to be assigned to the fixed targets patent specification 845 107 already provides a method to reflect the positive or negative Doppler frequency f _D from the Doppler frequency, depending on the radial direction of movement of the target To distinguish pulse signals is to be known according to the invention by frequency, according to which the Doppler frequency in the multiplication of the intermediate frequencies f _t and f _t + f _D receiver as a difference frequency by direct mixing by a factor of m and subsequent mixing with superimposition of the reflected pulses with the from a frequency-stabilized oscillator oscillation of sent pulses is formed. It is true that 45 of the frequency (m-1) f _f and filtering out of the differences, the difficulty otherwise resulting from fluctuations in the transmitted reference frequencies, a carrier frequency consisting of f _t and f _t + mf _{D, is overcome.} If the moving objects are to be displayed on a viewing device based on the respective Doppler frequency f _D , there are differences between the intermediate frequency and difficulties in realizing the 50 quenz f _t in the sense of a Better separability required filter chain for separating the multiple.

Größe von einigen Hundert Hz liegenden Doppler- Bei dem Verfahren nach der Erfindung können frequenzen der gesuchten Objekte von den begleiten- demnach alle Objekte zur Anzeige gebracht werden, den Störfrequenzen und den noch niedrigeren Dopp- deren Radialgeschwindigkeit eine solche Größe belerfrequenzen der langsamer bewegten Tarnkörper, 55 sitzt, daß sie zur Bildung einer abtrennbaren Doppweil es zur Erzielung einer guten Anzeigegenauigkeit lerfrequenz führt. Um die durch die Abtrennbarkeit erforderlich ist, die Impulsform der Zeichen, auch gegebene Grenze für die Anzeige bewegter Objekte nach ihrer Umsetzung in die Dopplerfrequenz, auf- bis zu möglichst geringen Radialgeschwindigkeiten rechtzuerhalten. Dies erfordert aber eine sehr große zu erweitern, ist es zweckmäßig, die Frequenzverviel-Bandbreite der Filterkette. 60 fachung, Mischung mit einer stabilisierten Oszillator-A magnitude of a few hundred Hz lying Doppler in the method according to the invention can frequencies of the objects searched for by the accompanying - accordingly all objects are displayed, the interference frequencies and the even lower double whose radial speed is such a variable the more slowly moving camouflage body, 55 sits that it forms a detachable double it leads to the achievement of a good display accuracy learning frequency. To the by the severability What is required is the pulse shape of the characters, also given limit for the display of moving objects after their conversion into the Doppler frequency, up to the lowest possible radial velocities right. However, this requires a very large expansion, it is advisable to increase the frequency multiplication bandwidth the filter chain. 60 times, mixed with a stabilized oscillator

Da die Dopplerfrequenz sehr viel kleiner als die schwingung und Aussiebung der Differenzfrequenzen übliche Sendeträgerfrequenz eines Rückstrahlgerätes in aufeinanderfolgenden Stufen wiederholt durchzuist, kann diese nicht ohne weiteres von der empf an- führen. Die das Verfahren nach der Erfindung bilgenen Trägerfrequenz getrennt und zur Anzeige der dende Kombination von Maßnahmen besitzt wie das Geschwindigkeit ausgenutzt werden. Es sind bereits 65 Meßverfahren nach der deutschen Patentschrift Anordnungen bekannt, welche diese Schwierigkeiten 845 107 den Vorzug, daß Schwankungen der ausgedadurch umgehen, daß die Empfangsschwingung mit sandten Trägerfrequenz das Meßergebnis nicht beeineiner Schwingung gemischt wird und die dabei ent- trächtigen. Durch Umsetzung der Empfangssignale stehende Differenzfrequenz weiterverwertet wird. auf eine geeignet gewählte stabilisierte Zwischenfre-Diese Schwingung setzt sich aus einer Trägerfrequenz, 70 quenz besteht aber der weitere Vorteil, daß eine prak-Because the Doppler frequency is much smaller than the oscillation and filtering out of the difference frequencies usual transmission carrier frequency of a retro-reflecting device to be repeated in successive stages, cannot simply cite this from the recipient. Which bilgenen the method according to the invention Separate carrier frequency and used to display the combination of measures like that Speed can be exploited. There are already 65 measuring methods according to the German patent specification Arrangements known to address these difficulties 845 107 have the advantage that fluctuations in the resultant avoid that the received oscillation with transmitted carrier frequency does not affect the measurement result Vibration is mixed and the thereby depreciate. By converting the received signals standing difference frequency is further used. on a suitably selected stabilized intermediate frequency Oscillation is made up of a carrier frequency, but there is the further advantage that a practically

tisch, "beliebig hohe Verstärkung der empfangenen Im-" pulse unter Aufrechterhaltung ihrer Form erfolgen kann. Durch Differenzbildung und Frequenzvervielfachung wird die relative Abweichung der durch Dopplerwirkung veränderten Frequenzen gegenüber der unveränderten, den Festzielen entsprechenden Frequenz dann so vergrößert, daß eine Abtrennung durch Filter möglich wird, welche bei den verhältnismäßig hohen, in Betracht kommenden Frequenzen so große Bandbreiten, d. h. so geringe Einschwingzeiten besitzen können, daß die Form der Impulszeichen in hinreichendem Maße erhalten bleibt, um eine genaue Ortsanzeige zu ermöglichen. Das Verfahren nach der Erfindung eröffnet daher auch einen Weg, durch geeignete Bemessung der Filterglieder höhere Dopplerfrequenzen, welche Zielen mit großer Radialgeschwindigkeit entsprechen, von niedrigeren Dopplerfrequenzen entsprechend kleinerer Radialgeschwitidigkeiten zu trennen und eine genaue Ortsanzeige der gesuchten Obj elite zu bewirken.table, "arbitrarily high gain of the received im-" pulse can be done while maintaining their shape. By forming the difference and multiplying the frequency is the relative deviation of the frequencies changed by the Doppler effect the unchanged frequency corresponding to the fixed targets is then increased so that a separation is possible through filters, which at the relatively high frequencies in question so large bandwidths, d. H. can have so short settling times that the shape of the pulse symbols in is preserved to a sufficient extent to enable an accurate location display. The procedure after the The invention therefore also opens up a way to achieve higher Doppler frequencies by suitable dimensioning of the filter elements, which correspond to high radial velocity targets, of lower Doppler frequencies to separate correspondingly smaller radial velocities and an exact location display of the searched Obj elite effect.

In Fig. 1 ist in einem Blockschaltbild eine Anordnung zur Durchführung des angegebenen Verfahrens dargestellt. Mit 1 ist ein Mikrowellenoszillator bezeichnet, der etwa auf einer Frequenz f von 3000 MHz schwingt. Die Frequenz f sei mit einem Fehler ± χ behaftet. Von dem Oszillator 1 gelangt die erzeugte Schwingungsenergie über eine Energieleitung auf die als Hornstrahler angedeutete Sendeantenne 2. Von dieser geht der scharf gebündelte Strahl der Frequenz f ± χ aus und trifft die Ziele z_v z_v ^₃ und z_v von denen einige ortsfest und einige bewegt sein mögen. Von den ortsfesten Zielen wird ein Teil der aufgestrahlten Energie mit der gleichen Frequenz f + χ zurückgestrahlt. An den bewegten Zielen ergibt sich durch Dopplerwirkung eine Änderung der Frequenz, so daß die von diesen Zielen rückgestrahlte Schwingung die Frequenz f + χ + fn aufweist. f_D ist dabei die sogenannte Dopplerfrequenz, die ihrer Natur nach je nach der Richtung der Radialgeschwindigkeit des Zieles — vom Sender weg oder zum Sender hin— negativ oder positiv sein kann.In Fig. 1, an arrangement for carrying out the specified method is shown in a block diagram. 1 with a microwave oscillator is referred to, which oscillates approximately at a frequency f of 3000 MHz. The frequency f is subject to an error ± χ . From the oscillator 1, the oscillation energy generated comes via a power line to the position indicated as a horn transmitting antenna 2. From this comes the sharply focused beam of frequency f ± χ and meets the objectives z _v z _v ^ _3, and z _v some of which stationary and some may be moved. Part of the radiated energy is reflected back from the stationary targets with the same frequency f + χ. At the moving targets there is a change in frequency due to the Doppler effect, so that the oscillation reflected back from these targets has the frequency f + χ + fn . f _D is the so-called Doppler frequency, which by its nature can be negative or positive depending on the direction of the radial velocity of the target - away from the transmitter or towards the transmitter.

Beide rückgestrahlten Schwingungen der erwähnten Frequenzen f ± χ und / ± χ + fa werden von der Empfangsantenne 3 aufgenommen und nach Verstärkung in dem Verstärker 4 auf den einen Eingang einer Mischstufe 5 gegeben. Dem anderen Eingang der Mischstufe wird eine in dem quarzstabilisierten Oszillator 6 erzeugte Schwingung der Frequenz J₁ zugeführt, welche etwa in der Größe von 30 MHz gewählt sein kann. An den Ausgang der Mischstufe ist das Filter 7 angeschlossen, welches die Aufgabe hat, allein die bei der Mischung entstehenden Summenfrequenzen, also die Frequenzen f + χ + f_t, durchzulassen. In dem Blockschaltbild sind zur Erleichterung des Verständnisses die Wirkungsrichtungen, zwischen den einzelnen Teilen durch eingetragene Pfeile angedeutet, und es sind an die einzelnen Leitungen bzw. Verbindungsstrecken die Frequenzen der auf diesen Leitungen fließenden Ströme angeschrieben. Auf das Filter7 folgt die Mischstufe 8, in welcher die vom Filter 7 kommenden Schwingungen mit der dem Senderoszillator 1 unmittelbar entnommenen Schwingung der Frequenz f + χ rückgemischt werden. Das auf den Ausgang der Mischstufe 8 folgende Filter 9 hat die Aufgabe, die sich aus der Mischung ergebenden Differenzfrequenzen, aber nicht die Summenfrequenzen, durchzulassen. Hinter dem Filter 9 erscheinen daher Schwingungen der Frequenzen /_; + f_D und /;. Die erstgenannte Frequenz rührt von den reflektierten Impulsen her, die von den bewegten Zielen zurückkommen, während die zweite, durch Dopplerwirkung nicht veränderte Frequenz von den Festzielen stammt. Auf das Filter 9 folgt in Fig. 1 eine Frequenzvervielfacherstufe 10, durch welche die beiden Eingangs · frequenzen mit dem Faktor m vervielfacht werden. Am Ausgang von 10 sind daher Schwingungen vorhanden, welche die Frequenzen m (J₁ + /^) und mfi besitzen. Diese Schwingungen werden in der Mischstufe 11 mit einer dem quarzstabilisierten OszillatorBoth reflected oscillations of the frequencies f ± χ and / ± χ + fa mentioned are picked up by the receiving antenna 3 and, after amplification in the amplifier 4, are passed to one input of a mixer 5. The other input of the mixer is supplied with an oscillation of the frequency J ₁ generated in the quartz-stabilized oscillator 6, which oscillation can be selected to be approximately 30 MHz. The filter 7 is connected to the output of the mixer stage, which has the task of allowing only the sum frequencies produced during the mixing, that is to say the frequencies f + χ + f _t , to pass. In the block diagram, the directions of action between the individual parts are indicated by arrows to facilitate understanding, and the frequencies of the currents flowing on these lines are written on the individual lines or connecting lines. The filter 7 is followed by the mixer 8, in which the oscillations coming from the filter 7 are mixed back with the oscillation of the frequency f + χ taken directly from the transmitter oscillator 1. The filter 9 following the output of the mixer 8 has the task of passing the difference frequencies resulting from the mixing, but not the sum frequencies. Therefore, oscillations of the frequencies / appear behind the filter 9 _; + f _D and / ;. The first-mentioned frequency comes from the reflected pulses that come back from the moving targets, while the second, unchanged by the Doppler effect, comes from the fixed targets. The filter 9 is followed in FIG. 1 by a frequency multiplier stage 10 through which the two input frequencies are multiplied by the factor m. At the output of 10 there are therefore oscillations which have the frequencies m (J ₁ + / ^) and mfi . These vibrations are generated in the mixer 11 with a quartz-stabilized oscillator

ίο 12 entnommenen Schwingung überlagert und gemischt, welche die Frequenz (m — 1) f_t besitzt. Das Filter 13 dient dazu, nur die Differenzfrequenzen dieser Mischung durchzulassen. Am Ausgang dieses Filters erscheinen also Schwingungen von der Frequenz f_t + mf_D und f_t. Es tritt also eine Schwingung auf, deren Frequenz wieder der durch den Oszillator 6 hinzugemischten Frequenz entspricht, und eine zweite Schwingung, deren Frequenz durch Dopplerwirkung beeinflußt worden ist, wobei der aus der jeweiligen Dopplerfrequenz f_D sich ergebende Unterschiedsbetrag mit dem Faktor m vervielfacht ist.ίο 12 extracted oscillation superimposed and mixed, which has the frequency (m - 1) f _t . The filter 13 is used to pass only the difference frequencies of this mixture. Oscillations of the frequency f _t + mf _D and f _t appear at the output of this filter . An oscillation occurs, the frequency of which corresponds to the frequency added by the oscillator 6, and a second oscillation, the frequency of which has been influenced by the Doppler effect, the difference resulting from the respective Doppler frequency f _D being multiplied by the factor m.

Durch das angegebene Verfahren der Frequenzumsetzung sind demnach die relativen Unterschiede der durch Doppler wirkung veränderten Frequenzen von der unverändert gebliebenen Zwischenfrequenz /,· wesentlich vergrößert worden. Sie können daher zur Grundlage einer Trennung der durch Dopplerwirkung veränderten Frequenzen von der unveränderten Zwischenfrequenz fi durch an sich bekannte Frequenzdiskriminatoren oder Phasenfilter gemacht werden.Through the specified method of frequency conversion, the relative differences between the frequencies changed by the Doppler effect and the unchanged intermediate frequency /, · have accordingly been significantly increased. They can therefore be used as the basis for separating the frequencies changed by the Doppler effect from the unchanged intermediate frequency fi by means of frequency discriminators or phase filters known per se.

In Fig. 1 folgt auf das Filter 13 zunächst ein Verstärker 14 und dann ein Phasenfilter 15, dessen Aufbau später noch beschrieben wird. An Stelle des Phasenfilters könnte bei Verwendung genügend langer Impulse auch ein normaler' Frequenzdiskriminator treten. Wenn jedoch sehr kurze Impulse in der Größenordnung von Bruchteilen einer Mikrosekunde verwendet werden, müssen die Einschwingzeiten eines solchen Frequenzdiskriminators so kurz bemessen werden, daß die Steilheit seiner Arbeitskennlinie zu gering wird, um eine Umsetzung der Frequenzunterschiede in Amplitudenunterschiede von ausnutzbarer Größe zu erhalten. In diesem Falle ist dann ein Phasenfilter der später zu beschreibenden Art anwendbar. In FIG. 1, the filter 13 is first followed by an amplifier 14 and then a phase filter 15, its structure will be described later. Instead of the phase filter, a sufficiently long time could be used if used Impulse also kick a normal 'frequency discriminator. However, if very short pulses in the On the order of fractions of a microsecond used, the settling times must have a such a frequency discriminator so short that the steepness of its operating characteristic becomes small in order to convert the frequency differences into amplitude differences of usable Size. In this case, a phase filter of the type to be described later can then be used.

Hinter dem Phasenfilter 15 ist die Schwingung der Frequenz f_t ausgelöscht und nur noch die durch Dopplerwirkung veränderte Schwingungsfrequenz f_f + mf_D vorhanden. Nach Verstärkung in dem Hochfrequenzverstärker 16 und Gleichrichtung in dem Demodulator 17 sowie nach Niederfrequenzverstärkung in 18 können die erhaltenen, allein von den bewegten Objekten stammenden Signale der Helligkeitssteuerungselektrode des mit einer Kathodenstrahlröhre 19 ausgerüsteten Sichtgerätes zugeführt werden.After the phase filter 15, the oscillation of the frequency f _{t is} canceled and only the oscillation frequency f _f + mf _D , which has been changed by the Doppler effect, is present. After amplification in the high-frequency amplifier 16 and rectification in the demodulator 17 and after low-frequency amplification in FIG.

In Fig. 2 ist das Blockschaltbild einer Anordnung dargestellt, in der die Hilfsfrequenz f_t nicht im Empfängerzweig der Anordnung hinzugemischt wird, sondern bereits im Senderzweig, so daß eine mit fi modulierte Schwingung ausgesandt wird. Mit 1 ist wieder der Mikrowellenoszillator bezeichnet, der Schwingungen der Frequenz f + x erzeugt. In der Mischstufe 20 erfolgt die Mischung mit der dem Oszillator 6 entnommenen Frequenz jf_;. Das Filter 21 dient dazu, nur die Summenfrequenz durchzulassen; mit 22 ist ein Verstärker bezeichnet, von welchem aus ein Energieleiter zu der Sendeantenne 2 führt. Die ausgestrahlte Schwingung besitzt in diesem Falle die Frequenz f + χ + f_t. Sie wird von dem ortsfesten Ziel z_t hinsichtlich ihrer Frequenz unverändert zu-In Fig. 2 the block diagram of an arrangement is shown in which the auxiliary frequency f _{t is} not added in the receiver branch of the arrangement, but already in the transmitter branch, so that an oscillation modulated with fi is emitted. 1 again denotes the microwave oscillator, which generates oscillations of the frequency f + x. In the mixing stage 20, the mixing takes place with the frequency jf taken from the oscillator 6 _; . The filter 21 is used to pass only the sum frequency; an amplifier is designated by 22, from which an energy conductor leads to the transmitting antenna 2. In this case, the emitted oscillation has the frequency f + χ + f _t . The fixed target z _t to it with respect to its frequency unchanged.

Claims

is reflected back, while the oscillation of the frequency / ± χ + / * + fo changed by the Doppler effect is reflected back from the moving target S2. Both vibrations are picked up by the receiving antenna 3, amplified in the amplifier 4 and passed to the mixer 8, in which, as in FIG. 1, the backmixing takes place with the frequency / + χ taken directly from the transmitter oscillator. The filter 9 again has the task of only passing the difference frequencies of the mixture, so that at its output, as in the arrangement according to FIG. 1, oscillations with the frequencies f {+ fD and / (- appear 1. The best way to get an idea of the magnitude of the frequency differences resulting from the Doppler effect is to use a numerical example the echo pulses originating from fixed targets have a carrier frequency equal to /;, i.e. equal to the intermediate frequency of 30 MHz. The echo impulses originating from moving targets have the carrier frequency 30 · IQ6 + fj). Since these two oscillations are only present for one pulse duration, i.e. for about 1 microsecond, and the Doppler frequency fß for λ = 10 a and a radial velocity of 180 km has the amount of about 1 kHz, it is not possible to use these two different frequencies to be separated by filter. The filter would have to have a minimum bandwidth of 1 MHz so that its transient process is in the order of magnitude of a microsecond. However, a filter effect can be achieved in the manner indicated if the relative frequency differences of the Doppler components compared to the fixed intermediate frequency ft are increased by one or more 3g frequency multiplication with subsequent subtraction against a fixed frequency. It is essential that the pulse shape of the modulation of the respective carrier oscillations is retained in all conversion processes. The filters and amplifier stages provided in the transmission chain must therefore each be dimensioned for a correspondingly large bandwidth. If the original carrier frequency fi and the frequency ft + fD changed by the Doppler effect are now frequency-multiplied in stage 10 by the factor m in the arrangement according to FIG Ji-3Tm- fj) and fi, after repeated application of this method, with suitable dimensioning of the intermediate amplifier stages, the bandwidth of which must increase to an increasing extent to maintain the pulse shape, the value ft + (m) T ■ is finally obtained as the carrier frequency fD. For m - 10 and r = 3, the original Doppler frequency of 1 kHz (for a speed of 180 km and / I = 10 cm) now results in a Doppler frequency of 1 MHz, while the carrier frequency for fixed targets is still ft, d. H. is equal to 30 MHz. To suppress the display of fixed targets, the 30 MHz must now be filtered out and all other frequencies must be displayed. A normal frequency discriminator can be used to solve this problem, in which the individually tuned circuits must have a bandwidth of at least 1 MHz so that the settling time is in the order of magnitude of the pulse duration. If, however, the pulse duration is only a fraction of a microsecond, for example only 1 / & - ίεΐμδ, the bandwidth of the frequency discriminator would have to be b MHz ■, and its operating characteristic would be so flat that an effective conversion of the frequency differences into amplitude differences would no longer be possible is possible. In these cases, however, separation is still possible if the frequencies / ι + (m) r · fß are multiplied into the decimeter wave range or converted in some other way and fed to some parallel-connected phase filters, the output voltages of which are additively combined after demodulation. 3 shows the basic circuit diagram of such a phase filter. In Fig. 3, 23 denotes the waveguide input of a phase filter. The conductor splits into the parallel connection of the coaxial line 25 with the waveguide 24, the electrical lengths of which are such that <PGr ~ ψ cable - It π, where φ θΓ the phase angle of the waveguide resulting from the group delay and cp ^ cable the is the phase angle resulting from the transit time in the coaxial conductor. The filter effect comes about through the different transit times, which result from the cable and, for example, a rectangular waveguide. In the coaxial conductor, the phase after passing through the path is I. In a rectangular waveguide, the phase of the group delay is 2 TC Isbhtteäer. By appropriately dimensioning the filter branches, an extinction can therefore be brought about for a desired frequency at the reunification point. If this extinction frequency is applied to the carrier frequency f {unchanged by the Doppler effect, a signal voltage used to display the moving objects can be taken via the rectifier 26 at the output 27 of the filter. the longer the two lines, the greater the filter effect in the vicinity of the frequency to be canceled. For a cable length equal to 20 λ, the resulting filter curve is shown in FIG. The frequency values in GHz and the wavelengths in cm are plotted in the direction of the abscissa axis, while relative values of the transmission factor U are plotted in the direction of the ordinate axis. To avoid repercussions, absorbing backstops can be switched on in both branches of the phase filter, e.g. B. Arrangements with ferrite cores as in the known gyrator. Patent claims:

1. Procedure for suppressing the display of fixed targets or targets with low radial speeds for radio location or

Radar arrangements j which pulsed modulated high-frequency oscillations radiate and form the display from the vibrations reflected back from the targets and received again, wherein