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Anordnung zur Frequenzbandkompression von Radarsignalen Es sind verschiedene
Verfahren zur Bandbreitenkompression von Radar-Bildsignalen bekannt, die eine Übertragung
dieser Signale auf schmalbandigen Kanälen oder Leitungen ermöglichen. Eines dieser
Verfahren besteht darin, durch eine sogenannte Ausmusterung ein stroboskopartig
gedehntes Bild zu erhalten. Dieses Verfahren ist überall dort anwendbar, wo in periodischer
Folge ein mit Redundanz behaftetes Signal auftritt. Aus diesem Signal wird durch
einen Austastimpuls, dessen Folgefrequenz sich nur wenig von der Signalfolgefrequenz
unterscheidet, eine neue Nachricht ausgetastet, die unter entsprechender zeitlicher
Dehnung das im Frequenzband komprimierte Signal darstellt. Dieses Verfahren hat
jedoch den Nachteil, daß umfangreiche Taktgeneratoren erforderlich sind und daß
keinerlei Verbesserungen des Nutz-Stör-Verhältnisses erreicht werden, da immer nur
ein geringer Teil einer jeden Signalperiode zur Bildung des komprimierten Ausgangssignals
verwendet wird.
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Nach einem anderen bekannten Verfahren wird die Abtastung jeder Signalperiode
mit mehreren zeitlich gegeneinander versetzten Austastimpulsen vorgenommen, so daß
bei der Radar-Bildübertragung mehrere Teilbilder entstehen, die über getrennte Kanäle
übertragen werden können und wodurch eine Verbesserung des Auflösungsvermögens von
Radarbildern erzielt wird. Die obenerwähnten Nachteile werden auch hier nicht vermieden.
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Um das Nutz-Stör-Verhältnis zu verbessern, ist anderweit vorgeschlagen,
bei der mehrfachen Abtastung jeder Signalperiode durch mehrere gegeneinander phasenverschobene
Austastimpulsfolgen die ausgestasteten Sekundärsignale nach Kompensation ihrer Phasenverschiebungen
zu einem komprimierten Ausgangssignal zu addieren. Zur weiteren Vereinfachung einer
derartigen Anordnung ist anderweit vorgeschlagen, alle aus Verzögerungsleitungen
bestehenden Laufzeitglieder zu einer einzigen Verzögerungsleitung mit entsprechenden
Anzapfungen zusammenzufassen bzw. die Laufzeitglieder zur Kompensation der Phasenverschiebungen
der Sekundärsignale durch einen magnetischen Speicher zu ersetzen, von dem alle
eingespeicherten Sekundärsignale nach verschieden langen Laufzeiten (vom Aufnahmekopf
bis zum Wiedergabekopf, hervorgerufen durch eine entsprechende Formgebung des Wiedergabekopfes)
wieder abgenommen werden.
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Um den Aufwand, den die Ausmusterung durch Taktgeneratoren erfordert,
zu vermeiden, ist es bereits bekannt, aufeinanderfolgende Signale gleichen Nachrichteninhaltes
entsprechend einem Fennsehraster
zeilenweise untereinander auf den Schirm einer Braunschen
Röhre aufzuzeichnen, das Raster durch eine Blende bis auf einen diagonal verlaufenden
Schlitz abzublenden und nur die durch den Schlitz sichtbaren Bildpunkte auszuwerten.
Das Nutz-Stör-Verhältnis ist auch hier noch schlecht, da nur geringe Teile jeder
Signalperiode ausgenutzt werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine besonders einfache,
von einem üblichen umlaufenden Trommelspeicher Gebrauch machende Anordnung zur Durchführung
der Ausmusterung bei der Frequenzbandkompression von in periodischer Folge auftretenden,
mit Redundanz behafteten Radarsignalen anzugeben und dabei noch das Nutz-Stör-Verhältnis
durch additive Zusammenfassung zeitlich aufeinanderfolgend gespeicherter gleicher
Signalteile zu verbessern. Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die
Frequenzbandkompression unter Verwendung eines umlaufenden Trommelspeichers erfolgt,
dessen magnetisierbare Schicht in Form von mehreren parallelen, schraubenlinienförmig
verlaufenden Speicherspuren am Trommelumfang aufgebracht ist, daß je ein die ganze
Breite des Trommelspeichers einnehmender Aufnahme- und Wiedergabekopf vorgesehen
ist, wobei der Aufnahmekopf parallel zur Drehachse des Trommelspeichers angeordnet
ist und jeweils nur eine Speicherspur punktweise beaufschlagt, und der Wiedergabekopf
auf einer Seite am Umfang des Trommelspeichers mit dem Aufnahmekopf zusammenfallend
den Trommelspeicher schraubenlinienförmig umgibt und gleichzeitig mehrere Speicherspuren
punktweise
abtastet, daß ferner die Speicherspuren eine solche Neigung gegenüber der Achse
und einen solchen Abstand voneinander haben, daß die Speicherung durch den Aufnahmekopf
am Ende einer Speicherspur lückenlos am Anfang der in Drehrichtung des Trommelspeichers
nächstfolgenden Speicherspur fortgeführt wird, und zwar derart, daß durch den in
seiner ganzen Breite mit den vom Signalempfänger erhaltenen Primärsignalen beadschla-gten
Aufnahmekopf die Impulsfolge jeder Signalperiode kontinuierlich in Einzelelemente
aufgelöst und in einem Zeitraum, der um einen geringen Betrag kleiner ist, als zur
Uberstreichung einer ganzen Speicherspur erforderlich ist, in aufeinanderfolgenden
Speicherspuren gespeichert wird, und der Wiedergabekopf alle zeitlich aufeinanderfolgend
gespeicherten gleichen Signalteile ohne Phasenverschiebung zu einem Ausgangssignal
addiert.
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Ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung zur Frequenzbandkompression
gemäß der Erfindung ist in den Fig. 1 und 2 dargestellt.
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Fig. 1 zeigt die Speichertrommel mit Aufnahme-und Wiedergabekopf,
Fig. 2 die Abwicklung der Speichertrommel, auf der die Verteilung der Speicherschicht
und die Anordnung des Aufnahme- und Wiedergabekopfes deutlich zu erkennen sind.
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Die Trommel 1 ist um die Achse 2 drehbar gelagert und wird durch
einen nicht dargestellten Antrieb in gleichförmige Umdrehung versetzt. Auf dem Trommelmantel
ist die speicherfähige Schicht in schmalen, zueinander parallel verlaufenden Streifen
7 schraubenlinienförmig angeordnet. Der Aufnahmekopf 3 liegt parallel zur Trommelachse
2, der Wiedergabekopf 4 ist schraubenlinienförmig um die Trommel 1 geschlungen.
Beide Köpfe 3 und 4 überstreichen die ganze Breite der Trommel und sind an einem
Ende miteinander verbunden.
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Im Gegensatz zu der obenerwähnten, anderweit vorgeschlagenen Anordnung,
bei der mit einer größeren Anzahl von Austastimpulsen aus jeder Signalperiode eine
entsprechende Anzahl von Einzelwerten ausgetastet und gleiche Nachrichtenteile nach
Kompensation ihrer Phasenverschiebung durch Laufzeitglieder zu einem komprimierten
Ausgangssignal addiert werden, wird mit dieser Anordnung eine kontinuierliche AufIösung
und Speicherung aller Signalteile erreicht, indem der Aufnahmekopf 3 die Speicherspuren
7 nacheinander Punkt für Punkt mit dem jeweils an der Klemme 5 des Aufnahmekopfes
zugeführten Primärsignal S, (t) beaufschlagt. Jede Spur wird vom Aufnahmekopf in
einem Zeitraum überstrichen, der um einen kleinen Betrag größer als die Signalperiodendauer
ist. Dadurch ergibt sich, daß die gleichen Signalteile gleicher Signalperioden in
den parallel verlaufenden Spuren um einen konstanten Betrag gegeneinander versetzt
sind. Der Wiedergabekopf 4, der mehrere Spuren 7 gleichzeitig schneidet, bildet
mit diesen einen solchen Winkel, daß in jedem Zeitpunkt nur die Stellen der Speicherschicht
abgetastet werden, die gleiche Signalteile gespeichert haben. An der Ausgangsklemme
6 wird die im Frequenzband komprimierte Nachricht S2.' (t) abgenommen.
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Analog der erwähnten, anderweit vorgeschlagenen, mit mehreren Austastimpulsfolgen
arbeitenden Anordnung, deren Wirkungsweise in der Fig. 3 in einer Zeitdarstellung
angedeutet ist, ergeben sich folgende
Werte für die Bemessung des Trommelspeichers.
Das Primärsignal S, (t) mit der Periode T, wird durch eine erste Folge von Austastimpulsen
g (t) mit der Periode, (obere Reihe der Pfeile) und außerdem durch eine Anzahl weiterer
Folgen von Austastimpulsen g(t+A), g(t+2A) ... g(t+(m-1)J) der gleichen Periode
abgetastet. Die Austastimpulsfolgen sind also jeweils um einen BetragS gegeneinander
phasenverschoben. Jede der Impulsfolgen der Periode T3 tastet aus den Primärsignalen
Sekundärsignale mit der vergrößerten Periode T2 aus. In der Fig. 3 sind diese Sekundärsignale
mit S2 (t), S2(tT), S2 (t- 2 ... s2 (t- (m- 1) r) bezeichnet, die gegeneinander
eine Phasenverschiebung von T haben. Die phasenrichtige Addition dieser mSignale
ergibt das komprimierte Ausgangssignal s2'(t).
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Aus der Fig. 3 ergibt sich m A = T8 und r ='T2-Die Phasenverschiebung
zwischen dem ersten und letzten Austastimpuls beträgt demnach (m-1) A = und die
Phasenverschiebung des ersten Sekundärsignals gegenüber dem m-ten Sekundärsignal
ist (m-1) z= T2-T.
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Werden diese Verhältnisse auf den Trommelspeicher übertragen, so
ergibt sich für den Abstand der Parallelspuren am Trommelumfang T3a und für den
größten Abstand des Aufnahmekopfes vom Wiedergabekopf der Wert T2 - r, da die beiden
Köpfe an einer Seite zusammenfallen und einen bestimmten Winkel miteinander bilden.