DE1267730B - Verfahren und Vorrichtung zur Verbesserung des Aufloesungsvermoegens von Impuls-Rueckstrahl-Ortungsgeraeten - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Verbesserung des Aufloesungsvermoegens von Impuls-Rueckstrahl-OrtungsgeraetenInfo
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. CL:
GOIs
Deutsche KL: 21 a4-48/61
Nummer: 1 267 730
Aktenzeichen: P 12 67 730.4-35
Anmeldetag: 26. September 1963
Auslegetag: 9. Mai 1968
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung des Auflösungsvermögens der Empfänger von
Impuls - Rückstrahl - Ortungsgeräten, bei dem das Videosignal in Anteile verschiedener Amplitude aufgespalten
und mindestens ein Anteil des Videosignals um eine Zeitspanne verzögert wird, die geringer
ist als seine Signaldauer, und danach mit einem Anteil des Videosignals linear derart kombiniert
wird, daß eine Signalspitze entsteht, deren Dauer geringer ist als die Dauer des empfangenen Signals,
sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Es ist bekannt, die Länge eines Rechteckimpulses dadurch zu vermindern, daß ihm ein gleicher Impuls
entgegengesetzter Polarität hinzuaddiert wird, der gegenüber dem ersten Impuls um eine Zeitspanne
verzögert ist, die der Zeitdauer des gewünschten verkürzten Impulses gleich ist. Es entstehen auf
diese Weise zu Beginn des ersten Impulses und am Ende des zweiten Impulses zwei kurze Impulse entgegengesetzter
Polarität, von denen der eine Impuls, beispielsweise mit Hilfe einer Diode, unterdrückt
wird. Das bekannte Verfahren ermöglicht zwar die Verkürzung eines Impulses und damit in gewissen
Grenzen auch die Verbesserung des Auflösungs-Vermögens, jedoch ist die Impulsverkürzung nicht
mit einer Vergrößerung der Impulsamplitude verbunden. Außerdem ist von Nachteil, daß ein negativer
Impulsanteil entsteht, der sich mit einem positiven Signalimpuls decken könnte, so daß der positive
Signalimpuls gelöscht werden würde. Hierin liegen wesentliche Nachteile des bekannten Verfahrens.
Es ist weiterhin eine Vorrichtung bekannt, die es ermöglicht, Impulse langer und Impulse kurzer
Dauer voneinander zu trennen. Dies wird dadurch erzielt, daß die Impulse durch eine Laufzeitkette
geleitet werden, die beschwerte Abgriffe aufweist. Der Zweck dieser bekannten Anordnung besteht
jedoch darin, eine Auslösung von Schaltvorgängen durch Störimpulse kurzer Dauer zu verhindern, die
normalerweise von Impulsen längerer Dauer ausgelöst werden. Zur Kompression der Videosignale von
Ortungsgeräten ist diese bekannte Vorrichtung nicht bestimmt und nicht geeignet.
Es sind weiterhin Korrelalionsverfahren bekannt, die es ermöglichen, die Amplitude eines Nutzsignals
zu erhöhen und dadurch das Signal-Rausch-Verhältnis zu verbessern. Diese bekannten Verfahren
erhöhen jedoch nicht das Auflösungsvermögen, also die Fähigkeit, zwei einander dicht benachbarte Signale
deutlich voneinander zu trennen.
Weitere bekannte Vorrichtungen zur Verbesserung Verfahren und Vorrichtung zur Verbesserung
des Auflösungsvermögens
von Impuls-Rückstrahl-Ortungsgeräten
Anmelder:
Raytheon Company, Lexington, Mass. (V. St. A.)
Vertreter:
Dr. E. Lichtenstein
und G. Janssen, Rechtsanwälte,
7000 Stuttgart, Werastr. 24
Als Erfinder benannt:
Herbert L. Groginsky, Sudbury, Mass. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 1. Oktober 1962 (227 273)
der Ausgangssignale der Empfänger von Impuls-Rückstrahl-Ortungsgeräten
weisen Elemente auf, die als angepaßte Filter bezeichnet werden und durch die das Verhältnis der Spitzenwerte des Ausgangssignals
zum Rauschpegel verbessert wird. Bei einem angepaßten Filter nimmt die Belastungsfunktion,
d. h. der Wert der an die Abgriffe von Verzögerungsleitungen angeschlossenen Widerstandselementen, die
Form des rückwärts durch das Filter laufenden, empfangenen Signals an. Definitionsgemäß muß dann
ein angepaßtes Filter mindestens eine Gesamtlaufzeit haben, die der Impulsbreite gleich ist. Obwohl die
Technik der angepaßten Filter zu einem maximalen Rauschabstand führt, ist die resultierende Signalbreite
des Systems von der Breite des Ausgangsimpulses des Empfangsgerätes bestimmt. So wäre beispielsweise
im Fall eines rechteckigen Ausgangsimpulses des Empfangsgerätes der resultierende Ausgang angepaßter
Filter eine abgestufte, dreieckige, impulsförmige Funktion. Eine solche Impulsform ist nicht
dazu geeignet, das Auflösungsvermögen ideal zu verbessern, weil ein Dreieckimpuls nicht eine sich
deutlich abhebende Impulsspitze hat. Außerdem arbeiten diese Vorrichtungen im Hoch- bzw. Zwischenfrequenzteil
des Empfängers, was nicht immer ein Vorteil gegenüber solchen ist, die im Videoteil arbeiten.
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Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die
es ermöglichen, einen beliebig kurzen Spitzenimpuls zu liefern, der nur von relativ niedrigen Seitenzipfeln
begleitet wird, so daß außer der Verkürzung des Impulses, und zwar des Videoimpulses, eine Impulsüberhöhung
erzielt wird, die zu deutlich erkennbaren Signalen kurzer Dauer, also zugleich zu einem
wesentlich verbesserten Auflösungsvermögen, führt.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß aus dem Videosignal JV Signale ebensolcher
Dauer, jedoch mit verschiedenen Bewertungsfaktoren /i„| und gegebenenfalls auch verschiedener Polarität
versehen, gebildet und um Null bis N — 1 ganze Vielfache der Zeitspanne T, die gleich dem M-ten Teil
der Videoimpulsdauer ist, wobei M eine ganze Zahl ist, verzögert werden, daß dann bei der linearen
Kombination dieser Signale zu einem Ausgangssignal V, das P = M + N — 1 je im Zeitintervall T aufeinanderfolgende
Anteile der Amplitude Finde zu einem gegebenen, zeitlich begrenzten Eingangssignal x(f), das dem Ausgangssignal des
Empfangsgerätes entspricht und zur Zeit t = 0 beginnt, einen physikalisch realisierbaren linearen Operator
/1 (f), der dem Verzögerungsnetzwerk entspricht, mit der Eigenschaft, daß sein Ausgangssignal
y(t) = J/l(r).Y(f-r)dr
yP = Σ K χ»,
H = I
aufweist, wobei X111 die Amplitude des »Men der
M Teile des Videosignals und gleich 0 für m ^ 0 und m >
M ist, die Bewertungsfaktoren /i„ und ihre Polaritäten so bestimmt werden, daß ein Anteil
Vpo des Ausgangssignals, vorzugsweise νΛί+.ν. ein
Maximum annimmt, während die Absolutwerte aller anderen yp kleiner als oder höchstens gleich einem
Einheitswert sind.
Durch die Erfindung wird der besondere Vorteil erzielt, daß die verbesserte Auflösung des empfangenen
Impulses oder Echos ohne die Notwendigkeit erreicht wird, den gesendeten Impuls in spezieller
Weise zu kodieren, wie beispielsweise durch eine Frequenzmodulation. Dies macht es möglich, von
der Erfindung Gebrauch machende Vorrichtungen bereits existierenden, üblichen Radar- oder Horchgeräten
hinzuzufügen, um ihr Auflösungsvermögen zu verbessern, ohne daß eine wesentliche Änderung
des Sendeteiles solcher Geräte erforderlich wäre.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens könnte in an sich bekannter
Weise eine Einrichtung zur zeitlichen Verzögerung der Videosignale aufweisen, die mit N Abgriffen
versehen ist, die einen zeitlichen Abstand T voneinander haben und durch Impedanzen belastet sind,
die den an den Abgriffen abgenommenen Signalanteilen die Amplitude |/i„| geben, und bei dem
mindestens zwischen eine dieser Impedanzen und einer an die Abgriffe angeschlossenen Summierschaltung
ein Glied zur Vorzeichenumkehr eingeschaltet ist.
Bevor zur Beschreibung eines speziellen Ausrührungsbeispieles der Erfindung übergegangen wird,
mag es von Nutzen sein, an dieser Stelle auch auf die mathematischen Grundlagen hinzuweisen, auf
denen die Auswahl einer geeigneten Filter- oder Verzögerungsleitungsanordnung für die Verbesserung
der Auflösung beruht.
Das allgemeine Problem, die optimale Belastung eines Abgriffes bzw. die Polarität und das Amplitudenverhältnis
des an einem Abgriff abgenommenen Signals zu bestimmen, um eine Verbesserung des
Auflösungsvermögens eines Empfangsgerätes zu erzielen, stellt sich mathematisch wie folgt:
in einem kleinen Zeitintervall 11 — t() \
< I ein Maximum annimmt, unter der Bedingung, daß alle Werte von y{t) außerhalb des genannten Intervalls kleiner
oder gleich einem Einheitswert sind, also
IvU)I < 1 für |r-r„|> 1. Hierbei ist:
I die gewünschte Breite des Ausgangsimpulses. t die reelle Zeit,
τ eine Hilfsvariable,
y(t) das Ausgangssignal des Filters. /j(t) die Impulsübertragungsfunktion des Filters, χ U) das Eingangssignal des Filters und I I das Symbol dafür, daß nur die absoluten Beträge der darin eingeschlossenen Größen in Betracht gezogen werden.
τ eine Hilfsvariable,
y(t) das Ausgangssignal des Filters. /j(t) die Impulsübertragungsfunktion des Filters, χ U) das Eingangssignal des Filters und I I das Symbol dafür, daß nur die absoluten Beträge der darin eingeschlossenen Größen in Betracht gezogen werden.
Eine weitere Begrenzung des Problems auf ausgewählte Werte der obigen Größen y[t). h U) und
χ U). i" dem nur Ausgangssignale in ausgewählten
Intervallen betrachtet werden, die in Beziehung zu der begrenzten Bandbreite des Gesamtsystems stehen,
um große Abweichungen von mit vorbestimmten Bedingungen im Intervall zwischen den ausgewählten
Punkten zu erhalten, gestattet es, die obigen Eingangswerte χ U) durch die endliche Folge von Wertpunkten
zu ersetzen:
χ =
(1)
.V(O)
X(T)
χ [(.U-I)T]
In obiger Gleichung ist X1 der Wert von χ U) am
ersten ausgewählten Punkt; xw ist der Wert von χ
am A/-ten ausgewählten Punkt; T ist das Intervall zwischen den ausgewählten Punkten; Λ/ ist die
Gesamtzahl der ausgewählten Punkte und das Symbol [ ] bezeichnet die Matrix der sich darin befindlichen
Größen.
Weiterhin kann der lineare Operator, der durch das Verzögerungsnetzfeld dargestellt wird, in gleicher
Weise als eine endliche Folge einzelner Größen dargestellt werden, nämlich:
/1 =
/KO)
/MT)
h [(N-I)T]
(2)
Darin ist /I1 der Bewertungsfaktor oder Belastungskoeffizient des ersten Abgriffes; /iv der Belastungs-
koeffizient des N-len Abgriffes, und N ist die Gesamtzahl
der Abgriffe an der Verzögerungsleitung.
Daraus ergibt sich für das Ausgangssignal des Verzögerungsnetzwerkes:
— Σ lhxn-k+i
(3)
mit Xj = O für./
< O und j > m und j = n — k; y„ ist
das /j-te ausgewählte Ausgangssignal, und hk. ist der
Belastungswert des k-lcn Abgriffes.
Nach obigem gibt es mindestens M + N — \ Ausgangssignale,
die verschieden von O sind. Wenn die Verzögerungszeit i„ bzw. der Punkt, an dem der
Spitzenwert des Ausgangssignals erscheinen soll, so gewählt wird, daß er in die Mitte der Verzögerungsleitung
fällt, kann die Gleichung (3) vereinfacht werden. Wird /„ = τ T gesetzt und ρ = \NA die größte
ganze Zahl, die kleiner oder höchstens gleich ?t ist und wird endlich Y1, vom Vektor ausgeschlossen,
so kann ν wie folut beschrieben werden:
scheidet sich von dem klassischen Problem nur dadurch, daß h nicht immer ein positiver Vektor zu sein
braucht.
Die Gesamtheit der linearen Ungleichungen in Gleichung (6) kann als ein Satz von 2{M + N — 2)
Gleichungen mit k = 2 M + 3 N - 4 Variablen /ι, ...hk
geschrieben werden, von denen mindestens 2(A/ +/V — 2) Variable positiv sein müssen. Dies
führt zwangläufig zu dem Satz folgender Beziehungen:
mit
Γ =
Vw- ν 1
Das Problem stellt sich dann wie folgt: Finde /; derarl. daß
(4)
= max
mit der Bedingung, daß
V zzz
-\ 1
= xh < 11
(6)
wobei
Λ* ~
| V1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| X2 | V1 | X1 | ] | A" if |
| x\ | .Yi | X | ||
| ()' | [ | 0 | ||
| 0 | 0 | |||
Ah = r
.Y / O
0 1 1
1 0
(10)
Λ/ + Λ' - 2
A/ + /V - 2
und
/1 =
/'ν
l'l I W · V 21
(111
und
Γ =
A/ + X - 2
(12)
A/ + .V - 2
(7)
U =
(8)
Das nun gestellte Problem ist demjenigen einer linearen Programmierung sehr ähnlich. Es unter-Dieses
Problem kann leicht durch eine Ausdehnung von D a η t ζ i g s bekannter Simplexmethode gelöst
werden. Die Ergebnisse der Anwendung der ausgedehnten Simplextechnik zur Lösung des obigen
Problems für ein Ausgangssignal des Empfangsgerätes in Form eines Rechteckimpulses sind in den
folgenden Tafeln I bis V zusammengestellt, in denen I die gewünschte Breite des Ausgangsimpulses,
»Hash-Verhältnis« das Verhältnis des Spitzenwertes zu Nebenwerten des Ausgangssignals des Filters, RI
die Verbesserung des Auflösungsvermögens, d. h. das Verhältnis der Breite des Eingangsimpulses zur
Breite des Ausgangsimpulses ist und jede Reihe von Punkten (...) Ä/ - 2 Nullstellen darstellt.
Verbesserung der Auflösung
| Gewünschtes Hash-Verhiiltnis ; I mpulsübcrhöhimg) |
Länge der Verzögerungsleitung ( D |
RI | Bewertungsfakloren für die Abgrifft | 1 1 | 1 0 1 | 10 0 1 | 10 0 0 1 | 1... 1*) | -1 | 1 | 0 1 |
| (RI + 2) | Tafel I (RI = 2) | -12 2-1 | -12 0 2-1 | -12 0 0 2-1 | -12 0 0 0 2-1 | -1 2... 2 -1 | _2 | ||||
| 2 | 2 | (3RD | 1 -2 3 3 -2 1 | 1-2212-21 | 10 0-23003-20 | 10-220102-2 | 1... -2 3... 3 -2. | ||||
| 4 | 4 | (3 RI + 2) | -12-344-32 | 10-2303-20 | -12 0 0-34004-30 | 10 0 0-230003-2 | -1 2... -3 4... 4 -3. | ||||
| 6 | 6 | (5RI) | 1 -23-455 -4 3 | -12 0-3404-30 | 10 0-2300-45005-40 | -12000-3 40004-3 | 1... -2 3... -4 5... 5 -4. | ||||
| 8 | 8 | (5 RI + 2) | Tafel II (RI = 3) | 1 -2 2 1 -4414-41 | Tafel IV (RI = 5) | 10 0 0-23000-450005-4 | -1 2... -3 4... -5 6... 6 -5. | ||||
| 10 | 10 | (7RI) | 10-230-4 5 05-40 | Tafel V | 1... -2 3... -4 5... -6 7... 7 -6. | 1 | 1 | 1 | |||
| Tafel III (RI = 4) | 2 _ | 2 1 | 2 0 0 0 1 | ||||||||
| 2 | 3 | 2 _ | 2 0 1 | ||||||||
| 4 | 5 | 3 - | |||||||||
| 5 | 7 | ||||||||||
| 6 | 9 | ||||||||||
| 8 | 11 | ||||||||||
| 9 | 13 | 0 1 | -1 | 1 | |||||||
| 10 | 15 | 0 2 | -2 0 | 2 -1 | |||||||
| 0 3 | 3 -2...1 | ||||||||||
| 2 | 4 | ||||||||||
| 4 | 6 | ||||||||||
| 6 | 12 | ||||||||||
| 8 | 14 | 0 1 | 0 1 | ||||||||
| 10 | 20 | 0 0 | 0 2- | ||||||||
| 0 0 | 0 3- | ||||||||||
| 2 | 5 | 0 0 | |||||||||
| 4 | 7 | ||||||||||
| 5 | 11 | ||||||||||
| 6 | 15 | ||||||||||
| 8 | 17 | . 1 | -1 | ||||||||
| IO | 25 | 2 | — 2. | ||||||||
| . 3 | -3... | ||||||||||
| 2 | . 4 | -4... | |||||||||
| 4 | . 5 | ||||||||||
| 6 | |||||||||||
| 8 | |||||||||||
| 10 | |||||||||||
| 12 | |||||||||||
| 14 | |||||||||||
*) Jede Punktreihe stellt RI - 2 Nullstellen dar.
Die Erfindung sowie der Gebrauch der Tafeln und ihre Bedeutung wird im folgenden an Hand
der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele und Diagramme näher beschrieben und
erläutert. Der Zeichnung sowie der folgenden Beschreibung sind auch weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen
der Erfindung zu entnehmen. Es zeigt
F i g. 1 das Prinzipschaltbild einer Vorrichtung zur Verbesserung des Auflösungsvermögens nach der
Erfindung,
F ig. 2 und 3 Diagramme zur Erläuterung der Wirkungsweise der Vorrichtung nach Fi g. 1,
F ig. 4 das Blockschaltbild einer Anlage, bei der eine Vorrichtung nach der Erfindung Verwendung
findet,
F i g. 5 ein spezielles Ausführungsbeispiel der Erfindung zur Erläuterung der Bedeutung der Tafel V
und
F ig. 6 ein Diagramm zur Erläuterung des Ausfiihrungsbeispiels
nach F ig. 5.
Zunächst sei auf Fig. 1 verwiesen, welche ein
Ausführungsbeispiel der Erfindung in teilweise schemalischer
Form zeigt, das nun unter Zuhilfenahme des zugehörigen Zeitdiagramms nach F i g. 2 erläutert
werden soll. Bei dem Ausführungsbeispiel 5 nach Fig. 1 hat das lineare Empfangsgerät 10,
welches beispielsweise der Empfänger einer Radar-, Horch- oder anderen Ortungsgerätes sein kann,
ein impulsförmiges Ausgangssignal, beispielsweise einen Rechteckimpuls, wie ihn die Kurve α der ,0
F ig. 2 darstellt. Der Rechteckimpuls α beginnt zu einer Zeit ?„ und endet zur Zeit J2.
Es sei an dieser Stelle betont, daß nicht nur ein Rechteckimpuls, sondern auch ähnliche Wellenformen,
wie beispielsweise eine -'- -_-' - -Funktion oder ex- '5
poncntielle Wellenformen, als Ausgangssignal des
Empfangsgerätes brauchbar sind und die Funktion χ (r) jeder speziellen Wellenform in die obengenannte
Gleichung (5) eingesetzt werden kann, die dann für die Werte /1 mit Hilfe der Simplexmethode von
D a η t ζ i g aufgelöst wird, wie es für den Rechteckimpuls geschehen ist, für den die Lösungen in den
Tafeln I bis V zusammengestellt sind.
Das Ausgangssignal des Empfangsgerätes 10 gemaß der Kurve α kann beispielsweise der Hüllkurve
eines Echoimpulses entsprechen, der von einem speziellen Radarziel reflektiert wurde. Dieses Signal
wird dem Eingang 14 einer Verzögerungsleitung 12 zugeführt, die hier als Laufzeitkette mit einer größeren
Anzahl von in Serie hintereinandergeschalteten Induktivitäten und parallelgeschalteten Kapazitäten,
welche die einzelnen Glieder der Laufzeitkette bilden, ausgebildet ist. Längs der Verzögerungsleitung 12
sind in gleichen Abständen Abgriffe 16, 18, 20, 22, 24 und 26 angeordnet, um Teile des die Verzögerungsleitung
durchlaufenden Signals mit zunehmender zeitlicher Verzögerung abzuzweigen. Am Ende der
Verzögerungsleitung ist ein angepaßter Abschlußwiderstand 28 vorgesehen, um unerwünschte Refiexionen
des Eingangssignals zu vermeiden. Das Amplitudenverhältnis der abgezweigten Signalteile
wird durch die entsprechenden Belastungswerte bestimmt, im Fall des dargestellten Ausführungsbeispieles
durch die Werte der Abgriffwiderstände 30, 32, 34, 36, 38 und 40. Wie ersichtlich, sind die Abgriffwiderstände
30, 34, 36 und 40 über einen gemeinsamen Widerstand 31 an Masse angelegt. In gleicher Weise
liegen die Widerstände 32 und 38 über dem gemeinsamen Widerstand 29 an Masse. Von den Verbindungspunkten
33 und 35 der gemeinsamen Widerstände 31 und 29 mit ihren entsprechenden Abgriffwiderständen
ist eine Verbindung zu einem Phasenumkehrglied 42 bzw. direkt zu einem Summenkreis 46
hergestellt. Die Kombination der gemeinsamen Widerstände 31 und 29 mit ihren zugehörigen Abgriffwiderständen
bilden Spannungsteiler, mit deren Hilfe in zunehmendem Maße verzögerte Teile des Eingangssignals von der Verzögerungsleitung abgezweigt werden
können, deren Amplituden in einem Verhältnis zueinander stehen, das dem vorbestimmten Belastungsschema entspricht. Die Polarität des von der Verbindungsstelle
35 herrührenden, verzögerten Signals wird dadurch umgekehrt, daß diese Verbindungsslelle
mit einem Phasenumkehrglied gekoppelt ist. Dieses Phasenumkehrglied 42 kehrt die Phasen der ihm zugeführten
Signale um, bevor alle verzögerten Signale in dem Summenkreis 46 überlagert werden. Auf diese
Weise werden beispielsweise alle in der Leitung 44 vorhandenen Signale linear von den Signalen in der
Leitung 43 abgezogen, wenn sie in dem Summenkreis 46 überlagert werden. Das Gesamtergebnis der
überlagerung der verzögerten Signale mit verschiedenem Amplitudenverhältnis und verschiedenen Polaritäten
wird durch den Ausdruck »Belastung« der Verzögerungsleitung bezeichnet.
Das resultierende Signal, das durch die überlagerung
der verschiedenen verzögerten und belasteten Signale im Summenkreis 46 erzeugt worden
ist, wird einem geeigneten Gerät 47 zur Auswertung zugeführt, das im Fall eines Radargerätes
die wohlbekannten Videoverstärkerstufen und ein Sichtgerät mit Kathodenstrahlröhre umfassen
kann.
Zur näheren Erläuterung des besonderen, in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispieles wurde ein Rechteckimpuls
mit idealisierter Form ausgewählt, wie ihn die Kurve α der F i g. 2 darstellt. Es sei angenommen,
daß ein »Hash-Verhältnis« von 6:1 und eine
Verbesserung der Auflösung (RI) von 2:1 angestrebt
wird. In Übereinstimmung mit der Erfindung gibt die Zeile 3 von Tafel I der obengenannten Tafeln
die optimalen Belastungswerte an, die dem Abgriff zuzuordnen sind, und die minimale Länge der Verzögerungsleitung,
die zum Erzielen der gewünschten Resultate benötigt wird. Demnach sind die entsprechenden
Belastungswerte der Widerstandselemente 30, 32, 34, 36, 38 und 40 so auszuwählen, daß
die Spannungen der einzelnen Abgriffe, gemessen an den Verbindungsstellen 33 und 35, sich wie
1:2:3:3:2:1 verhalten, wenn das Signal nach Kurve a die Verzögerungsleitung durchläuft. Unter der Annahme,
daß das Ausgangssignal des Empfangsgerätes 10 2 Mikrosekunden breit ist, muß das Ausgangssignal
der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf eine Breite von 1 Mikrosekunde reduziert werden,
wenn eine Verbesserung der Auflösung im Verhältnis 2: 1 erreicht werden soll. Die Verzögerung I
bzw. das Zeitintervall zwischen f0, ilt t2 usw. der
F i g. 2 ist dann gleich einer Mikrosekunde zu machen. Die Gesamtlänge der Verzögerungsleitung muß dann
6.1 bzw. 6 Mikrosekunden entsprechen, wie es in Tafel I angegeben ist.
Die einzelnen Wellenformen, die an jedem Abgriff auftreten, wenn das Signal a die Verzögerungsleitung
12 durchläuft, sind in idealisierter Weise durch die Kurven b bis g in F i g. 2 dargestellt. So ist das
durch die Kurve b dargestellte Signal, das am ersten Abgriff 16 abgenommen ist, gegenüber dem unverzögerten,
ursprünglichen Signal α um I oder eine Mikrosekunde verzögert. Die Amplitude dieses Signals
beträgt die Hälfte der Amplitude des Signals c und ein Drittel der Amplitude des Signals d, in Übereinstimmung
mit den Belastungswerten, die in Tafel I angegeben sind. Dies wird physikalisch dadurch
realisiert, daß der Wert des Widerstandselementes 30 genügend hoch gemacht wird, daß die Spannung, die
am Punkt 33 abgegriffen wird, wenn der Impuls a den Abgriff 16 passiert, nur halb so groß ist wie die
Spannung, die an dem Punkt 35 auftritt, wenn der Impuls α den Abgriff 18 passiert, und gleich einem
Drittel der Spannung, die an den Abgriffen 20 und 22 abgezweigt wird. Wenn die gemeinsamen Widerstände
31 und 29 einen genügend kleinen Wert haben, sind die Werte der Widerstände 30, 32, 34, 36, 38
und 40 den Belastungswerten für die Abgriffe, wie sie
809 548 151
Il
in den obengenannten Tafeln I bis V angegeben sind, etwa umgekehrt proportional.
Die Kurve h stellt die Signale von den Abgriffen 18
und 24 dar, nachdem sie das in bekannter Weise ausgebildete Phasenumkehrglied 42 durchlaufen haben
und ihre Phase umgekehrt worden ist.
Die Signale b, d, e, y und /i werden linear addiert
in dem Summenkreis 46, um das Summensignal k zu bilden. Wie ersichtlich, hat das Signal Ä: einen
Spitzenwert zwischen f4 und i5, der sechsmal so hoch
ist wie der nächsthöchste Spitzenwert zwischen den Zeiten f, und r4. Das auf diese Weise erreichte »Hash-Verhältnis«
ist dann definitionsgemäß 6:1. Weiterhin hat das resultierende Signal k eine Impulsbreite im
Bereich des Spitzenwertes f4 — r5, die dem Wert I
gleich ist und halb so breit wie das Eingangssignal. Daraus ergibt sich, daß die angestrebte Verbesserung
der Auflösung um 2:1 in Übereinstimmung mit der Erfindung erreicht worden ist.
Durch Verlängerung der Verzögerungsleitung bzw. Anwendung weiterer Verzögerungsleitungen und eine
Belastung der Abgriffe, wie sie in Tafel I angegeben ist, kann das »Hash-Verhältnis« weiter verbessert
werden. Andererseits kann es wünschenswert sein, eine Verbesserung des Auflösungsvermögens um mehr
als 2 : 1 zu erreichen. Es würde dann erforderlich sein, beispielsweise die Belastungswerte der Tafel II für
eine Verbesserung im Verhältnis 3 : 1 oder die Tafel IV für eine Verbesserung um 4: 1 zu benutzen.
Es wäre auch möglich, die Belastung der verschiedenen
abgezweigten Impulse, die durch die Kurven /) bis y dargestellt sind, mit Hilfe eines Phasenschiebers
zu erzielen, der beispielsweise in das Verzögerungsnetzwerk eingebaut oder mit jedem der
Abgriffe gekoppelt sein könnte. In einem solchen Phasenschieber könnte die Phase der abgezweigten
Impulse mit einem Referenzsignal verglichen und dann die Phase eines jeden abgezweigten Impulses
in Übereinstimmung mit der vorbestimmten Belastung so verschoben werden, daß abgezweigte
Signale entstehen, die im wesentlichen den in den Kurven b bis g dargestellten gleich sind, mit der
Ausnahme, daß die für die Kurven c und /' erforderliche Umkehrung der Polarität bereits in dem Phasenschieber
erfolgen könnte, ohne daß es notwendig wäre, eine weitere Umkehrung der Polarität in dem
Phasenschieber 42 vorzunehmen.
Das Diagramm nach F i g. 3 veranschaulicht die Tatsache, daß die Anordnung nach F i g. 1 dazu
benutzt werden kann, zwei sich zeitlich überlappende Signale voneinander zu trennen, indem das Auflösungsvermögen
um einen Faktor verbessert wird, der größer ist als die Überlappung der Signale. Es
sei angenommen, daß die beiden Signale / und in nach F i g. 3, die beide eine Dauer von 6 Mikrosekunden
haben, sich während 2 Mikrosekunden überlappen. Das aus der Überlappung der Signale /
und hi, die sich der Einfachheit halber beide in Phase befinden sollen, resultierende Signal wird durch die
Kurve η veranschaulicht. Wird dieses resultierende Signal durch die Verzögerungsanordnung 12 nach
F i g. 1 geleitet, welche im wesentlichen unverändert geblieben ist, außer daß der Abstand zwischen den
Abgriffen jetzt 3 Mikrosekunden beträgt, so entstehen die sechs abgezweigten Signale, welche durch
die Kurven o, p, q, r, s und t nach F i g. 3 dargestellt
werden. Die Amplituden dieser Signale stehen in einem Verhältnis zueinander, welches durch die
Zahlen angegeben wird, die in die Kurven eingeschrieben sind. Die Zuführung der Signale />
und r zu dem Phasenumkehrglied 42 und die Summierung der verbleibenden Signale in dem Kreis 46 mit dem
Ausgang des Phasenumkehrgliedes resultiert in dem Summensignal, das durch die Kurve ii dargestellt
ist und das die beiden gewünschten Impulsspitzen enthält, die charakteristisch sind für die Anwesenheit
zweier Signale. Da die beiden Signale / und in sich ίο in verschiedener Weise in oder außer Phase befinden
können und auch Toleranzen der Bestandteile der Verzögerungsanordnungen in der Praxis zu gewissen
kleinen Fehlern führen können, wird das resultierende Signal sich etwa der Form der Kurve r annähern,
wenn die gleichen überlappten Signale sich mehrfach unter verschiedenen Phasenbedingungen wiederholen,
wie z. B., wenn sie auf dem Bildschirm einer Kathodenstrahlröhre mit großer Nachleuchtdauer betrachtet
werden, wobei negative Wellenbestandteile abgeschnitten worden sind, nachdem das Signal den
Summenkreis verlassen hatte. Wie bereits erwähnt, kann natürlich das Maß der Verbesserung des Auflösungsvermögens
und des gewünschten »Hash-Verhältnisses« durch eine geeignete, aus den Tafeln I bis V
ausgewählte Anordnung beschwerter Abgriffe erhöht werden.
Eine typische Anwendung der Anordnung nach Fig. 1 könnte darin bestehen, die Entfernungsauflösung
von Radargeräten, also die Unterscheidungsmöglichkeit zwischen nahe benachbarten Radarzielen
zu verbessern. Eine geeignete Anlage zur Erfüllung dieser Aufgabe ist in dem Blockdiagramm
nach F i g. 4 dargestellt.
Bei der Anlage nach F i g. 4 ist ein üblicher Radarsender 58 vorhanden, der ein Hochfrequenzsignal
mit der Frequenz Fn erzeugt, welches mit Hilfe
des Modulators 60 amplitudenmoduliert und iinpulsförmig
ausgesendet wird, das dann mit Hilfe der bekannten Sende-Empfangs-Weiche 56 einer Sendeantenne
54 zugeleitet wird. Das Echosignal, das von Objekten erzeugt wird, die sich im Weg des ausgesendeten
Signals befinden, wird von der Antenne 54 aufgenommen und mit Hilfe der genannten Sende-Empfangs-Weiche
56 einem Empfangsgerät, hier also dem Radarempfänger, zugeführt.
Der Radarempfänger umfaßt die Mischstufen 64 und 66 mit den Oszillatoren 62 und 68. Die erste
Mischstufe 64 setzt die ursprüngliche Hochfrequenz Fn des Echosignals in eine geeignete Zwischenfrequenz
F, um. indem die Hochfrequenz Fn mit der Frequenz F„ - F, des Oszillators 62 in bekannter Weise in
der Mischstufe 64 überlagert wird und die bei dem Mischprozeß auftretenden, unerwünschten Seitenbänder
ausgefiltert werden.
Zwischen den beiden Mischstufen 64 und 66 können nach Wunsch geeignete Verstärkerstufen eingeschaltet
sein. Die zweite Mischstufe 66 arbeitet tatsächlich als Phasendetektor. Das im Mischer erzeugte F,-Signal
wird im Mischer 66 mit einem F,-Signal überlagert.
das vom Oszillator 68 stammt. Da die beiden Signale die gleiche Frequenz haben, variiert die Amplitude
des Ausgangssignals in Abhängigkeit von der Phasendifferenz zwischen diesen beiden Signalen. Die Wellenform
bleibt dagegen proportional der Hüllkurve des Hochfrequenzsignals..
Der Ausgang des zweiten Mischers 66 wird dem Filter 70 zur Verbesserung des Auflösungsvermögens
zugeführt, der eine Verzögerungsleitung, geeignete
Beschwerungswiderstände, ein Phasenumkehrgliedund Summenkreise enthält, wie sie an Hand von F i g. 1
erläutert worden sind.
In der Praxis wird die besondere Größe der Verzögerungszeit des Filters und der Belastungen für die
Abgriffe wie folgt ermittelt: Zunächst wird das Radargerät ohne ein Filter zur Verbesserung des
Auflösungsvermögens in Gang gesetzt, um das Ausgangssignal des Empfangsteiles festzustellen. Zu diesem
Zweck wird die Antenne 54 auf ein besonderes, deutlieh
auszumachendes Ziel gerichtet und der Ausgang der zweiten Mischstufe 66 auf einer Kathodenstrahlröhre
abgebildet, um die Form des Ausgangssignals des Empfangsteiles festzustellen. Ist dieses Ausgangssignal
beispielsweise ein Rechteckimpuls mit einer Breite von 6 Mikrosekunden. wie ihn die Kurve 1
der F ig. 3 zeigt, wird eine Verbesserung der Auflösung um den Faktor 2: 1 erreicht, wenn die Beschwerung
der Abgriffe und die Länge der Verzögerungsleitung gewählt wird, wie sie in Verbindung
mit F ig. 3 beschrieben worden ist. also mit einer Gesamtlänge der Verzögerungsleitung von IS Mikrosekunden
und sechs aufeinanderfolgenden Abgriffen, die mit den Werten +1. —2. +3. +3. —2 und +1
beschwert sind.
Das Filter zur Verbesserung der Auflösung, bei dem die obengenannten Beschwerungswerte benutzt
werden, verbessert die Auflösung des Ausgangs des Mischers 66 um den Faktor 2 und ermöglicht eine
Unterscheidung zwischen nahe benachbarten Zielen. deren Überlappungsverhältnis geringer ist als 2: 1.
Das aufgelöste Ausgangssignal des Filters 70 kann dann an sich bekannten Videoverstärkern 72 zugeführt
werden, um das Signal in geeigneter Weise zu verstärken, bevor es auf dem Anzeigegerät 74 dargestellt
wird.
Bei dem Anzeigegerät 74 kann es sich um ein übliches Sichtgerät mit einer Kathodenstrahlröhre und .1-.
Ii- oder »/'/'/«-Anzeige handeln. Statt dessen könnte aber auch die Anzeige mit Hilfe einer Speicherröhre
oder anderen Anzeigeeinrichtungen erfolgen. Da der Ausgang des Filters 70 zur Verbesserung der Auflösung
ein bipolares Videosignal ist. können geeignete Begrenzer im Anschluß an das Filter 70 vorgesehen
werden, wenn eine bipolare Darstellung nicht gewünscht oder nicht benötigt wird. Eine Variationsmöglichkeit gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach
F ig. 4 könnte darin bestehen, daß das Filter 70 zur Verbesserung der Auflösung an den Ausgang
des eisten Mischers 64 angeschlossen wird, um die Auflösung des /',-Signals zu verbessern, wobei
die Verzögerungsanordnung im wesentlichen ebenso ausgebildet sein kann wie die entsprechende Anordnung
an dem Ausgang des zweiten Mischers 66 mit der Ausnahme, daß der Abstand zwischen den
Abgriffen kritischer ist als bei dem vorhergehenden, weil die Abstände zwischen den Abgriffen ganze
Vielfache der Wellenlänge bzw. Periode des Zwischenfrequenzsignals sein müßten.
Bei einer anderen Variante des Ausführungsbeispiels nach F ig. 4 wäre das Filter 64 zur Verbesserung
der Auflösung an den Ausgang der Sende-Empfangs-Weiche 56 angeschlossen, in welchem Fall die Verzögerungsleitung
imstande sein müßte, das Hochfrequenzsignal F0, das von Zielen im Weg des gesendeten
Signals reflektiert worden ist, linear zu verzögern.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Ausführungsbeispiels nach F ig. 4 zur Erzielung einer Festzielunlerdrückung
verlangt eine Phasenkohärenz zwischen dem Oszillator 68 und dem gesendeten Signal
/·'„. Eine solche Anordnung ist bekannt.
In einem solchen System wird die Vorrichtung 70 zur Verbesserung der Auflösung entweder nach dem
Phasendetektor oder nach dem Differenzkreis angeordnet. Im ersten Fall wird die Auflösung sowohl
der von bewegten Zielen als auch der von stationären Zielen herrührenden Signale verbessert. Im zweiten
Fall wird nur eine Verbesserung der Auflösung der von bewegten Zielen herrührenden Signale erreicht.
Um die Linearität des Systems zu wahren und eine überlagerung der Signale zu erhalten, muß der
vorhandene Begrenzer entfernt und überbrückt werden.
Die in F i g. 5 dargestellte Vorrichtung und das Diagramm nach F ig. 6 haben den Zweck, um im
einzelnen die Anwendung der obenerwähnten Tafel V näher zu erläutern und einige tatsächliche Werte
der Widerstände zur Beschwerung der Abgriffe anzugeben. Bei dem speziellen Ausführungsbeispiel
nach F ig. 5 sei angenommen, daß von dem Empfangsgerät 80 ein Rechteckimpuls von 2 Mikrosekunden
Dauer und beliebiger Amplitude geliefert werde. Es sei ferner angenommen, daß beispielsweise
eine Verbesserung des Auflösungsvermögens von 8: 1 und ein »Hash-Verhältnis« von K): 1 erzielt
werden soll. Aus der Tafel V kann entnommen werden, daß bei dem gewünschten »Hash-Verhältnis«
von 10 die Gesamtlänge der Verzögerungsleitung fünfmal so groß sein muß wie das Produkt aus der
Verbesserung des Auflösungsvermögens Rl und der gewünschten Breite I des Ausgangsimpulses. Bei
dem gewählten Ausführungsbeispiel ist die Gesamtlänge der Verzögerungsleitung dann 5 · 8 · 0.25 oder
10 Mikrosekunden.
Weiterhin ist es in Übereinstimmung mit dem Belastungsschema nach Tafel V erforderlich, daß
die einzelnen Abgriffe so belastet sind, daß sich das folgende Amplituden verhältnis ergibt:
1 0 0 0 0 0 0 2 3 0 0 0 0 0 0 4 5 0 0 0 0 0 0 5 4 0 0 0 0 0 0 3 2 0 0 0 0 0 0 1.
Wir sehen also, daß vierzig Abgriffe erforderlich sind, die einen gleichen Abstand von 0.25 Mikrosekunden
voneinander haben und die in Übereinstimmung mit der Formel von Tafel V bei diesem
Ausführungsbeispiel zu belasten sind.
Demgemäß ist die Verzögerungsanordnung 82 nach Fig. 5 aus vierzig in Serie geschalteten Verzögerungsnetzwerken
aufgebaut, wie sie an Hand der F i g. 1 beschrieben worden sind, die hier jedoch
nicht dargestellt sind, sondern lediglich durch die Darstellung der vierzig Abgriffe angedeutet sind, die
aus der Verzögerungsanordnung herausragen. Diese Abgriffe sind jeweils an den Verbindungsstellen zwischen
zwei aufeinanderfolgenden der Verzögerungsnetzwerke angeschlossen. Der elektrische Abstand
zwischen je zwei benachbarten Abgriffen ist unter Berücksichtigung der Tafel V und dem vorausgesetzten
rechteckigen Eingangsimpuls von 2 Mikrosekunden Breite, der von dem Empfangsgerät 80
ausgeht, vorbestimmt. Bei dem vorliegenden Beispiel
beträgt dieser Abstand 0,25 Mikrosekunden. Ein angepaßter Widerstand 84 ist an das Ende der Verzögerungseinrichtung
82 angeschlossen. Gemeinsame Widerstände 83 und 81 bilden zusammen mit den Abgriffwiderständen 87, 89, 91, 92, 94. 96 und den
weiteren Abgriffwiderständen 88, 90, 93 und 95 an den Verbindungspunkten 101 und 103 Spannungsteiler.
Die Verbindungspunkte 101 und 103 sind an die beiden Eingänge eines Differenzverstärkers
angeschlossen, um die auf den Leitungen 102 und 100 vorhandenen Signale linear zu summieren.
Von den Widerständen 87 bis 96 ist je einer an den ersten, achten, neunten, loten. 17ten, 24ten. 25ten,
32ten, 33ten und 40ten Abgriff angeschlossen. Jedes Widerstandselement hat in bezug auf die anderen
einen Wert, daß sich die einzelnen Widerstandswerte in Übereinstimmung mit der obengenannten Formel
der Tafel V wie 1:2:3:4:5: 5:4: 3:2: 1 verhalten. Infolgedessen ist beispielsweise der Teilimpuls, der
am ersten Abgriff erscheint, nur halb so hoch wie der Teilimpuls am achten Abgriff, ein Drittel so groß
wie der Teilimpuls am neunten Abgriff usw. Die Abgriffe, denen gemäß Tafel V die Beschwerung Null
zukommt, bleiben frei, wie es in Fig. 5 gezeigt ist.
Die Ausgangssignale an den einzelnen Abgriffen, die mit einem Widerstand versehen sind, sind in
Fig. 6 dargestellt, und zwar durch Auftragen der Amplitude über der Zeit. Die Kurve w zeigt den
Impuls am ersten Abgriff, die Kurve .v den Impuls am achten, die Kurve y am neunten, die Kurve ζ
am loten, die Kurve aa am 17ten, die Kurve bb
am 24ten, die Kurve cc am 25ten, die Kurve ihl
am 32ten, die Kurve ee am 33ten und die Kurve ff das Ausgangssignal am 40ten Abgriff. Es sei erwähnt,
daß die Kurven x, r, cc und ee phasenverkehrt dargestellt worden sind, um anzuzeigen, daß diese
Signale der negativen Seite des Differenzverstärkers 98 über die Sammelleitung 100 zugeführt werden, während
die übrigen mit Widerständen versehenen Abgriffe zu der Sammelleitung 102 führen und mit
Hilfe dieser Sammelleitung an den positiven Eingang eines an sich bekannten Differenzverstärkers 98
angeschlossen sind. Der Nullpunkt der Zeitskala des Diagramms nach F i g. 6 fällt mit dem Zeitpunkt
zusammen, an dem der Impuls von 2 Mikrosekunden Breite, der vom Empfangsgerät 80 herkommt,
in die Verzögerungsleitung eintritt. Ähnlich bezeichnet der erste Strich auf der Zeitskala
den Zeitpunkt, an dem der verzögerte Teilimpuls ir an dem ersten Abgriff erscheint. Die Intervalle
zwischen den einzelnen Strichen, also den einzelnen Einheiten der Zeitskala, sind gleich I, in diesem Falle
also gleich 0,25 Mikrosekunden.
Das resultierende Signal, welches am Ausgang des Differenzverstärkers 98 erscheint, wenn die in
den Leitungen 100 und 102 vorhandenen Signale im Differenzverstärker 98 algebraisch summiert worden
sind, ist in F i g. 6 als Kurve gg dargestellt.
Es ist ersichtlich, daß die Kurve gcj einen Spitzenwert
im Bereich zwischen der 24ten und der 25ten Zeiteinheit hat, der zehnmal so groß ist wie der
Scheilelwert des höchsten Nebenzipfels. Das gewünschte »Hash-Verhältnis« von 10: 1 wurde demnach
erzielt. Außerdem ist das Intervall zwischen der 24ten und der 25ten Zeiteinheit, das der Verzögerungszeit
zwischen zwei aufeinanderfolgenden Abgriffen gleich ist, 0,25 Mikrosekunden lang.
Dementsprechend wurde das 2 Mikrosekunden währende Eingangssignal aus dem Empfangsgerät 80
in ein 0.25-Mikrosekunden-Signal aufgelöst, das am Ausgang des Differenzverstärkers 98 auftritt. Infolgedessen
wurde ebenfalls die erwünschte Verbesserung des Auflösungsvermögens RI im Verhältnis 8; 1
in Übereinstimmung mit Tafel V gemäß der Erfindung erzielt.
Das tatsächlich am Ausgang des Differenzverstärkers 98 sichtbare Signal wird durch die Kurve hh
in F i g. 5 dargestellt. Wie ersichtlich, hat die Kurve hh ein abgerundeteres Aussehen als die Kurve i/t/ nach
F i g. 6, was darauf zurückzuführen ist, daß eine senkrechte Ansliegsflanke des rechteckigen Eingangsimpulses
nicht realisierbar ist und auch die Verzögerungsleitung nur eine endliche Bandbreite hat.
In der folgenden Tafel VI sind die Werte der Widerstände angegeben, die bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 Anwendung fanden, um die erwähnte Verbesserung des Auflösungsvermögens von 8: 1 und das »Hash-Verhältnis« von 10:1 zu erzielen. Bei diesen Werten sind die Verluste in der Verzögerungsleitung berücksichtigt.
In der folgenden Tafel VI sind die Werte der Widerstände angegeben, die bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 Anwendung fanden, um die erwähnte Verbesserung des Auflösungsvermögens von 8: 1 und das »Hash-Verhältnis« von 10:1 zu erzielen. Bei diesen Werten sind die Verluste in der Verzögerungsleitung berücksichtigt.
| 25 | Tafel Vl | 87 | 84 81 |
Berechneter Wert in Ohm |
| 88 | 6800 | |||
| Widcrslandsclcmcnt | 89 | 3430 | ||
| 90 | 2090 | |||
| 91 92 |
1530 | |||
| 93 | 1160 1085 |
|||
| 35 | 94 | 1460 | ||
| Abgriffwiderslände | 95 | 1680 | ||
| 96 | 2700 | |||
| 40 | [83 | 4640 | ||
| Anpassungswiderstände \ | 75 | |||
| 75 75 |
||||
| 45 |
Die Verzögerungsanordnung 82 besteht aus fünf mit Abgriffen versehenen Verzögerungsleitungen (Typ
5775 D Ad-Yu). Ein Breitband-Differentialverstärker (Typ G) wurde als Element 98 benutzt. Diese Angaben
dienen zur Vervollständigung der Beschreibung des behandelten Ausführungsbeispiels.
Es versteht sich jedoch, daß für den Fachmann Abwandlungsmöglichkeiten erkennbar sind. Um beispielsweise
zu gewährleisten, daß die Ausgangsimpulse, die periodisch wiederkehrenden, empfangenen
Echoimpulsen zugeordnet sind und dem Filter 70 zur Verbesserung der Auflösung nach F i g. 4 zugeleitet
werden, eine Amplitude von stets gleicher Höhe haben, genügt es, der Schaltung einen zweiten
Zwischenfrequenzoszillator hinzuzufügen, der dem Oszillator 68 gleich, aber gegenüber diesem um 90
phasenverschoben ist. Der zweite Oszillator kann dann dem Ausgang des Mischers 64 überlagert
und das daraus entstehende Signal einen parallelgeschalteten Filter zur Verbesserung der Auflösung
zimeführl werden.
Claims (3)
1. Verfahren zur Verbesserung des Auflösungsvermögens
der Empfanger von Impuls-Rückstrahl-Ortungsgeräten, bei dem das Videosignal in Anteile
verschiedener Amplitude aufgespalten und mindestens ein Anteil des Videosignals um eine
Zeitspanne verzögert wird, die geringer ist als seine Signaldauer, und danach mit einem Anteil
des Videosignals linear derart kombiniert wird, daß eine Signalspitze entsteht, deren Dauer geringer
ist als die Dauer des empfangenen Signals, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem
Videosignal N Signale ebensolcher Dauer, jedoch mit verschiedenen Bewertungsfaktoren |/i„| und
gegebenenfalls auch verschiedener Polarität versehen, gebildet und um Null bis N — 1 ganze
Vielfache der Zeitspanne T, die gleich dem M-ten Teil der Videoimpulsdauer ist, wobei M eine
ganze Zahl ist, verzögert werden, daß dann bei der linearen Kombination dieser Signale zu einem
10
15
20 Ausgangssignal
Zeitintervall T
Amplitude
Zeitintervall T
Amplitude
y, das P = M + N — 1 je im aufeinanderfolgende Anteile der
)'Ρ='Σ Μ»,
aufweist, wobei .v,„ die Amplitude des m-ten der
M Teile des Videosignals und gleich 0 für hi g 0
und m > M ist, die Bewertungsfaktoren h„ und
ihre Polaritäten so bestimmt werden, daß ein
Anteil _ν;,() des Ausgangssignals, vorzugsweise νΜ+ίν,
' 2
ein Maximum annimmt, während die Absolutwerte aller anderen _v,, kleiner als oder höchstens
gleich einem Einheitswert sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1 zur Behandlung von Rechteckimpulsen, dadurch gekennzeichnet,
daß die sich aus der folgenden Tabelle ergebende Anzahl N der verzögerten Signale und ihre Bewertungsfaktoren
und Polaritäten Verwendung finden:
Hash-Verhältnis
(Impulsüberhöhung)
"verzögerten Signale
worin ... = M -2 Nullstellen (/i„ = 0).
3. Vorrichtungzur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß in an sich bekannter Weise eine Einrichtung zur zeitlichen Verzögerung der Videosignale vorhanden
und mit N Abgriffen versehen ist, die einen zeitlichen Abstand T voneinander haben
und durch Impedanzen belastet sind, die den an den Abgriffen abgenommenen Signalanteilen
die Amplitude |/i„| geben, und daß mindestens zwischen eine dieser Impedanzen und einer an
die Abgriffe angeschlossenen Summierschaltung ein Glied zur Vorzeichenumkehr eingeschaltet ist.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 757 815;
deutsche Auslegeschrift Nr. 1 098 055;
britische Patentschrift Nr. 773 356;
französische Patentschrift Nr. 1292 547;
Nachrichtentechnik, 9 (1959), 11 (November), S. 507 bis 511.
Deutsche Patentschrift Nr. 757 815;
deutsche Auslegeschrift Nr. 1 098 055;
britische Patentschrift Nr. 773 356;
französische Patentschrift Nr. 1292 547;
Nachrichtentechnik, 9 (1959), 11 (November), S. 507 bis 511.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
809 548Ί51 4.68 © llunilcscliiickcrci Berlin
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| US227273A US3223999A (en) | 1962-10-01 | 1962-10-01 | Resolution improvement devices |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1267730B true DE1267730B (de) | 1968-05-09 |
Family
ID=22852467
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Country Status (5)
| Country | Link |
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| DE (1) | DE1267730B (de) |
| GB (1) | GB1012904A (de) |
| NL (2) | NL127978C (de) |
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| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |