DE2348458A1

DE2348458A1 - Impulsradarsystem

Info

Publication number: DE2348458A1
Application number: DE19732348458
Authority: DE
Inventors: Jacques Sirven
Original assignee: Thomson CSF SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 1972-09-26
Filing date: 1973-09-26
Publication date: 1974-04-04
Also published as: US3889261A; FR2201476A1; GB1420513A; FR2201476B1; DE2348458C2

Description

7500S Paris, Frankreich

Impulsradarsystem

Die Erfindung betrifft Impulsradarsysteme und befaßt sich insbesondere mit Systemen, welche die Messung der Entfernung eines erfaßten Zieles durch Modulation des übertragenen Signals und durch Beobachtung der Phasendrehung der Modulation des empfangenen Echosignals durchführen. Sie eignet sich für die Entfernungsmessung von Erd-Luft- oder Raumzielen von Boden- oder Bordsystemen aus.

Im allgemeinen ergibt sich die Bestimmung der Entfernung eines Ziels durch ein Impulsradarsystem auf Grund der Messung des Zeitintervalls zwischen dem Sendezeitpunkt eines Impulses und dem Zeitpunkt der Rückkehr des Impulses nach Reflexion am Ziel.Wenn dieses Zeitintervall größer als die Folgeperiode der Impulse ist, ist die^ Entfernungsmessung nicht mehr gültig, da eine Mehrdeutigkeit besteht.

Zur Beseitigung dieser Nachteile verwenden bestimmte bekannte Systeme mehrere Fplgefrequenzen von Impulsen

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mit verschiedenen Trägerfrequenzen oder Impulse mit veränderlichen Folgeperioden oder auch periodische Impulse, deren Trägerfrequenz linear oder sinusförmig moduliert ist. Diese Systeme werden in dem "Radar Handbook" von Merrill J.Skolnick, auf den Seiten 19-13 bis 19-17 unter dem Titel "Range-Ambiguity Resolution" verglichen. Allen diesen Systemen ist der Nachteil gemeinsam, daß äie neue Mehrdeutigkeiten in Erscheinung treten lassen, wenn zahlreiche Ziele im Ortungsbereich des Radargeräts sind.

Eint anderes Meßverfahren, das in dem Buch "Introduction to Radar systems" von Merrill J.Skolnick, Seite 106 erwähnt ist,besteht darin, zwei oder mehr Wellen mit einander benachbarten Frequenzen auszusenden und nach kohärenter Demodulation der reflektierten Wellen die Phasendifferenz zu messen, die zwischen diesen beiden Wellen besteht. Die gesuchte Entfernung ist dann der gemessenen Phasendifferenz proportional.Die auf diese Weise arbeitenden Systeme müssen zur Demodulation jedes der Empfangs signale durch die Schwingung, aus der. das Signal entstanden ist, mit niedriger Folgefrequenz arbeiten. Es muß nämlich die Rückkehr eines bei einer ersten Frequenz ausgesendeten Impulses abgewartet werden, bevor ein Impuls mit einer anderen Frequenz ausgesendet wird.

Das Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Impulsradarsystems, das diese Nachteile nicht aufweist und für den Betrieb mit hoher Folgefrequenz geeignet ist. In diesem Fall werden die von den Zielen reflektierten Signale durch das System nach einem Zeitintervall empfangen, das wesentlich größer als die Folgeperiode der Impulse ist. Besondere Einrichtungen ermöglichen die Trennung aller Signale,

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die einem gleichen Ziel entsprechen, deren Phasenvergleich die Bestimmung der gesuchten Entfernung ermöglicht.

Nach der Erfindung ist ein Impulsradarsystem zur Lieferung von Entfernungsinformationen mit einem Sender zur Aussendung von wenigstens zwei Impulsfolgen gleicher Folgeperiode, aber mit verschiedenen Trägerfrequenzen und mit einem Empfänger, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger Einrichtungen zur Demodulation aller Empfangssignale durch ein einziges Bezugssignal und zur Lieferung der Dopplersignale aufweist, sowie wenigstens eine Gruppe von η Doppler-Filtern, die jeweils eines der Dopplersignale empfangen und an η getrennten Ausgängen getrennte Signale je nach der Dopplerfrequenz liefern, wobei der Abstand der Mittenfrequenz der Filter jeder Filtergruppe konstant und gleich einem ganzzahligen Teiler der Differenz zwischen zwei Sendefrequenzen ist, Umschalteinrichtungen, die an die Ausgänge der Filter angeschlossen sind, um nacheinander Signalpaare an Ausgangspaaren abzunehmen, deren Dopplerfrequenzdifferenz gleich der Differenz zwischen zwei Sendefrequenzen ist, und einen Phasenkomparator zum Vergleich der Signale jedes abgenommenen Signalpaares und zur Abgabe von die Entfernung anzeigenden Signalen.

Alle diese Empfangssignale werden einzeln analysiert, wodurch es möglich ist, daß das System auch dann richtig arbeitet, wenn sich eine große Anzahl von Zielen gleichzeitig im Ortungsbereich des Radarsystems befindet.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung dargestellt ist. In der Zeichnung zeigen:

Fig.1 das vereinfachte Schema eines Radarsystems nach der Erfindung, _4098u/1005

Fig.2 ein Beispiel der Form des Sendesignals als Funktion der Zeit und der entsprechendenZustände der Umschalter im Sender und im Empfänger,

Fig.3 das Schema eines bevorzugten Ausführungsbeispiels eines Impulsradarsystems nach der Erfindung und

Fig.4 ein genaueres Schema der Signalabnahme-und Wählanordnungen in dem Impulsradarsystem von Fig.3.

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Das Prinzip der Entfernungsmessung durch ein Mehrfrequenz-Radarsystem ist in dem Buch "Introduction To Radar Systems"von Merrill J.Skolnick, Seite 106 erläutert. Die Entfernung D zwischen einem erfaßten Ziel und dem Radargerät wird als Funktion der Phasendifferenz Δ φ zwischen den empfangenen Echowellen, der Frequenzdifferenz f zwischen den gesendeten Wellen und der Lichtgeschwindigkeit c folgendermaßen aasgedrückt:

D = c Αφ/4TTAf

Die Messung der Entfernung eines erfaßten Ziels ist also eindeutig bestimmt, wenigstens bis zu einer Entfernung D , für welche die Differenz Δ φ gleich 2TTist. Die Entfernung D_mov ist gleich der halben Wellenlänge

max

bei der Frequenz F2-F1. Für F2-F1 = 1000 Hz gilt beispielsweise D__ = 150 km. Die Entfernung D_ - wird

Π13.Χ III 3.x

"Mehrdeutigkeitsentfernung" genannt. Für ein in der Entfernung η D + D' befindliches Ziel zeigt das System nämlich eine Entfernung D = D'an, so daß eine Mehrdeutigkeit entsteht. Die Mehrdeutigkeitsentfernung kann aber sehr groß gewählt werden, allerdings auf Kosten der Meßgenauigkeit.

Im Fall eines Zweifrequenzsystems ist nämlich die Genauigkeit der Entfernungsmessung gleich der Genauigkeit der Messung der Phasendifferenz. Der absolute Fehler bei der Entfernungsmessung ist also der Mehrdeutigkeitsentfernung proportional, denn der Multiplikationsfaktor der Differenz Δ φ ist der Mehrdeutigkeitsentfernung proportional:

D = (Δφ) .

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Zur Erhöhung der Genauigkeit der eindeutigen Entfernungsmessung eines weit entfernten Zieles wird das Meßprinzip in der folgenden Weise geändert.

Es erfolgt eine erste Messung auf Grund von zwei sehr nahe beieinanderliegenden Frequenzen Fl und F2 mit einer sehr großen Mehrdeutigkeitsentfernung. Der absolute Meßfehler ist groß.

Dann erfolgt eine zweite Messung auf Grund von zwei Frequenzen F2 und F3> die beispielsweise den folgenden Abstand haben:

F3 - F2 = 5 (F2-F1)

Die dieser zweiten Messung entsprechende Mehrdeutigkeitsentfernung ist fünfmal kleiner, aber das Ergebnis der ersten Messung ermöglicht die Behebung der Mehrdeutigkeit der zweiten Messung. Die Genauigkeit der zweiten Messung ist dann fünfmal größer als die Genauigkeit der ersten Messung.

Es kann dann eine dritte Messung auf Grund von zwei \eiteren Frequenzen F3 und F4 durchgeführt werden, für die beispielsweise gilt:

F4 - F3 = 5 · 5 (F2-F1)

Die Mehrdeutigkeit dieser weiteren Messung wird durch die vorhergehende Messung behoben und die Genauigkeit ist wiederum mit dem Faktor 5 multipliziert.

Jede zusätzliche Messung ergibt eine schnelle Erhöhung der Genauigkeit und die Gesamtmehrdeutigkeitsentfernung bleibt die gleiche.

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Dieses Verfahren ermöglicht somit Messungen großer Genauigkeit in einem breiten Entfernungsbereich.

Fig.1 zeigt ein vereinfachtes Schema eines Zweifrequenz-Radarsystems nach der Erfindung.

Das System enthält auf der Sendeseite zwei Quellen 1 und 2, die Schwingungen der Frequenz F1 bzw. der Frequenz F2 liefern. Ein Umschalter C1, der die eine oder die andere Quelle in einem festgelegten Takt auswählt, ist mit einem Sender 3 verbunden. Das erzeugte Signal wird anschliessend von einer Antenne 4 über eine. Richtungsgabel 5 ( Zirkulator) ausgesendet.

Das gesendete Signal ist dann eine sich wiederholende Folge von zwei Impulsen mit konstanten Trägerfrequenzen F1 und F2. Die- seitliche Verteilung der Impulse wird durch den Umschalter C1 erhalten. Sendeseitig erfolgt eine zeitliche Versetzung zwischen einem Impuls der Trägerfrequenz F1 und einem anderen Impuls der Trägerfrequenz F2.

Die gleiche Versetzung wird empfangsseitig angewendet, um die beiden empfangenen Impulse voneinander zu trennen und in zwei verschiedene Verarbeitungskanäle zu leiten, damit die entsprechenden Phasenabstände bestimmt werden. Die Folgeperiode des Sendesignals ist jedoch im allgemeinen klein gegen die Hin- und Rücklaufzeit der Welle. Dies ist bei Radargeräten mit hoher Folgefreqμenz der Fall. Die sich auf das gleiche Ziel beziehenden Echosignale sind ausschließlich durch eine bestimmte (und auf der Sendeseite festgelegte )zeitliche Versetzung und Frequenzversetzung gekennzeichnet. Sie haben ferner praktisch die

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gleich Dopplerfrequenz, wenn es sich um ein erfaßtes bewegliches Ziel handelt. Die Feststellung eines Ziels auf der Empfangsseite besteht also darin, die beiden einem gleichen Ziel entsprechenden Empfangsimpulse auf Grund dieser Kenngrößen von den anderen Empfangsimpulsen zu unterscheiden.

Das von der Antenne 4 empfangene Signal wird von der Richtungsgabel 5 zu einem Amplituden-Phasen-Detektor geleitet, wo es durch ein einziges Bezugssignal demoduliert wird, das im vorliegenden Fall das Signal der Frequenz F1 ist . Davor enthält der Empfänger Frequenzumsetzer- und Zwischenfrequenzfilterschaltungaijdie hier global durch die Schaltung 6 dargestellt sind. Anschliessend enthält der Empfänger einen Umschalter C2 und zwei Filtergruppen und 9. Der an den Detektor 7 angeschlossene Umschalter C2 verteilt die Empfangssignale auf die beiden in gleicher Weise ausgebildeten Filtergruppen 8 und 9.Der Betrieb des Umschalters C2 entspricht, abgesehen von einer zeitlichen Versetzung dem Betrieb des Umschalters C1. Die Filtergruppen 8 und 9 enthalten η verschiedene Kanäle. An die Ausgänge der beiden Filtergruppen 8 und 9 ist eine Abnahmeschaltung 10 so angeschlossen, daß sie aus den Filtergruppen die Informationen entnimmt, die sich auf das gleiche erfaßte Ziel beziehen.Darauf folgen eine Wählschaltung 11, ein Phasenkomparator 12, der die Phasendifferenz A <pbestimmt, eine Schaltung 13» die einSignal abgibt, das die gesuchte Entfernung D darstellt, und eine Verwertungsanordnung 16. Zur Kompensation der zeitlichen Versetzung zwischen den Signalen der Frequenz F1 und . der Frequenz F2, die sich beim Phasenvergleich äußert, ist eine Korrekturschaltung vorgesehen, die mit dem Phasenkomparator 12 verbunden

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ist und von der Schaltung 10 gesteuert wird.

Dieses System arbeitet ±n folgender Weise: Sendeseitig wird ein Impulspaar mit den Trägerfrequenzen F1 und F2 mit einer zeitlichen Versetzung ausgesendet. Empfangs- seitig wird nach Demodulation in dem Amplituden-Phasen-Detektor 7 beispielsweise der erste Empfangsimpuls in die Filtergruppe 8 und der zweite Empfangsimpuls in die Filtergruppe 9 eingegeben. In Wirklichkeit ist die Hin- und RUcklaufzeit der Sendewelle groß gegen die Folgeperiode und außerdem gehört das erfaßte Ziel zu einer Mehrheit von Zielen, die in verschiedenen Entfernungen liegen,und gleichfalls eine entsprechende Anzahl von Impulspaaren zurückschicken. Es ist dann empfangsseitig unmöglich, am Ort des Umschalters C2 vorherzusehen, ob ein Empfangsimpuls das Echo eines Sendeimpulses der Frequenz F1 oder einesSendeimpulses der Frequenz F2 ist, und ob dieser Impuls empfangsseitig in die Filtergruppe 8 oder in die Filtergruppe 9 einzugeben ist, denn außerdem ist das demodulierte Signal mit einer Dopplerfrequenz behaftet, die der Radialgeschwindigkeit des Ziels in Bezug auf das Radargerät entspricht. Diese Unbestimmtheit wird durch die Trennung der beiden sich auf das gleiche Ziel beziehenden Impulse und durch eine, sorgfältige Zuordnung der Ausgangssignale der Dopplerfilter 8 und 9 behoben.

Für die Form der Sendewelle besteht keine Einschränkung. Die beiden Impulse können beispielsweise nacheinander am Beginn der Folgeperiode ausgesendet werden, worauf eine Empfangsperiode folgt, in welcher der Umschalter C2 das Enjpfangssignal abwechselnd zu der Filtergruppe 8 und zu der Filtergruppe 9 verteilt, mit einem Arbeitzyklus,

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der demjenigen des Umschalters C1 ähnlich ist. Eine bevorzugte Arbeitsfolge ist in Fig.2 dargestellt. Das System wird für gleiche Zeiten abwechselnd in den Sendezustand und in den Empfangszustand gebracht. Auf einen Impuls der Frequenz F1 folgt eine Empfangsperiode mit Filterung in der Filtergruppe 8 , dann ein Impuls der Frequenz F2, auf den wieder eine Empfangsperiode mit Filterung in der Filtergruppe 9 erfolgt usw. Es ist dann in allen Fällen sichergestellt, daß dann, wenn ein Empfangsimpuls in einer der Filtergruppen 8 oder 9 eingebracht ist, der sich auf das gleiche Ziel beziehende andere Impuls automatisch in die andere Filtergruppe eingebracht wird. Ein System mit mehr als zwei unterschiedlichen Frequenzen arbeitet nach dem gleichen Prinzip mit ebenso vielen Filtergruppen und Stellungen des Umschalters C2, wie Sendefrequenzen vorhanden sind.

An den verschiedenen Ausgängen der Filtergruppen 8 und 9, von denen in Fig.1 jeweils nur ein einziger Ausgang dargestellt ist, erscheint ein ganzer Signalbereich mit verschiedenen Dopplerfrequenzen. Jede Filtergruppe 8 bzw. 9 besteht aus einer Gruppe von η Filtern mit festgelegter Durchlaßbandbreite, von denen jedes Filter durch seine Mittenfrequenz gekennzeichnet ist. Ferner ist in jeder Filtergruppe der Abstand der Mittenfrequenzen konstant und für alle Filtergruppen gleich.

Im Fall des Echos eines Impulses der Frequenz F1 wird dieses empfangsseitig durch das Signal der Frequenz F1 demoduliert, und das demodulierte Signal hat am Ausgang des Detektors eine Frequenz fD, welche die Dopplerfrequenz ist, die der Radialgeschwindigkeit des erfaßtenZiels

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entspricht. Dieses Signal wird zu der einen oder anderen Filtergruppe 8 bzw. 9 geleitet, beispielsweise zu der Filtergruppe 8.Nach Behandlung in dieser Schaltung erscheint das Signal wieder am Ausgang des Filters, dessen Bandbreite die Frequenz fD enthält. Es sei j die Ordnungszahl dieses Filters, wobei j eine ganze Zahl zwischen 1 und η ist. Das Echo des Impulses der Frequenz F2 hat am Ausgang des Detektors 7 eine Frequenz fD + F2 - F1, da es durch ein Signal der Frequenz F1 demoduliert wird, und es wird dann in die Filtergruppe 9 eingegeben. Es erscheint somit wieder am Ausgang des Filters,dessen Bandbreite die Frequenz fD +F2-enthält ; die Ordnungszahl dieses Filters sei j+k, wobei k eine ganze Zahl ist. Der Abstand k der Ordnungszahlen entspricht dem Frequenzabstand F2-F1. Wenn dagegen ein Impuls der Frequenz F1 in die Filtergruppe 9 eingegeben wird, wird der andere Impuls des Sendeimpulspaares in die Filtergruppe 8 eingegeben. Das abzunehmende Signalpaar erscheint am Ausgang i der Filtergruppe 8 und am Ausgang i-k der Filtergruppe 9 (wobei i eine ganze Zahl zwischen 1 und η ist.)

Der größeren Bequemlichkeit wegen werden die Trägerfrequenzen F1 und F2 jeder Impulsfolge so. gewählt, daß die Differenz F2-F1 gleich einem Vielfachen k des Abstands der Mittenfrequenzen der Filter in jeder Filtergruppe ist.

Die Bandbreite jedes Filters ist nämlich im wesentlichen gleich dem Abstand zwischen den Mittenfrequenzen von zwei aufeinanderfolgenden Filtern. Die Frequenz fD nimmt in der Bandbreite eines Filters eine bestimmte Lage in Bezug auf die Mittenfrequenz dieses Filters ein. Dieses Filter habe die Ordnungszahl j. Die Frequenz fD + F2 -F1 wird also die gleiche Lage in Bezug auf die Mittenfrequenz des Filter mit der Ordnungszahl j+k einnehmen. Die Amplituden

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der beiden Signale eines gleichen äDgenommenen Sigialpaares sind dann gleich groß.

Dies wäre nicht der Fall, wenn die Zahl k keine ganze Zahl wäre, weil der Frequenzgang jedes Filters nicht notwendigerweise linear ist, und außerdem bestünde eine Fehlermöglichkeit bei der Auswahl der Ausgangssignale der Filtergruppen 8 und 9. Die Differenz zwischen den Ordnungszahlen der Ausgänge , an denen die Signale des gleichen Paares erscheinen, ist nämlich stets eine ganze Zahl. Ihr Wert wäre dann entweder die nächste unter k liegende ganze Zahl oder die nächste über k liegende ganze Zahl.Es bestünden dann Verwirrungen bei der Signalabnähme, wodurch sich Meßfehler ergeben könnten.

Ein erfaßtes Ziel ist also empfangsseitig dadurch vollkommen bestimmt, daß ein Signal am Ausgang j einer Filtergruppe und ein Signal am Ausgang j + k der anderen Filtergruppe vorhanden sind.

Für die Art der Filtergruppen 8 und 9 besteht keine Einschränkung. Es handelt sich um Schaltungen, die ein Signal liefern, das die Phasenverschiebung zwischen der Empfangswelle und der Sendewelle darstellt und an einem Ausgang verfügbar,ist, dessen Ordnungszahl die Dopplerfrequenz des erfaßten Ziels darstellt.

Eine digitale Filtergruppe, die ein Rechenorgan zur Berechnung der Fourier-Transformierten des Eingangssignals enthält, eignet sich beispielsweise hervorragend für dieses Radarsystem. Jedes Rechenorgan verfügt über zwei Eingänge, die mit einer 90°~Phasenverschiebung gespeist werden, denn die Rechnung erfolgt in der komplexen Ebene. Es entnimmt eine Folge von η Probewerten 409814/1005

des Eingangssignals, die in regeLmassigen Zeitabständen liegen (beispielsweise einen Probewert in jeder Sendeperiode) . Es liefert dann am Ausgang das Leistungsspektrum des Eingangssignals. Zu diesem Zweck enthält es eine vorbestimmte Anzahl η von Ausgängen, die η Filtern mit gleichmässig.verteilten ,Mittenfrequenzen entsprechen. Jeder Ausgang ist in Wirklichkeit doppelt vorhanden, mit einer Speicherschaltung verbunden und liefert zwei Signale, welche die Komponenten eines Vektors sind, dessen Amplitude die Leistung des Echos bei der betreffenden Frequenz darstellt, und dessen Winkel in Bezug auf eine feste Bezugslage die Phase des Echos in Bezug auf die Sendewelle darstellt.

Die aus der Abnahmeschaltung 10 und der Wählschaltung 11 bestehende Anordnung analysiert alle Ausgänge, um das Vorhandensein aller erfaßten Ziele zu bestimmen und die entsprechenden Signale zu dem Phasenkomparator 12 zu übertragen. Die Abnahmeschaltung 10 nimmt die sich auf das gleiche erfaßte Ziel beziehenden Signale gleichzeitig ab. Sie nimmt das Signal am Ausgang j der Filtergruppe 8 (j = 1,2... n) und das Signal am Ausgang j + k der Filtergruppe 9 ab und überträgt das Signalpaar zu der Wählschaltung 11. Wenn in dieser Wählschaltung 11 die Amplituden der beiden abgenommenen Signale einen von vornherein festgelegten Schwellenwert überschreiten,bedeutet dies, daß ein Ziel vorhanden ist. Die beiden Signale werden dann zu dem Phasenkomparator 12 übertragen, der die Differenz δ φ ihrer Phasen bestimmt. Wenn dagegen eines der beiden Signale eines abgenommenen Signalpaares oder auch beide Signale eine Amplitude haben, die unter dem Schwellenwert der Schaltung 11 liegt, wird das Signalpaar

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verworfen, da es kein erfaßtes Ziel darstellt. Der gleiche Vorgang wird von den Schaltungen 10 und 11 für die Ausgänge i+k der Filtergruppe 8 (i=1, 2... n) und denAusgang i der. Filtergruppe 9 wiederholt, damit alle Möglichkeiten der paarweisen Zuordnung von Ausgängen der Filtergruppen ausgewertet werden.

Für die Auswahl der Ausgangssignale der Filtergruppen und 9 kann auch ein strengerer Maßstab angelegt werden. Beispielsweise werden vier Signale gleichzeitig an den Ausgängen j - k und j + k der Filtergruppe 9 und an den Ausgängen j und j+2k der Filtergruppe 8 abgenommen. Die Wählschaltung überträgt dann das Signalipaar vom Ausgang j der Filtergruppe 8 und vom Ausgang j + k der Filtergruppe nur dann zum Phasenkomparator 12, wenn diese Signale einerseits den Schwellenwert überschreiten und wenn andrerseits kein Signal gleichzeitig am Ausgang j - k der Filtergruppe 9 und am Ausgang j + 2k der Filtergruppe 8 vorhanden ist. Wenn nämlich ein Impuls der Frequenz F1 empfangsseitig am Ausgang j der Filtergruppe 8 ersdeint, erscheint dann der Impuls der Frequenz F2 am Ausgang j + k der Filtergruppe 9 und eine Messung kann durchgeführt werden. Wenn jedoch ein Impuls der Frequenz F1 am Ausgang j - k der Filtergruppe 9 vorhanden ist, ist auch ein entsprechendes Signal der Frequenz F2 am Ausgang j der Filtergruppe 8 vorhanden. Dieses Signal addiert sich zu dem vorhergehenden und die Entfernungsmessung ist falsch. Die Wählschaltung muß also diesen Fall ausschalten, auch auf die Gefahr hin, daß ein oder mehrere Ziele verlorengehen, denn es ist besasr ein echtes Ziel zu verwerfen, als ein nicht vorhandenes Ziel und eine nicht vorhandene Entfernung anzuzeigen. Diese Bemerkung gilt natürlich auch für den Ausgang j + 2k der Filter-

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gruppe 8, an dem kein Signal erscheinen darf, das die Bewert\ang des Signals am Ausgang j + k der Filtergruppe stören würde. Die Abnahmeschaltung 10 und die Wählschaltung werden später im einzelnen beschrieben.

Bei dem erfindungsgemäßen Radarsystem werden die beiden Signale eines Paares nicht gleichzeitig gesendet. Nach der Filterung werden sie aber gleichzeitig abgenommen und verglichen. Die Messung der Phasendifferenz muß die Entwicklung berücksichtigen, welche die Phase dieses Signals zwischen dem Zeitpunkt, in dem es gespeichert wird, und dem Zeitpunkt in dem es zum Phasenkomparator 12 übertragen wird, aufweisen müßte. Zu diesem Zweck ist mit der Abnahmeschaltung 10 eine Phasenkorrekturschaltung 14 verbunden, die zu dem Phasenkomparator 12 ein Signal liefert,das für jedes Signalpaar von der Ordnungszahl des Ausgangs der abgenommenen Signale und von der Differenz zwischen den Speicherzeiten in den Ausgangsspeichern der^Filter der beiden Signale des Paares abhängt.

Im ersten Fall der Signalabnahme sei Δ φ j die Phasendifferenz zwischen dem Signal am Ausgang j der Filtergruppe 8 und dem Signal am Ausgang j+k der Filtergruppe 9; die Korrekturschaltung 14 liefert dann zu dem Phasenkomparator 12 die Größe Δ $ ¹J, die der Speicherzeit der Information am Ausgang j der Filtergruppe 8 während einer Folgiperiode mehr als die Information am Ausgang j+k der Filtergruppe 9 entspricht. Diese Größe hängt von der-Ordnungszahl des Ausgangs der abgenommenen Signale ab, d.h. von ihrer Dopplerfrequenz. Der Phasenkomparator liefert dann die Größe Δ φO⁺ Δφ¹j.

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Im zweiten Abnahmefall ist das Signal am Ausgang i der Filtergruppe 9 um eine Folgeperiode mehr gespeichert als das Signal am Ausgang i+k der Filtergruppe 8. Die Schaltung 14 liefert dann ein Signal A<p'i, und der Phasenkomparator liefert ein Signal A<pi+ A<p»i. Die Werte Δφ·^ undA<p^fi haben natürlich entgegengesetzte Vorzeichen. Die Korrekturschaltung 14 besteht aus einer Folge von n-k Speicher, von denen jeder ein Signal A<p*i enthält, aus einer Folge von n-k weiteren Speichern, von denen Jeder ein Signal Δ φ¹ J enthält, und aus einer Gruppe von Schaltern, die synchron mit den Schaltern der Abnahmeschaltung 10 betätigt werden, damit der Inhalt des entsprechenden Speichers Jedesmal dann, wenn ein abgenommenes Signalpaar übertragen wird, zu dem Phasenkomparator übertragen wird.

Fig.2 zeigt ein Beispiel der Form des gesendeten Signals als Funktion der Zeit und den entsprechenden Zustand der Umschalter C1 und C2, wobei die Angaben 0, 1, 2 von Fig.1, 2 und 3 die verschiedenen Stellungen darstellen, welche die Umschalter C1 und C2 annehmen können. In Fig.1 und sind die Umschalter in der Stellung 0idargestellt.

Das gesendete Signal hat das Taktverhältnis 0,5 : Die Folgeperiode T ist in vier Teile unterteilt : Die Aussendung eines Impulses der Trägerfrequenz F1 mit der Dauer T/4, gefolgt vji einer Sendepause der Dauer T/4, die eine Empfangsperiode enthält, deren Dauer kleiner als T/4 ist, dann die Aussendung eines Impulses der Trägerfrequenz F2 der Dauer T/4, gefolgt von einer Sendepause der Dauer T/4, die eine Empfangsperiode enthält deren Dauer . kleiner als T/4 ist.

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Der Umschalter C1 arbeitet in folgender Weise:

In der Stellung 1 stellt er die Verbindung zwischen dem Oszillator 1 und dem Sender 3 von Fig.1 her, wodurch er die Aussendung eines Impulses der Trägerfrequenz F1 ermöglicht. Wenn er in die Stellung 2 gebracht wird, stellt er die Verbindung zwischen dem Oszillator 2 und dem Sender her, damit ein Impuls der Trägerfrequenz F2 ausgesendet wird. In der Stellung 0 findet keine Verbindung statt. Es gibt dann keine Sendung.

Der Umschalter C2 arbeitet in folgender Weise: In der Stellung 0 gibt es keinen Empfang. In der Stellung 1 wird das Empfangssignal zu der Filtergruppe 8 übertragen. In der Stellung 2 wird das Empfangssignal zu der Filtergruppe übertragen. Eine Zeitversetzung zwischen dem Betrieb des Umschalters C1 und dem Betrieb des Umschalters C2 vermeidet, daß die sendeseitig aufgewendeten starken Leistungen in die Empfangsschaltungen eingeführt werden: Der Umschalter C1 geht eine kurze Zeit, bevor der Umschalter C2 in die Stellung 2 oder in die Stellung 1 gebracht wird, in die Stellung 0 zurück, und der Umschalter C2 geht in die Stellung 0 zurück, bevor der Umschalter C1 in die Stellung 1 oder in die Stellung 2 geht.

Fig.3 zeigt das Schema eines bevorzugten Ausführungsbeispiels eines Radarsystems nach der Erfindung. Die Form des Sendesignals entspricht dem Diagramm von Fig.2.

Der Sendeteil enthält, wie in Fig.1, eine Quelle 1, die eine Schwingung der Frequenz F 1 liefert, und eine Quelle 2, die eine Schwingung der Frequenz F2 liefert. Die zeitliche Tastung dieser Schwingungen erfolgt durch den Umschalter C1, der mit dem Sender 3 verbunden ist. Das vom Sender abgegebene Signal wird über die Richtungsgabel 5 von der Antenne 4 ausgesendet.

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Das beschriebene System ist ein sogenanntes "kohärentes" System. Es enthält einen Steueroszillator 20, dem wenigstens zwei Frequenzvervielfacher 21 und 22 und zwei Frequenzteiler 23 und 24 zuordnet sind, die jeweils in Kaskade geschaltet sind und deren Ausgangssignale für alle Bestandteile des Radargeräts verwendet werden, damit die Phasenkohärenz der Schwingungen im ganzen System aufrecht erhalten wird.

Damit insbesondere vollkommen stabile Sendefrequenzen erhalten werden, deren Differenz F2- F1 vollkommen definiert und konstant ist, werden die Frequenzen F1 und F2 durch Frequenzaddition aus den Signalen erhalten, die von der aus Steueroszillator, Frequenzvervielfachern und Frequenzteilern bestehenden Anordnung geliefert werden. Ein Höchstfrequenzsignal FO wird von dem Frequenzvervielfacher abgegeben. Jede Quelle ist in Wirklichkeit eine Frequenzaddierschaltung vom Typ eines Einseitenbandmischers, in welchem zu dem Signal mit der Frequenz FO ein weiteres Signal mit kleinerer Frequenz addiert wird, das von der Frequenzteilerkaskade 23, 24 abgegeben wird.

Die Frequenz F1 des Ausgangssignals der Schaltung 1 wird durch Additionder Frequenz FO des Ausgangssignals des Frequenzvervielfachers 22 und der Frequenz f1 des Ausgangssignals des Frequenzteilers 23 erhalten.

Die Frequenz F2 des Oszillators 2 wird durch Addition der gleichen Frequenz FO des Ausgangssignals des Frequenzvervielfachers 22 und der Frequenz f2 des Ausgangssignals eines Mischers 25 erhalten. Dieser Mischer liefert am Ausgang ein Signal,dessen Frequenz die Summe der Frequenzen der Ausgangssignale des Frequenzteilers 23 mit der Frequenz f1 und des Frequenzteilers 24 mit der

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Frequenz fO ist· Die Frequenz fO des Ausgangssignals des Frequenzteilers 24 ist so festgelegt, daß sie gleich der Differenz F2 -F1 ist. Die Frequenz f2 am Ausgang des Mischers 25 ist also die Summe f1 + (F2 - F1) .

Die Frequenz F1 ist also F1 = FO + f1.

Die Frequenz F2 ist also F2 = FO + f2 . Ferner gilt fO = f2 - f1 = F2 - F1.

Die Stabilität der Differenz hängt somit nicht von zwei getrennten Oszillatoren ab. Sie wird durch Frequenzteilung auf Grund des Steueroszillators 20 erhalten, der ein Quarzoszillator ist und somit eine sehr große Frequenz-Stabilität aufweist..

Als praktischer Anhaltspunkt liegen die Frequenzen F1 und F2 in der Größenordnung von einigen Gigahertz. Die Differenz F2 - F1 in der Größenordnung von 1000 Hz ermöglicht eindeutige Entfernungsmessungen bis zu 150 km.

Der Empfangsteil enthält hinter der Richtungsgabel 5 einen Frequenzumsetzer mit einerMischstufe 22 und einer Schwingungsquelle 33. Diese Quelle ist in Wirklichkeit ein Mischer, der einerseits das Signal mit der Frequenz F1 und andererseits das Ausgangssignal des Frequenzvervielfachers 21 empfängt. Hinter dem Mischer 32 enthält der Empfänger eine Filterschaltung 34 und zwei Amplituden-Phasendetektoren 35 und 36. Diese werden mit 90°Phasenverschiebung mit Hilfe eines 90°-Phasenschiebers 37 auf Grund des Ausgangssignals des Frequenzvervielfachers gespeist. Auf den Detektor 35 folgt ein Analog-Digital-Umsetzer 38 und ein Umschalter C21. Auf den Detektor 36 folgen ein Analog-Digital-Umsetzer 39 und ein Umschalter C22,

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Jeder der Umschalter C21 und C22 ist mit zwei Rechenanordnungen 40 und 41 für die Berechnung der Fourier-Transformierten verbunden. Der Betrieb der Umschalter C21 und C22 ist mit dem Betrieb des Umschalters C2 von Fig.1 und 2 identisch. In der Stellung O wird keine Verbindung hergestellt. In der Stellung 1 sind die Ausgänge der beiden Schaltungen 38 und 39 mit der Rechenanordnung 40 verbunden; in der Stellung 2 sind diese Ausgänge mit der RechBnanordnung 41 verbunden.

Die Rechenanordnungen 40 und 41 sind klassische digitale Rechenorgane, die insbesondere zur Berechnung der diskreten Fourier-Transformierten eines Eingangssignals nach einem zuvor aufgestellten Algorithmus bestimmt sind.

Das Eingangssignal jeder Rechenanordnung wird in komplexer Form geliefert.Es besteht aus einem Realteil und einem Imaginärteil, die von dem Analog-Digital-Umsetzer 38 bzw. von dem Analog-Digital-Umsetzer 39 geliefert werden.

Eine Anzahl η von Ausgängen liefern ein Signal, das der Leistung proportional ist, die in einem Frequenzband von bestimmter Breite enthalten ist, und das den Phasenunterschied zwischen der empfangenen Welle und der gesendeten Welle darstellt.

Jede Rechenanordnung enthält im wesentlichen einen Eingangsspeicher, einen Arbeitsspeicher, einen Ausgangsspeicher und Recheneinrichtungen. Die Ausgänge der beiden Rechenanordnungen 40 und 41 sind mit der Abnahmeschaltung 10 verbunden. Die weitere Schaltung ist mit der Darstellung von Fig.1 identisch. 4uf die Schaltung 10 folgt die Wählschaltung 11, dann der Phasenkomparator 12 und das Rechenwerk 13. Eine Korrekturschaltung 14 ist

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zwischen der Schaltung 10 und dem Phasenkomparator 12 angeordnet. Eine Eichschaltung 15 ist über ein Kopplungselement T2 zwischen dem Ausgang des Phasenkomparators und dem Rechenwerk 13 angeschlossen. Der Ausgang der Schaltung 13 ist mit der in Fig.3 nicht dargestellten Auswertungsanordnung 16 verbunden.

Der Empfangsteil arbeitet in folgender Weise: Das Empfangssignal erfährt in dem Mischer 32 eine Frequenzumsetzung. Diesem Mischer wird das von der Schaltung 33 abgegebene Signal zugeführt. Die Schaltung 33 ist, wie die Schaltungen und 2 nach Art eines Einseitenbandmischers ausgebildet. Das Zwischenfrequenz-Empfangssignal wird anschliessend in der Schaltung 34 gefiltert. Dieses Filter ist beispielsweise dazu bestimmt, die mittleren Spektrallinien des Sendesignals zu unterdrücken und die Dynamik des zu den folgenden Schaltungen übertragenen Signals zu verringern, damit deren Sättigung vermieden wird.

Das Zwischenfrequenz-Empfangssignal wird in den beiden Amplituden-Phasen-Detektoren demoduliert, denen das vom Frequenzvervielfacher 22 gelieferte Signal mit einer gegenseitigen Phasenverschiebung von 90° zugeführt wird.

Diese Maßnahme erfolgt im Hinblick auf die Verarbeitung des Signals durch ein Rechenorgan für die Berechnung der Fourier-Transformierten, die in der komplexen Ebeng erfolgt. Der eine der beiden Detektoren 35 und 36 liefert also das "reelle" Signal, während der andere Detektor das "imaginäre" Signal liefert. Die Signale werden anschliessend in den Schaltungen 38 und 39 abgetastet und in eine digitale Form umgewandelt.

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Die Rechenanordnungen zur Berechnung der Fourier-Transformierten arbeiten sequentiell. Sie behandeln blockweise die Gesamtheit von η Folgeperioden. Sie verfügen zu diesem Zweck über einen Hauptspeicher zur Aufzeichnung der im Verlauf von η Folgeperioden empfangenen Signale. Während der Aufzeichnung behandelt jede Rechenanordnung die im Verlauf des vorhergehendenZyklus empfangenen Signale. Sie verfügt zu diesem Zweck über einen Arbeitsspeicher, der die gleiche Kapazität wie der Hauptspeicher hat. Das Rechenergebnis erscheint anschliessend gleichzeitig an den Klemmen der η Ausgänge, wo die Signale gespeichert und während der Berechnung des folgenden Zyklus abgenommen werden. Ein erfaßtes Ziel ist empfangsseitig durch das Vorhandensein eines Signalpaares gekennzeichnet, dessen Kenngrößen gelegentlich der Beschreibung von Fig.1 angegeben worden sind.

Damit das System richtig arbeitet, wird die Folgefrequenz der Sendeimpulse gleich einem Vielfachen der Frequenzdifferenz F1-F2 gewählt. Ferner wird die Folgefrequenz des Aufzeichnungs- und Arbeitszyklus der Rechenanordnungen gleich einem ganzzahligen Teiler dieser Frequenzdifferenz gewählt, damit das Ausgangssignal des Phasenkomparators 12 nicht mit einer Modulation behaftet ist, welche die Frequenz F2-F1 hätte. Zu diesem Zweck bewirkt eine in der Zeichnung nicht dargestellte allgemeine Synchronisieranordnung des Radargeräts u.a. die Steuerung der Umschalter C1, C21, C22 und der Rechenanordnungen 41 und 42. Die von ihr gelieferten Steuersignale werden auf Grund des Ausgangssignals des Oszillators 20 erhalten, damit die zuvor angegebenen Kohärenzbedingungen dauernd eingehalten sind. Eine solche Synchronisieranordnung, die insbesondere Vorwärts- und/oder Rückwärtszählschaltungen enthält, kann von jedem Fachmann leicht entworfen werden und wird daher hier nicht näher beschrieben.

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Die Abnahmeschaltung 10 und die Wählschaltung11, die Besonderheiten der Erfindung darstellen, sind in Fig.4 gezeigt. Die Rechenanordnungen 40 und 41 sind symbolisch nur mit drei Ausgangspaaren dargestellt, damit die Figur nicht unnötig überladen wird. Es ist jeweils nur der erste und der n-te Ausgang jeder Rechenanordnung sowie der j-te Ausgang der Rechenanordnung 40 und der (j+k)-te Ausgang der Rechenanordnung 41 gezeigt. Die Abnahmeschaltung enthält Torschaltungen, die in zwei Gruppen aufgeteilt sind. Die erste Gruppe enthält η Torschaltungspaare, die an die η Ausgangspaare der Rechenanordnung 40 angeschlossen sind. Diese Torschaltungen sind bei 101.1 ... 101.j 101.η dargestellt, wobei das Torschaltungspaar 101.j an den Ausgang j angeschlossen ist.

Die zweite Gruppe enthält gleichfalls η Torschaltungspaare, die an die η Ausgangspaare der Rechenanordnung angeschlossen und bei 102.1 ... 102.j+k ... 102.η dargestellt sind. Die 4n Torschaltungen der Ab- . " -

nahmeschaltung werden von einer Steuerschaltung 100 ge

steuert, die ihrerseits Steuersignale von der. zuvor erwähnten, aber in der Zeichnung nicht dargestellten Synchronisieranordnung des Radargeräts empfängt. Diese Steuerschaltung 100 veranlaßt die aufeinanderfolgende Übertragung der Ausgangssignale der Filtergruppen in der zuvor beschriebenen Weise zu der Wählschaltung.

Alle Ausgänge der ersten Torschaltungen jedes Paares der ersten Gruppe sind parallel an einen ersten Eingang X1 einer Schaltung 110 angeschlossen. Die Ausgänge der zweiten Torschaltungen jedes Paares der ersten Gruppe sind parallel an einen zweiten Eingang Y1 der Schaltung angeschlossen.

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In gleicher Weise sind "bei jedem Paar der zweiten Gruppe die Ausgänge der ersten Tor schaltungen parallel mit einem ersten Eingang X2, einer Schaltung 111 und die Ausgänge der zweiten Torschaltungen parallel mit einem zweiten Eingang Y2 der gleichen Schaltung 1.11 verbunden. Die in der Wählschaltung 11 enthaltenen Schaltungen 110 und 111 sind Koordinatenwandler zur Umwandlung von karte eischen Koordinaten in Pßlarkoordinaten, die ein Signalpaar X, Y in ein anderes Signalpaar q,Q umwandeln. In dem Fall des dargestellten Radarsystems stellen X1 und Y1 die beiden Komponenten des an einem Ausgang der Anordnung 40 abgenommenen Signals in der komplexen Ebene dar, das den Betrag g1 und das Argument Θ1 hat. Das gleiche gilt für X2 und Y2, die in 92 und Θ2 umgewandelt werden. Die Signale Θ1 und Θ2 werden dem Phasenkomparator 12 über Torschaltungen 115 bzw. zugeführt. Diese Torschaltungen sind dazu vorgesehen, die Übertragung der Signale Θ1 und Θ2 nur in dem Fall zuzulassen, daß die Signale §1 und g2 einen vorbestimmten Schwellenwert überschreiten. Zu diesem Zweck werden diese Signale an Schwellenwertdetektoren 112 bzw. 113 angelegt, deren Ausgänge mit einer ünd-Schaltung 114 verbunden sind. Der Ausgang der Und-Schaltung 114 ist mit den Steuereingängen der Tor schaltungen 115 und 116 verbunden. Der Phasenkomparator 12 enthält eine Subtrahierschaltung 120, die den Wert Θ2 - Θ1 liefert, und eine Addierschaltung 121, die den Wert Θ2 - Θ1 +Af liefert. Das Signal Δ φ¹ wird von der Korrekturschaltung 14 über eine Torschaltung geliefert, die gleichfalls durch das Ausgangssignal der Ünd-Schaltung 114 gesteuert wird. Alle in den Anordnungen 10, 11,12 und 14 verwendeten Schaltungen sind digital aufgebaut.

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Die Rechenschaltung 13 (Fig. 3) ist eine Multiplizierschaltung, die nach jedem Arbeitszyklus der Rechenanordnungen 40 und 41 eine Folge von Signalen liefert, welche die Entfernung von Zielen des Raumes mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten darstellen.Für ein einziges Ziel erscheint das Entfernungssignal in Form von Abtastwerten. Die Verwertungsanordnung 16 kann durch eine Katodenstrahlröhre gebildet sein, deren Elektronenstrahl eine mit der Signalabnahme synchronisierte Horizontalablenkung erfährt, während das Ausgangssignal der Schaltung 13 an die Vertikalablenkplatten angelenkt wird: Man erhält dann auf dem Bildschirm eine Anordnung von Lichtpunkten, deren Koordinaten die Geschwindigkeit bzw. die Entfernung der erfaßten Ziele darstellen.

Bei der soeben beschriebenen Schaltung legt das Echosignal eines Sendeimpulses der Frequenz F1 nicht den gleichen Schaltungsweg zurück wie das Echosignal eines Sendeimpulses der Frequenz FZ. Dies hat im allgemeinen zur Folge, daß diese Signale nicht die gleichen Phasendrehungen bei ihrem Durchgang durch den einen oder den anderen Schaltungsweg erfahren, was für die Entfernungsmessung schädlich ist. Diese Abweichung zwischen den eingeführten Phasenverschiebungen kann aber vom System selbst gemessen und in der Eichschaltung 15 gespeichert werden, so daß sie zur Korrektur der Berechnung der Entfernungen der Schaltung dienen kann. Zu diesem Zweck genügt es, nacheinander zwei Impulse, nämlich einen Impuls der Frequenz F1 und einen anderen Impuls der Frequenz F2, direkt vom Sender in den Empfänger zu schicken. Das System simuliert dann ein Echo für die Entfernung Null; es berechnet die Fourier-Transformierte der impulsförmigen Antwortsignale jedes Schaltungswegs, und die gemessenen Phasenverschiebungswerte werden gespeichert, damit die im Verlauf der folgenden Ortungszyklen erhaltenen werte νοηΔ φ korrigiert werden.

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Die Eichung erfolgt mit Hilfe einer Gruppe von Kopplungsgliedern, nämlich eines Kopplungsglied3 45, das zwischen dem Sender 3 und da? Richtungsgäbel 5 angeordnet ist, und von Schaltern T1 und T2. Der Arbeitszyklus des Umschalters C1 wird dann vorübergehend so geändert, daß er mit demjenigen des Umsohalters C2 von Fig.2 identisch ist. Im Verlauf einer ersten Folgeperiode wird die Torschaltung T1 einmal während derSendung eines Impulses der Frequenz F1 und ein zweites Mal während der Sendung eines Impulsen der Frequenz F2 geöffnet. Die in den Empfänger übertragenen Signale werden abgetastet und im Hauptspeicher der Rechenanordnungen 40 und 41 gespeichert. Während der n-1 nächsten Folgeperioden bleibt die Torschaltung T1 geschlossen und die Hauptspeicher empfangen kein Signal. Am Ende des Zyklus von η Folgeperioden liefern die Rechenanordnungen 40 und 41 die Fourier-Transformierte des Signals, die Phasenmessung erfolgt und das Ergebnis wird über die Torschaltung T2 zur Schaltung 15 übertragen. Das in der Schaltung 15 gespeicherte Korrekturglied gilt für alle wirklichen Messungen, die auf die Eichung des Systems folgen. Zu diesem Zweck enthält die Entfernungsrechenschaltung 13 eine Subtrahierschaltung, die von jedem Entfernungsmeßwert das in der Schaltung 15 gespeicherte Korrekturglied abzieht. Wegen der geringen Änderung dieses Korrekturglieds im Verlauf der Zeit können die Eichzyklen zeitlich weit auseinanderliegen.

Das beschriebene System stellt eine vorteilhafte Ergänzung vorhandener Radarsysteme dar. Die Messung kann erfolgen, während sich das Radargerät im Überwachungszustand befindet. Die Messgenauigkeit wird verbessert, wenn wenigstens drei verschiedene Frequenzen ausgesendet werden. Das System enthält dann wenigstens drei lineare Filterkanäle.

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Das erfindungsgemäße System kann auch zur Ergänzung eines anderen, noch genaueren Meßsystems zur Behebung von Mehrdeutigkeiten dienen.

Die Erfindung eignet sich für alle Radarsysteme, die sich mit Entfernungsmessungen befassen. Sie eignet sich ganz allgemein für jede Messung großer Entfernungen.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

j 1J Impulsradarsystem zur Liferung von Entfernungsinformationen ^ mit einem Sender zur Aussendung von "wenigstens zwei Impulsfolgen gleicher Folgeperiode, aber mit verschiedenen Trägerfrequenzen, und mit einem Empfänger, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger Einrichtungen zur Demodulation aller Empfangssignale durch ein einziges Bezugssignal und zur Lieferung der Doppler-Signale auf v/eist,sowie wenigstens eine Gruppe von η Doppler-Filtern, die jeweils eines der Doppler-Signale empfangen und an η getrennten Ausgängen getrennte Signale je nach ihrer Dopplerfrequenz liefern, wobei der Abstand der Mittenfrequenzen der Filter jeder Filtergruppe konstant und gleich einem ganzzahligen Teiler der Differenz zwischen zwei Sendefrequenzen ist, Umschalteinrichtungen, die an die Ausgänge der Filter angeschlossen sind, um nacheinander Signalpaare an Ausgangspaaren abzunehmen, deren Dopplerfrequenzdifferenz gleich der Differenz zwischen zwei Sendefrequenzen ist, und einen Phasenkomparator zum Vergleich der Signale jedes abgenommenen Signalpaares und zur Abgabe von die Entfernung anzeigenden Signalen.
2. Impulsradarsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Umschalteinrichtungen und dem Phasenkomparator eine Signalwählanordnung angeordnet ist, welche die abgenommenen Signälpaare nur in dem Fall überträgt, daß jedes der beiden Signale eines Signalpaares eine Amplitude hat, die über einem vorbestimmten Schwellenwert liegt.
3. Impulsradarsystem nach Anspruch 2, das Impulse mit hoher Folgefrequenz aussendet, wobei die Trägerfrequenz der Impulse abwechselnd einen ersten Wert F1 und einen zweiten Wert F2 hat, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Gruppen von

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gleichartigen Filtern vorgesehen sind, daß ein Umschalter vorgesehen ist,welcher 'die demodulierten Signale mit der gleichen Folgefrequenz wie die Folgefrequenz der Sendeimpulse abwechselnd an die erste und an die zweite Filtergruppe anlegt, und daß die Umschalteinrichtungen eine erste Gruppe von Torschaltungen zur aufeinanderfolgenden Abnahme der ersten Signale jedes Signalpaares und eine zweite Gruppe von Torschaltungen zur aufeinanderfolgenden Abnahme der zweiten Signale jedes Signalpaares enthalten.
4« Impulsradarsystem nach Anspruch 3, bei welchem die Filtergruppen als Rechenanordnungen zur Berechnung der Fourier-Transformierten ausgebildet sind, denen zwei quadraturdemodulierte Signale zugeführt v/erden und die jeweils η Ausgangspaare aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß jede Torschaltungsgruppe der Umschalteinrichtungen η Torschaltungspaare enthält, daß die Ausgänge der ersten Torschaltungen jedes Paares der ersten Gruppe parallel an eine erste Ausgangsklemme angeschlossen sind, daß die Ausgänge der zweiten Torschaltungen jedes Paares parallel an eine zweite Ausgangsklemme angeschlossen sind, daß die Ausgänge der ersten Torschaltungen jedes Paares der zweiten Gruppe parallel an eine dritte Ausgangsklemme angeschlossen sind, daß die Ausgänge der zweiten Torschaltungen jedes Paares der zweiten Gruppe parallel an -eine vierte Ausgangsklemme angeschlosseji sind, und daß die Ausgangsklemmen mit der Signalwählanordnung verbunden sind.
5. Impulsradarsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechenzyklen der Rechenanordnungen eine Dauer haben, die gleich einem Vielfachen des Kehrwerts der Differenz zwischen den Sendefrequenzen F1 und F2 ist.
6. Impulsradarsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Torschaltungssteueranordnung vorgesehen ist, welche gleichzeitig einerseits die beiden Torschaltungen

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betätigt, die mit dem Ausgang j (j = 1, 2 ... n) der ersten Filtergruppe verbunden sind, und andrerseits die beiden Torschaltungen, die mit dem Ausgang j+k der zweiten Filtergruppe verbunden sind, wobei die Differenz k der Ordnungszahlen der Ausgänge einer Dopplerfrequenzdifferenz der demodulierten Signale entspricht, die gleich der Differenz zwischen den Sendefrequenzen F1 und F2 ist.
7. Impulsradarsystem nach Anspruch 6, ,dadurch gekennzeichnet, daß die Signalwählanordnung einen ersten Koordinatenwandler zur Umwandlung von kartesischen Koordinaten in Polarkoordinaten enthält, der an die erste und die zweite Ausgangsklemme der Umschalteinrichtungen angeschlossen ist, damit er das erste abgenommene Signal empfängt, sowie einen zweiten Koordinatenwandler, der an die dritte und an die vierte Ausgangsklemme der Umschalteinrichtungen angeschlossen ist, daß jeder Koordinatenwandler einen Ausgang für den Betrag und einen Ausgang für das Argument hat, daß zwei Schwellenwertdetektoren an die Betrag-Ausgänge der Koordinatenwandler angeschlossen sind, daß eine digitale Und-Schaltung mit zwei Eingängen an die Ausgänge der beiden Schwellenwertdetektoren angeschlossen ist, daß zv/ei Torschaltungen an die Argument-Ausgänge der Koordinatenwandler angeschlossen sind und jeweils einen Steuereingang haben, der an den Ausgang der Und-Schaltung angeschlossen ist, und daß die Ausgänge der Torschaltungen mit dem Phasenkomparator verbunden sind.
8. Impulsradarsystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Phasenkorrekturschaltung, in welcher vorbestimmte Phasenverschiebungswerte gespeichert sind, zwischen die Umschalteinrichtungen und den Phasenkomparator geschaltet ist.

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9. Impulsradarsystem nach Anspruch 1, bei welchem der Phasenkomparator einer Entfernungsrechenschaltung zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gruppe von Kopplungsgliedern zwischen dem Sender und dem Empfänger vorgesehen ist, damit ein Echo der Entfernung Null simuliert wird, daß eine Eichschaltung vorgesehen isty. welche das während der Simulierung erzeugte Entfernungssignal speichert, und daß die Rechenschaltung eine Subtrahierschaltung enthält, welche von jedem Entfernungsmeßwert den Wert des in der Eichschaltung gespeicherten Entfernungssignals abzieht.

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