FR2501378A1 - Procede et dispositif pour ameliorer la visibilite doppler d'un radar - Google Patents
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Abstract
DANS UN RADAR DU TYPE DOPPLER A IMPULSIONS, LA FREQUENCE F ISSUE DE L'EMETTEUR 86 EST AJUSTEE EN FONCTION DE LA VITESSE APPARENTE DE REFLECTEURS GENERATEURS D'ECHOS PARASITES DE TELLE FACON QUE CES ECHOS, APRES TRANSPOSITION EN FREQUENCE DANS UN MELANGEUR 108, SOIENT MAINTENUES DANS UNE PLAGE DE FREQUENCE PREDETERMINEE ENCADRANT LA FREQUENCE INTERMEDIAIRE DU RADAR. PAR DES FILTRES COUPE BANDE 154 REGLES SUR CETTE PLAGE DE FREQUENCE ON ELIMINE AINSI A LA FOIS DES ECHOS DE SOL ET LES SIGNAUX PARASITES A LA FREQUENCE INTERMEDIAIRE LIES AUX SIGNAUX DE SYNCHRONISATION INTERNE DU RADAR. LA FREQUENCE DES SIGNAUX EMIS EST AJUSTEE PAR UNE BOUCLE D'ASSERVISSEMENT COMPRENANT UN DISCRIMINATEUR DE FREQUENCE 122 A LA SORTIE DE L'ETAGE DE FREQUENCE INTERMEDIAIRE 114, UN SOMMATEUR 128 DES SIGNAUX D'ERREUR A LA SORTIE DU DISCRIMINATEUR ET D'UNE VALEUR DE PREPOSITIONNEMENT DOPPLER SOL CALCULEE POUR PRODUIRE UNE ESTIMEE DE FREQUENCE DOPPLER DES ECHOS DE SOL QUI CONTROLE L'EMETTEUR 86.
Description
La présente invention est relative aux radars dans lesquels on exploite à des fins de détection le décalage par effet Doppler de la fréquence des échos reçus par rapport aux signaux émis. Elle vise notamment les radars destinés à être utilisés sur des appareils en vol au-dessus d'une surface, telle que le sol, qui réfléchit une partie des signaux émis en créant des échos parasites que l'on désigne en général sous le nom de fouillis (clutter).
Le spectre de fréquences des échos de fouillis couvre une zone dont la largeur dépend de la vitesse du radar par rapport au sol. Lorsque ces échos sont produits en réponse à des signaux émis par le radar dans des lobes secondaires de son antenne, leur niveau est en général d'amplitude relativement faible. Il n'en va pas de même lorsque, dans certaines positions de vol, le sol, ou des réflecteurs parasites analogues, sont frappés directement par des signaux émis dans le lobe principal de l'antenne du radar. Les échos parasites résultants ont alors une très grande énergie et produisent un pic principal dans le spectre de fouillis à une fréquence qui est une fonction de la vitesse apparente de ces réflecteurs.
La forte puissance des signaux du pic du fouillis principal perturbe la détection de cibles qui produisent des échos au voisinage immédiat de la fréquence de ce pic. Pour limiter les effets de ces signaux parasites on doit éliminer par filtrage, une plage du spectre de fréquences des échos reçus autour de la fréquence du pic de fouillis principal.
Dans les radars Doppler conventionnels, il existe une deuxième plage de fréquences,ou zone d'ombre,contenant des signaux parasites de forte amplitude qui doivent être éliminés par filtrage. Ces signaux parasites sont liés à la structure interne et au fonctionnement propre du radar et sont habituellement centrés sur la fréquence intermédiaire du radar au voisinage de laquelle sont transposés en fréquence les échos captes en vue de leur traitement.
On est ainsi dans l'obligation, avec les radars conventionnels. de supprimer deux zones d'ombre dans le spectre des fréquences des signaux reçus.
L'invention vise à améliorer la visibilité de tels radars de détection Doppler, et prévoit notamment de faire coincider la fréquence du pic de fouillis principal avec la fréquence d'au moins une partie des signaux parasites liés au fonctionnement interne du radar.
Elle tire parti du fait qu on peut modifier la fréquer- ce du pic de fouillis principal lorsque la vitesse apparente des réflecteurs générateurs de ce pic est connue au moins approximativement, de façon à faire tomber ces échos dans une plage de fréquence prédéterminée.
L'invention met également à profit la constatation que dans la plupart des radars et notamment des radars à impulsions, une partie au moins des signaux parasites internes du radar est centrée sur une fréquence connue, en général la fréquence intermédiaire du radar indépendamment de la fréquence de la porteuse des impulsions émises.
L'invention prévoit d'ajuster cette dernière de telle façon que le pic de fouillis principal tombe dans une plage de fréquence autour de cette fréquence connue et de rejeter par filtrage les signaux reçus dans cette plage de fréquence de sorte qu'on se débarrasse alors simultanément des parasites constituant le pic principal de fouillis et au moins d'une partie des parasites dus aux imperfections de fonctionnement interne du radar.
L'invention prévoit également, notamment pour la mise en oeuvre de ce procédé d'élimination, un dispositif de radar portable par un appareil volant qui comprend des moyens propres à ajuster sa fréquence d'émission en fonction de la vitesse apparente d'une source d'échos parasites (par rapport à ce radar) pour que la fréquence de ces échos parasites tombe dans une plage de fréquence déterminée à l'avance. Cette plage de fréquence est, de préférence, centrée sur la fréquence intermédiaire du radar, et des moyens sont prévus pour rejeter les signaux reçus dans ladite plage de fréquence.
Un dispositif, tel qu'un discriminateur de fréquence, est avantageusement prévu pour détecter le décalage éventuel entre la fréquence du pic de fouillis principal et la fréquence intermédiaire, pour commander la fréquence d'émission des signaux radars afin de minimiser ces décalages.
L'invention s'applique plus particulièrement aux radars Doppler à impulsions dans lesquels des moyens de synchronisation sont utilisés pour commander la répétition de ces impulsions et le fonctionnement synchrone des dispositifs de traiteJrent des signaux reçus. Dans ces radars, en effet, les signaux de synchronisation sont une source importante de parasites à une fréquence qui coïncide en général par construction avec la fréquence intermédiaire.
Outre 1 avantage de réduire à une seule le nature des zones d' bre du spectre de fréquence dans lesquellés il est nécessaire de rejeter les signaux reçus. l'invention procure d'autres avantages, notament dans le cas de radars Doppler à impulsions à moyenne et haute fréquence de répétition, qui seront explicités au cours des développement ci-après et de la description d'un exemple de réalisation non limitatif qui font référence aux dessins annexés. dans lesquels
- la figure 1 représente un schéma fonctionnel des circuits d'un radar du type Doppler
- la figure 2 est un diagramne représentatif du spectre de fréquence des signaux reçus dans un radar volant conventi.onnel;;
- la figure 3 est un diagramme analogue à celui de la figure 2 pour un radar selon l'invention;
- la figure 4 illustre sous forme d'un scnéma-bloc un mode de réalisation de l'invention.
- la figure 1 représente un schéma fonctionnel des circuits d'un radar du type Doppler
- la figure 2 est un diagramne représentatif du spectre de fréquence des signaux reçus dans un radar volant conventi.onnel;;
- la figure 3 est un diagramme analogue à celui de la figure 2 pour un radar selon l'invention;
- la figure 4 illustre sous forme d'un scnéma-bloc un mode de réalisation de l'invention.
Un radar Doppler connu 10 (figure 1) comprend une antenne émettrice-réceptrice 12 reliée par un circulateur 14, d'une part, à un circuit d'émission comprenant un émetteur 16 de signaux électro-lrz3gnétiques d'hyperfréquence, ecoandé par une source pilote 18 de fréquence F, et, d'autre part, à un circuit récepteur auquel sont transmis, par une liaison 19, les échos reçus par l'antenne 12. Le circuit récepteur comprend un dispositif de transposition en fréquence 20 qui reçoit d'un oscillateur local 22 une fréquence Fg, et dont les signaux de sortie sont appliqués à un étage 24 à fréquence intermédiaire Flo qui comprend un dispositif de blocage des fuites de l'émission. L'oscillateur local 22 est contrôlé en fréquence par une ligne 26 à partir de la source pilote 18 qui produit la fréquence FE à laquelle il ajoute ou retranche, selon que le fonctionnement du circuit 20 est supradyne ou infradyne, une fréquence Flo pour produire la fréquence F
Les signaux à la sortie de l'étage de fréquence intermédiaire 24 sont transmis aux entrées d'une pluralité de voies de traitement
Doppler, par l'intermédiaire de n cannutateurs tels que 26. en parallèle placés sous la commande d'un circuit de synchronisation 28. Ce circuit 28 commande également par une liaison 30 l'émission par l'émetteur 16 d'ins pulsions de fréquence porteuse FE,à une fréquence de répétition FR.Cette fréquence est reliée à la fréquence intermédiaire FIo par la relation
(1) FIo = K FR où K est un nombre entier.
Les signaux à la sortie de l'étage de fréquence intermédiaire 24 sont transmis aux entrées d'une pluralité de voies de traitement
Doppler, par l'intermédiaire de n cannutateurs tels que 26. en parallèle placés sous la commande d'un circuit de synchronisation 28. Ce circuit 28 commande également par une liaison 30 l'émission par l'émetteur 16 d'ins pulsions de fréquence porteuse FE,à une fréquence de répétition FR.Cette fréquence est reliée à la fréquence intermédiaire FIo par la relation
(1) FIo = K FR où K est un nombre entier.
pour des raisons qui seront explicitées ci-après. Le maintien de cette relation est assuré dans le circuit 10 par une liaison 32 entre l'oscillateur local 22 et le circuit de synchronisation 28.
Le circuit de synchronisation 28 commande par des conduc teurs 36i, , la fermeture des commutateurs 26i à la fréquence de répétition F R dans des fenêtres temporelles respectives successives suivant l'émission de chaque impulsion. Ainsi, le commutateur 26. permet la transmission des échos reçus après transposition à la fréquence intermédiaire, à un circuit de réception
Doppler 34. de la voie de traitement i pendant la ième fenêtre temporelle suivant l'émission d'une impulsion, selon la technique classique de détection de distance dans les radars Doppler à impulsions.
Doppler 34. de la voie de traitement i pendant la ième fenêtre temporelle suivant l'émission d'une impulsion, selon la technique classique de détection de distance dans les radars Doppler à impulsions.
Les circuits de réception Doppler de chaque voie 34i reçoivent, outre les signaux d'échos transposés en provenance de l'antenne 12, deux groupes de signaux parasites centrés sur la fréquence intermédiaire. Les signaux du premier groupe sont dus à des fuites des références de fréquence internes du radar.Il s'agit notamment : de fuites à la fréquence F E issues du pilote 18 vers le circuit de transposition de fréquence 20, comme représenté schématiquement par le trajet de fuite 40 sur la figure 1 ; de fuites à travers le circulateur 14 des signaux de fréquence F E issus de l'émetteur 16 comme illustré schématiquement par la flèche 42, ainsi que de réflexions à la fréquence F E en provenance de l'antenne 12 comme représenté par la flèche 44 , enfin, de fuites entre un générateur de fréquence FIo dans l'oscillateur 22 et l'étage de fréquence intermédiaire 24 (flèche 43).
L'autre groupe principal de signaux parasites centrés sur la fréquence intermédiaire, qui, dans les radars Doppler conventionnels, correspond à des cibles dont la vitesse apparente, c'est-à-dire la vitesse radiale par rapport au radar, est nulle, est liée à l'existence de signaux de synchronisation, a' la fréquence de répétition. Ces signaux, qui contrôlent tant l'émet- teur 16 que l'étage 24 et les différents commutateurs 26i, sont en général des impulsions rectangulaires à transitions très abruptes dont le contenu en harmoniques de la fréquence de répétition est extrêmement riche.Selon une règle de construction générale dans les radars à impulsions, la fréquence de répétition est toujours un sous-multiple de la fréquence intermédiaire FIo conformément à la relation (1) ci-dessus. Le respect de cette règle permet en effet de localiser en fréquence, avec précision, les signaux parasites aux harmoniques de la fréquence de répétition et d'éliminer par filtrage ceux qui coïncident avec la fréquence intermédiaire en meme temps que le premier groupe de signaux parasites engendrés à la vitesse nulle.
Il est connu de limiter les fuites des fréquences de référence vers le circuits de réception du radar en limitant l'émission de la fréquence pilote aux intervalles d'émission d'impulsions et en n'autorisant le fonctionnement des circuits de réception qu'entre les intervalles d'émission à l'aide de circuits de blocage commandés par le circuit de synchronisation.
On remarque que la diminution de bruit qui en résulte s'obtient cependant aux dépens d'un accroissement de signaux parasites dus à l'augmentation de la puissance des signaux de synchronisation nécessaire pour commander les circuits de blocage.
La figure 2 représente le spectre de fréquence des échos reçus par les circuits récepteurs d'un radar conventionnel en vol au dessus du sol,en référence, d'une part,à une échelle 50 de fréquence en valeur absolue sur laquelle on a marqué la fréquence intermédiaire FIo et, d'autre part, à une échelle de fréquences Doppler 52 sur laquelle la position de vitesse apparente nulle (O) correspond à la fréquence intermédiaire FIo.
Les extrémités de ce spectre 54 et 56 correspondent au bruit propre du radar. Sa partie centrale 55 correspond au fouillis (également connu sous l'appellation anglo-saxonne de "clutter) qui résulte essentiellement des échos en provenance du sol. Le spectre 55 présente un pic extremement marqué 58 dont le maximum est situé à une fréquence Doppler FDS et qui correspond à l'énergie rétrodiffusée par les points du sol qui se trouvent dans le lobe d'émission principal de l'antenne 12. L'énergie du pic 58, ou pic de fouillis principal, est, en général considérable en raison de la surface importante et de la proximité relative des réflecteurs qui en sont la cause. Cette énergie est telle qu'elle aveugle totalement le radar dans une plage de fréquence FDS -A, FDS + autour de la fréquence FDS.Afin de pouvoir distinguer convenablement des échos beaucoup plus faibles qui tombent en dehors mais au voisinage de cette plage, il est nécessaire de l'éliminer, par un filtre de réjection.
Cette plage constitue ainsi une première zone d'ombre du radar.
Il existe une deuxième zone d'ombre dans une plage de fréquence Doppler - ' , + ' autour de la fréquence intermédiaire FIo dans laquelle se concentrent les signaux parasites dus au fonctionnement propre du radar, comme il a été exposé en référence à la figure 1 Ces parasites ou résidus globaux représentés par le pic 59 sur la figure 2 et doivent également etre éliminés par un filtrage en réjection de la bande de fréquence - ', + ''
Conformément à l'invention, on ramène ces deux zones d'ombre à une seule en faisant glisser la fréquence absolue des échos de sol à l'origine du pic de fouillis principal, qui correspond à un décalage Doppler FDS, pour l'amener, après transposition, à coïncider avec la fréquence intermédiaire FIo, comme représenté sur la figure 3 où l'on a conservé les memes signes de référence que sur la figure 2, sauf pour le pic 59l des résidus à la fréquence intermédiaire.
Conformément à l'invention, on ramène ces deux zones d'ombre à une seule en faisant glisser la fréquence absolue des échos de sol à l'origine du pic de fouillis principal, qui correspond à un décalage Doppler FDS, pour l'amener, après transposition, à coïncider avec la fréquence intermédiaire FIo, comme représenté sur la figure 3 où l'on a conservé les memes signes de référence que sur la figure 2, sauf pour le pic 59l des résidus à la fréquence intermédiaire.
A cet effet, on ajuste la fréquence d'émission en fonction de la vitesse apparente des réflecteurs parasites dans le lobe principal de l'antenne. Plus spécifiquement, on décale la fréquence d'émission F E d'une valeur FDS, dans un sens approprié selon que le radar s'approche ou s'éloigne de ces réflecteurs, pour que les échos de sol soient retransmis à la fréquence FE, correspondant après transposition à la fréquence FIO-
On remarque alors que les signaux parasites 57 dus à des fuites internes en provenance des sources de référence et correspondant à la vitesse nulle, sont décalés par rapport à la fréquence intermédiaire FIO- Toutefois, on sait éliminer ces fuites par des dispositions connues, notamment par des mesures de blocage des circuits en dehors des périodes d'émission ou de réception, comme il a été rappelé ci-dessus. Quant aux résidus à la fréquence intermédiaire FIo résultant des signaux de synchronisation ils se trouvent alors superposés en fréquence au pic de fouillis principal et on peut éliminer simultanément ces deux sources de bruit par un filtrage permettant de rejeter, dans chacune des voies de traitement les signaux compris dans une plage de fréquence FIo - a ', FIg + < ' Cette plage de fré- quence constitue donc la seule zone d'ombre du radar.
On remarque alors que les signaux parasites 57 dus à des fuites internes en provenance des sources de référence et correspondant à la vitesse nulle, sont décalés par rapport à la fréquence intermédiaire FIO- Toutefois, on sait éliminer ces fuites par des dispositions connues, notamment par des mesures de blocage des circuits en dehors des périodes d'émission ou de réception, comme il a été rappelé ci-dessus. Quant aux résidus à la fréquence intermédiaire FIo résultant des signaux de synchronisation ils se trouvent alors superposés en fréquence au pic de fouillis principal et on peut éliminer simultanément ces deux sources de bruit par un filtrage permettant de rejeter, dans chacune des voies de traitement les signaux compris dans une plage de fréquence FIo - a ', FIg + < ' Cette plage de fré- quence constitue donc la seule zone d'ombre du radar.
Un radar 80 (figure 4) mettant en oeuvre l'invention comprend une antenne émettrice-réceptrice 82 reliée, par un circulateur 84, à un émetteur 86. Celui-ci comprend une entrée de synchronisation 87 commandée par un circuit de synchronisation 90 qui controle les périodes d'émission pour former des trains d'impulsions à une fréquence FR L'émetteur 86 comprend également une entrée 89 alimentée par un circuit sommateur de fréquence 92 dont une entrée 93 est reliée à la sortie d'un multiplieur de fréquence 94 alimenté par un générateur pilote 96, la liaison 98 entre ce générateur 96 et le multiplieur 94 comportant un commutateur 99 contrôlé par le circuit de synchronisation 90 .Une autre entrée 95 du circuit sommateur de fréquence 92 est alimentée par la sortie d'un oscillateur à fréquence contrôlée 100, de fréquence nominale F2, recevant sur son entrée de tension 101 un signal correspondant à une estimée de fréquence Doppler d'échos de sol FDS pour produire sur l'entrée 95 un signal de fréquence F2 FDS. La fréquence du générateur pilote étant F1 et le coefficient de multiplication du multiplieur 94,K1, la fréquence porteuse des impulsions émises par l'émetteur 86 sous le contrôle de son entrée 89 est
F E = K F1 + F2 - FDS
A la sortie réception 105 du circulateur 84 est couplé un récepteur hyperfréquence 106 qui délivre des signaux correspondant aux échos captés par l'antenne 82 à l'entrée 107 d'un melangeur 108 recevant sur une deuxième entrée 109 un signal en provenance d'un synthétiseur de fréquence 110, de la forme
Fg = K F1 + F2 + FIo, la fréquence FIo étant affectée dans cette relation du signe plus ou moins selon que le mélangeur 108 est du type supradyne ou infradyne.
F E = K F1 + F2 - FDS
A la sortie réception 105 du circulateur 84 est couplé un récepteur hyperfréquence 106 qui délivre des signaux correspondant aux échos captés par l'antenne 82 à l'entrée 107 d'un melangeur 108 recevant sur une deuxième entrée 109 un signal en provenance d'un synthétiseur de fréquence 110, de la forme
Fg = K F1 + F2 + FIo, la fréquence FIo étant affectée dans cette relation du signe plus ou moins selon que le mélangeur 108 est du type supradyne ou infradyne.
Les signaux à la sortie 111 du mélangeur 108 sont transmis à travers un circuit de blocage en émission 112 à un étage de fréquence intermédiaire 114. A la sortie 117 de celui-ci, ils sont dirigés par une batterie de commutateurs électroniques 116 à 116n vers n voies de réception et de filtrage Doppler, seule une de ces voies 120. couplée en sortie du commutateur 116. ayant été représentée sur la figure 4.La sortie 117 de l'étage de fréquence intermédiaire 114 est également connectée à l'entrée d'un discriminateur de fréquence autour de FIo, 122 qui reçoit sur une entrée 123 une indication de fréquence FIo en provenance du synthétiseur 110 afin de produire à sa sortie 125 un signal d'écart qui, après filtrage dans un correcteur de boucle 126, est envoyé sur une entrée 127 d'un circuit de sommation 128, dont une autre entrée 129 est alimentée par la sortie d'un dispositif 130 de calcul de prépositionnement Doppler sol. La sortie 131 du sommateur 128 contrôle par une liaison 132 l'entrée 101 de l'oscillateur à fréquence contrôlée 100.
Le circuit de synchronisation 90 reçoit sur une entrée 133 une indication de la fréquence FIo en provenance du synthétiseur 110. Il contrôle les périodes de fonctionnement du récepteur hyperfréquence 106 et du circuit de blocage 112 pendant les périodes séparant les intervalles d'émission à partir d'une sortie 134 reliée à des entrées 135 et 136 respectives de ces circuits.
Les commutateurs 1161 à 116n sont commandés par un circuit 138 de commande de fenêtres temporelles, de constitution classique,qui possède n sorties 1391 à 139 , chacune reliée
n à un commutateur 1161 à 116 respectif, et une entrée 137 com
n mandée par le circuit de synchronisation 90.
n à un commutateur 1161 à 116 respectif, et une entrée 137 com
n mandée par le circuit de synchronisation 90.
En fonctionnement, le calculateur de prépositionnement
Doppler sol 130 détermine, en fonction de la vitesse du porteur du radar, tel qu'un avion, par rapport au sol et de l'inclinaison de l'antenne radar su cette vitesse, une estimation de vitesse apparente des points du sol situés par le lobe principal de l'antenne, pour produire sur l'entrée 129 un signal de fréquence égal au décalage Doppler correspondant à la vitesse apparente ainsi calculée. Le signal sur la liaison 132 à la sortie du sommateur 128 constitue une estimée du Doppler des echos de sol, FDS, , qui contrôle l'oscillateur à fréquence con- trôlée 100 pour commander l'émission par l'antenne 82 d'impulsions émises sur une porteuse de fréquence F E = K F1 + F2 - (flèche 140).
Doppler sol 130 détermine, en fonction de la vitesse du porteur du radar, tel qu'un avion, par rapport au sol et de l'inclinaison de l'antenne radar su cette vitesse, une estimation de vitesse apparente des points du sol situés par le lobe principal de l'antenne, pour produire sur l'entrée 129 un signal de fréquence égal au décalage Doppler correspondant à la vitesse apparente ainsi calculée. Le signal sur la liaison 132 à la sortie du sommateur 128 constitue une estimée du Doppler des echos de sol, FDS, , qui contrôle l'oscillateur à fréquence con- trôlée 100 pour commander l'émission par l'antenne 82 d'impulsions émises sur une porteuse de fréquence F E = K F1 + F2 - (flèche 140).
Les échos de sol dans le lobe principal d'antenne (flèche 142) et captés par l'antenne 82 sont reçus sur une porteuse de fréquence
F2 = K F1 + F2 - FDS + FDS où FDS est le Doppler réel de ces échos.
F2 = K F1 + F2 - FDS + FDS où FDS est le Doppler réel de ces échos.
Ils sont transmis au mélangeur 108 qui fait apparaitre à sa sortie 111 des signaux de fréquence
+ (FE - Fg) où Fg est le signal présent sur l'entrée 109.
+ (FE - Fg) où Fg est le signal présent sur l'entrée 109.
Pendant les périodes séparant les intervalles d'émission, les signaux correspondant aux échos de sol présents à la sortie 117 de l'étage de fréquence intermédiaire 114 possèdent une fréquence de la forme FIo t (FDS - FDS)
Le discriminateur de fréquence 122 produit, en réponse à l'amplitude maximale de ces signaux un signal d'écart de fréquence sur sa sortie 125 d'expression
fFDS = + ( FDS signal qui, après filtrage, est appliqué à l'entrée 127 du sommateur 128 pour corriger la fréquence de FDS calculée.
Le discriminateur de fréquence 122 produit, en réponse à l'amplitude maximale de ces signaux un signal d'écart de fréquence sur sa sortie 125 d'expression
fFDS = + ( FDS signal qui, après filtrage, est appliqué à l'entrée 127 du sommateur 128 pour corriger la fréquence de FDS calculée.
Ainsi, la fréquence d'émission du radar est contrôlée en permanence par une boucle d'asservissement comprenant le discriminateur 122, le sommateur 128 et la liaison 132 afin d'ajuster la fréquence émise en fonction de la fréquence des échos de sol reçus. On note que cette boucle présente un gain relativement faible, l'indication de calcul de prépositionnement de Doppler sol à l'entrée du sommateur 128 étant relativement précise.
Grâce aux diverses dispositions prises pour bloquer le fonctionnement des circuits 94 et 86 sous la commande du circuit de synchronisation 90 en dehors des seules périodes d'émission, de même qu'aux dispositions prévues pour inhiber les fonctionnements des circuits de réception pendant ces mêmes périodes, par le contrôle du récepteur 106 et du circuit de blocage 112, on parvient de façon très efficace à éliminer les fuites vers les dispositifs de traitement 120i tant de la fréquence pilote F1 que de la fréquence émise FE.
Les autres signaux parasites d'origine interne sont produits à la fréquence intermédiaire. soit par le synthétiseur 110 , soit par les signaux de synchronisation des cir cuits 106 et 112 et des commutateurs llol à 116 à ur, he-
n monique de la fréquence de répétition.
n monique de la fréquence de répétition.
La fréquence de ces parasites coincide, comme le montre le pic 59' (figure 3) sensiblement avec celle des échos de sol présents à la sortie 117 de l'étage de fréquence interme- diaire 114. On remarque en effet que la grandeur FDS - CDS est maintenue en permanence à une valeur voisine de zéro, si bien que ces échos de sol sont très sensiblement centrés également sur la fréquence FIO- Ils peuvent donc être rejetés en même temps que le pic 59'.
Ces circuits 120i comportent, notamment un amplificateur 150, un filtre passe-bande 152, centré sur la gamme Doppler utile et propre à éliminer notamment des raies harmoniques de la fréquence de répétition autres que FIo et un filtre coupe bande 154 dans la plage FIQ ~ ', FIo + ss ' qui élimine d'un seul coup les résidus à la fréquence interm.e'inaire 59 ' et le pic de fouillis principal 58. Les signaux sont ensuite numérisés par un convertisseur 156 avant d'être envoyés à une batterie de filtres Doppler 158 dont la sortie est connectée, à travers un circuit de traitement de détection 160, à un dispositif 162 où sont centralisés les paramètres du plot.
On remarque que le dispositif de traitement 120. comprend un seul filtre de réjection 154 centré sur la fréquence intermédiaire FIO- Ceci est un avantage remarquable par rapport aux dispositifs de l'art antérieur dans lesquels chaque voie de traitement comporte non seulement un filtre coupe-bande semblable à la fréquence FIo pour éliminer les résidus globaux constituant le pic 59 (voir figure 2), mais également un dispositif de réjection du pic de fouillis principal. Dans ces circuits de l'art antérieur, ce dispositif de réjection comprend notamment un circuit de transposition en fréquence des signaux reçus dans le dispositif de traitement en fonction d'une estimée FDS du décalage de fréquence Doppler correspondant au pic de fouillis principal.Il comprend en outre un dis criminateur de fréquence et une boucle d'asservissement analogues dans leur principe au discriminateur 122 et à la boucle 128, 132 pour ajuster la fréquence de transposition. La sortie du circuit de transposition est appliquée à l'entrée d'un deuxième filtre coupe-bande qui élimine le pic du fouillis principal ainsi transposé avant d'admettre les signaux à la poursuite du traitement Doppler.
Outre l'élimination d'une zone d'ombre l'invention procure donc une simplification considérable de la chaine de réception par rapport aux circuits de l'art antérieur.
On remarque en outre que les caractéristiques de dynamique de la chaîne de réception dans un dispositif selon l'invention peuvent être moins sévères que dans le dispositif de l'art antérieur où il est nécessaire d'empecher une intermodulation de se produire entre les signaux parasites centrés sur des fréquences différentes.
Enfin, en centrant le spectre du pic de fouillis principal sur la fréquence intermédiaire, on évite l'apparition, par repliement du spectre de fréquence du fouillis principal, de lobes secondaires de celui-ci à des fréquences dont on n'est pas maitre.
Claims (10)
1. Procédé de détection de cibles par radar Doppler caractérisé en ce qu'on ajuste la fréquence d'émission du radar en fonction de la vitesse apparente d'un réflecteur pour maintenir les-échos (58) produits par ce réflecteur dans une plage de fréquence prédéterminée (FIo ~ FIo + ')
2. Procédé de détection selon la revendication 1 pour un radar porté par un appareil volant par support à un sol qui produit lesdits échos, caractérisé en ce que ladite plage de fréquence prédéterminée comprend des signaux parasites (59') internes liés à la fréquence de répétition d'impulsions émises par le radar et que pour le traitement des échos reçus on élimine les signaux dans cette plage de fréquence prédéterminée.
3. Dispositif de radar propre à émettre des signaux électromagnétiques et à capter et traiter les échos en provenance de réflecteurs frappés par les signaux émis, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (92, 100) pour régler sa fréquence d'émission en fonction de la vitesse apparente d'un réflecteur particulier de façon à faire tomber les échos (58) de ce réflecteur dans une plage de fréquence déterminée à l'avance.
4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qutil comprend des moyens de filtrage (154) pour rejeter les signaux reçus dans ladite plage de fréquence déterminée à 1' avance.
5. Dispositif selon la revendication 4 pour un radar porté par un appareil volant, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (130) pour déterminer la vitesse apparente des points du sol placés dans le lobe principal d'antenne dudit radar, la fréquence d'émission étant réglée en fonction de cette vitesse pour éliminer le pic de fouillis principal correspondant à ces échos de sol dans ces moyens de filtrage.
6. Dispositif selon l'une des revendications 4 ou 5, dans lequel ce radar comprend des moyens (90) pour commander l'émission des signaux sous forme d'impulsions à une fréquence de répétition déterminée, caractérisé en ce que ladite plage de fréquence déterminée à l'avance est liée à ladite fréquence de répétition.
7. Dispositif selon la revendication 6, comprenant des moyens (108) de transposition en fréquence des échos reçus au voisinage d'une fréquence intermédiaire (FIo) à laquelle est liée ladite fréquence de répétition, caractérisé en ce que ladite plage de fréquence déterminée à l'avance contient, après transposition, ladite fréquence intermédiaire, de sorte que les échos parasites (58) dans cette plage de fréquence sont rejetés en même temps que des signaux parasites (59') liés à ladite fréquence de répétition.
8. Dispositif selon l'une des revendications 6 ou 7 comprenant des moyens de commutation (116i) pour transmettre les signaux d'échos transposés en fréquence à une pluralité de moyens de traitement (120i) dans des fenêtres temporelles respectives sous le contrôle de moyens de synchronisation (90) fonctionnant à ladite fréquence de répétition, caractérisé en ce que les moyens de filtrage comprennent un moyen (154) de réjection de ladite plage de fréquence déterminée pour chaque moyen de traitement.
9. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour détecter un écart entre la fréquence du pic de fouillis principal (58) et le centre (FIo) de ladite plage déterminée, et des moyens d'asservissement de la fréquence d'émission en réponse audit écart.
10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que lesdits moyens d'asservissement comprennent des moyens (128) pour combiner ledit écart (t ) à une estimation calculée de la vitesse apparente des points du sol placés dans le lobe principal d'antenne du radar.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8104569A FR2501378B1 (fr) | 1981-03-06 | 1981-03-06 | Procede et dispositif pour ameliorer la visibilite doppler d'un radar |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8104569A FR2501378B1 (fr) | 1981-03-06 | 1981-03-06 | Procede et dispositif pour ameliorer la visibilite doppler d'un radar |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2501378A1 true FR2501378A1 (fr) | 1982-09-10 |
| FR2501378B1 FR2501378B1 (fr) | 1985-07-26 |
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ID=9255972
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8104569A Expired FR2501378B1 (fr) | 1981-03-06 | 1981-03-06 | Procede et dispositif pour ameliorer la visibilite doppler d'un radar |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2501378B1 (fr) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2629923A1 (fr) * | 1982-05-14 | 1989-10-13 | Dassault Electronique | Procede et dispositif notamment pour l'amelioration de la selectivite angulaire d'un radar aeroporte utilise en detection de sol |
| CN110596655A (zh) * | 2019-10-18 | 2019-12-20 | 富临精工先进传感器科技(成都)有限责任公司 | 一种基于多载频的雷达多目标速度解模糊方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| BE695181A (fr) * | 1966-05-24 | 1967-08-14 | North American Aviation Inc | |
| US3346859A (en) * | 1965-06-21 | 1967-10-10 | Hughes Aircraft Co | Mainlobe doppler clutter return compensator for moving platform radar |
| US4155086A (en) * | 1965-09-14 | 1979-05-15 | Goodyear Aerospace Corporation | Clutterlock with displaced phase antenna |
-
1981
- 1981-03-06 FR FR8104569A patent/FR2501378B1/fr not_active Expired
Patent Citations (3)
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| CN110596655A (zh) * | 2019-10-18 | 2019-12-20 | 富临精工先进传感器科技(成都)有限责任公司 | 一种基于多载频的雷达多目标速度解模糊方法 |
| CN110596655B (zh) * | 2019-10-18 | 2023-03-28 | 立晟智能科技(成都)有限公司 | 一种基于多载频的雷达多目标速度解模糊方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2501378B1 (fr) | 1985-07-26 |
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