FR2516663A1

FR2516663A1 - Radar signal responder for target simulator - provides controlled augmented echo over predetermined time intervals to simulate larger target causing confusion

Info

Publication number: FR2516663A1
Application number: FR8121652A
Authority: FR
Inventors: Jean-Marie Henri Colin
Original assignee: Laboratoire Central de Telecommunications SA
Current assignee: Laboratoire Central de Telecommunications SA
Priority date: 1981-11-19
Filing date: 1981-11-19
Publication date: 1983-05-20
Also published as: FR2516663B1

Abstract

An echo reinforcing device is provided to increase the apparent surface of the carrier. The device emits a signal controlled in amplitude and in phase by the echo reinforcer only in the radar reception band, and receives, from this radar spaced pulses of duration, t, with a recurring period of Trn. The control system allows the receiver of the responder to open before the reception of the nth pulse at the instant ton-(t/2), and to close at the time ton+(t/2). The transmitter is open from ton+(t/2) to the time ton+(3t/2). The echo reinforcer is made operational during the same interval as the transmitter. The receiver is then next opened at a time ton+Tr-(t/2). Tr is chosen to equal the shortest period of the received signal. The timing intervals are memorised.

Description

La présente invention se rapporte à un répondeur radar. The present invention relates to a radar transponder.

La présente invention se propose de fournir un équipement qui simuie le comportement d'une cible réelle, en fournissant au radar un écho dont le retard par rapport a l'instant d'émission soit identique a celui de l'écho de peau de la cible et simule une cible fictive placée dans le meme volume de confusion. The present invention proposes to provide equipment which simulates the behavior of an actual target, by providing the radar with an echo whose delay with respect to the emission time is identical to that of the skin echo of the target. and simulates a fictitious target placed in the same volume of confusion.

L'avion a simuler réfléchit l'énergie reçue du radar illuminateur d'une manière qui dépend de son axe de vol par rapport a la direction du radar. Cela se traduit par une surface équivalente radar S qui fluctue en fonction de la présentation à une cadence d'autant plus haute que l'évolution est rapide, et autour d'une valeur d'autant plus grande que les dimensions de l'avion sont importantes. The aircraft to be simulated reflects the energy received from the illuminating radar in a manner which depends on its flight axis relative to the direction of the radar. This results in an equivalent radar surface S which fluctuates according to the presentation at a rate which is all the higher as the evolution is rapid, and around a value which is all the greater as the dimensions of the aircraft are important.

Un objet de la présente invention est donc de réaliser un répondeur radar qui fournisse au radar illuminateur une réponse contrôlée en amplitude et en phase, qui corresponde à celle qu'aurait une cible reelle, et qui comporte un renforçateur d'écho émettant dans la seule bande de réception du radar et recevant, de celui-ci, des impulsions de durée T espacées des périodes de récurrence Tr
n
Cet objet est réalisé.en ce qu'il est prévu un système de con trole et de commande permettant de commander l'ouverture du récepteur dudit répondeur avant la réception de l'impulsion d'indice n a l'instant to - T et sa fermeture au temps tOn + T2 s de commander
2 l'ouverture de l'émetteur à partir de l'instant tOn + 2 s dès la ferme ture du récepteur, et sa fermeture au temps to + 3 12 s et de rendre
n 2' opérationnel le renforçateur d'écho à partir de l'instant to + T jusqu'à l'instant tOn + 3 t2
Le dispositif réalisé est intrinsèquement stable puisqu'il utilise, en temps partagé, les mêmes antennes à l'émission et à la réception. De plus, l'écho simulé n'est retardé que d'un temps T2 par rapport à l'écho de peau de l'engin porteur. Les deux échos sont alors confondus en un seul pour le radar.An object of the present invention is therefore to provide a radar transponder which provides the illuminating radar with a response amplitude and phase control, which corresponds to that which a real target would have, and which comprises an echo enhancer emitting in the only radar reception band and receiving pulses of duration T spaced from the recurrence periods Tr
not
This object is achieved. In that there is provided a control and command system for controlling the opening of the receiver of said responder before the reception of the index pulse at the instant to-T and its closure at time tOn + T2 s to order
2 the opening of the transmitter from time tOn + 2 s upon closing of the receiver, and its closing at time to + 3 12 s and returning
n 2 'operational the echo booster from the instant to + T until the instant tOn + 3 t2
The device produced is intrinsically stable since it uses, on a timeshare basis, the same antennas for transmission and reception. In addition, the simulated echo is only delayed by a time T2 relative to the skin echo of the carrier. The two echoes are then merged into one for the radar.

L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques apparaîtront à l'aide de la description ci-après et des dessins joints où: - la figure I représente le schéma bloc du répondeur ; - la figure 2 représente le diagramme temporel selon lequel est régi le
fonctionnement du répondeur ; - la figure 3 represente une réalisation possible du dispositif de com
mande et de contrôle permettant de parvenir à une gestion temporelle
selon la présente invention ; et - ia figure 4 représente les signaux de sortie des éléments du dispos i-
tif de commande représenté à la figure 3.The invention will be better understood and other characteristics will appear with the aid of the description below and of the accompanying drawings in which: - Figure I represents the block diagram of the answering machine; - Figure 2 shows the time diagram according to which the
operation of the answering machine; - Figure 3 shows a possible embodiment of the communication device
command and control to achieve time management
according to the present invention; and - FIG. 4 represents the output signals of the elements of the device i-
tif command shown in Figure 3.

Sur la figure I est représenté le diagramme genéral du répondeur radar selon la présente invention. L'antenne I fournit, après passage dans le circulateur 2, un signal hyperfréquence. Ce signal est amplifié par le récepteur à faible bruit 4, ayant un interrupteur en tête 3 commandé par la séquence PR fournie par le dispositif de contrôle et de commande 9. La diode 8 permet de détecter le front montant de l'impulsion amplifiée. L'acquisition de la fréquence fo de l'impulsion reçue est effectuée par une boucle de phase 5 comportant un mélangeur 51, un amplificateur à bande limitée 52, et un oscillateur commandé en tension (OCT) 53. L'accrochage de cette boucle se fait sur plusieurs impulsions précédant l'impulsion considérée.L'oscillateur contrôlé en tension 53 fournit un signal à la fréquence reçue au renforçateur d'écho comprenant un modulateur d'amplitude 6 et un modulateur de phase 7. In Figure I is shown the general diagram of the radar responder according to the present invention. The antenna I provides, after passing through the circulator 2, a microwave signal. This signal is amplified by the low noise receiver 4, having a switch at the head 3 controlled by the sequence PR supplied by the monitoring and control device 9. The diode 8 makes it possible to detect the rising edge of the amplified pulse. The acquisition of the frequency fo of the received pulse is carried out by a phase loop 5 comprising a mixer 51, a limited band amplifier 52, and a voltage-controlled oscillator (OCT) 53. The attachment of this loop is made on several pulses preceding the considered pulse. The voltage controlled oscillator 53 supplies a signal at the frequency received to the echo booster comprising an amplitude modulator 6 and a phase modulator 7.

Le renforçateur d'écho est commandé par le système de contrôle et de commande 9. Le signal fourni sert -à piloter le tube à onde progressive (TOP) 11 déclenche par le modulateur 10 qui reçoit un signal de commande PE du dispositif de contrôle et de commande 9. Le signal hyperfréquence fourni par le tube à onde progressive est envoyé à l'antenne I, par l'intermédiaire du circulateur 2.The echo booster is controlled by the monitoring and control system 9. The signal supplied is used to drive the traveling wave tube (TOP) 11 triggered by the modulator 10 which receives a command signal PE from the control device and 9. The microwave signal supplied by the traveling wave tube is sent to the antenna I, via the circulator 2.

Le diagramme temporel de la figure 2 correspond à la gestion temporelle du répondeur selon la présente invention. En SR est représenté un échantillon du signal reçu du radar illuminateur. Cet échantillon comporte trois impulsions, reçues aux instants t n ls ton et ton+l. The time diagram in FIG. 2 corresponds to the time management of the answering machine according to the present invention. In SR is represented a sample of the signal received from the illuminating radar. This sample comprises three pulses, received at times t n ls tone and ton + l.

L'impulsion reçue à l'instant to a une durée T et la période de
n récurrence (tu,+, - ton) entre les débuts des impulsions d'indice n et d'indice n+1 est égale à Tr . Au-dessous sont représentés les échantil
n lons correspondants de la séquence P R d'ouverture du récepteur et de la séquence P E d'ouverture de l'émetteur et de réémission de l'impulsion formée par le renforçateur d'écho.
The pulse received at time to has a duration T and the period of
n recurrence (tu, +, - ton) between the beginnings of the pulses of index n and of index n + 1 is equal to Tr. Below are shown the samples
n corresponding lons of the sequence PR of opening of the receiver and of the sequence PE of opening of the transmitter and re-transmission of the pulse formed by the echo enhancer.

C'est le dispositif de contrôle et de commande qui gère ces différentes séquences. L'ouverture et la fermeture du récepteur 4 sont réalisées à partir de l'interrupteur 3 placé en tête et commandé par le dispositif de contrôle et de commande 9. Si on prend to comme ori
n gine des temps, comme représenté sur le bas du diagramme de la figure 2,
# # cette ouverture se fera donc entre les instants - 2 et 2 où la sequence PR est au niveau haut.L'ouverture et la fermeture du tube émet teur 11 sont réalisees à partir du modulateur 10 commandé par le dispositif de controle et de commande 9 selon la séquence PE. Comme on le voit sur le diagramme, l'ouverture de l'émetteur est réalisée pendant une
# # durée # entre les instants 2 et 3 #. A I'instant L d'ouverture de durée T entre les instants 2 et 3 . A l'instant 2 l'émetteur, le systeme de contrôle et de commande 9 rend opérationnel le renforçateur d'écho 6, 7. A l'instant 3 2 ce système de commande rend inactif ce renforçateur d'écho commandé par le signal PE.La valeur de Tr. choisie est égale à la plus petite période de récurrence reçue par le répondeur, le cas de la figure 2 correspondant au cas particulier ou la période reçue est minimale, et où Trn 3 Tr. Dans le cas oùTr =
n les séquences d'ouverture et de fermeture PR, PE seront rallongées d'une duree #T jusqu'à la réception du début de l'impulsion suivante, mais conserveront pendant cet intervalle de temps #T la situation (haute ou basse) qu'elles avaient au temps Tr. Des moyens sont prévus pour qu'à chaque impulsion le système soit réinitialisé, et que se rÉpète la séquence décrite, pour la réception de l'impulsion suivante.Les entréessorties 90 permettent les éventuels échanges d'information entre le dispositif de contrôle et de commande 9 du répondeur et un dispositif de télécommande de l'engin porteur.It is the control and command device which manages these different sequences. The opening and closing of the receiver 4 is carried out from the switch 3 placed at the head and controlled by the control and command device 9. If we take to as ori
n time gine, as shown at the bottom of the diagram in Figure 2,
# # this opening will therefore take place between instants - 2 and 2 when the PR sequence is at the high level. The opening and closing of the emitter tube 11 is carried out using the modulator 10 controlled by the control and command device 9 according to the PE sequence. As can be seen in the diagram, the transmitter is opened for one
# # duration # between instants 2 and 3 #. At the instant L of opening of duration T between instants 2 and 3. At time 2 the transmitter, the control and command system 9 makes operational the echo booster 6, 7. At time 3 2 this control system deactivates this echo booster controlled by the signal PE .The value of Tr. Chosen is equal to the smallest recurrence period received by the responder, the case of FIG. 2 corresponding to the particular case where the period received is minimal, and where Trn 3 Tr. In the case whereTr =
n the opening and closing sequences PR, PE will be extended by a duration #T until reception of the start of the next pulse, but will keep the situation (high or low) during this time interval #T that '' they had at time Tr. Means are provided so that each pulse the system is reset, and that the sequence described is repeated, for the reception of the next pulse. The outputs 90 allow the possible exchanges of information between the responder control and command device 9 and a remote control device for the carrier.

Sur la figure 3 est représentée la diode de détection 8 ainsi qu'une réalisation possible du système de contrôle et de commande 9. FIG. 3 shows the detection diode 8 and a possible embodiment of the monitoring and control system 9.

L'ensemble classique 8, 91, 92 permet de détecter le début de l'impulsion radar reçue et comprend la diode 8, le différentiateur 91 et la seconde diode 92. A l'instant du début de la réception de l'impulsion radar, cet ensemble de détection fournit à une ligne à retard 93 une impulsion I0.The conventional assembly 8, 91, 92 makes it possible to detect the start of the radar pulse received and comprises the diode 8, the differentiator 91 and the second diode 92. At the instant of the start of the reception of the radar pulse, this detection assembly supplies a delay line 93 with a pulse I0.

T
Cette ligne à retard fournit (figure 4),au temps t - ton = 2 une impul
# sion I11 sur sa sortie a, au temps 3 t2 une impulsion I2 sur sa sortie b et au temps Tr - 42 une impulsion I3 sur sa sortie c. Un premier bistable BR recevant sur ses entrées les impulsions 13 et I1 fournira un signal de sortie PR. Un deuxième bistable BE recevant sur ses entrées les impulsions I1 et I2 fournira un signal PE.T
This delay line provides (Figure 4), at time t - ton = 2 an impulse
# sion I11 on its output a, at time 3 t2 a pulse I2 on its output b and at time Tr - 42 a pulse I3 on its output c. A first bistable BR receiving the pulses 13 and I1 at its inputs will provide an output signal PR. A second bistable BE receiving on its inputs the pulses I1 and I2 will provide a signal PE.

Bien que la présente invention ait été décrite dans le cadre d'un exemple particulier de réalisation, il est clair qu'elle n'est pas limitée audit exemple, et qu'elle est susceptible de modifications ou de variantes sans sortir de son domaine. Although the present invention has been described in the context of a particular embodiment, it is clear that it is not limited to said example, and that it is capable of modifications or variants without departing from its field.

Claims

1. Radar transponder carrying an echo booster to increase the apparent surface of the carrier, transmitting in the radar reception band only a signal amplitude and phase control by the echo booster, and receiving from this radar pulses e curée spaced from the recurrence periods Trn, characterized in that l is provided a control and command system '9) for controlling the opening of the receiver (4), said responder, before the reception of the pulse of index n at time to - 2 and its closure at

T n 2 time ton + 2, to command the opening of the transmitter from time tOn + 7, the closing of the receiver, and its closing at time tOn + 3 7, and to make operational the booster d echo from time tone + # to time tone + 3 # 2, opening of the 2 2 receiver (4) before reception of the pulse of index n + i being commanded by said system of control and command (9) at the instant to + Tr ~ 2. T

# 7

2. Radar responder according to claim 1, characterized in that Tr is chosen equal to the smallest recurrence period received.

3. Radar responder according to one of claims 1 or 2, characterized in that the monitoring and control system (9) comprises means (8, 91, 92) for detecting each start of pulse received corresponding to the instants to as well as means (93) for setting

n memory time intervals + 7, + 3 2 and + Tr-7.

4. Radar transponder according to claim 3, characterized in that the monitoring and control system (9) comprises, as a means of storage, a delay line (93) and further comprises two bistable circuits (BR, BE ) providing the signals (PR, PE) useful for controlling the transmitter and the receiver of the echo booster.

5. Radar responder according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the re-emitted signal is of sufficient amplitude to make the skin echo of the carrier vehicle undetectable.

6. Radar responder according to any one of claims l to 5, characterized in that it further comprises a voltage control oscillator (53) providing the echo enhancer with a signal whose frequency is slaved to that of the received signal by a phase loop (5) keeping in memory the frequency of this signal.