FR2524983A1 - Procede et dispositif d'identification d'objectifs et de suppression de signaux parasites dans les appareils radar - Google Patents

Abstract

ON FIXE UN SEUIL D'EBASAGE DANS UNE CELLULE DE RADAR Y A PARTIR DES SIGNAUX D'ECHOS DE CELLULES VOISINES X, LESQUELLES PEUVENT EGALEMENT FORMER PLUSIEURS ENVIRONNEMENTS PARTIELS I, II, III, PAR LE CLASSEMENT EN GRANDEUR DES SIGNAUX D'ECHOS (VALEURS D'AMPLITUDE) DES CELLULES VOISINES, OU DES ENVIRONNEMENTS PARTIELS, LEUR MISE EN MEMOIRE 2 ET LA SELECTION DE LA VALEUR OCCUPANT UNE PLACE DETERMINEE DANS LA SUITE ORDONNEE DE VALEURS POUR LA FIXATION DU SEUIL.

Description

L'invention concerne un procédé pour supprimer les signaux parasites dans

des appareils radar et un dispositif pour la

mise en oeuvre de ce procédé.

La zone surveillée par des installations radar est généralement partagée, en gisement et distance, en un certain nombre de cellules de radar Pour chaque cellule existe un signal d'écho,

obtenu par échantillonnage de l'écho reçu par l'antenne Pour l'ex-

traction, c'est-à-dire pour discriminer une cible du bruit dans le traitement du signal radar, on utilise des procédés par lesquels

la puissance moyenne de bruit est évaluée localement de façon adap-

tive et par lesquels peut être établi ainsi un très faible taux corstant de fausse alarme (TFAC ou, en anglais CFAR) Un procédé souvent

appliqué consiste à calculer la valeur arithmétique moyenne des ampli-

tudes dans l'environnement de la cellule explorée et à tirer de cette valeur un seuil dit d'ébasage Si l'amplitude dans la cellule explorée dépasse ce seuil, il est estimé qu'une cibl e a été détectée et il est procédé en conséquence; dans le cas contraire, il est estimé

qu'il s'agit d e bruit Ce procédé est basé sur la supposition impli-

cite que le processus de perturbation qui existe dans l'environnement

considéré est statistiquement uniforme.

S'il existe dans la mosaïque radar des échos de deux cibles voisines l'une de l'autre, il peut arriver, avec cette méthode d'évaluation, que les échos des cibles augmentent fortement la valeur arithmétique moyenne dans l'environnement en question et que les deux informations de détection de cible sont escamotées par le

seuil élevé tiré de cette valeur.

L'invention vise par conséquent à indiquer un pro-

cédé et un dispositif de suppression des signaux parasites qui

tiennent compte de la distribution des amplitudes d'échos dans l'en-

vironnement de la cellule explorée.

L'invention part d'un procédé d'identification

d'objectifs et de suppression de signaux parasites dans les appa-

reils radar à partage de la zone surveillée, en gisement et distance, en un certain nombre de cellulesde radar, selon lequel on compare le signal d'écho de chaque cellule avec un seuil d'amplitude tiré des signaux d'échos des cellules situées dans un voisinage préfixé

de la cellule en question Selon un mode de mise en oeuvre de l'in-

vention, un tel procédé est caractérisé en ce que l'on met en mtémoire et on classe selon la grandeur les valeurs d'amplitude des signaux d'échos des cellules voisines et on sélectionne la valeur occupant une place déterminée dans cette suite de valeurs pour en tirer le

seuil d'ébasage.

Un dispositif selon l'invention pour la mise en oeuvre de ce mode du procédé est caractérisé par un dispositif classeur qui classe les valeurs d'amplitude des signaux d'échos des

cellules du voisirage selon leur grandeur, une ménoire à organisa-

tion unidimensionnelle, dans laquelle sont déposées les valeurs d'amplitude ainsi classées, et par un dispositif qui, en vue de la fixation du seuil, extrait d'un emplacement déterminé de la mémoire

la valeur d'amplitude qui y est mémorisée.

Le procédé de l'invention se sert de statistiques

dites ordonnées Des pointes de bruit ou des cibles dans l'environ-

nement de la cellule explorée n'ont pratiquement pas d'influence dans l'exploitation selon l'invention sur la valeur estimée de

la puissance de bruit, d'o est tiré le seuil d'ébasage.

Selon l'invention, on fait seulement appel a une

amplitude de l'environnement pour déterminer le seuil Les diffé-

rentes valeurs d'amplitude de l'environnement exploré son t classées en grandeur et celle choisie pour la fixation du seuil est prélevée d'une place déterminée se trouvant avantageusement au milieu à peu près de la suite de valeurs Ainsi, un fort signal parasite ou une cible proche ne modifient, pour l'essentiel, que les valeurs d'amplitude à la fin de la suite (en les augmentant), tandis que la valeur prévue à l'emplacement choisi, donc aussi le seuil qui est

déduitde cette valeur, restent pratiquement inchangés.

En présence d'un environnement perturbateur avec une brusque variation dans l'allure de la puissance de bruit, pouvant se produire par exemple au bordd'une perturbation atmosphérique étendue, les procédés d'estimation à TFAC avec formation arithmétique de la moyenne donnent,à latransition entre les zones de faible et de forte puissance de bruit, une faible probabilité de détection (de cible)

ou PD et/ou un taux de fausse alarme (TFA) plus élevé.

Lessignaux d'échos d'une cible se produisent habi-

tuellement dans plusieurs cellules de radar voisines à cause de l'étendue spatiale de la cible et dupouvoir séparateur limité en gisement et distance Afin d'éviter l'escamotage ou le masquage d'une cible par ellemême, par suite de l'élévation du seuil d'ébasage par ses propres échos, il peut Otre avantageux que les cellules directement voisines de la cellule explorée ne soient pas

incluses dans l'environnement dont il est tenu compte pour la déter-

mination du seuil.

Dans le mode de mise en oeuvre décrit plus haut du

procédé, toutes les valeurs d'amplitude du signal d'écho de l'envi-

ronnement considéré de la cellule sont comparées entre elles Le dis-

positif pour classer les valeurs devient ainsi très dispendieux s'il

s'agit de voisinages relativement grands.

Pour éviter cet inconvénient, une variante de mise en oeuvre du procédé de l'invention, o le seuil d'amplitude est tiré des signaux d'échos des cellules situées dans un voisinage

radial et/ou azimutal préfixé de la cellule en question, est carac-

térisée en ce que l'on forme plusieurs environnements partiels avec les cellules du voisinage préfixé, on met en mémoire et on classe selon lagrandeur les valeurs d'amplitude des cellules de chaque environnement partiel séparément en une succession hiérarchique, on sélectionne une ou plusieurs valeurs, occupant une ou plusieurs places déterminées dans chaque succession, on trie les valeurs sélectionnées de nouveau selon la grandeur pour en former une suite de valeurs et on utilise après cela une valeur occupant une place

donnée dans cette suite pour en tirer le seuil d'ébasage.

Un dispositif pour la mise en oeuvre de cette variante

est caractérisé par un dispositif classeur séparé pour chaque envi-

ronnement partiel, qui classe les valeurs d'amplitude des signaux d'échos des cellules de l'environnement partiel enquestion selon leur grandeur, une mémoire à organisation unidimensionnelle pour chaque

environnement partiel, dans laquelle sont déposées les valeurs d'am-

plitude ainsi classées et d'o sont fournies les valeurs sélection-

3 S nées, mémorisées à un ou plusieurs emplacements déterminés de la mémoire, par un dispositif de triage qui trie selon la grandeur les valeurs sélectionnées et les dépose dans une mémoire supplémentaire et par un dispositif qui, en vue de la fixation du seuil, extrait d'un emplacement préfixé de la mémoire supplémentaire la valeur

d'amplitude qui y est mémorisée.

La formation de plusieurs environnements partiels avec les cellules du voisinage considéré a pour effet que les environ- ronnementspartiels sont plus petits et que le dispositif classeur peut être plus simple Les différents environnements partiels sont

fixes par rapport à la cellule considérée et ne sont pas nécessai-

rement disjoints Une succession hiérarchique est établie des valeurs d'amplitude de chaque environnement partiel Une ou plusieurs valeurs de cette succession sont choisies pour la suite du traitement Ces

valeurs occupent des places ou des rangs déterminés dans la succes-

sion Les valeurssélectionnées des environnements partiels sont à

leur tour triées pour former une suite de valeurset une valeur occu-

pant une place donnée de cette suite esttransmise à la partie sui-

vante du système d'exploitation pour l'établissement du seuil.

La dépense en matériel peut ainsi être réduite nette-

ment et les avantages essentiels d'une identification de cible avec suppression de bruit d'un procédé h TFAC et statistique ordonnée

sont conservés.

Il est avantageux que les environnements partiels soient égaux en forme et taille, mesurées en nombre de cellules de radar dans le sens gisement et dans le sens distance A côté du traitement uniforme de tous les environnements partiels, une telle réalisation offre des possibilités très avantageuses pour réduire

encore plus la dépense en matériel Le traitement des environne-

ments partiels peut s'uniformiserdavantage encore lorsque les places déterminées qu'occupent les valeurs sélectionnées pour le traitement consécutif sont les mêmes dans les successions hiérarchiques de tous

les environnements partiels.

Lorsque les environnements partiels ont tous les mêmes forme et taille, le décalage de la cellule explorée à chaque instant produit lacoincidence exacte d'un environnement partiel actuel avec un autre environnement partiel d'une cellule explorée précédemment Les valeurs d'amplitude dans l'environnement partiel étant restées les mêmes, leur nouveau classement donne la même

succession hiérarchique Donc, si les places déterminées sont iden-

tiques, les valeurs sélectionnées sont également les mêmes Un mode de mise en oeuvre particulièrement avantageux prévoit par conséquent la mise en mémoire des valeurssélectionnées au premier traitement d'un environnement partiel, c'est-à-dire lors du premier classement

des valeurs d'amplitude qui s'y produisent et de la première sélec-

tion d'une ou de plusieurs valeurs de places déterminées de la suc-

cession hiérarchique Lorsque, par la suite, ce même environnement partiel est de nouveau à traiter pour une autre cellule explorée, il n'est pas nécessaire de soumettre les valeurs d'amplitude une nouvelle fois à un classement, puisque les veleurs sélectionnées ont déjà été mémorisées S'il y a N environnements partiels identiques pour une cellule explorée, il suffit ainsi d'effectuer chaque fois le classement pour un seul environnement partiel, à savoir pour celui ayant la valeur d'amplitude la plus récente Pour les autres N-1 environnements partiels, on peut utiliser les valeurs sélectionnées précédemment et chargées dans la mémoire La dépense en matériel est

ainsi considérablement réduite.

Un dispositif selon l'invention pour la mise en oeuvre d'un tel procédé est caractérisé par un dispositif classeur,

aux entrées duquel sont appliquées les valeurs d'amplitude de l'envi-

ronnement partiel ayant la plus récente valeur d'amplitude de toutes les cellules du voisinage, une mémoire, dans laquelle les valeurs d'amplitude de cet environnement partiel sont déposées en étant

classées selon la grandeur et d'o sont fournies les valeurs sélec-

tionnées, provenant d'un ou de plusieurs emplacements déterminés de la mémoire, un registre dans lequel sont mémorisées les valeurs sélectionnées, un dispositif de triage, à d e premières entrées duquel sont appliquées les valeurs sélectionnées extraites de la mémoire et à d'autres entrées duquel sont appliquées les valeurs sélectionnées mémorisées dans le registre des autres environnements partiels, qui trie les valeurs appliquées à toutes ses entrées selon la grandeur et les dépose dans une mémoire supplémentaire, ainsi que par un dispositif qui, en vue de la fixation du seuil, extrait d'un emplacement préfixé de la mémoire supplémentaire la

valeur d'amplitude qui y est mémorisée.

Dans un mode de mise en oeuvre préféré, une seule valeur est sélectionnée dans chacune des successions appartenant aux

différents environnements partiels.

Il s'est révélé avantageux pour beaucoup de cas de transmettre, pour qu'il en soit tiré le seuil, la valeur maximale des

valeurs sélectionnées.

n mode de mise en oeuvre avantageux prévoit deux

environnements partiels situés symétriquement par rapport a la cel-

lule explorée et co -iprenant seulement des cellules voisines, dans le sens de la distance par exemple Un mode de mise en oeuvre préféré

prévoit, outre ces deux environnements partiels, un troisième envi-

ronnement partiel qui renferme la cellule explorée en tant que cel-

lule d'environnement Ce troisième environnement partiel et les deux

autres peuvent parfaitement bien chevaucher.

Isns un mode de me en èuvre pitége du prâcédé de l'inven-

tlon,seulsloesignauxd'écios de cellules radialement voisines sont utilisés pour déterminer le seuil La capacité de mémorisation peut

ainsi être limitée.

Pour déterminer le seuil d'ébasage, il est avantageux de multiplier simplement la valeur d'amplitude choisie par un facteur

constant Ce facteur peut être réglable par les opérateurs pour per-

mettre la variation de la probabilité de fausse alarme désirée.

Pour que les avantages apportés par l'invention soient exploités de façon optimale, il est avantageux que la valeur

d'amplitude choisie se situe à peu près au milieu de la suite de va-

leurs Sa position peut être décalée du milieu, vers les valeurs

d'amplitude plus élevées, pour garantir une -valeur estimée suffisam-

ment élevée pour un faible taux de fausse alarme La position de la valeur d'amplitude choisie dans la suite devaleurs peut être réglable

pour que la probabilité de fausse alarme ou la probabilité de détec-

tion puissent être variées selon les désirs.

Il est avantageux d'appuyer le processus de suppres-

sion de signaux parasites selon l'invention par une discrimination entre cibles ou obstacles fixes et mobiles Il est prévu à cet effet de soumettre les signaux d'échos à un filtrage double avant l'exploitation selon l'invention Lors du passage par un banc de filtrage double, les échos sont classés dans l'une de plusieurs gammes de vitesses suivant la vitesse radiale déterminée Ainsi existe déjà une situation d'échos simplifiée pour l'exploitation des signaux d'échos de la mosaïque de cellules conjuguée à une de ces gammes de vitesses Comme une cible apparaît souvent dans plus d'une gamme de vitesses, un autre mode de réalisation avantageux du procédé de l'invention prévoit d'ordonner et de comparer des signaux

d'échos de plusieurs gammesde vitesses.

D'autres caractéristiques et avantages de l'inven-

tion ressortiront plus clairement de la description qui va suivre

de plusieurs exemples de réalisation non limitatifs, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 montre le principe du processus de traitement du signal et de la constitution d'un dispositif selon l'invention; la figure 2 représente les allures de l'amplitude et du seuil dans le cas de deux cibles très proches l'une de l'autre; la figure 3 représente les allures de l'amplitude

et du seuil dans la région de la frontière d'une zone de perturba-

tions; la figure 4 montre le principe du processus de traitement du signal et de la constitution d'un autre dispositif selon l'invention; la figure 5 représente la position de la cellule

explorée avec trois environnements partiels à trois moments dif-

férents;

la figure 6 représente un dispositif particu-

lièrement avantageux pour la réalisation d'un mode de mise en oeuvre du procédé de l'invention; la figure 7 &montre un exemple de classement d'un groupe de quatre valeurs d'amplitude dans des cycles consécutifs; et la figure 8 montre un exemple de constitution d'un

dispositif classeur.

Dans le dispositif représenté schématiquement sur la figure 1, les signaux d'échos de cellules de radar qui se suivent dans le sens de la distance passent de façon continue par une fenêtre

d'environnement ' donnée Cette fenêtre fixe les limites de l'en-

vironnement de la cellule explorée La valeur d'amplitude de la cel-

lule explorée est indiquée par Y et les valeurs d'amplitude des

cellules de radar de l'environnement sont désignées par X La cel-

lule considérée chaque fois est reliée au comparateur de seuil 6. Les cellules immédiatement voisines de la cellule explorée n'entrent pas en ligne de compte pour la détermination du seuil Les autres N valeurs X des cellules environnantes sont amendes par des prises

au dispositif 1 en vue de la comparaison des amplitudes et du clas-

sement Les valeurs d'amplitude classées selon la grandeur sont déposées par le dispositif 1 dans la mémoire 2 Cette dernière possède une organisation unidimensionnelle avec des adresses de mémoire de 1 à N Les valeurs mémorisées, de X 1 à XN, augmentent régulièrement: X 1 X 21 XN Un emplacement déterminé de la mémoire, ayant l'adresse k dans l'exemple représenté, est relié à un

dispositif de lecture 7 qui extrait la valeur d'amplitude Xk mémo-

risée à cet emplacement en vue de la détermination du seuil d'éba-

sage La détermination de ce seuil s'effectue au moyen d'un multipli-

cateur 4 qui multiplie la valeur extraite dudit emplacement avec un

facteur constant chargé dans la mémoire 3 La sortie du multiplica-

teur 4 est reliée à un dispositif 5 de préparation du seuil, qui

fournit au comparateur 6 le seuil d'ébasage.

Dans le cas le plus simple, le dispositif 5 peut également être supprimé et la sortie du multiplicateur 4 peut être reliée directement au comparateur 6 Si la valeur d'amplitude Y dépasse le seuil, il est considéré qu'il s'agit d'une détection de cible; dans le cas contraire, il est considéré qu'il s'agit de

bruit Lors du passage des signaux d'échos par la fenêtre d'environ-

nement U, les valeurs dans la mémoire 2 sont sans cesse classées de

nouveau et un nouveau seuil est établi chaque fois.

La figure 2 permet de comparer, dans le cas de deux cibles (Z 1, Z 2) proches l'une de l'autre, les allures des seuils, dans le sens de la distance, établis l'un par formation arithmétique de la moyenne (ligne discontinue) et l'autre par le procédé selon

l'invention (pointillé) Alors que les cibles se masquent mutuelle-

ment dans le premier cas, par suite de la forte élévation du seuil

tiré de la valeur arithmétique moyenne, le seuil établi selon l'in-

vention n'est pratiquement pas inx Fuencé par la proximité des deux

cibles et celles-ci sont détectées séparément.

La figure 3 représente une comparaison semblable dans la région de la frontière entre une zone (A) de faible niveau de bruit et une zone (B) de niveau de bruit élevé commençant de

façon abrupte Le seuil tiré de la formation de la valeur arithmé-

tique moyenne donne lieu, dans la région de la transition entre les deux zones, à des pertes de détection et à un taux de fausse

alarme plus élevé, tandis que l'allure du seuil établi selon l'in-

vention suit très bien la variation en forme de gradin du niveau de bruit Pour éviter de fausses alarmes à la frontière de la zone de perturbations, la place de la valeur d'amplitude choisie a été décalée du milieu exact (k =) de la suite ordonnée, en direction des valeurs d'amplitude plus élevées (k> 2) Pour k Nil y aurait coïncidence du gradin dans l'allure du seuil et du gradin

dans l'allure de l'amplitude.

L'exemple de la figure 4 ne considère, pour simpli-

fier, que des cellules de radar d'une période radar Les cellules

sont disposées les unes derrière les autres dans le sens de la dis-

tance Lors eu traitement des signaux radar, la cellule Y considérée chaque fois, la cellule explorée, glisse sur les cellules qui se suivent Les environnements partiels 1, II et III, qui sont fixes par rapport à la cellule Y considérée, sont décalés en synchronisme avec elle Les environnements partiels ont la méme taille et comprennent chacune six cellules dans l'exemple représente Le nombre de cellules

par environnement partiel sera généralement plus grand &ans la réa-

lité Les environnements partiels se recouvrent en partie mutuelle-

ment Les valeurs d'amplitude de chacun des environnements partiels I, II, III sont appliquées à un dispositif classeur correspondant à 1 V 1 II ou 1 III Les valeurs d'amplitude de chaque environnement partiel sont classées selon la grandeur dans le dispositif classeur et sont déposées sous forme de successions hiérarchiques dans des mémoires 2 I, 2 il et 2 III' Un emplacement déterminé de chacune des mémoires 2, en l'occurrence le troisième emplacement, présente une connexion menant à la partie suivante du dispositif Ainsi, la valeur occupant

la troisième place est choisie dans chacune des trois successions.

Les valeurs choisies WI, W 1 T et II Isont amenées à un dispositif de triage 8 qui, comme les dispositifs classeurs 1, trie selon la grandeur les valeurs d'amplitude appliquées à ses entrées et les

dépose sous forme d'une suite de valeurs triée dans une mémoire 9.

Un dispositif de lecture 7 extrait la valeur d'une place donnée de cette suite et la transmet à un multiplicateur 4 en vue du traitement consécutif Celui-ci multiplie la valeur extraite avec un facteur F chargé dans une mémoire 3 La sortie du multiplicateur 4 est reliée à un dispositif 5 qui fournit le seuil d'ébasage au comparateur de

seuil 6.

La figure 5 m Dntre de quelle manière la cellule explorée Y et les environnements partiels I, II et III qui sont fixes par rapport à elle sont déplacés en direction des cellules de radar correspondant à l'augmentation de la distance Les cellules

formant à l'instant t l'environnement partiel Ide acellule Y consti-

tuent, à un ins tan t ultérieur t', l'environnement partiel III' de la cellule Y' et, à un instant t" plus tard encore, l'environnement partiel II" de la cellule Yl Pour les environnements partiels III' et II| s'établissent la même succession de valeurs d'amplitude et par

conséquent aussi la mèmée valeur W sélectionnée, que pour l'environne-

ment partiel I à un momnent antérieur.

Cette constatation conduit à un dispositif comme

celui représenté schématiquement sur la figure 6 Ce dispositif pos-

séde les mêmes capacités que celui de la figure 4 mais sa constitu-

tion est nettement plus simple L'environnement partiel I contient la valeur d'amplitude la plus récente de toutes les cellules englobées par les environnements partiels, de sorte qu'il n'existe pas encore

de succession ordonnée de valeurs établie précédemment pour cet en-

vironnement partiel Par conséquent, les valeurs d'amplitude pour l'environnement partiel I sont classées selon la grandeur et comme

décrit dans ce qui précède dans un dispositif classeur 1 et la suc-

cession hiérarchique ainsi établie est chargée dans-la mémoire 2.

De cette succession est choisie la valeur W 1 occupant une place déterminée dans cette succession La valeur W 1 choisie 1 l est appliquée, d'une part, à la première de plusieurs entrées d'un

dispositif de triage 8, d'autre part,à l'entrée d'un registre 10.

Ce dernier contient déjà les valeurs sélectionnées à des moments pré-

cédents des environnements partiels I successifs Le registre agit, pour les valeurs introduites, comme une ligne de retard et est cons-

titué de préférence par un registre à décalage commandé par horloge.

Le registre 10 présente deux sorties, o sont prélevées la valeur choisie W pour l'environnement partiel III et la valeur choisie W,1 pour l'environnement partiel Il Les deux sorties sont retardées, par rapport à l'entrée du registre, de t' t respectivement t" t (figure 5) Les valeurs choisies WI et WIII sont appliquées à d'autres entrées du dispositif de triage 8 Le traitement consécutif des valeurs et la partie suivante du dispositif correspondent à

l'exemple de la figure 4.

Lors de l'avance pas à pas de la cellule considérée respectivement de l'environnement ou des environnements partiels décalé( 8) avec elle sur la chaîne des valeurs d'amplitude qui se suivent, il se forme chaque fois unnouveau groupe de valeurs à classer, dans lequel la valeur la plus ancienne du groupe précédent est remplacée par une nouvelle valeur Cette nouvelle valeur doit

être placée au rang adéquat du nouveau groupe de valeurs.

Le classement d'un groupe de valeurs d'amplitude mémorisées selon la grandeur et le remplacement de la valeur la plus

ancienne par une nouvelle valeur s'effectuent dans un cycle compre-

narit plusieurs pas ou étapes.

Chaque cycle est divisé en au moins trois pas, o dans le premier pas, la valeur la plus ancienne est

comparée avec toutes les autres valeurs et le rang des valeurs supé-

rieures à cette plus ancienne valeur est réduit d'un échelon; dans le second pas, la plus ancienne valeur est

remplacée par la nouvelle valeur, toutes les autres valeurs sont com-

parées avec la nouvelle valeur et le rang de toutes les valeurs égales ou supérieures à la nouvelle valeur est élevé d'un échelon et

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dans le troisième pas, le nombre des valeurs inférieures à la nouvelle valeur est déterminé et le rang de la

nouvelle valeur est fixé au nombre ainsi déterminé.

Dans un dispositif avantageux pour classer les valeurs d'un groupe selon leur grandeur, l'un de plusieurs ensembles de montage identiques est prévu pour chaque valeur du groupe Les ensembles sont reliés entre eux, ainsi qu'aux sorties et aux entrées du dispositif de classement, par une ligne de transmission de

données (BUS).

Le remplacenent de la valeur la plus ancienne par une nouvelle valeur dans chaque cycle signifie que les ensembles entrent en action successivement, dans des cycles consécutifs, pour le remplacement de la valeur mémorisée, selon le principe "premier entré premier sorti " Ce travail cyclique de tous les ensembles est avantageusement réalisé avec déclenchement mutuel des ensembles qui se suivent A l'intérieur de chaque cycle, l'un des ensembles reçoit une commande particulière pour la mémorisation -d'une nouvelle valeur et pour la nouvelle fixation d'un rang, tandis que tous les autres ensembles reçoivent simultanément des signaux de commande identiques Les différents pas du processus et la connexion des

ensembles entre eux sont coordonnés par undispositif de commande.

A ce dernier est appliqué en premier lieu un signal périodique de cycle, lequel produit la commutation sur l'ensemble suivant de la commande particulière et le déclenchement d'un nouveau cycle de

triage Le terme "commande particulière" désigne ici les instruc-

tions ou signaux decommande qui ne concernent que ce seul ensemble.

Au dispositif de commande est appliqué en plus un second signal périodique pour commander la succession convenable dans le temps

des différents pas du processus à l'intérieur d'un cycle La pro-

duction des signaux périodiques sous forme d'impulsions convenable-

ment synchronisées entre elles est connu à l'homme du métier Il est avantageux de produire les deux signaux périodiques à partir

d'un rythme de base commun.

Pour qu'un traitement en temps réel des signaux de

radar soit possible, le triage complet d'un groupe et, éventuel-

lement, l'extraction du résultat du triage doivent s'effectuer pendant letemps généralement très court qui sépare l'arrivée de

deux valeurs successives de la chaîne.

Les trois pas du processus de classement décrits dans ce qui procède peuvent être exécutés simultanément pour toutes les valeurs du groupe Le temps nécessaire au triage ne dépend donc pas du nombre des valeurs à trier Avec le traitement généralisé des données sous forme parallèle, le triage selon l'invention est ainsi applicable aussi à des taux très élevés de renouvellement de données,

comme ceux qui existent dans le traitement des signaux radar.

L'exemple représenté dans le tableau de figure 7 est limité pour plus de clarté à des groupes de seulement quatre valeurs chacun Les valeurs présentes au début du premier cycle ont été choisies au hasard Ce n'est qu'à partir du quatrième cycle que les quatre registres contiennent uniquement des valeurs provenant de la chalnedes valeurs Le classement des valeurs des registres n'a donc de l'importance qu'à partir du quatrième cycle Les valeurs

nouvellement mémorisées figurent dans la ligne "contenu registre nou-

veau" Les compteurs de rang ont une capacité de comptage de O à 3 dans cet exemple et passent à O lorsque, à la position 3, ils sont avancés d'un pas; dans le comptage àrebours,ils passent de façon analogue de O à 3 Cette exécution des compteurs sous forme d'anneaux

compteurs n'est pas obligatoire mais présente une possibilité avan-

tageuse par la délivrance d'un signal dé transfert pour commander l'opération de lecture ou d'extraction prévue dans un quatrième pas du processus Le triage se termine, à l'intérieur d'un cycle, par le troisième pas du processus ( 3 S) Les positions des compteurs de rang indiquées dans la dernière ligne ( 3 S) représentent donc, à partir du quatrième cycle, la succession hiérarchique correcte des valeurs indiquées, pour le cycle considéré, dans la ligne "contenu

registre nouveau" Au premier pas (l S) et au deuxième pas du pro-

cessus, des positions identiques de compteurs de rang peuvent se

produire pour différents registres, mais cela est sans importance.

De plus, il est possible de ne pas tenir compte, dans les deux pre-

miers pas pour la disposition en rang, du compteur de rang pour le registre dans lequel est inscriteune nouvelle valeur, étant donné que sa position est fixée, indépendamment de la position précédente, au troisième pas du processus La position du compteur de rang au début du premier cycle peut être quelconque Dans l'exemple décrit ici, tous les compteurs ont été remis à O au début Comme on peut stattendre davantage à des problèmes lors du triage, lorsque des valeurs identiques, appelées ci- après "équivalences", se présentent à l'intérieur d'un même groupe, la valeur 2 a été choisie corne

nouvelle valeur dans les cycles 1 5 de l'exemple décrit ici.

On voit qu'onobtient également une succession hiérarchique définie après triage d'équivalences Le rang attribué

aux équivalences augmente avec l'ancienneté de la valeur: l'équi-

valence remplacée par une nouvelle valeur avait le rang le plus élevé parmi les équivalences, tandis qu'une nouvelle équivalence

est placée au rang le plus bas des équivalences.

Le processus décrit permet à cet égard des variantes évidentes et donnant des résultats comparables, o, par exemple, l'équivalence la plus ancienne peut avoir le rang le plus bas parmi les équivalences et o une nouvelle équivalence peut être placée au

rang le plus élevé des équivalences De telles variantes sont réa-

lisables en modifiant simplement les associations entre les décisions de comparaison (plus petit/plus grand/égalité) et les positions de comptage (décrémenter,incrémenter, totaliser) dans le dispositif décrit. Dans un quatrième pas du processus, peut être extraite ensuite la valeur occupant une place déterminée de la succession considérée, par exemple la valeur la plus élevée, correspondant à la position 3 du compteur de rang, en vue de la suite du traitement Il est particulièrement avantageux, surtout lorsque la valeur doit être extraite d'une place de la succession qui doit être variable, d'ajouter une valeur de base G dans le troisième pas du processus,

au nombre des valeurs qui sont plus petites que la valeur nouvelle-

ment mémorisée et de fixer le rang de la nouvelle valeur à cette somme La valeur de base est dans ce cas choisie de manière que,

quelleque soit la place d'o elle provient, la valeur extraite cor-

reqponde toujours à la même position du compteur de rang Cette dis-

position simplifie le montage pour la recherche de la valeur sélec-

tionnée Par exemple, si la lecture doit toujours être effectuée

dans le registre correspondant au compteur de rang avec la posi-

tion 3, on obtient à la sélection de la valeur occupant la première

place de la succession, la valeur de base G = 1 et ainsi de suite.

La position du compteur de rang ne correspond alors plus avec la po-

* sition à l'intérieur de la succession, en particulier lorsque les compteurs de rang sont constitués par des anneaux compteurs. La figure 8 représente un ensemble 12 Il porte le

numéro d'ordre Bl et fait partie d'un certain nombre d'ensembles.

L'ensemble suivant porte le numéro d'ordre B 2 Les ensembles 12 sont reliés entre eux ainsi qu'aux connexions d'entrée et de sortie du dispositif de triage par une ligne de transmission parallèle de données bidirectionnelle 11 (BUS) Cette ligne est toujours reliée directement à l'entrée RE du registre de mémorisation 14 et àl'une des deux entrées du comparateur 13 Les données appliquées à l'entrée

RE du registre 14 peuvent être inscrits dans le registre, sous la com-

mande d'une impulsion d'horloge sur la ligne E, et sont ensuite dis-

ponibles sur la sortie RA du registre Il est donc parfaitement pos-

sible que des valeurs différentes sont présentes à l'entrée RE et à la sortie RA du registre A son inscription dans le registre, une

valeur est simplement inscrite par-dessus une valeur mémorisée précé-

demment La sortie du registre est reliée directement à une entrée Kl du comparateur 13 Ce dernier compare le contenu du registre avec

la valeur présente sur la ligne de transmission de données et appli-

quée à sa seconde entrée K 2 et délivre un signal en conséquence à l'une des trois sorties: 4 (K 1 plus petit que K 2), = (Klégale K 2) ou > (KI plus grand que K 2) Le signal > arrive directement par la

ligne D comme signal de comptage à rebours au compteur de rang 15.

Le signal et le signal > du comparateur fournis-

sent tous deux, à travers un élément OU 16, un signal de comptage progressif pour le compteur de rang Le mode de comptage (progressif ou régressif), dans lequel un des signaux du comparateur actionne le compteur, est établi par le dispositif de commande 18 à travers la ligne Z qui est commune à tous les ensembles Dans le premier pas du processus est établi, par exemple, le mode de comptage à rebours (décrémenter), tandis que le mode de comptage progressif (incrémenter)

est établi dans le second pas du processus.

Les sorties < de tous les comparateurs sont reliées

directement au totalisateur 19 Une valeur de base G est éventuel-

lement ajoutée encore, dans un additionneur 20, au nombre des va-

leurs de registre déterminé dans ce totalisateur qui sont plus petites que la valeur présente sur la ligne de transmission de données La valeur totalisée à la sortie de l'additionneur 20 est appliquée par la ligne commune R aux entrées de tous les compteurs de rang 15 La reprise (chargement) dans les compteurs de rang s'effectue par la ligne L sous la commande du dispositif de commande 18, mais seulement dans l'ensemble dans le registre duquel une nouvelle valeur a été mémorisée au cours du même cycle Par la ligne S,le compteur 15 commande une porte 17 par laquelle le contenu du registre 14 est extrait et transféré à la ligne de transmission de

données 11 Seul le compteur de rang présentant une position déter-

minée après le troisième pas du processus, la position de comptage la plus élevée par exemple, applique, au cours du quatrième pas du processus, un tel signal à sa ligne S. L'interrogation des compteurs de rang peut se faire

par la ligne de commande Z par exemple Il est particulièrement avan-

tageux d'utiliser des compteurs qui reviennent à la position de comptage la plus petite (zéro) au dépassement de leur position de

comptage la plus élevéeetqui délivrent alors un signal de transfert.

Celui-ci peut servir de signal d'extraction sur la ligne S. L'extraction de la valeur la plus ancienne du registre au cours du premier pas du processus s'effectue sous l'effet d'un signal que le dispositif de commande 18 transmet par la ligne A à la porte 17 de l'ensemble Certes, dans le registre o est inscrite la nouvelle valeur est mémoris 4 ela valeur la plus ancienne La valeur est conservée dans la mémoire lors de la lecture et est seulement supprimée lorsque, par suite d'une impulsion d'horloge sur la ligne

E une nouvelle valeur est inscrite par-dessus.

Le dispositif de commande est relié à chacun des

ensembles par des lignes de signal E, A et L qui transmettent seule-

ment des signaux pour l'ensemble considéré pendant un cycle Au cycle suivant, un autre groupe de lignes,séparées des premières, transmet les mêmes signaux à l'ensemble suivant Les lignes communes R et Z et la ligne de transmission de données Il sont reliées à tous les ensembles dans chaque cycle Les signaux de commande sur la ligne Z commandent rus les compteurs de rang de la même manière Le dispositif de commande est donc commuté pour chaque cycle d'un groupe de lignes E, A, L au groupe suivant A cet effet, il est préférable que le dispositif de commande 18 contienne un compteur de numéros d'ordre avec les adresses des différents ensembles Ce compteur est avancé d'une position par chaque impulsion du signal périodique de cycle ZT La fréquence de cycle sera généralement égale à la fréquence de transmission de données des valeurs reçues Les différents pas du processus à l'intérieur d'un cycle sont commandés, par le dispositif de commande 18, sous l'influence d'une sous-fréquence (second signal périodique) ST, une période du signal de cycle comprenant au moins quatre périodes du second signal. Il est également avantageux d'utiliser des composants électriques qui réunissent chacun le registre et le comparateur d'un ensemble.

Claims (12)

R E V E N D I C A T I O N S

1 Procédé d'identification d'objectifs et de suppression de signaux parasites dans les appareils radar à partage de la zone surveillée, en gisement et distance, en un certain nombre de cellules de radar, selon lequel on compare le signal d'écho de chaque cellule avec un seuil d'amplitude tiré des signaux d'échos

des cellules situées dans un voisinage préfixé de la cellule consi-

dérée, caractérisé en ce que l'on met en mémoire et on classe selon la grandeur les valeurs d'amplitude des signaux d'échos des cellules voisines et on sélectionne la valeur (Xk) occupant une place (>S) déterminée dans cette suite de valeurs (X 1,, XN) pour en tirer

le seuil d'ébasage.

2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on ne tient pas compte, pour la détermination du seuil, des

cellules directement voisines de la cellule considérée.

3 Procédé d'identification d'objectifs et de suppression de signaux parasites dans les appareils radar à partage de la zone surveillée, en gisement et distance, en un certain nombre de cellules de radar, selon lequel on compare le signal d'écho de chaque cellule avec un seuil d'amplitude tiré des signaux d'échos des cellules situées dans un voisinage radial et/ou azimutal préfixé de la cellule considérée, caractérisé en ce que l'on forme plusieurs environnements partiels avec les cellules du voisinage préfixé, on met en mémoire et on classe selon la grandeur les valeurs d'amplitude des cellules

de chaque environnement partiel séparément en une succession hiérar-

chique, on sélectionne une ou plusieurs valeurs, occupant une ou plusieurs places déterminées dans chaque succession, on trie les valeurs sélectionnées de nouveau selon la grandeur pour en former une suite de valeurs et on utilise après cela une valeur occupant

une place donnée dans cette suite pour en tirer le seuil d'ébasage.

4 Procédé selon la revendication 3, caractérisé en

ce que l'on forme trois environnements partiels, dont deux environ-

nements partiels sont situés à peu près symétriquement par rapport

à la cellule considérée à chaque fois et dont le troisième environ-

nement partiel renferme la cellule considérée et recouvre partiel-

lement les deux autres environnements partiels.

Procédé selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que les environnements partiels s'étendent sur le même nombre de cellules en gisement et distance, que les places déterminées des successions hiérarchiques des différents environnements partiels

sont les mêmes, que la valeur sélectionnée ou les valeurs sélec-

tionnées est ou sont mise(s) en mémoire lors du premier traitement d'un environnement partiel et que, à chaque nouveau traitement de ce même environnement partiel, seule la ou les valeurs mémorisées

sont extraites et utilisées pour la suite du traitement.

6 Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 5,

caractérisé en ce que l'on choisit une seule valeur de la succession

hiérarchique de chaque environnement partiel.

7 Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 6,

caractérisé en ce que, parmi les valeurs sélectionnées, on utilise la valeur maximale pour la suite du traitement pour en tirer le seuil.

8 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7,

caractérisé en ce que le classement et la comparaison portent

seulement sur des signaux d'échos de cellules radialement voisines.

9 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8,

caractérisé en ce que le classement selon leur grandeur d'un groupe

de valeurs d'amplitude mémorisées s'effectue dans un cycle compre-

nant plusieurs pas, que la valeur la plus ancienne du groupe est remplacée chaque fois par une nouvelle valeur dans des cycles consécutifs, qu'un rang est attribué à chaque valeur du groupe et que chaque cycle est divisé en au moins trois pas, o dans le premier pas, la valeur la plus ancienne est comparée avec toutes les autres valeurs et le rang des valeurs supérieures à cette plus ancienne valeur est réduit d'un échelon; dans le second pas, la plus ancienne valeur est remplacée par la nouvelle valeur, toutes les autres valeurs sont comparées avec la

nouvelle valeur et le rang de toutes les valeurs égales ou supé-

rieures à la nouvelle valeur est élevé d'un échelon; et dans le troisième pas, le nombre des valeurs inférieures à la nouvelle valeur est déterminé et le rang de la

nouvelle valeur est fixé au nombre ainsi déterminé.

Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que chaque cycle comprend un quatrième pas au cours duquel est déterminée et délivrée une valeur ayant un rang préfixé du groupe

de valeurs.

11 Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé par un dispositif classeur qui classe les valeurs d'amplitude des signaux d'échos duecellules du voisinage selon leur grandeur, une mémoire à organisation unidimensionnelle, dans laquelle sont déposées les valeurs d'amplitude ainsi classées, et par un dispositif (L) qui, en vue de la fixation du seuil, extrait d'un emplacement déterminé (k) de la mémoire la valeur d'amplitude

(Xk) qui y est mémorisée.

12 Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 3, caractérisé par un dispositif classeur ( 1 t, 1 l, 11 III) séparé pour chaque environnement partiel, qui classe les valeurs d'amplitude des signaux d'échos descellules du voisinage partiel en

question selon leur grandeur, une mémoire à organisation unidimen-

sionnelle ( 2 I, 2 II' 2 III) pour chaque environnement partiel, dans laquelle sont déposées les valeurs d'amplitude ainsi classées et d'o sont fournies les valeurs sélectionnées, mémorisées à un ou plusieurs emplacements déterminés de la mémoire, par un dispositif de triage ( 8) qui trie selon la grandeur les valeurs sélectionnées

et les dépose dans une mémoire supplémentaire ( 9) et par un dispo-

sitif (L) qui, en vue de la fixation du seuil, extrait d'un emplace-

ment préfixé de la mémoire supplémentaire ( 9) la valeur d'amplitude

qui y est mémorisée.

13 Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 5, caractérisé par un dispositif classeur ( 1), aux entrées duquel sont appliquées les valeurs d'amplitude de l'environnement partiel ayant la plus récente valeur d'amplitude de toutes les cellules du voisinage, une mémoire ( 2), dans laquelle les valeurs d'amplitude de cet environnement partiel sont déposées en étant classées selon la grandeur et d'o sont fournies les valeurs sélectionnées, provenant d'un ou de plusieurs emplacements déterminés de la mémoire, un registre ( 10) dans lequel sont mémorisées les valeurs sélectionnées, un dispositif de triage ( 8), à de premières entrées duquel sont appliquées les valeurs sélectionnées extraites de la mémoire ( 2) et à d'autres entrées duquel sont appliquées les valeurs sélectionnées mémorisées dans le registre ( 10), qui trie les valeurs appliquées à toutes ses entrées selon la grandeur et les dépose dans une mémoire supplémentaire ( 9), ainsi que par un dispo-

sitif (L) qui, en vue de la fixation du seuil, extrait d'un emplace-

ment préfixé de la mémoire supplémentaire ( 9) la valeur d'amplitude

qui y est mémorisée.

14 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 11

à 13, caractérisé en ce que la place déterminée de la mémoire est

située à peu près au milieu de la mémoire (k").

Dispositif selon l'une quelconque des revendications 11

à 14, caractérisé en ce que son dispositif de classement possède, pour chaque valeur du groupe de valeurs, un ensemble comprenant un registre ( 14) de mémorisation, dans lequel des valeurs peuvent être inscrites et lues, un comparateur ( 13) et un compteur/décompteur de rang ( 15), la sortie du registre étant reliée à l'une de deux entrées du comparateur, tandis que l'autre entrée du comparateur et l'entrée du registre sont reliées à une ligne de transmission de données (BUS) commune à tous les ensembles (Bl B 2), ainsi que des dispositifs pour lire le contenu du registre et le transférer à la ligne de transmission de données, un totalisateur pour totaliser le nombre des valeurs qui sont plus petites que la valeur nouvellement mise

en mémoire et un dispositif de commande ( 18) qui commande les diffé-

rents pas du processus selon un signal périodique secondaire (ST) et déclenche chaque fois un nouveau cycle selon un signal périodique

de cycle (ZT).