FR2736161A1 - Procede et dispositif d'integration coherente multi-rafales pour radar doppler a impulsions - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un procédé et un dispositif d'intégration cohérente multi-rafales pour radar Doppler à impulsions. L'invention consiste, pour un radar émettant M rafales d'impulsions à fréquences de répétition différentes et à fréquences d'émission cohérentes entre elles, à calculer pour chaque rafale et chaque quantum distance ambigu la transformée de Fourier discrète des signaux reçus (10, 11, 12), à mémoriser (13) les échantillons ainsi obtenus. On détermine ensuite (15, 16) pour chaque cellule distance-vitesse non ambiguë (i, j) du domaine de mesure l'ensemble de M cellules ambiguës, une par rafale, dans lesquelles une cible dans la cellule (i, j) non ambiguë provoquerait la détection d'un signal, on lit les échantillons correspondant dans la mémoire (13) et on effectue une TFD (17) sur ces M échantillons puis on réalise une détection (19, 20) sur les points obtenus. L'invention s'applique aux radars Doppler à impulsions à portée améliorée.

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF D'INTEGRATION COHERENTE
HULTI-RAFALES POUR RADAR DOPPLER A IMPULSIONS
La présente invention se rapporte à un procédé et un dispositif d'intégration cohérente multi-rafales pour la détermination, dans un radar Doppler à impulsions émettant des motifs de M rafales d'impulsions de fréquences de répétition respectives différentes, de la distance et de la vitesse non ambiguës d'une cible à partir de l'analyse des signaux reçus par le radar.

Les radars cohérents modernes sont en général ambigus, dans le domaine des cibles attendues, soit en distance, soit en vitesse, soit à la fois en distance et en vitesse selon la fréquence de répétition des impulsions émises. Ainsi les radars à basse fréquence de répétition (BFR) sont très ambigus en vitesse et non ambigus en distance. Les radars à haute fréquence de répétition (HFR) sont très ambigus en distance et non ambigus en vitesse. Enfin les radars à moyenne fréquence de répétition (MFR) sont à la fois ambigus en distance et en vitesse.

Pour obtenir avant détection un rapport signal/bruit et une résolution en vitesse radiale suffisants, il est classique de procéder à l'intégration cohérente d'un certain nombre d'impulsions reçues de chaque cible pendant une durée T égale à la durée du nombre de périodes de répétition considéré. Cette intégration est réalisée par un opérateur de transformée de Fourier discrète (TFD). La fréquence de répétition et la fréquence d'émission doivent rester stable pendant la durée T. La TFD est appliquée à chaque quantum de distance du domaine ambigu défini 1 par la période de répétition Tr = . Cette opération n'apporte
fr aucune information concernant la distance ou la vitesse réelles d'une cible lorsque le radar est ambigu en distance ou vitesse ou les deux.

Un procédé connu de lever d'ambiguïté consiste à observer une même cible potentielle pendant un certain nombre de cycles de traitement successifs de durée T avec des fréquences de répétition différentes. A chaque cycle est associé un traitement cohérent par TFD. Une même cible est alors détectée dans des portes en distance et/ou des filtres vitesse différents. Une logique permet, à partir de l'identification du rang des cellules de résolution distance-vitesse où le signal apparaît, de déterminer la distance et la vitesse réelles non ambiguës de la cible.

Les cycles successifs sont relativement indépendants car on n'utilise pas de relation de phase particulière entre cycles, d'ou absence de nécessité de garder stable la fréquence émise d'un cycle à l'autre (on peut même utiliser l'agilité de fréquence sous certaines conditions) et également possibilité de faire varier dans certaines limites la durée des cycles et leur espacement temporel.

L'observation d'une cible potentielle dans une direction donnée entraîne l'émission de M cycles successifs de durée utile totale MT où MT est choisie légèrement inférieure à la durée totale d'illumination d'une cible.

Un des inconvénients de ce procédé connu est qu'on n'utilise pas de manière optimum l'énergie reçue de la cible pendant toute la durée des M cycles successifs car on effectue une détection à la fin de chaque cycle élémentaire de durée T.

Un objet de l'invention est donc un procédé et un dispositif permettant de remédier à cet inconvénient en procédant à une intégration cohérente pendant toute la durée MT tout en assurant la détermination non ambiguë de la distance et de la vitesse d'une cible.

Grâce à l'adoption de ce procédé, on n'est plus obligé de rechercher un compromis entre la performance de détection qui exige dans les systèmes classiques une durée T la plus longue possible et le lever d'ambiguïté qui exige un nombre minimum de cycles différents, donc qui limite la durée T pour une durée totale d'illumination donnée.

En effet, le procédé selon l'invention permet l'intégration cohérente de la quasi-totalité des impulsions reçues d'une cible dans une direction donnée, donc la maximisation du rapport signal/bruit pour un temps d'illumination donné, tout en autorisant le lever d'ambiguïté distance et/ou vitesse.

Un autre avantage de l'invention est que, grâce à une transformée de Fourier discrète appliquée sur les M cycles, on obtient une amélioration importante de la résolution vitesse et/ou distance.

Selon l'invention, il est donc prévu un procédé d'intégration cohérente multi-rafales pour la détermination, dans un radar Doppler à impulsions émettant des motifs de M rafales d'impulsions de fréquences de répétition respectives frn, avec l s n s M, et de fréquences d'émission cohérentes entre elles, de la distance et de la vitesse non ambiguës d'une cible à partir de l'analyse des signaux reçus par ledit radar, la durée d'un motif étant choisie inférieure ou égale à la durée d'illumination d'une cible par ledit radar, procédé dans lequel on effectue pour chaque rafale et pour chaque quantum de distance de cette rafale une transformée de Fourier discrète initiale fournissant
Nn = frn.T échantillons successifs, où T est la durée du traitement sur une rafale, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à - modifier la phase desdits échantillons pour fixer comme référence de temps, dans chaque rafale, l'instant milieu de la durée de traitement T - déterminer des ensembles comportant chacun les coordonnées distance et vitesse ambiguës d'une cellule distance-vitesse ambiguë de chaque rafale d'un motif - calculer la transformée de Fourier discrète à M points des échantillons correspondant à chacun desdits ensembles ; et - effectuer une détection finale de cible sur chacun des points de ladite transformée de Fourier discrète à M points.

Selon un autre aspect de l'invention, il est prévu un procédé du type précédent, caractérisé en ce que ladite étape de déterminer des ensembles consiste à - effectuer une première détection sur chacun desdits échantillons successifs de chaque rafale à partir d'un premier seuil - mettre en mémoire d'une part lesdits échantillons ayant donné lieu à une détection à des adresses correspondant aux coordonnées distance et vitesse des cellules ambiguës correspondantes et d'autre part lesdites adresses - déterminer chaque ensemble de M coordonnées distance et vitesse de cellules ambiguës comportant au moins X desdites coordonnées distance et vitesse enregistrées en mémoire correspondant à X rafales différentes, où X est un nombre prédéterminé inférieur ou égal à M en ce que ladite étape de calculer la transformée de Fourier discrète à M points consiste à lire pour chaque ensemble de M coordonnées distance et vitesse ainsi déterminé les échantillons correspondants en mémoire et à calculer ladite transformée de
Fourrier, en ce qu'on traduit en outre chacun desdits ensembles déterminés en l'identité de la cellule distance-vitesse non ambiguë où doit être située une cible pour donner une première détection dans chacune des cellules distance-vitesse ambiguës dudit ensemble correspondant à des échantillons ayant effectivement donné lieu à un résultat positif de ladite première détection, et en ce que ladite étape de détection finale de cible sur chacun des points de ladite transformée de Fourier discrète à
M points s'effectue à partir d'un second seuil prédéterminé.

Dans cet aspect de l'invention, on réduit dans une proportion très intéressante la charge de calcul globale en mettant à profit le fait qu'on peut déterminer, dès le traitement séparé classique des rafales du motif, dans quelles cellules de résolution on est sûr de ne pas avoir de cibles et donc éviter de traiter ces cellules inutilement.

Selon encore un autre aspect de l'invention, il est prévu un dispositif d'intégration cohérente multi-rafales pour la détermination, dans un radar Doppler à impulsions émettant des motifs de M rafales d'impulsions de fréquences de répétition respectives frn, avec l s n s M, et de fréquences d'émission cohérentes entre elles, de la distance et de la vitesse non ambiguës d'une cible conformément au procédé selon l'invention, dispositif comprenant des moyens pour déterminer, à partir des signaux reçus par le radar, pour chaque rafale et pour chaque quantum de distance de cette rafale par l'intermédiaire du calcul d'une transformée de Fourier discrète initiale, les échantillons successifs correspondant aux différentes cellules distancevitesse ambiguës de ladite rafale, ledit dispositif étant caractérisé en ce que lesdits moyens pour déterminer les échantillons successifs incluent des moyens pour modifier la phase desdits échantillons successifs de manière à fixer comme référence de temps, dans chaque rafale, l'instant milieu de la durée de traitement T et en ce que ledit dispositif comprend - des moyens de mise en mémoire desdits échantillons de toutes les rafales d'un motif - des moyens de détermination, pour chaque cellule distance i - vitesse d non ambiguë du domaine de mesure du radar, de l'ensemble associé comportant les coordonnées distance et vitesse ambiguës d'une cellule distance-vitesse ambiguë de chaque rafale du motif considéré où une cible, qui serait située dans ladite cellule distance-vitesse non ambiguë, provoquerait la détection d'un signal, lesdits moyens de détermination fournissant lesdits ensembles auxdits moyens de mise en mémoire pour commander la lecture des échantillons correspondants - des moyens de calcul de la transformée de Fourier discrète à M points desdits échantillons lus Cet et - des moyens de détection de cible finale sur chacun des points de ladite transformée de Fourier discrète fournis avec leur rang m par lesdits moyens de calcul.

L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront à l'aide de la description ci-après et des dessins joints où - les figures l et 2 montrent des diagrammes temporels illustrant les types d'ondes émises et reçues dans un radar utilisant le procédé selon l'invention - la figure 3 est un diagramme explicatif montrant le domaine de mesure du radar et une cellule de résolution non ambiguë distance-vitesse - la figure 4 est un diagramme destiné à illustrer la fonction d'ambiguïté d'un radar utilisant le dispositif selon l'invention - la figure 5 représente le schéma d'une première variante de dispositif selon l'invention Cet et - la figure 6 est le schéma d'une seconde variante de dispositif selon l'invention avec charge de calcul réduite.

Dans la description ci-dessous et pour simplifier l'explication, on ne considérera que le cas des radars à moyenne fréquence de répétition sans que cela soit en rien limitatif de l'invention.

Notamment, il apparaîtra clairement que les radars BFR et HFR ne sont que des cas particuliers auxquels l'invention est transposable sans difficulté.

Un radar auquel l'invention peut s'appliquer doit comprendre l'émission de motifs périodiques composés de M rafales successives d'impulsions de même durée Te espacées régulièrement dans le temps avec une période de répétition T'e. Chaque rafale ou cycle C1, C2 ... CM > comme représenté en (a) sur la figure l, est constituée d'impulsions de durée ssT et de période de répétition Tr = 1/fr (Trl pour la rafale Cl représentée en (b) sur la figure 1). La durée ## est identique pour chaque rafale ainsi que la durée T'e. Par contre, la fréquence de répétition est variable d'une rafale à la suivante et prend les valeurs fr1, fr2 ... frM respectivement pour les cycles Cl, C2 ... CM du motif.

Les fréquences émises doivent être cohérentes entre elles pour les différents cycles. Elles peuvent être identiques
fl = f2 ... = fM ou différentes et variant alors linéairement par pas de of :
fn = fl + (n-l)8f avec l # n # M
L'onde reçue d'une cible ponctuelle immobile est identique à l'onde émise mais est retardée de Tol, retard correspondant à la distance de la cible. Une telle onde reçue est représentée en (c) de la figure l pour la rafale Ci. Les impulsions homologues de rang i présentent, si la cible est immobile, le même retard référencé Tol.

Si la cible est animée d'une vitesse radiale V par rapport au radar, l'onde reçue est affectée de la fréquence
Doppler fdl = c fl, où c est la vitesse de propagation de
c l'onde électromagnétique. Le retard entre les impulsions homologues émises et reçues n'est plus constant mais varie linéairement au cours de la durée Te de la rafale.

d#
#01i = #01 + (i-1) Tr1
dt
d# 2V avec =
Dans un radar Doppler à impulsions comportant un traitement classique par transformée de Fourier discrète, il faut une définition unique, pour tous les signaux reçus, du segment temporel les contenant. Compte tenu de la dispersion des retards des cibles désirées ou non et de la nécessité fréquente de réjecter les échos de sol puissants, la durée T de l'onde traitée est légèrement inférieure à la durée d'émission Te.

Comme représenté en (a) et (b) de la figure 2, la durée
T s'inscrit donc entre deux impulsions d'émission de rang i et j d'une rafale, a priori quelconques.

Les signaux reçus correspondants d'une cible située à une distance c#01/2 à l'instant de réception de la première impulsion du cycle Cl présentent des retards respectifs
d#
#01 + (i-1) Tr1 pour l'impulsion i
#01 + d# (i-1) Tr1 pour l'impulsion i
dt
#01 + d# (j-1) Tr1 pour l'impulsion j
dt
Le retard correspondant à l'instant milieu de la durée
T est
d# i+j
#01 + ( - 1) Tr1
dt 2
Cet instant milieu de la durée T sera désormais pris comme référence des retards entre émission et réception, c'est-à-dire que le retard zéro correspond alors à l'instant d'émission du cycle qui est le milieu du segment temporel défini par les impulsions de rang i et j.Cette nouvelle référence correspond ou non à l'instant d'émission effectif d'une impulsion suivant que j-i est pair ou impair mais cela est pratiquement sans importance.

Le choix de cette nouvelle référence a de grands avantages en ce qui concerne le traitement par TFD ainsi qu'on va le voir ci-dessous.

Le signal reçu d'une cible déterminée, transposé à la fréquence nulle pour une fréquence Doppler nulle, est échantillonné à la fréquence frn sur la durée T au cours d'une rafale Cn et comprend donc Nn = frn T échantillons successifs qui sont mis en mémoire. Ces Nn signaux sont appliqués à un opérateur TFD dont les Nn voies de sortie parallèles correspondent aux Nn voies de filtrage indépendantes possibles.

La largeur de chaque filtre ainsi réalisé est sensiblement la même pour toutes les rafales
Afd = i/T = frn/Nn
Comme il est connu, le domaine de mesure de fréquence
Doppler (vitesse) non ambigu est frn pour la rafale Cn. On obtient finalement, pour chaque quantum de distance de largeur car/2, un banc de Nn filtres ce qui conduit à un nombre total de cellules de résolution distance-vitesse, en général ambiguës, pour chaque cycle de traitement T
Nt = Nn Trn/AT = T/AT soit
Nt > af . T où Af est la largeur de bande hyperfréquence émise par le radar.

On montre qu'avec l'origine des temps définie ci-dessus (milieu de l'intervalle i, j) la phase du signal de sortie d'une cible ponctuelle de fréquence Doppler fdn dans un des filtres est indépendante de son centrage dans le filtre et du rang du filtre et est identique à la phase du signal d'entrée à l'instant de référence. Ce résultat est important pour le procédé selon l'invention ainsi qu'on le verra ultérieurement.

Soit une cible dont la fréquence Doppler est telle que l'on va avoir un signal correspondant dans le filtre de rang k de la TFD. Ce signal est donné par

an étant les échantillons d'entrée de la TFD. Ak est un vecteur résultant de la somme de tous les vecteurs a remis sensiblement
n nk en phase par les rotations de phase correspondante -2n N . La constatation faite ci-dessus se traduit encore par le fait que le vecteur résultant Ak est toujours parallèle au vecteur d'entrée central (aN-1/2 en supposant N impair) après la rotation de phase de la TFD.Pour revenir à la référence de phase choisie, il suffit alors d'imprimer au vecteur résultant une rotation inverse de 2n (N-i)k
2N
En désignant par #1 et |S1| la phase et l'amplitude du signal de sortie de la TFD pour une cible déterminée, traitée au cours de la rafale Ci, on a #1 = 2#f1 #01
S1 = |S1| ej2#f1 #01
De même, pour les rafales suivantes
S2 = |S2| ej2#f2 #02
Sn = |Sn| ej2#fn #0n
SM = |SM| j2nfM T OH
Les phases relatives #1, #2 ... #M sont donc indépendantes des fréquences de répétition choisies. Elles ne dépendent que de la fréquence émise et du retard de la cible pour chaque rafale.

Par contre, les amplitudes |S1|, ... sont en général différentes car le centrage d'une même cible varie dans les M filtres successifs où elle donne un signal.

Pour une cible à vitesse radiale constante, les retards #01, t02 . varient linéairement d'une rafale à la suivante :
#02 = #01 + ##
#0M = #01 + (M-1) ##
d# 2V avec : ## = T' e = T' e
dt c où dT est la variation du retard d'un cycle au suivant.

D'où finalement
= = 2nfl #01
#2 = 2#f2 [#01 + ##] (1)
= = 2nfM [#01 + (M-l) dl]
On dispose donc d'un ensemble de M signaux complexes dont les phases sont indépendantes
- de la fréquence de répétition
- du rang des filtres où ils apparaissent
- du quantum de distance où ils apparaissent.

Ce sont ces résultats qui vont être mis à profit dans le procédé selon l'invention.

Il faut noter que, comme la fréquence de répétition varie d'une rafale à l'autre et que la durée T du traitement cohérent reste constante, la largeur des filtres reste constante mais leur nombre varie. De même, le nombre de quanta distance varie en fonction de la rafale examinée.

Le rang des filtres et des quanta distance où apparaît une cible est également variable en général d'une rafale à l'autre.

Le procédé selon l'invention est basé essentiellement sur le principe que, lorsque les M signaux de sortie correspondant à une cible donnée ont une loi de phase linéaire avec le rang du cycle de filtrage, c'est-à-dire le rang de la rafale, on peut réaliser une intégration cohérente des M signaux à l'aide d'un opérateur de transformée de Fourier discrète.

Ce procédé s'applique particulièrement bien dans deux cas. Le premier est celui où la fréquence émise est constante d'une rafale à l'autre. Dans ce cas les formules (l) s'écrivent
= = pl + 2n fl (n-l) oT = #1 + (n-1) ## (2) avec : dç = 2n fl aT = 2n fdl T'e
aw représente la variation de phase due à la fréquence
Doppler fdl de la cible pendant l'intervalle T'e.

L'opérateur de TFD appliqué à l'ensemble des signaux S1 à SM permet donc l'intégration cohérente de la totalité des signaux disponibles pendant le temps d'illumination utile MT et donc l'amélioration du rapport signal/bruit dans le rapport M. En outre il permet l'augmentation du pouvoir séparateur en vitesse dans le rapport M.

Les signaux d'entrée correspondant à une cible donnée apparaissent à chaque rafale dans des cellules de résolution distance-vitesse différentes, généralement ambiguës, et a priori inconnues.

La détermination du rang de ces cellules où une cible potentielle peut exister doit évidemment être effectuée avant l'application à l'opérateur de TFD finale des signaux S1 à SM comme on le verra ultérieurement.

Le second cas considéré est celui où la fréquence émise varie linéairement d'une rafale à l'autre par pas ôf
fn = fl + (n-l) âf
Dans ce cas les formules (1) s'écrivent
= = 2n [fl + (n-l) #f] [T01 + (n-l) ##] soit #n = #1 + (n-1) (## + 2# #f #01)
+ (n-1) 2# #f ## (3) en gardant les mêmes notations que précédemment.

On peut alors considérer deux possibilités. La première est celle où la cible est supposée à vitesse radiale nulle.

L'expression (3) devient, puisque ## = O #n = #1 + (n-1) 2# #f #01
L'opérateur de TFD appliqué à l'ensemble des signaux S1 à SM permet donc l'intégration cohérente de la totalité des signaux disponibles pendant le temps d'illumination utile MT, donc l'amélioration du rapport signal/bruit dans le rapport M comme précédemment. En outre il permet l'augmentation du pouvoir de résolution en distance dans le rapport M.

On doit noter que, le domaine non ambigu de mesure du retard étant égal à l/6f, il faut, pour pouvoir séparer plusieurs cibles ponctuelles à l'intérieur d'un même quantum distance ou isoler et estimer les écarts relatifs des divers points brillants d'une cible complexe, que ce domaine ne soit pas inférieur à la durée d'impulsion tT. Ceci implique en pratique que le spectre global #F du signal émis soit continu (#F # Mof). Là aussi le rang des quanta distance intéressés par une cible potentielle est a priori inconnu et doit être déterminé avant l'application à l'opérateur de TFD finale des signaux S1 à SM.

La seconde possibilité à envisager est celle où la cible est supposée animée d'une vitesse radiale V constante. On constate d'après la relation (3) qu'il existe un terme quadratique (n-1) 2# #f ## qui interdit une opération de TFD efficace s'il n'est pas négligeable ou s'il n'est pas corrigé avec une précision suffisante.

Si cette condition est réalisée, la loi de phase devient
= = çl + (n-l) 2n (f1## + #f T01) (4)
Cette relation fait apparaître un couplage distance-vitesse à l'intérieur d'un domaine défini en distance
c c c par et en vitesse par # .

2#f 2f1 T' e 2f1T
Ici encore, l'opération de TFD finale permet donc l'intégration cohérente de l'ensemble des signaux reçus et l'augmentation du pouvoir séparateur global distance-vitesse.

Comme précédemment, les rangs des cellules distance-vitesse ambiguës sont inconnus a priori et doivent être déterminés avant l'application à l'opérateur de TFD des signaux S1 à SM.

On peut remarquer que, malgré le couplage distancevitesse, si les points brillants d'une même cible ou deux cibles différentes sont à la même vitesse, les signaux de sortie de la
TFD finale seront représentatifs des positions relatives en distance et des amplitudes des divers points réfléchissants.

Le terme quadratique de la relation (3) peut s'écrire pour le Mième terme 2# (M-1) ## (M-1) #f # 2# 2/c (M-1) T' e V#F
~ 2n 2 Ti VF
c où Ti = MT'e est le temps d'illumination de la cible.

On voit donc que ce terme quadratique dépend de la durée totale d'illumination Ti, de la largeur spectrale totale émise et de la vitesse V de la cible.

Il peut être négligeable ou non selon le cas.

leur exemple
M = 10 of = 10 MHz aT = 0,1 pus
V = 150 m/s Ti = 0,1 s
c##
D'où #F # 100 MHz = 15 m
d# d# Ti
= 10-6 s/s et ## # = 10-8 s
dt dt M
Le terme quadratique est (n-1) 2# #f ## = (n-1) 2# . 10-1 radians
Dans ce cas, il est clair que la correction du terme quadratique s'impose.

2ème exemple
M = 10 #f = 1 MHz ## = 1 pus
V = 15 m/s Ti = 0,1 s c##
D'où #F # 10 MHz = 150 m
2
d# =10-7 s/s et ## # 10-9 s
dt
Le terme quadratique s'écrit (n-1) 2# #f ## = (n-1) 2# 10-3 radians
Dans ce cas par contre, on peut considérer le terme quadratique comme négligeable.

Ainsi, dans de nombreux cas, il est nécessaire pour le procédé selon l'invention de faire une hypothèse sur la valeur de la vitesse radiale (ou d'utiliser une valeur estimée par un moyen classique), de calculer la correction ##n = (n-1)2# of dT et la soustraire à la phase des signaux correspondants Sn avant application de ceux-ci à l'opérateur de TFD finale.

Il reste, pour que le procédé selon l'invention puisse produire tous ses avantages, à effectuer la détermination des rangs des cellules distance-vitesse ambiguës à utiliser pour fournir les M signaux à la TFD finale et à lever les ambiguïtés en distance et en vitesse.

Le domaine distance non ambigu O - Dmax dans lequel se situent les cibles attendues et détectables par le radar est divisé en quanta distance de dimension 2 . On suppose qu'une cible potentielle se maintient à l'intérieur d'une même cellule de résolution distance (ou de deux cellules adjacentes), pendant la durée de chaque cycle de traitement T.

On désigne par 81, ..8n ... eM les retards non ambigus d'une même cible au cours des rafales 1 à M
81 = N'1 Trl + Ti
8n = N'n Trn + Tn
#M = N'M . TrM + TM où N'1 à N'M sont des nombres entiers # O (numéros d'ambiguïté) et où Ti à TM sont les retards ambigus. Si la cible est animée d'une vitesse V constante, on peut écrire
82 = 81 + dT T'e
dt
d#
#M = #1 + (M-1) T'e
dt
Ainsi à toute cible potentielle à la distance D et à la vitesse V dans le domaine non ambigu, on peut faire correspondre des nombres entiers N'1 à N'M et des retards ambigus Ti à #M.

Ces grandeurs peuvent être calculées a priori à partir des coordonnées initiales (D, V) d'une cible potentielle dans le domaine non ambigu.

Dans un but de simplification, on utilise des fréquences de répétition telles que les domaines ambigus définis par les périodes de répétition Trn soient constitués d'un nombre entier de quanta distance.

De même, la position d'une cible potentielle dans le domaine non ambigu est définie d'une manière discrète par un nombre entier de quanta distance.

Dans ces conditions, tl, T2 ... TM contiennent un nombre entier de quanta distance n1, n2 ... nM. D'ou
81 = N'1 Trl + n1 ## (5)
#M = N'M . TrM + nM
Ainsi, à une cible déterminée de coordonnées (D, V) dans le domaine non ambigu correspond un ensemble de M nombres (n1 ... n n .., nM) que l'on désigne par (N).

L'ensemble (N) définit, pour chaque rafale, le rang du quantum distance ambigu où la cible (D, V) doit, si elle existe, donner lieu à un signal.

On peut faire des remarques analogues en ce qui concerne la vitesse. Les fréquences Doppler d'une cible animée d'une vitesse radiale V sont dans le domaine non ambigu
2V 2V
Fd1 = 2V f1,... FdM = 2V fM
c c
Les fréquences Doppler ambiguës correspondantes dans les diverses rafales sont définies par
Fdl = P'1 frl + fdl
Fdn = P'n frn + fdn (6)
FdM = P'M . frM + fdM où P'1 à P'M sont des entiers positifs, négatifs ou nuls et fdl à fdM sont les fréquencesDoppler ambiguës.

Donc à toute cible de vitesse radiale V dans le domaine non ambigu correspond un ensemble de nombres entiers P'n et de fréquence Doppler ambiguës fdn.

Les filtres Doppler ont tous la même largeur 1/T. Le nombre de filtres dans chacun des espaces ambigus d'étendue frn est entier et égal au nombre d'impulsions traitées, donc proportionnel à la fréquence de répétition de la rafale considérée.

Dans le domaine fréquence, la position d'une fréquence
Doppler sera mesurée avec un pas de quantification #fd = 1/T.

Les fréquences Doppler ambiguës sont mesurées par un nombre entier de quanta de fréquence et on peut écrire les relations (6) sous la forme
Fdl = P'1 frl + p1 . #fd
FdM = P'M . frM + PM . fd
Ainsi, à toute cible de coordonnées (D, V) dans le domaine non ambigu distance-vitesse correspond un ensemble de M nombres (p1, ... pn . ., pM) que l'on désigne par (P).

L'ensemble (P) définit, pour chaque rafale, le rang du filtre où la cible (D, V) doit, si elle existe, donner lieu à un signal.

Comme on l'a représenté sur la figure 3, l'espace distance-vitesse non ambigu 1 des cibles désirées est délimité entre O et Dmax pour la distance et s'étend sur une étendue Vmax autour de O pour la vitesse. Cet espace est quantifié en cellules de résolution distance-vitesse non ambiguës de dimensions Ad et dv avec
c## c#fd
#d = #v =
2 2f f est la fréquence émise et la dimension vitesse #v varie donc avec cette valeur f. Une cellule donnée est repérée par les coordonnées Di et Vj non ambiguës.

En se reportant aux égalités (5) et (7) on voit qu'à toute cible potentielle (Di, Vj) correspond un groupe de deux ensembles (Ni) et (Pj) définissant les rangs des cellules ambiguës distance-vitesse de chaque rafale où un signal doit apparaître si la cible existe. Il est clair que ces ensembles (N) et (P) peuvent être pré-calculés et mis en mémoire pour permettre ainsi la détermination des signaux de cellules ambiguës distance-vitesse de chaque rafale à adresser à la TFD finale pour l'examen d'une cellule (i, j) non ambiguë que l'on désire examiner.

L'intégration cohérente est donc effectuée sur les signaux d'adresse
(n1i, p1j), ... (nni, pnj),... (nMi, pMj)
S'il existe une cible à la distance Di et à la vitessse
Vj non ambiguës, un signal ponctuel en fréquence Doppler et en distance apparaîtra à l'une des M sorties de la TFD finale. Donc à la cellule de résolution d'origine correspondent M cellules de résolution.

Le procédé selon l'invention ainsi décrit dans ses principes essentiels doit être examiné du point de vue de la fonction d'ambiguïté du signal radar global pour définir les conditions optimales de fonctionnement, le cas échéant.

La cible (Di, Vj) de retard #i est affectée, pour la i i rafale Ci, d'un retard ambigu défini par son rang nl. La cible de retard 8i + kl Trl, où kl est un entier positif ou négatif tel que le retard obtenu reste dans le domaine de mesure, présente le même retard ambigu pour la rafale C1, c'est-à-dire le même nombre n.

S'il existe une cible de rang i dans le domaine non ki ambigu, l'examen des cellules de rang i + k1 mettra en
fr1 ## évidence un signal parasite S1ij dû à la cible de rang i. Le même raisonnement s'applique pour les autres rafales C2, . . CM.

Ainsi, la cible i provoquera un signal parasite dans les cellules de rang
k1 + k1 , ... i + kn
fr1 ## frn ## , ...

Un raisonnement analogue peut être fait dans le domaine des fréquences Doppler. A la rafale C1, la cible (i, j) a une fréquence Doppler Fd1j. Toute cible de fréquence Doppler
Fd1j + r1 fr1, où r1 est un entier positif ou négatif tel que la fréquence Doppler reste dans le domaine de mesure, présente la même fréquence Doppler ambiguë pour la rafale C1, c'est-à-dire le même nombre p1j.

S'il existe une cible de rang j dans le domaine non ambigu, l'examen des cellules de rang j + rl frlT mettra en évidence un signal parasite Sij dû à la cible de rang i. Le même raisonnement s'applique pour les autres rafales C2, . . CM.

Ainsi, la cible A provoquera un signal parasite dans les cellules de rang
j + rl frl T, ... j + rn frn T,
La figure 4 représente un diagramme illustrant cette fonction d'ambiguïté. Le diagramme est centré sur la cellule distance-vitesse (i, j) du domaine non ambigu. Les cellules polluées de ce même domaine ont pour rang (i + ki . + fi T) + kn j + rn frn T), fr1 ## frn ##
Si on suppose que les fréquences de répétition sont choisies de sorte qu'en général les cellules ne soient polluées que par un seul des M signaux d'entrée, l'amplitude relative de la pollution est sensiblement 1/M par rapport à l'amplitude de la cible (i, j), ce qui est le cas représenté sur la figure 4.

L'apparition d'une cible de niveau suffisant peut donc éventuellement donner lieu à un nombre important de fausses alarmes.

Pour pallier cela, on peut si nécessaire utiliser l'une des solutions ci-dessous.

Lorsqu'on examine une cellule (i, j) du domaine non ambigu, on connaît approximativement le niveau de la cible attendue puisqu'il est essentiellement fonction de la distance.

On connaît donc approximativement a priori le niveau des M entrées de la TFD finale et on peut donc limiter chacune de ces entrées à une valeur que les signaux ne doivent normalement pas dépasser, à l'aide par exemple de circuits de limitation plus ou moins francs (écrêteurs, amplificateurs logarithmique ...).

Une autre solution peut consister à utiliser le fait que, lorsqu'une cible a été identifiée dans une cellule (i, j) du domaine non ambigu, on sait dans quelles cellules de ce domaine apparaissent des signaux parasites. Les entrées polluées de ces cellules (1 parmi M généralement) peuvent alors être mises à zéro.

La TFD finale pour ces cellules ne comprendra donc plus que (M-l) entrées significatives. Ceci se traduit par une certaine dégradation du rapport signal/bruit (dans le rapport 1/M) et une légère dégradation du pouvoir séparateur vitessedistance.

Une autre solution consisterait aussi à changer les fréquences de répétition d'une observation à l'autre (par exemple d'un balayage d'antenne au suivant), ce qui change les ensembles (N) et (P). Les cellules polluées par une cible changeront de position alors que la cellule contenant la cible restera identique (au déplacement propre de la cible près, éventuellement).

Les divers aspects et caractéristiques du procédé selon l'invention ayant été ainsi précisés, la figure 5 montre un schéma de principe d'un dispositif d'intégration cohérente multi-rafales le mettant en oeuvre de manière systématique.

Les signaux radar reçus sont appliqués à l'entrée E puis convertis en numérique par le convertisseur 10. Les signaux numérisés sont ensuite filtrés de manière classique par le circuit de filtrage 11 pour éliminer le fouillis. Comme dans tous les systèmes radar classiques, les signaux filtrés sont ensuite envoyés à un opérateur de transformée de Fourier discrète 12 qui effectue la TFD pour chaque rafale après avoir éventuellement pondéré de manière connue ces signaux.

L'opérateur de TFD fournit, pour chaque rafale successive et pour chaque quantum distance ambiguë les Nn points ou échantillons (pour la rafale de rang n du motif) de la transformée de Fourier.

Comme on l'a indiqué plus haut dans la description du procédé, il faut prendre comme référence l'instant milieu de la durée T. Pour cela, comme on l'a expliqué, il n'est pas nécessaire de modifier l'algorithme de calcul de la TFD. Par contre, il faut faire tourner la phase des échantillons obtenus (N-1)k d'un angle égal à 2w 2N pour l'échantillon de rang k > ce que l'opérateur 12 peut très facilement inclure dans son traitement
Les divers échantillons successifs de la TFD initiale réalisée par l'opérateur 12 sont mis en mémoire aux adresses (ng, p) correspondant aux coordonnées distance et vitesse ambiguë de la cellule de résolution distance-vitesse ambiguë à laquelle appartient l'échantillon. Ces adresses d'écriture sont fournies par un séquenceur 14.

Conformément au procédé d' intégration cohérente selon l'invention, pour chaque cellule distance-vitesse non ambiguë de coordonnées (i, j), on détermine l'ensemble des coordonnées (nk,pk) des cellules distance-vitesse ambiguës des M rafales où une cible, qui serait située dans la cellule non ambiguë (i, j) considérée, provoquerait l'apparition d'un signal. Ces ensembles peuvent être recalculés à chaque fois ou bien de préférence, comme représenté sur la figure 5, sont pré-calculés et stockés dans une mémoire morte programmable. Un compteur 15 fournit les valeurs successives i, j comme adresse à une mémoire PROM 16 qui fournit alors l'ensemble des couples (nk, pu), comme adresses de lecture de la mémoire 13.

Les M échantillons successifs d'un ensemble sont alors appliqué à un opérateur 17 de TFD finale, qui peut également effectuer, avant TFD, la pondération des échantillons et, le cas échéant, la correction de phase du terme quadratique par rotation de la phase des échantillons complexes d'entrée. Quand cette correction est nécessaire, elle peut être effectuée à l'aide d'un circuit de calcul de correction de phase 18 qui, à partir d'une valeur estimée V de la vitesse d'une cible potentielle dans la cellule (i, j) traitée, calcule les termes quadratiques successifs sous la commande du séquenceur 14. L'opérateur 17 fournit d'une part les M échantillons de chaque TFD calculée et d'autre part sur une autre sortie le rang m de chaque échantillon successifs.Les échantillons de la TFD finale sont appliqués à un calculateur de module 19 qui transmet les modules à un circuit de détection classique 20. Celui-ci effectue la détection sur un seuil fourni par un circuit de calcul de seuil 21. Ce dernier peut être de tout type connu, par exemple avec asservissement sur des cellules voisines, TFAC ... L'information de détection ou non sur la cellule non ambiguë (i, j) est fournie par le circuit 20 à la sortie du dispositif selon l'invention qui comporte simultanément comme sortie le rang m du filtre où la détection s'effectue et l'identité i, j de la cellule distance-vitesse non ambiguë traitée, fournie par le compteur 15.

Comme on peut le voir, l'architecture du dispositif selon l'invention est alors très simple. Cependant la charge de calcul est alors assez élevée et il faut une mémoire PROM de grande capacité.

A titre d'exemple, si on utilise un motif de M=4 rafales par lobe d'antenne du radar, si sur chaque rafale on effectue une TFD initiale à 16 points, avec des degrés d'ambiguïté maximaux en vitesse et distance de respectivement 10 et 2 et 512 portes en distance ambiguës, il faut une mémoire avec 163840 possibilités d'adresses différentes.

Par ailleurs, on doit réaliser 4x512 TFD à 16 points (TFD initiale), puis 163840 TFD (finale) à 4 points par lobe d'antenne. On a donc une augmentation importante de la charge de calcul par rapport à un traitement classique.

Une autre variante du dispositif d'intégration cohérente selon l'invention remédie à cet inconvénient qui peut être notable dans certaines applications. Cette variante découle de l'observation suivante : on peut raisonnablement penser qu'il y a beaucoup moins de cibles que de cellules distance-vitesse non ambiguës dans le domaine de mesure. L'idée de base de cette variante est donc de n'utiliser l'intégration cohérente multi-rafales que pour les cellules intéressantes pouvant effectivement contenir une cible. L'intérêt du procédé selon l'invention est de repousser la détection après l'intégration cohérente de façon à bénéficier d'un gain d'intégration supérieur à celui du traitement classique. On ne peut donc pas a priori déterminer les cellules où une cible est effectivement contenue.

Par contre, il est possible de déterminer a priori les cellules où on est sûr qu'il n'y a pas de cible ainsi qu'on va le voir ci-dessous et c'est sur cette connaissance que l'on se fonde pour réduire la capacité de traitement nécessaire.

Le gain d'intégration supplémentaire résultant de la
TFD finale sur les M cycles est de 10 log M. Il est donc clair que la détection finale à probabilité de détection Pd et à probabilité de fausse alarme Pfa données ne peut donner un résultat positif si, sur aucun des M cycles, il n'y a de détection avec un rapport signal/bruit R(S/B)C inférieur de 10 log M au rapport signal/bruit R(S/B)F nécessaire pour avoir une détection finale.

Sur l'exemple qui a été donné ci-dessus,cela signifie que si on fixe Pd=O,9 et Pfa=6 10 9 par exemple pour la détection finale, le rapport signal/bruit nécessaire, R(S/B)F est de 14,4 dB pour une cible non fluctuante et 22,6 dB pour une cible lentement fluctuante. Ces chiffres sont déduit les uns des autres de manière bien connue (cf "Physique et thérorie du radar" par
J. DARRICAU vol. II, page 118). Or, dans l'exemple choisi, M=4 soit 10 log M = 6 dB.

Si donc avec un rapport signal/bruit R(S/B)C pour les signaux d'entrée de la TFD finale de 8,4 dB pour une cible non fluctuante et de 16,6 dB pour une cible fluctuante, aucune détection n'a lieu sur les quatre rafales d'un lobe d'antenne, alors on est sûr qu'il n'y aura pas non plus de détection après intégration des quatre rafales.

Ce rapport signal/bruit par rafale correspond, d'après l'ouvrage cité ci-dessus de J. DARRICAU, à Pd = 0,9 et
Pfa Tr 5 î2.

Par tailleurs, si on admet que les fluctuations de la cible au cours du passage du lobe d'antenne ne sont pas très importantes, on peut alors décider qu'il suffit de X détections sur les M rafales pour entraîner une détection finale avec X < M.

De plus, le lever d'ambiguïté n'est en général possible qui si on a un nombre de détections avant TFD finale voisin de M. C'est pourquoi on exigera qu'il y ait au moins détection avant TFD finale sur X des M rafales avec X voisin de M pour qu'il soit nécessaire d'effectuer cette TFD finale.

Dans l'exemple considéré ci-dessus où M = 4, on prendra par exemple X = 3. Avec ces chiffres, un calcul de probabilité montre qu'en admettant une saturation du radar à 200 cibles par tour d'antenne, il faut prévoir environ 5 x 10 TFD finales à 4 points à calculer par seconde.

Ainsi, par un procédé de double détection tel que décrit, on arrive à une charge de calcul tout à fait aisément réalisable.

La figure 6 montre le schéma d'un mode de réalisation de dispositif utilisant ce procédé selon l'invention à double détection. On retrouve, comme sur le dispositif à détection systématique de la figure 5, le convertisseur 10, le circuit de filtrage 11 et l'opérateur de TFD initiale par rafale 12. Les échantillons fournis par l'opérateur 12 sont envoyés à un calculateur de module 30 suivi d'un circuit de détection classique 31, opérant avec un premier seuil Si. Lorsqu'il y a détection pour un échantillon, le circuit de détection 31 envoie l'information de détection, représentée par exemple par un niveau haut ou 1 logique (niveau bas ou O logique pour absence de détection), à un circuit de commande d'écriture 33 et à un circuit de détection dans un lobe 36.Le circuit de détection 31 envoie l'adresse (ne, Pe) de l'échantillon ayant donné lieu à détection. Cette adresse est constituée par les rangs distance et vitesse de la cellule de résolution distance-vitesse ambiguë correspondante. Cette adresse ou ces coordonnées sont mises en mémoire dans une mémoire 35 comportant par exemple une ligne par rafale et dans laquelle les coordonnées sont rangées par ordre d'apparition : 1ère détection, 2ème détection etc Par ailleurs, les coordonnées de chaque cellule ayant donné lieu à détection sont utilisées comme adresse pour l'écriture dans une mémoire 34 de l'échantillon correspondant prélevé à la sortie de l'opérateur de TFD 12 et transmis à la mémoire 34 par le circuit de commande d'écriture 33 déclenché par l'information de détection.

La lecture de la mémoire 35 est organisée par les circuits 36 et 37. Le circuit de détection dans un lobe 36 détermine, à partir des détections effectuées par le circuit 31 et d'un nombre X prédéfini inférieur ou égal à M, si dans un lobe donné il y a eu suffisamment de rafales ayant donné au moins une détection, c'est-à-dire au moins X rafales, ce qui indique qu'une cible peut éventuellement être présente. Si c'est le cas une intégration cohérente sur M échantillons doit être faite sur chaque combinaison d'échantillons détectés possible. Le circuit 37 de commande de lecture détermine alors toutes les combinaisons possibles des détections effectuées dans les M rafales en ne retenant que les combinaisons contenant le nombre maximum de rafales, ce nombre devant être au moins égal à X.Par exemple si
M = 8 et X = 6, si on suppose que 7 rafales ont donné lieu à au moins une détection, seules les combinaisons de 7 détections, une par rafale, seront retenues. Les combinaisons à six rafales ne seront pas retenues. Par contre, si seulement six rafales ont donné lieu à détection, seules les combinaisons à six détections, une par rafale, seront retenues. Le circuit 37 est par exemple un microprocesseur. Ce circuit 37 adresse donc dans la mémore 35 les différentes cases où sont rangées les adresses des détections. La mémoire 35 fournit donc sur sa sortie les ensembles de coordonnées de cellules distance-vitesse ambiguës [(n1, P1), (n2, p2) ... i des différentes rafales correspondant à une cible potentielle.Ces ensembles adressent en lecture la mémoire 34 qui fournit alors à un opérateur de TFD finale 38 les échantillons de chaque ensemble à traiter. Dans chaque ensemble, les échantillons des rafales où il n'y a pas eu de détection (cas où les M rafales n'ont pas toutes donné lieu à au moins une détection) sont fixés autoritairement à zéro. Naturellement, comme dans le cas de la figure 5, des termes de correction de phase peuvent être envoyés à l'opérateur 38 par l'entrée 39. Comme dans la variante de la figure 5, l'opérateur de TFD finale fournit le rang m de chaque point calculé et est suivi d'un circuit de calcul de module 40 et d'un circuit de détection 41 pour le lobe.Ce circuit 41 opère avec un seuil S2 et fournit l'information Fi,j de détection ou non sur la cellule de résolution de l'intégration cohérente multi-rafales correspondant à la cellule distance-vitesse non ambiguë (i,j) et au filtre m. Le rang de cette cellule (i,j) est fourni par une mémoire morte 42 qui effectue la traduction entre l'ensemble de coordonnées de cellules ambiguës traitées (fourni par la mémoire 35) et les coordonnées (i,j).

Les seuils S1 et S2 sont fournis par un dispositif de gestion 43 qui les détermine à partir de la probabilité de fausse alarme finale PfaF que l'on se fixe et du nombre X qui est déterminé comme acceptable.

Comme on a pu le voir au cours de la description, le procédé selon l'invention permet d'intégrer la quasi-totalité des impulsions reçues au cours de l'observation d'une cible, tout en levant les ambiguïtés distance et vitesse des modes radars classiques. Il entraîne une augmentation du pouvoir de résolution en vitesse (ou distance-vitesse) proportionnel au nombre de rafales traitées d'un motif.

On a également vu que l'on pouvait en plus réduire la charge de calcul du dispositif. il est clair qu'on pourrait aussi ou parallèlement prévoir d'autres dispositions.

Par exemple, si on admet que le but essentiel du procédé est d'accroître la portée du radar, on peut n'examiner que les cellules à grande distance avec le procédé selon l'invention et examiner le reste du domaine en distance à l'aide de techniques classiques.

D'autre part, dans le domaine des vitesses, certaines cibles peuvent être sans intérêt dans certaines circonstances opérationnelles. Par exemple, dans le mode recherche à grande distance de cibles aériennes pour un radar aéroporté de systèmes d'armes, on pourra négliger les vitesses radiales relativement faibles ou les vitesses radiales par rapport au sol faibles (véhicules terrestres) et donc ne pas appliquer le procédé d'intégration cohérente de l'invention aux cellules distance-vitesse non ambiguës correspondantes.

Bien entendu, les exemples de réalisation décrits ne sont nullement limitatifs de l'invention.

Claims (18)

REVENDICATIONS

1. Procédé d'intégration cohérente multi-rafales pour la détermination, dans un radar Doppler à impulsions émettant des motifs de M rafales d'impulsions de fréquences de répétition respectives frn, avec 1 < n I M > M, et de fréquences d'émission cohérentes entre elles, de la distance et de la vitesse non ambiguës d'une cible à partir de l'analyse des signaux reçus par ledit radar, la durée d'un motif étant choisie inférieure ou égale à la durée d'illumination d'une cible par ledit radar, procédé dans lequel on effectue pour chaque rafale et pour chaque quantum de distance de cette rafale une transformée de Fourier discrète initiale fournissant Nn = frn.T échantillons successifs, où T est la durée du traitement sur une rafale, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à - modifier la phase desdits échantillons pour fixer comme référence de temps, dans chaque rafale, l'instant milieu de la durée de traitement T - déterminer des ensembles comportant chacun les coordonnées distance et vitesse ambiguës d'une cellule distance-vitesse ambiguë de chaque rafale d'un motif - calculer la transformée de Fourier discrète à M points des échantillons correspondant à chacun desdits ensembles ; et - effectuer une détection finale de cible sur chacun des points de ladite transformée de Fourier discrète à M points.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite étape de déterminer des ensembles consiste à déterminer, pour chaque cellule distance i - vitesse d non ambiguë du domaine de mesure du radar, l'ensemble associé comportant les coordonnées distance et vitesse ambiguës d'une cellule distance-vitesse ambiguë de chaque rafale d'un motif où une cible, qui serait située dans ladite cellule distance-vitesse non ambiguë, provoquerait la détection d'un signal, et en ce que ledit procédé comporte en outre une étape consistant à mettre en mémoire lesdits échantillons de la transformée de Fourier discrète initiale pour les M rafales successives d'un motif de manière à disposer ensuite de tous ces échantillons pour les calculs de transformée de Fourier discrète à M points.

3. Procédé selon la revendiction 2, caractérisé en ce que les fréquences d'émission de toutes les rafales sont égales entre elles.

4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que les fréquences d'émission des rafales d'un motif varient linéairement d'une rafale à la suivante par pas constant df.

5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il prévoit de compenser, avant l'étape de calcul de ladite transformée de Fourier discrète à M points, l'influence d'un terme de phase quadratique, dû aux variations de fréquence d'émission, dans la phase de chacun des échantillons successifs traités.

6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite étape de compensation de phase consiste à retrancher de la phase de chaque échantillon, correspondant à une cellule distance-vitesse ambiguë d'une rafale, un terme quadratique calculé à partir d'une vitesse V estimée de la cible selon la relation

= = (ne1)2 2n 8f 2V T'e

c où Af est la correction de phase pour la rafale de rang fl dans le motif considéré, df est le pas de variation de la fréquence d'émission, T'e est la période de répétition des rafales et c est la vitesse de propagation de l'onde électromagnétique.

7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite étape de déterminer des ensembles inclut l'élimination de ceux parmi tous les ensembles qui ne peuvent pas correspondre à des cibles détectables.

8. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 7, caractérisé en ce que ladite étape de déterminer des ensembles consiste à - effectuer une première détection sur chacun desdits échantillons successifs de chaque rafale à partir d'un premier seuil - mettre en mémoire d'une part lesdits échantillons ayant donné lieu à une détection à des adresses correspondant aux coordonnées distance et vitesse des cellules ambiguës correspondantes et d'autre part lesdites adresses - déterminer chaque ensemble de M coordonnées distance et vitesse de cellules ambiguës comportant au moins X desdites coordonnées distance et vitesse enregistrées en mémoire correspondant à X rafales différentes, où X est un nombre prédéterminé inférieur ou égal à M ;; en ce que ladite étape de calculer la transformée de Fourier discrète à M points consiste à lire pour chaque ensemble de M coordonnées distance et vitesse ainsi déterminé les échantillons correspondants en mémoire et à calculer ladite transformée de

Fourrier, en ce qu'on traduit en outre chacun desdits ensembles déterminés en l'identité de la cellule distance-vitesse non ambiguë où doit être située une cible pour donner une première détection dans chacune des cellules distance-vitesse ambiguës dudit ensemble correspondant à des échantillons ayant effectivement donné lieu à un résultat positif de ladite première détection, et en ce que ladite étape de détection finale de cible sur chacun des points de ladite transformée de Fourier discrète à

M points s'effectue à partir d'un second seuil prédéterminé.

9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit second seuil est déterminé à partir de la probabilité de fausse alarme et la probabilité de détection que l'on désire pour ladite détection finale et en ce que ledit premier seuil est déterminé à partir dudit second seuil en tenant compte du gain d'intégration supplémentaire résultant dudit calcul de la transformée de Fourier discrète à M points.

10. Procédé selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que les fréquences d'émission de toutes les rafales sont égales entre elles.

11. Procédé selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que les fréquences d'émission des rafales d'un motif varient linéairement d'une rafale à la suivante par pas constant of.

12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il prévoit de compenser, avant l'étape de calcul de ladite transformée de Fourier discrète à M points, l'influence d'un terme de phase quadratique, dû aux variations de fréquence d'émission, dans la phase de chacun des échantillons successifs traités.

13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que ladite étape de compensation de phase consiste à retrancher de la phase de chaque échantillon, correspondant à une cellule distance-vitesse ambiguë d'une rafale, un terme quadratique calculé à partir d'une vitesse V estimée de la cible selon la relation

= = (ne1)2 2w 6f 2V T'e

c où Açn est la correction de phase pour la rafale de rang n dans le motif considéré, of est le pas de variation de la fréquence d'émission, T'e est la période de répétition des rafales et c est la vitesse de propagation de l'onde électromagnétique.

14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 13, caractérisé en ce que ladite étape de déterminer chaque ensemble de M coordonnées consiste à toujours inclure dans lesdits ensembles un nombre desdites coordonnées distance et vitesse enregistrées en mémoire égal au nombre maximum de rafales du motif ayant donné lieu à au moins une détection initiale.

15. Dispositif d'intégration cohérente multi-rafales pour la détermination, dans un radar Doppler à impulsions émettant des motifs de M rafales d'impulsions de fréquences de répétition respectives frn, avec l'n'M, et de fréquences d'émission cohérentes entre elles, de la distance et de la vitesse non ambiguës d'une cible conformément au procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dispositif comprenant des moyens (10, 11, 12) pour déterminer, à partir des signaux reçus par le radar, pour chaque rafale et pour chaque quantum de distance de cette rafale par l'intermédiaire du calcul d'une transformée de Fourier discrète initiale, les échantillons successifs correspondant aux différentes cellules distancevitesse ambiguës de ladite rafale, ledit dispositif étant caractérisé en ce que lesdits moyens (10, 11, 12) pour déterminer les échantillons successifs incluent des moyens pur modifier la phase desdits échantillons successifs de manière à fixer comme référence de temps, dans chaque rafale, l'instant milieu de la durée de traitement T et en ce que ledit dispositif comprend - des moyens (13, 14) de mise en mémoire desdits échantillons de toutes les rafales d'un motif - des moyens (15, 16) de détermination, pour chaque cellule distance i - vitesse i non ambiguë du domaine de mesure du radar, de l'ensemble associé comportant les coordonnées distance et vitesse ambiguës d'une cellule distance-vitesse ambiguë de chaque rafale du motif considéré où une cible, qui serait située dans ladite cellule distance-vitesse non ambiguë, provoquerait la détection d'un signal, lesdits moyens de détermination (15, 16) fournissant lesdits ensembles auxdits moyens de mise en mémoire (13, 14) pour commander la lecture des échantillons correspondants - des moyens (17) de calcul de la transformée de Fourier discrète à M points desdits échantillons lus ; et - des moyens (19 à 21) de détection de cible finale sur chacun des points de ladite transformée de Fourier discrète fournis avec leur rang m par lesdits moyens de calcul (17).

16. Dispositif selon la revendication 15 pour un radar émettant avec des fréquences d'émission variant linéairement d'une rafale à la suivante dans un motif par pas constant Af, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens (14, 18) de correction de phase pour calculer un terme quadratique de compensation selon la relation = = (n-i)2 2w 6f 2V T'e

c où n est le rang de la rafale dans le motif, Açn est le terme de correction pour un échantillon de la rafale n V est une valeur estimée de la vitesse de cible, c est la vitesse de propagation de l'onde électromagnétique et T'e est la période de répétition des rafales, lesdits moyens de calcul (17) étant prévus pour retrancher, préalablement au calcul de la transformée de Fourier discrète, lesdits termes correctifs respectifs fournis par lesdits moyens de correction (14, 18) de la phase de chacun des échantillons reçus desdits moyens de mise en mémoire (13, 14).

17. Dispositif d'intégration cohérente multi-rafales pour la détermination, dans un radar Doppler à impulsions émettant des motifs de M rafales d'impulsions de fréquences de répétition respectives frn, avec lsnsM, et de fréquences d'émission cohérentes entre elles, de la distance et de la vitesse non ambiguës d'une cible conformément au procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 14, dispositif comportant des moyens (10 à 12) pour déterminer, à partir des signaux reçus par le radar, pour chaque rafale et pour chaque quantum de distance de cette rafale par l'intermédiaire du calcul d'une transformée de Fourier discrète initiale, les échantillons successifs correspondant aux différentes cellules distance vitesse ambiguës de ladite rafale, et des moyens (30, 31) de détection pour effectuer, avec un premier seuil, une première détection sur chacun desdits échantillons successifs de chaque rafale, ledit dispositif étant caractérisé en ce que lesdits moyens (10, 11, 12) pour déterminer les échantillons successifs incluent des moyens pour modifier la phase desdits échantillons successifs de manière à fixer comme référence de temps, dans chaque rafale, l'instant milieu de la durée de traitement T et en ce que ledit dispositif comprend - des premiers moyens (33, 34) de mise en mémoire des échantillons ayant effectivement donné lieu à une première détection - des seconds moyens (35) de mise en mémoire des coordonnées des cellules distance-vitesse ambiguës correspondant auxdits échantillons ayant effectivement donné lieu à une première détection - des moyens (36, 37) de commande de lecture desdits seconds moyens pour fournir successivement tous lesdits ensembles de M coordonnées distance et vitesse de cellules ambiguës comportant au moins X desdites coordonnées enregistrées dans lesdits seconds moyens correspondant à X rafales différentes, lesdits ensembles étant envoyés auxdits premiers moyens (33, 34) pour commander la lecture desdits échantillons mis en mémoire - des moyens (38, 39) de calcul de la transformée de Fourier discrète à M points desdits échantillons lus dans lesdits premiers moyens (33, 34) - des moyens (40, 41) de détection de cible finale pour effectuer, avec un second seuil, une détection finale sur chacun des points de ladite transformée de Fourier discrète fournis avec leur rang m par lesdits moyens de calcul (38, 39) - des moyens (42) de traduction desdits ensembles fournis par lesdits seconds moyens (35) en l'identité i, j des cellules distance-vitesse non ambiguës correspondantes ; et - des moyens de gestion (43) pour fournir lesdits premier et second seuils en fonction des critères de détection choisis pour ladite détection finale.

18. Dispositif selon la revendication 17, caractérisé en ce que lesdits premiers (33, 34) et seconds (35) moyens de mise en mémoire sont prévus pour que, lorsque le nombre d'échantillons effectivement détectés initialement qui sont présents dans une suite de M d'échantillons envoyés auxdits moyens de calcul (38, 39) et correspondant à un desdits ensembles est inférieur à M, les échantillons correspondant aux autres rafales du motif soient mis à la valeur zéro.