FR2846099A1 - Radar apparatus, e.g. for missile, includes systems for producing first and second signals representing mean amplitude of train of modified pulses, each weighted according to first and second weighted functions - Google Patents

Radar apparatus, e.g. for missile, includes systems for producing first and second signals representing mean amplitude of train of modified pulses, each weighted according to first and second weighted functions Download PDF

Info

Publication number
FR2846099A1
FR2846099A1 FR8113135A FR8113135A FR2846099A1 FR 2846099 A1 FR2846099 A1 FR 2846099A1 FR 8113135 A FR8113135 A FR 8113135A FR 8113135 A FR8113135 A FR 8113135A FR 2846099 A1 FR2846099 A1 FR 2846099A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
pulse
pulses
train
modified
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
FR8113135A
Other languages
French (fr)
Inventor
Donald Peter Franklin
Kenneth Martin Plummer
James Tomlinson
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EMI Ltd
Original Assignee
EMI Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from GBGB8021849.8A external-priority patent/GB8021849D0/en
Application filed by EMI Ltd filed Critical EMI Ltd
Publication of FR2846099A1 publication Critical patent/FR2846099A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/35Details of non-pulse systems
    • G01S7/352Receivers
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06Systems determining position data of a target
    • G01S13/08Systems for measuring distance only
    • G01S13/32Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated
    • G01S13/34Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated using transmission of continuous, frequency-modulated waves while heterodyning the received signal, or a signal derived therefrom, with a locally-generated signal related to the contemporaneously transmitted signal
    • G01S13/348Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated using transmission of continuous, frequency-modulated waves while heterodyning the received signal, or a signal derived therefrom, with a locally-generated signal related to the contemporaneously transmitted signal using square or rectangular modulation, e.g. diplex radar for ranging over short distances
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06Systems determining position data of a target
    • G01S13/08Systems for measuring distance only
    • G01S13/32Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated
    • G01S13/36Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated with phase comparison between the received signal and the contemporaneously transmitted signal
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/50Systems of measurement based on relative movement of target

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

The apparatus has system transmitting pulses of energy and receiving corresponding pulses returned in response to transmitted pulses. The system compares the time interval of occurrence of each returned pulse with that of further pulse having predetermined phase relationship with corresponding transmitted pulse, and the system producing first signal representing the mean amplitude of the train of modified pulses, each weighted according to first weighting function. The radar apparatus also has system producing second signals representing a mean amplitude of the train of modified pulses, each weighted according to a second weighting function.

Description

La présente invention concerne un appareillage radar.The present invention relates to radar equipment.

L'appareillage radar selon l'invention comprend: - des moyens pour émettre des impulsions d'énergie et pour recevoir des impulsions correspondantes renvoyées en retour, - des moyens pour comparer l'intervalle de temps d'occurence de chaque impulsion renvoyée en re10 tour avec celui d'une impulsion supplémentaire ayant une relation de phase prédéterminée avec l'impulsion émise correspondante, de manière à produire un train d'impulsions modifiées, chacune ayant une durée en relation avec l'intervalle de temps d'occurence commun à 15 l'impulsion renvoyée correspondante, et à l'impulsion supplémentaire correspondante, et - des moyens pour produire un premier signal représentant l'amplitude moyenne du train d'impulsions modifiées, chacune d'elles étant pondérée selon une première fonction de pondération qui est non uniforme, pour au moins une gamme de durées de chaque impulsion modifiée. Dans un mode de réalisation de l'invention, on prévoit de plus d'autres moyens pour produire un se25 cond signal représentant l'amplitude moyenne du train d'impulsions modifiées, chacune d'elles étant pondérée selon une seconde fonction de pondération, et des moyens pour former un signal de rapport représentant le  The radar apparatus according to the invention comprises: - means for emitting energy pulses and for receiving corresponding pulses returned in return, - means for comparing the time interval of occurrence of each pulse returned in re10 turn with that of an additional pulse having a predetermined phase relationship with the corresponding transmitted pulse, so as to produce a train of modified pulses, each having a duration in relation to the time interval of occurrence common to 15 l 'corresponding returned pulse, and the corresponding additional pulse, and - means for producing a first signal representing the average amplitude of the train of modified pulses, each of them being weighted according to a first weighting function which is non-uniform , for at least one range of durations of each modified pulse. In one embodiment of the invention, further means are provided for producing a second signal representing the average amplitude of the train of modified pulses, each of which is weighted according to a second weighting function, and means for forming a report signal representing the

rapport des signaux représentant lesdites amplitudes 30 moyennes pondérées.  ratio of the signals representing said weighted average amplitudes.

Dans un mode de réalisation préféré, les  In a preferred embodiment, the

moyens de comparaison comprennent un mélangeur susceptible de recevoir chaque impulsion renvoyée et de re-  comparison means include a mixer capable of receiving each pulse returned and of

cevoir, en tant qu'impulsion supplémentaire, une impulsion radio fréquence RF, de telle sorte que les impulsions modifiées sont démodulées. Dans le mode de réalisation préféré, le ou les moyens pour produire 5 un signal représentant l'amplitude moyenne du train d'impulsions modifiées répond à une modulation Doppler prédéterminée du train d'impulsions modifiées, de telle  as an additional pulse, receive an RF radio frequency pulse, so that the modified pulses are demodulated. In the preferred embodiment, the means or means for producing a signal representing the average amplitude of the train of modified pulses responds to a predetermined Doppler modulation of the train of modified pulses, such

sorte que le signal représente l'amplitude moyenne de la modulation Doppler du train d'impulsions pondérées. 10 De préférence, chaque impulsion supplémentaire est dérivée de l'impulsion émise correspondante, et est pratiquement totalement en concidence de temps avec elle.  so that the signal represents the average amplitude of the Doppler modulation of the train of weighted pulses. Preferably, each additional pulse is derived from the corresponding transmitted pulse, and is almost totally in time concidence with it.

Dans le mode de réalisation préféré, le ou les moyens pour produire un signal représentant l'am15 plitude moyenne pondérée de l'impulsion modifiée, comprend des moyens pour produire un signal de pondération et des moyens pour mélanger le signal de pondération avec l'impulsion modifiée. De préférence, les moyens pour produire ledit second signal comprennent des moyens pour obtenir un signal bipolaire ayant au moins  In the preferred embodiment, the means or means for producing a signal representing the weighted average amplitude of the modified pulse comprises means for producing a weighting signal and means for mixing the weighting signal with the pulse changed. Preferably, the means for producing said second signal comprise means for obtaining a bipolar signal having at least

une transition de polarité pendant la durée de l'impulsion supplémentaire.  a polarity transition for the duration of the additional pulse.

Dans une variante de réalisation, les moyens  In an alternative embodiment, the means

d'émission comprennent une horloge, pour produire un 25 train d'impulsions d'horloge ayant un taux de répétition préréglé et des moyens pour dériver du train d'impulsions à la fois les impulsions émises et les impulsions supplémentaires. Dans cette réalisation, le signal de pondération, ou chaque signal de pondération, 30 est dérivé du train d'impulsions d'horloge.  Transmitting signals include a clock, for producing a clock pulse train having a preset repetition rate and means for deriving from the pulse train both the transmitted pulses and the additional pulses. In this embodiment, the weighting signal, or each weighting signal, is derived from the clock pulse train.

Une mesure grossière de distance (ou portée) peut être obtenue par des moyens qui répondent au signal précité représentant une amplitude moyenne pondérée du train d'impulsions modifiées, pour faire varier la fréquence d'horloge en vue de produire un train d'impulsions modifiées, chacune ayant une durée préréglée. Une variante développée de l'invention com5 prend une série de moyens répondant aux différentes modulations Doppler du train d'impulsions modifiées pour produire des premiers signaux respectifs représentant les amplitudes moyennes des modulations Doppler du train d'impulsions, pondérées selon la première fonction 10 de pondération, une série semblable de moyens répondant, en correspondance, aux mêmes modulations Doppler pour produire des seconds signaux respectifs représentant les amplitudes moyennes desdites modulations Doppler du train d'impulsions, pondérées selon la seconde fonc15 tion de pondération, et une série semblable de moyens pour former les rapports des premier et second signaux  A rough measurement of distance (or range) can be obtained by means which respond to the aforementioned signal representing a weighted average amplitude of the train of modified pulses, to vary the clock frequency in order to produce a train of modified pulses. , each with a preset duration. A developed variant of the invention com5 takes a series of means responding to the different Doppler modulations of the modified pulse train to produce respective first signals representing the average amplitudes of the Doppler modulations of the pulse train, weighted according to the first function 10 of weighting, a similar series of means responding, in correspondence, to the same Doppler modulations to produce respective second signals representing the average amplitudes of said Doppler modulations of the pulse train, weighted according to the second weighting function, and a similar series of means to form the reports of the first and second signals

associés aux mêmes modulations Doppler.  associated with the same Doppler modulations.

L'invention sera mieux comprise à la lecture des dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 est un schéma bloc d'un appareillage radar selon l'invention; - les figures 2, 3a, 3b et 4, sont des diagrammes expliquant le fonctionnement de l'appareillage de la figure 1; - la figure 5 est un schéma bloc d'une variante perfectionnée de l'appareil de la figure 1; la figure 6 est un diagramme illustrant le fonctionnement de l'appareil de la figure 5; - la figure 7 est un schéma bloc d'un autre 30 perfectionnement de l'appareil de la figure 1; - et les figures 8a à 8e sont des diagrammes  The invention will be better understood on reading the appended drawings in which: - Figure 1 is a block diagram of a radar apparatus according to the invention; - Figures 2, 3a, 3b and 4 are diagrams explaining the operation of the apparatus of Figure 1; - Figure 5 is a block diagram of an improved variant of the apparatus of Figure 1; Figure 6 is a diagram illustrating the operation of the apparatus of Figure 5; Figure 7 is a block diagram of another refinement of the apparatus of Figure 1; - and Figures 8a to 8e are diagrams

expliquant le fonctionnement de l'appareil de la figure 1.  explaining the operation of the device in Figure 1.

L'appareillage de la figure 1 va maintenant être décrit à titre d'exemple, en tant que constituant d'un appareil détecteur de proximité propre à indiquer la distance entre l'appareil et un petit objet qu'on  The apparatus of Figure 1 will now be described by way of example, as a component of a proximity sensing device capable of indicating the distance between the device and a small object that

appellera la cible.will call the target.

Si l'on se reporte aux dessins, la figure 2a (c'est-à-dire Figure 2, courbe a) montre l'enveloppe d'une paire d'impulsions r.fu. émises successivement en tant que partie d'un train d'impulsions continu émis par l'appareil de radar de la figure 1. La durée d'im10 pulsion d est de par exemple 50 nanosecondes (ns), et la période de répétition T est de 200 ns. L'appareil de détection de proximité incorporant l'appareillage radar de la figure 1 est arrangé de manière à être sensible à la proximité entre l'appareil et la cible, comme on 15 le verra plus complètement par la suite, et à cette fin, une partie de l'énergie de chacune des impulsions r.f. s'écoulant le long d'un feeder 2 pour l'émission sert d'oscillation de référence locale, en étant envoyée, par l'intermédiaire d'un couplage 6 à un mélan20 geur ou démodulateur 5, dont l'autre entrée est couplée au récepteur. L'énergie ainsi fournie n'est pas soumise à un retard, et on comprendra par conséquent que la portée maximale de l'appareil dans cet exemple (dans lequel d prend la valeur de 50 ns) est d'environ 8 mètres 25 du fait que la vitesse de propagation des ondes est d'environ 3 x 108 m/s. Pour des portées plus grandes, l'impulsion écho renvoyée ne chevauche pas dans le temps l'impulsion émise correspondante, et ainsi, aucune oscillation locale n'état transmise au circuit mé30 langeur à l'instant considéré, l'impulsion écho reçue n'est pas démodulée. On comprend de ce qui précède qu'une impulsion écho reçue d'une cible à une distance zéro chevauche complètement l'impulsion émise correspondante, comme représenté à la figure 2b, ce qui fait -J que la sortie démodulée correspondante du circuit mélangeur se trouve être une impulsion dont la durée est pratiquement égale-à d. Si, cependant, la cible se trouve à une distance, par exemple d'environ 4 mètres 5 de lappareil, l'impulsion écho reçue viendra chevaucher la moitié de l'impulsion émise correspondante, ce qui donne une impulsion de sortie démodulée ayant une durée d/2 à la sortie du circuit mélangeur. Des durées intermédiaires sont produites par des distances instan10 tanées intermédiaires, et il est clair, par conséquent,  Referring to the drawings, Figure 2a (i.e. Figure 2, curve a) shows the envelope of a pair of r.fu pulses. emitted successively as part of a continuous pulse train emitted by the radar apparatus of Figure 1. The pulse duration d10 is for example 50 nanoseconds (ns), and the repetition period T is of 200 ns. The proximity detection device incorporating the radar apparatus of FIG. 1 is arranged so as to be sensitive to the proximity between the device and the target, as will be seen more fully below, and for this purpose, part of the energy of each of the rf pulses flowing along a feeder 2 for the emission serves as a local reference oscillation, being sent, via a coupling 6 to a mixer or demodulator 5, the other input of which is coupled to the receiver. The energy thus supplied is not subject to a delay, and it will therefore be understood that the maximum range of the apparatus in this example (in which d takes the value of 50 ns) is approximately 8 meters 25 due to the fact that the wave propagation speed is about 3 x 108 m / s. For larger ranges, the returned echo pulse does not overlap the corresponding transmitted pulse over time, and thus, no local oscillation was transmitted to the timing circuit at the instant considered, the received echo pulse does not is not out of fashion. It is understood from the above that an echo pulse received from a target at a distance of zero completely overlaps the corresponding transmitted pulse, as shown in FIG. 2b, which makes -J that the corresponding demodulated output of the mixer circuit is be an impulse whose duration is practically equal to d. If, however, the target is at a distance, for example about 4 meters 5 from the device, the received echo pulse will overlap half of the corresponding transmitted pulse, which gives a demodulated output pulse having a duration d / 2 at the output of the mixer circuit. Intermediate durations are produced by intermediate instantaneous distances, and it is clear, therefore,

que la durée et la phase de chaque impulsion sortant du mélangeur sont significatives de la distance d'une cible à l'appareil.  that the duration and phase of each pulse leaving the mixer are significant for the distance from a target to the device.

Selon l'idée mère de l'invention, cette re15 lation se trouve exploitée en obtenant des informations de distance soit de la durée seule, soit à la fois de  According to the mother idea of the invention, this relation is exploited by obtaining distance information either from the duration alone, or from both

la durée et de la phase, des impulsions démodulées.  duration and phase, demodulated pulses.

Sur la figure 3a, on a représenté une partie de la caractéristique amplitude -/ fréquence obtenue 20 pour une cible fixe à une distance zéro, c'est-à-dire lorsque les impulsions écho ayant le timing des impulsions dont l'enveloppe est représentée à la figure 2b sont démodulées en étant mélangées, avec une phase porteuse relative convenable, avec de l'énergie couplée 25 provenant des impulsions émises représentées à la figure 2a. Comme on le voit, la caractéristique se présente comme un spectre linéaire, les lignes étant séparées l'une de l'autre par une fréquence égale à l'inverse de la période de répétition des impulsions T, et 30 l'enveloppe du spectre tombant à zéro pour 20 M1-z (1/d) après quoi elle monte à nouveau d'une façon bien connue  FIG. 3a shows part of the amplitude - / frequency characteristic obtained for a fixed target at a distance of zero, that is to say when the echo pulses having the timing of the pulses whose envelope is represented in Figure 2b are demodulated by being mixed, with a suitable relative carrier phase, with coupled energy from the transmitted pulses shown in Figure 2a. As can be seen, the characteristic is presented as a linear spectrum, the lines being separated from each other by a frequency equal to the inverse of the repetition period of the pulses T, and the envelope of the falling spectrum to zero for 20 M1-z (1 / d) after which it rises again in a well known manner

pour de telles caractéristiques.for such characteristics.

D'autre part, la figure 3 b montre la carac-  On the other hand, Figure 3b shows the character-

téristique correspondante obtenue lorsque les impulsions  corresponding teristic obtained when the impulses

écho reçues d'une cible fixe chevauchent les impulsions émises d'un intervalle de d/2. Comme on le voit, la caractéristique de la figure 3b montre à 20 MHz une com5 posante d'amplitude significative différente de zéro et la courbe enveloppe ne passe pas par zéro avant 40 MHz.  echoes received from a fixed target overlap the pulses emitted by an interval of d / 2. As can be seen, the characteristic of FIG. 3b shows at 20 MHz a component of significant amplitude different from zero and the envelope curve does not pass through zero before 40 MHz.

Ainsi, on voit que l'amplitude de toute ligne de spectre varie avec la portée. Par exemple, si l'on sélectionne la composante à20 MHz des impulsions de sortie 10 du mélangeur (par exemple au moyen d'un filtre convenable, ou par une détection de phase), alors pour la portée zéro, son amplitude mesurée est zéro, elle croît avec la croissance de la portée, jusqu'à ce qu'elle atteigne une valeur maximum à mi-portée, puis, lorsque 15 l'énergie est dissipée sur une largeur de bande plus grande, l'amplitude décroît, jusqu'à la portée maximale de 8 mètres, pour laquelle, comme indiqué précédemment, il n'y a pas chevauchement entre les impulsions écho  Thus, we see that the amplitude of any spectrum line varies with the range. For example, if the 20 MHz component of the mixer output pulses 10 is selected (for example by means of a suitable filter, or by phase detection), then for the zero range, its measured amplitude is zero, it increases with the growth of the range, until it reaches a maximum value at mid-range, then, when the energy is dissipated over a larger bandwidth, the amplitude decreases, until the maximum range of 8 meters, for which, as indicated above, there is no overlap between the echo pulses

reçues et l'énergie couplée synchrone avec les impul20 sions transmises, de telle sorte qu'il n'y a pas d'impulsion de sortie provenant du circuit mélangeur.  received and the coupled energy synchronous with the transmitted pulses, so that there is no output pulse from the mixer circuit.

Dans un exemple préféré de l'invention,-décrite notamment dans la demande française No 80 04583 déposée au nom de la Demanderesse le 29 Février 1980 pour "Appareil radar à comparaison sur lignes spectrales", la caractéristique est échantillonnée à deux fréquences choisies différentes, x et y, comme on le voit sur les figures 3a et 3b, et le rapport x/y des amplitudes détectées aux deux fréquences, est pris et uti30 lisé pour fournir l'indication de distance. Dans cet exemple, o le taux de changement de la portée est appréciable, les amplitudes des bandes latérales Doppler résultantes des deux fréquences choisies sont mesurées, et leur rapport est pris. La raison pour ce faire est une raison pratique. Même en l'absence de cible, un fort signal vidéo est présent à la sortie du mélangeur,  In a preferred example of the invention, described in particular in French application No. 80 04583 filed in the name of the Applicant on February 29, 1980 for "Comparison radar apparatus on spectral lines", the characteristic is sampled at two different chosen frequencies, x and y, as seen in FIGS. 3a and 3b, and the ratio x / y of the amplitudes detected at the two frequencies, is taken and used to provide the indication of distance. In this example, where the rate of change of the range is appreciable, the amplitudes of the Doppler lateral bands resulting from the two chosen frequencies are measured, and their ratio is taken. The reason for doing this is a practical reason. Even in the absence of a target, a strong video signal is present at the output of the mixer,

sans modulation de au passage de l'oscillateur local.  without modulation of the passage of the local oscillator.

La fraction de la sortie qui chevauche le signal émis lorsqu'une cible mobile est à portée, présente une faible proportion de fluctuation d'amplitude, du fait des bandes latérales Doppler. On peut s'affranchir d'une telle fluctuation par filtrage, en rejetant ainsi les impulsions non désirées, et en fournissant un signal  The fraction of the output which overlaps the signal emitted when a moving target is in range, has a small proportion of amplitude fluctuation, due to the Doppler sidebands. You can get rid of such a fluctuation by filtering, thus rejecting unwanted pulses, and by providing a signal

comportant toute l'information souhaitée sur la cible.  with all the desired information about the target.

Si l'on se reporte maintenant à la figure 1, l'appareillage représenté à titre d'exemple comprend un oscillateur à onde continue CW relié à un dispositif d'antenne aérien 2 par un commutateur. Le commuta15 teur est contrôlé par l'intermédiaire d'une commande de  Referring now to Figure 1, the apparatus shown by way of example comprises a CW continuous wave oscillator connected to an aerial antenna device 2 by a switch. The switch is controlled by a control

commutateur à l'aide d'un circuit de temporisation 1.  switch using a timing circuit 1.

Le circuit 1 comprend une horloge qui produit une onde carrée bipolaire de moyenne zéro (c'est-à-dire une onde rectangulaire avec un facteur de forme de 50 %), de fréquence f1 suivie par un diviseur de fréquence pour produire une onde carrée de fréquence fl/2, qui est fournie à l'entrée d'une porte ET, 8, et à une autre entrée de la porte 8 par un autre diviseur 2:1, de telle sorte que la sortie dela porte 8 est une onde  Circuit 1 includes a clock which produces a bipolar square wave of mean zero (i.e. a rectangular wave with a form factor of 50%), of frequency f1 followed by a frequency divider to produce a square wave of frequency fl / 2, which is supplied to the input of an AND gate, 8, and to another input of gate 8 by another 2: 1 divider, so that the output of gate 8 is a wave

carrée de fréquence fl/4 mais avec une largeur d'impulsion égale à 1/fl.  square with frequency fl / 4 but with a pulse width equal to 1 / fl.

Une partie de l'énergie dans le feeder 2 est couplée à un mélangeur ou démodulateur 5 par l'intermédiaire d'un coupleur 6. Les impulsions reçues sont 30 fournies au mélangeur par le dispositif aérien d'antenne 4, et la sortie du mélangeur, qui comprend un train d'impulsions ayant une composante modulée en amplitude à la fréquence Doppler, c'est-à-dire un signal vidéo alternatif, se trouve amenée par un amplificateur vidéo à un circuit mélangeur 7. Le circuit 7 comprend un premier mélangeur équilibré 71 qui reçoit directement à une entrée le signal vidéo (sans filtrage autre que le couplage capacitif servant à bloquer la compo5 sante d'intrusion) de l'amplificateur vidéo, et, à l'autre entrée, l'onde carrée bipolaire de moyenne zéro de fréquence f1/2 reçue directement (sans filtrage autre que le couplage capacitif) du circuit temporisateur 1. Le circuit mélangeur comprend également un autre io mélangeur équilibré 72 couplé capacitivement directement à l'une de ses entrées à l'amplificateur vidéo et à l'autre, à l'horloge du circuit temporisateur 1, pour une excitation par l'onde carrée bipolaire de moyenne  Part of the energy in the feeder 2 is coupled to a mixer or demodulator 5 via a coupler 6. The pulses received are supplied to the mixer by the aerial antenna device 4, and the output of the mixer , which comprises a train of pulses having an amplitude modulated component at the Doppler frequency, that is to say an alternating video signal, is brought by a video amplifier to a mixing circuit 7. The circuit 7 comprises a first balanced mixer 71 which receives directly at one input the video signal (without filtering other than the capacitive coupling serving to block the intrusion component) from the video amplifier, and, at the other input, the bipolar square wave of zero frequency average f1 / 2 received directly (without filtering other than capacitive coupling) from timer circuit 1. The mixer circuit also includes another balanced mixer 72 capacitively directly coupled nt at one of its inputs to the video amplifier and to the other, at the clock of timer circuit 1, for excitation by the bipolar square wave of mean

zéro de fréquence fi.zero frequency fi.

L'onde carrée bipolaire de fréquence fi comprend une composante fondamentale de fréquence fi plus de nombreuses harmoniques impaires, dont les amplitudes sont inversement proportionnelles à leur ordre respectif. L'onde carrée de fréquence f1/2 comprend de la même façon une composante fondamentale de fréquence f1/2  The bipolar square wave of frequency fi includes a fundamental component of frequency fi plus many odd harmonics, the amplitudes of which are inversely proportional to their respective order. The square wave of frequency f1 / 2 likewise comprises a fundamental component of frequency f1 / 2

plus de nombreuses harmoniques impaires dont l'amplitude diminue avec l'ordre.  plus many odd harmonics whose amplitude decreases with order.

Ainsi, les composantes ayant pour fréquence de base m.fl (m étant un entier impair) présentes à 25 l'entrée du mélangeur 71 se trouvent-elles démodulées dans ce dernier et contribuent à sa sortie. D'autres composantes de fréquence de base (m/2)fl présentes à  Thus, the components having the basic frequency m.fl (m being an odd integer) present at the input of the mixer 71 are demodulated therein and contribute to its output. Other basic frequency components (m / 2) fl present at

l'entrée sont de même démodulées dans le mélangeur 72.  the input are likewise demodulated in the mixer 72.

Dans le cas o se trouve présente une vitesse de cible 30 radiale (c'està-dire une vélocité relative selon la ligne de mire), l'effet Doppler fait que chaque composante de base se divise en une paire de composantes, chacune d'une demi amplitude et, déplacée en fréquence de chaque côté de la fréquence nominale d'un écart Doppler, 2V/XHz, dans lequel v m/s est la vitesse de  In the case where there is a radial target speed 30 (that is to say a relative velocity along the line of sight), the Doppler effect causes each basic component to be divided into a pair of components, each of half amplitude and, shifted in frequency on each side of the nominal frequency by a Doppler deviation, 2V / XHz, in which vm / s is the speed of

changement de la portée relative etX m est la longueur d'ondedela porteuse. En pratique,. cette fréquence est beaucoup plus faible que la fréquence de répétition 1/T Hz.  change of the relative range and X m is the wavelength of the carrier. In practice,. this frequency is much lower than the repetition frequency 1 / T Hz.

Ceci est représenté en 41 sur la figure 3b pour une ligne de spectre seulement, et dans le cas o des renvois simultanés de deux cibles donnent lieu à des paires de lignes S1 et &2 respectivement. Pour chaque cible, la démodulation de chaque 10 paire Doppler produit une sortie de moyenne zéro qui varie à la fréquence Doppler, toutes les composantes de sortie étant mutuellement en phase, et par conséquent directement additives. Bien que les amplitudes respectives de toutes ces composantes de sortie soient 15 proportionnelles à la force du signal reçu, elles varient selon différentes lois avec le changement de distance (portée) et, par conséquent, avec le degré de chevauchement entre les signaux émis et les signaux renvoyés. En conséquence, la sortie résultante varie d'une 20 manière partiellement linéaire avec la portée, bien que  This is shown at 41 in FIG. 3b for a spectrum line only, and in the case where simultaneous referrals from two targets give rise to pairs of lines S1 and & 2 respectively. For each target, the demodulation of each Doppler pair produces a zero mean output which varies at the Doppler frequency, all of the output components being mutually in phase, and therefore directly additive. Although the respective amplitudes of all of these output components are proportional to the strength of the received signal, they vary according to different laws with the change in distance (range) and, therefore, with the degree of overlap between the transmitted signals and the signals returned. As a result, the resulting output varies in a partially linear fashion with the scope, although

se trouve préservée la forme générale de variation indiquée par les figures 3a et 3b relativement à la composante principale.  is preserved the general form of variation indicated by Figures 3a and 3b relative to the main component.

La fonction des mélangeurs 71 et 72 peut être 25 expliquée en se référant à la figure 8. La forme d'onde 8a montre la partie de sortie du démodulateur 5 qui résulte des réflexions sur une cible mobile compacte; l'altération de son enveloppe à la fréquence Doppler  The function of the mixers 71 and 72 can be explained with reference to Figure 8. The waveform 8a shows the output portion of the demodulator 5 which results from reflections on a compact moving target; alteration of its envelope at the Doppler frequency

est évidente. Ce signal, après amplification vidéo, for30 me une entrée pour chacun des mélangeurs (multiplicateurs) équilibrés 71 et 72.  is obvious. This signal, after video amplification, gives me an input for each of the balanced mixers (multipliers) 71 and 72.

La forme d'onde 8b montre l'onde d'entrée carrée continue de fréquence fl/2 allant au mélangeur 71, alors que 8c montre la forme d'onde du produit  Waveform 8b shows the continuous square input wave of frequency fl / 2 going to mixer 71, while 8c shows the product waveform

- 2846099- 2846099

(a).(b) fourni par 71. Du fait que, toutes les fois que a ne vaut pas zéro, b a une valeur constante, les courbes 8a et 8c sont de formes identiques. Le pointillé sur la courbe 8c indique sa composante fondamen5 tale à la fréquence Doppler, dont la valeur à chaque instant dépend essentiellement de la surface des impulsions voisines. On comprendra par conséquent que  (a). (b) supplied by 71. Because, whenever a is not equal to zero, b has a constant value, the curves 8a and 8c are of identical shapes. The dotted line on curve 8c indicates its fundamental component at the Doppler frequency, the value of which at each instant essentially depends on the surface of the neighboring pulses. It will therefore be understood that

son amplitude est proportionnelle à la durée des impulsions a, telles que pondérées par une fonction de pon10 dération uniforme définie par le signal (b).  its amplitude is proportional to the duration of the pulses a, as weighted by a uniform weighting function defined by the signal (b).

La forme d'onde 8d montre l'onde d'entrée carrée continue de fréquence fi allant au mélangeur 72, alors que 8e montre la forme d'onde du produit (a) .(d) fourni par 72. On voit que la première partie de chaque 15 impulsion a est inversée, ce qui réduit la surface résultante d'impulsion et introduit ainsiune sensibilité à la phase des impulsions a. La composante fondamentale, représentée en pointillés sur la courbe 8e se trouve réduite de façon correspondante. Le signal d 20 pondère non uniformément le signal a, du fait que la  The waveform 8d shows the continuous square input wave of frequency fi going to the mixer 72, while 8e shows the waveform of the product (a). (D) supplied by 72. We see that the first part of each pulse a is inverted, which reduces the resulting pulse area and thus introduces phase sensitivity of the pulses a. The fundamental component, represented by dotted lines on the curve 8e is reduced correspondingly. The signal d 20 does not uniformly weight the signal a, because the

durée des impulsions du signal a varie avec la portée.  pulse duration of signal a varies with range.

Les sorties des mélangeurs sont fournies à un  Mixer outputs are supplied to a

circuit de sélection Doppler, 90.Doppler selection circuit, 90.

Le circuit 90 comprend deux voies (ou canaux) 25 identiques reliées aux mélangeurs 71 et 72. Chaque voie comprend un amplificateur Doppler, un détecteur d'enveloppe et un intégrateur. Les amplificateurs Doppler  The circuit 90 comprises two identical channels (or channels) 25 connected to the mixers 71 and 72. Each channel comprises a Doppler amplifier, an envelope detector and an integrator. Doppler amplifiers

rejettent toutes les composantes de sortie des mélangeurs dont la fréquence tombe en dehors de la gamme 30 prévue des fréquences Doppler.  reject all the output components of the mixers whose frequency falls outside the expected range of Doppler frequencies.

La raison d'être du détecteur d'enveloppe et des intégrateurs est de fournir une mesure continue  The purpose of the envelope detector and integrators is to provide continuous measurement

(D.C.) de la force des sorties alternatives des amplificateurs Doppler.  (D.C.) of the strength of the alternating outputs of the Doppler amplifiers.

il Les sorties continues (D.C.) DS1 et DS2 des voies des circuits 90 sont appliquées à un circuit de rapport, 80. Le circuit 80 fournit une mesure du ràpport des amplitudes des signaux continus DS1 et DS2, en soustrayant dans un soustracteur 10 les sorties d'amplificateurs logarithmiques, d'un type connu en  il The continuous outputs (DC) DS1 and DS2 of the channels of circuits 90 are applied to a reporting circuit, 80. Circuit 80 provides a measurement of the ratio of the amplitudes of the continuous signals DS1 and DS2, by subtracting in a subtractor 10 the outputs logarithmic amplifiers, of a type known in

lui-même, qui amplifient des signaux DS1 DS2, de telle façon que leurs sorties instantanées varient linéairement avec le logarithme de leurs entrées instantanées 10 respectives.  itself, which amplify signals DS1 DS2, so that their instantaneous outputs vary linearly with the logarithm of their respective instantaneous inputs.

La manière en partie linéaire selon laquelle les signaux DS1 et DS2 varient avec la portée de la cible (retard temporel) et la manière dont varie le  The partly linear manner in which the DS1 and DS2 signals vary with the range of the target (time delay) and the manner in which the

rapport DS2/DS1 sont représentées à la figure 4.  DS2 / DS1 ratio are shown in Figure 4.

En terme de spectre, les mélangeurs à l'intérieur du circuit 7 choisissent, pondèrent et démodulent deux séries différentes de lignes spectrales provenant du signal vidéo bipolaire, en permettant à chaque moitié du circuit 90 de mesurer le carré de la puissance 20 moyenne pondérée de chaque série, ce qui permet au  In terms of spectrum, the mixers inside circuit 7 choose, weight and demodulate two different series of spectral lines coming from the bipolar video signal, allowing each half of circuit 90 to measure the square of the weighted average power of each series, which allows the

circuit 80 de déterminer le rapport entre les mesures.  circuit 80 to determine the relationship between the measurements.

La pondération dérive des amplitudes relatives des harmoniques des ondes d'entrée carrées allant à 7.  The weighting derives from the relative amplitudes of the harmonics of the square input waves going to 7.

D'un autre point de vue, le circuit 90 four25 nit une mesure de l'amplitude moyenne (telle que pondérée par le signal b ou d) de la composante induite par la cible de chacun des signaux Si ou S2 par l'intermédiaire de leur contenu à la fréquence Doppler. Quand l'entrée vidéo bipolaire au mélangeur 71 existe, l'onde 30 carrée à sa seconde entrée reste inchangée, ce qui laisse le signal vidéo non modifié en tant que signal de sortie Si. Durant la première partie T/8 de chaque cycle d'émission, le mélangeur 72 change dans le signal  From another point of view, the circuit 90 provides25 a measurement of the average amplitude (as weighted by the signal b or d) of the component induced by the target of each of the signals Si or S2 via their content at the Doppler frequency. When the bipolar video input to the mixer 71 exists, the square wave at its second input remains unchanged, which leaves the video signal unmodified as output signal Si. During the first part T / 8 of each cycle d the mixer 72 changes in the signal

S2 la polarité du signal vidéo, en réduisant l'amplitude moyenne des retours de cible, avec une portée équivalente de moins de T/8 comme indiqué à la figure 4.  S2 the polarity of the video signal, reducing the average amplitude of the target returns, with an equivalent range of less than T / 8 as shown in Figure 4.

En déterminant le rapport d'amplitudes des signaux DS2 et DS1 dans le circuit 80, on élimine l'effet de l'intensité de la-réflexion de la cible sur la  By determining the amplitude ratio of the signals DS2 and DS1 in the circuit 80, the effect of the intensity of the reflection of the target on the

force des deux signaux DS1 et DS2.strength of the two signals DS1 and DS2.

Un graphique montrant la variation du rapport DS1/DS2 avec la portée, dans le cas d'une seule cible, 10 est représentée à la figure 4; on voit que pour toute  A graph showing the variation of the DS1 / DS2 ratio with the range, in the case of a single target, 10 is represented in FIG. 4; we see that for all

portée inférieure à la portée maximale (correspondant à T/8) il existe une unique valeur définissant la portée.  range less than the maximum range (corresponding to T / 8) there is a single value defining the range.

Le circuit de temporisation 1 permet au facteur de forme des impulsions émises d'être maintenu  Timing circuit 1 allows the form factor of the pulses sent to be maintained

sensiblement constant en utilisant une fréquence d'horloge convenable et en en tirant à la fois la largeur des impulsions émises et la fréquence de répétition.  substantially constant by using a suitable clock frequency and drawing both the width of the pulses emitted and the repetition frequency.

Le rapport de la largeur d'impulsion à l'écartement des impulsions se trouve ainsi maintenu sensiblement 20 constant, même si la source des impulsions d'horloge dérive en fréquence. De plus, la fréquence référencée y sur la figure 3a, pour une amplitude zéro de l'enveloppe, est la fréquence d'horloge elle-même et cela est significatif, du fait que si la fréquence d'horloge varie, en provoquant une variation des fréquences réelles des lignes spectrales, néanmoins, la ligne y reste à la fréquence d'horloge, la ligne x reste à la moitié de la fréquence d'horloge, et les autres harmoniques de la fréquence de répétition demeurent cohérentes, c'est-à-dire à des proportions fixes de la fréquence de la ligne y. Cela signifie que tout changement dans le niveau de sortie à la fréquence d'horloge est d à un changement dans les caractéristiques du spectre qui est produit par une cause autre que les variations dans le degré de chevauchement entre les impulsions émises et les impulsions reçues, elle-même provoquée par un changement dans la distance entre-le missile et la source écho (par exemple la mer). Il est ainsi possible d'utiliser la valeur de la sortie de l'une des voies, par exemple la voie supérieure du circuit 90, dont la sortie est référencée DS1, pour changer la fréquence d'horloge dans un sens 10 tendant à conserver l'intervalle de chevauchement et, par suite, la durée des impulsions démodulées, à une valeur faible, avec le résultat que les variations dans la fréquence d'horloge peuvent être surveillées pour donner une indication d'altitude. Un tel altimètre peut 15 être utilisé en conjonction avec un appareil détecteur de proximité, du type décrit précédemment, pour fournir un mode opératoire grossier/fin. Lorsque l'altitude est considérable, une indication de l'altitude, bien que de précision réduite, peut être obtenue en surveillant la fréquence d'horloge, comme on l'a dit ci-dessus. Par exemple, l'horloge du circuit 1 peut être un oscillateur à tension contrôlée. Un dispositif de contrôle il (figure 1) peut comparer les sorties DS1 de la voie Sl-DS1 du circuit 90, avec un dispositif à seuil prédé25 terminé, tout excès étant amplifié et utilisé pour augmenter la fréquence de l'oscillateur et pour, par conséquent, faire tendre vers zéro le chevauchement d'impulsions. La tension de contrôle de l'oscillateur indiquerait ainsi une portée grossière. Lorsque l'altitude a 30 diminué à un degré compatible avec la portée maximale ci-dessus mentionnée, de l'odre de 8 mètres, la fréquence d'horloge est ramenée à sa valeur initiale, et la méthode du chevauchement d'impulsions ci-dessus décrite est ensuite utilisée pour donner des résultats précis à courte portée. En général, l'intensité d'un signal d'écho venant d'une petite cible, par rapport à la portée, suit une loi correspondant à l'inverse de la  The ratio of the pulse width to the pulse spacing is thus kept substantially constant, even if the source of the clock pulses drifts in frequency. In addition, the frequency referenced y in FIG. 3a, for a zero amplitude of the envelope, is the clock frequency itself and this is significant, since if the clock frequency varies, causing a variation of the actual frequencies of the spectral lines, however, the y line remains at the clock frequency, the x line remains at half the clock frequency, and the other harmonics of the repetition frequency remain consistent, that is, ie at fixed proportions of the frequency of the line y. This means that any change in the output level at the clock frequency is due to a change in the characteristics of the spectrum which is produced by a cause other than variations in the degree of overlap between the transmitted pulses and the received pulses, itself caused by a change in the distance between the missile and the echo source (for example the sea). It is thus possible to use the value of the output of one of the channels, for example the upper channel of the circuit 90, whose output is referenced DS1, to change the clock frequency in a direction 10 tending to keep the The overlap interval and, therefore, the duration of the demodulated pulses, to a low value, with the result that variations in the clock frequency can be monitored to give an indication of altitude. Such an altimeter can be used in conjunction with a proximity sensing apparatus, of the type described above, to provide a coarse / fine procedure. When the altitude is considerable, an indication of the altitude, although of reduced accuracy, can be obtained by monitoring the clock frequency, as mentioned above. For example, the clock of circuit 1 can be a voltage controlled oscillator. A control device il (FIG. 1) can compare the outputs DS1 of the channel Sl-DS1 of circuit 90, with a predefined threshold device 25 terminated, any excess being amplified and used to increase the frequency of the oscillator and for Therefore, make the overlapping pulses tend towards zero. The oscillator control voltage would thus indicate a rough range. When the altitude has decreased to a degree compatible with the above-mentioned maximum range, of the order of 8 meters, the clock frequency is brought back to its initial value, and the method of pulse overlap above. above described is then used to give precise results at short range. In general, the intensity of an echo signal coming from a small target, relative to the range, follows a law corresponding to the inverse of the

quatrième puissance, mais, dans le cas d'une cible é5 tendue, par exemple la mer, cette loi est plus exactement une loi selon l'inverse du carré.  fourth power, but, in the case of a stretched target, for example the sea, this law is more exactly a law according to the inverse of the square.

Dans l'appareil ci-dessus décrit de la figure 1, on utilise le fait que les sorties Si et S2 des mélangeurs 71 et 72 contiennent une composante signi10 ficative qui varie à la fréquence Doppler correspondant au mouvement de la cible par rapport à l'appareillage radar, pour déterminer le rapport DS1/DS2 définissant la portée. Le circuit de sélection Doppler 90 choisit les composantes de fréquence Doppler Si et S2 aux sor15 ties des mélangeurs 71 et 72 intervenant dans une gamme prévue de fréquences (et par suite dans une gamme de vitesse)& 1, en utilisant les amplificateurs Doppler et le rapport DS1/DS2 (DS1 étant l'amplitude de cette composante extraite de la sortie du mélangeur 71, et DS2 20 étant l'amplitude de la même composante extraite de la sortie du mélangeur 72) est déterminé dans le circuit 80. Le rapport indique la portée. Un tel appareil a seulement une voie pour couvrir la bande de fréquence Doppler S et peut déterminer seulement la portée d'une 25 cible, produisant une fréquence Doppler dans la gamme Si. Selon l'exemple de perfectionnement de la présente invention qui est donné à la figure 5, une série de voies parallèles, chacune comprenant un cir30 cuit de sélection de bande passante Doppler, et un circuit de rapport (90,80), etc.. est prévu à la suite du circuit mélangeur 7, les voies répondant respectivement à une pluralité de composantes, chacune d'entre elles variant à une fréquence différente. Ainsi, un seul  In the apparatus described above in FIG. 1, use is made of the fact that the outputs Si and S2 of the mixers 71 and 72 contain a significant component which varies at the Doppler frequency corresponding to the movement of the target relative to the radar equipment, to determine the DS1 / DS2 ratio defining the range. The Doppler selection circuit 90 chooses the Doppler frequency components Si and S2 at the outputs of the mixers 71 and 72 intervening in a planned range of frequencies (and consequently in a speed range) & 1, using the Doppler amplifiers and the DS1 / DS2 ratio (DS1 being the amplitude of this component extracted from the output of the mixer 71, and DS2 20 being the amplitude of the same component extracted from the output of the mixer 72) is determined in circuit 80. The report indicates the scope. Such an apparatus has only one channel to cover the Doppler frequency band S and can determine only the range of a target, producing a Doppler frequency in the range Si. According to the exemplary improvement of the present invention which is given at FIG. 5, a series of parallel channels, each comprising a baked cir30 for selecting the Doppler bandwidth, and a report circuit (90.80), etc. is provided following the mixer circuit 7, the channels responding respectively to a plurality of components, each of them varying at a different frequency. So only one

appareillage peut fonctionner simultanément avec différents rôles.  switchgear can operate simultaneously with different roles.

Si l'on se reporte à la figure 6, on voit qu' un véhicule piloté à distance RPV survole le sol en direction d'un obstacle 0 sur lequel est disposée une balise B, au voisinage d'une cible mobile T. Le véhicule est contrôle à partir d'une station au sol CS, par l'intermédiaire d'une chaîne de données DL, qui n'est pas représentée sur la figure 6. Si l'on se reporte à la figure 5, le véhicule piloté à distance transporte les organes 1, 2, 4 et 7 avec l'oscillateur CW, le commutateur, la commande de commutateur, l'amplificateur vidéo, et une partie du système DL. La station au sol comprend le reste du système DL, et les voies 80 à 84, 15 etc... Comme représenté schématiquement à la figure 5,  Referring to FIG. 6, it can be seen that a remote-controlled vehicle RPV flies over the ground in the direction of an obstacle 0 on which a beacon B is placed, in the vicinity of a moving target T. The vehicle is controlled from a ground station CS, via a data chain DL, which is not shown in FIG. 6. If we refer to FIG. 5, the vehicle driven at distance transports organs 1, 2, 4 and 7 with the CW oscillator, the switch, the switch control, the video amplifier, and part of the DL system. The ground station includes the rest of the DL system, and channels 80 to 84, 15 etc ... As shown schematically in Figure 5,

la liaison de données CL comprend deux voies Cl et C2.  the CL data link includes two channels C1 and C2.

La cible T produit une fréquence Doppler dans la gamme S, et ainsi, sa portée instantanée à partir du véhicule RPV est déterminée comme décrit ci-dessus, 20 par larvoie comprenant le circuit de sélection Doppler et le circuit de rapport 80. Le dispositif aérien 2, 4, du véhicule RPV est adapté à permettre l'émission des impulsions, ainsi que leur réception, à la fois vers l'avant et vers le bas. Ceci permet de déterminer 25 l'altitude du RPV. La fréquence Doppler due à la composante du mouvement relative entre un élément du sol L et le RPV selon la ligne de visée correspondante tombe dans une seconde gamme distincte S2, et la voie 91, 81 sélectionne, au moyen du circuit de sélection 91 les composantes ayant une fréquence dans la gamme &2 modulant les sorties des mélangeurs 71 et 72, et détermine, au moyen du circuit de rapport 81, le rapport de leurs amplitudes.  The target T produces a Doppler frequency in the range S, and thus, its instantaneous range from the RPV vehicle is determined as described above, by the channel comprising the Doppler selection circuit and the reporting circuit 80. The aerial device 2, 4, of the VPN vehicle is adapted to allow the emission of the pulses, as well as their reception, both forward and downward. This allows the altitude of the RPV to be determined. The Doppler frequency due to the component of the relative movement between an element of the ground L and the RPV according to the corresponding line of sight falls in a second distinct range S2, and the channel 91, 81 selects, by means of the selection circuit 91 the components having a frequency in the range & 2 modulating the outputs of the mixers 71 and 72, and determines, by means of the ratio circuit 81, the ratio of their amplitudes.

-_ 2846099-_ 2846099

L'obstacle O produira encore une autre fréquence Doppler g3, auquel la voie 92,82 va être adaptée,  The obstacle O will produce yet another Doppler frequency g3, to which the channel 92.82 will be adapted,

mais aucune des voies 90,80 ou 91,81.  but none of the channels 90.80 or 91.81.

La balise B comprend un répéteur ("trans5 ponder") qui répond à une impulsion émise par le système radar du véhicule RPV, pour émettre une impulsion de retour dont la fréquence porteuse est déplacée de celle de l'émission par une fréquence "Doppler" artificielle, dans une gamme J 4 beaucoup plus grande que celle d'une 10 cible véritable. Un code d'identification de la balise  The beacon B includes a repeater ("trans5 ponder") which responds to a pulse emitted by the radar system of the vehicle RPV, to emit a return pulse whose carrier frequency is displaced from that of the emission by a "Doppler" frequency artificial, in a range J 4 much larger than that of a true target. A tag identification code

pourrait être surimposé à la fréquence Doppler artificielle. La voie 93, 83 ne répond qu'à la gamme de fréquence i 4.  could be superimposed on the artificial Doppler frequency. Channel 93, 83 only responds to the frequency range i 4.

D'autres voies peuvent être ajoutées, en tant 15 que de besoin. Par exemple, une voie 94,84 peut servir  Other routes can be added, as needed. For example, a 94.84 channel can be used

à détecter le passage de projectiles lancés du sol.  detecting the passage of projectiles launched from the ground.

La détection des bandes de fréquence Doppler  Detection of Doppler frequency bands

si, 2, S3 et 4, et, par suite, la détermination de la distance ou portée de chaque cible individuelle se 20 fait simultanément pour toutes les cibles.  if, 2, S3 and 4, and, consequently, the determination of the distance or range of each individual target is made simultaneously for all the targets.

Le véhicule RPV est équipé d'une liaison de données, d'un type connu en lui-même, pour recevoir des données de la station de contrôle au sol CS et pour lui en transmettre. Du fait que les informations concernant 25 la portée de la cible T, l'altitude, la portée ou distance de l'obstacle O,et l'information provenant de la balise B, se trouvent obtenues après filtrage dans le véhicule, la largeur de bande de la liaison (au moins du véhicule RPV jusqu'à la station au sol CS) reste très réduite, si on la compare à ce qu'il faut utiliser avec un radar classique dans le véhicule RPV. Si on utilisait un radar classique, la largeur de bande serait  The RPV vehicle is equipped with a data link, of a type known in itself, for receiving data from the ground control station CS and for transmitting it. Since the information concerning the range of the target T, the altitude, the range or distance of the obstacle O, and the information coming from the beacon B, are obtained after filtering in the vehicle, the width of The link band (at least from the RPV vehicle to the CS ground station) remains very reduced, if we compare it to what it is necessary to use with a conventional radar in the RPV vehicle. If we were using a conventional radar, the bandwidth would be

dans la gamme vidéo comme représenté en 40 à la figure 3b, alors qu'en utilisant un radar conforme à l'inven-  in the video range as shown at 40 in FIG. 3b, while using a radar according to the invention

tion, on réduit la largeur de bande nécessaire à la gamme audio, comme représenté en 41, qui est nécessaire pour tenir compte des variations inévitables d'une ligne de la figure 3b. Les données recueillies par l'ap5 pareillage radar selon l'invention sont analysées à la station au sol. L'équipement nécessaire au véhicule, pour recueillir ces données, est relativement simple et  tion, the bandwidth necessary for the audio range is reduced, as shown in 41, which is necessary to take account of the inevitable variations of a line in FIG. 3b. The data collected by the radar matching device according to the invention are analyzed at the ground station. The equipment necessary for the vehicle to collect this data is relatively simple and

bon marché, alors que l'installation d'analyse de données est relativement compliquée et chère.  inexpensive, while the installation of data analysis is relatively complicated and expensive.

Dans la variante perfectionnée de la figure 1 qui se trouve représentée à la figure 7, il existe une pluralité de voies ou blocs répondant à des cibles à différentes portées. Chaque bloc de portée comprend un mélangeur 5, un circuit de sélection de ligne 6 et une 15 ou plusieurs voies Doppler (90,80), (91,81), etc..., comme représenté. Les mélangeurs 5 sont reliés à un système aérien d'antenne qui leur est commun, 4, par l'intermédiaire d'un amplificateur RF. Cependant, les signaux d'oscillateurs locaux LOi, L02, envoyés aux 20 mélangeurs 5 ont différents timings, ce qui définit une série de portes de portée grossière. La position grossière de la cible est ainsi indiquée par celui des  In the improved variant of Figure 1 which is shown in Figure 7, there are a plurality of channels or blocks responding to targets at different ranges. Each range block includes a mixer 5, a line selection circuit 6 and one or more Doppler channels (90,80), (91,81), etc., as shown. The mixers 5 are connected to an aerial aerial system which is common to them, 4, via an RF amplifier. However, the local oscillator signals LOi, L02, sent to the mixers 5 have different timings, which defines a series of coarse range doors. The rough position of the target is thus indicated by that of the

canaux qui y répond. De même, les signaux fl, F1/2, envoyés au circuit mélangeur 7 dans les différents blocs 25 de portée doivent également avoir des timings convenables différents.  channels that responds to it. Likewise, the signals f1, F1 / 2, sent to the mixer circuit 7 in the different range blocks 25 must also have different suitable timings.

L'ambigulté qui se trouve présente et qui est due au fait que la sortie est symétrique par rapport au front de l'impulsion de l'oscillateur local peut 30 être levée en confirmant la présence d'un signal aux deux portes. Une indication fine de la position de la cible à l'intérieur de la gamme correspondant à une  The ambiguity which is present and which is due to the fact that the output is symmetrical with respect to the edge of the pulse of the local oscillator can be removed by confirming the presence of a signal at the two gates. A fine indication of the position of the target within the range corresponding to a

porte est fournie par le rapport des grandeurs des com-  door is provided by the report of the sizes of the

posantes résultantes alternatives de Si et S2 aux sorties des mélangeurs 71 et 72, comme décrit ci-dessus.Les cibles avec la même portée, mais ayant des valeurs Doppler sensiblement différentes sont détectées en uti5 lisant les voies Doppler (90,80), (91,81), etc...  alternative resulting posants of Si and S2 at the outputs of mixers 71 and 72, as described above. Targets with the same range, but having significantly different Doppler values are detected by using the Doppler channels (90,80), ( 91.81), etc ...

Cependant, chaque bloc de portée doit être muni d'une seule voie Doppler 80, de manière à répondre à une seule bande de fréquence Doppler, si on le veut, bien que, dans ce cas, des cibles apparaissent simultané10 ment dans le même bloc de portée, mais avec des fréquences Doppler différentes qui ne puissent pas être  However, each range block must be provided with a single Doppler channel 80, so as to respond to a single Doppler frequency band, if desired, although in this case targets appear simultaneously in the same block range, but with different Doppler frequencies that cannot be

distinguées, chacune d'elles venant endommager la mesure de la portée de l'autre.  distinguished, each of them damaging the extent of the reach of the other.

Chaque bloc de portée peut être utilisé indé15 pendamment. Cependant, quand une cible passe d'un bloc au suivant, le signal passe d'une voie à une autre. De ce fait, on peut de façon pratique augmenter la portée en soustrayant les sorties logarithmiques des deux blocs de portée (c'est-àdire en dérivant le logarithme du 20 rapport des rapports) dans un soustracteur 12, pour fournir une tension de sortie finale qui soit significative de la position de la cible dans les deux blocs  Each staff block can be used independently. However, when a target goes from one block to the next, the signal goes from one channel to another. Therefore, one can conveniently increase the range by subtracting the logarithmic outputs of the two range blocks (i.e. by deriving the logarithm of the ratio of ratios) in a subtractor 12, to provide a final output voltage which is significant of the position of the target in the two blocks

de portée.range.

Dans ce qui précède, les ondes carrées ont 25 des fréquences de fl et fl/2. On peut comprendre que d'autres fréquences, par exemple fi et fl/4 pourraient  In the above, the square waves have frequencies of fl and fl / 2. We can understand that other frequencies, for example fi and fl / 4 could

être utilisées, ou bien fl et la composante continue.  be used, or else fl and the continuous component.

Dans l'exemple de la figure 1, on utilise un oscillateur CW et un commutateur, pour produire une oscillation pulsée, qui est cohérente d'une impulsion à l'autre. Cependant, cela n'est pas essentiel, et un oscillateur qui ne serait pas cohérent d'une impulsion à l'autre pourrait être utilisé. En effet, dans ce cas, il existerait néanmoins une cohérence entre chaque  In the example in Figure 1, a CW oscillator and a switch are used to produce a pulsed oscillation, which is consistent from one pulse to another. However, this is not essential, and an oscillator which is not coherent from one pulse to another could be used. Indeed, in this case, there would nonetheless be consistency between each

impulsion émise et l'impulsion correspondante reçue.  pulse sent and the corresponding pulse received.

L'invention enseigne l'utilisation de longues  The invention teaches the use of long

impulsions, avec la discrimination de courtes impul5 sions.  impulses, with the discrimination of short impulses.

L'invention a été décrite en se référant  The invention has been described with reference

à l'appareil dans lequel les rapports des sorties DS1 et DS2 de deux voies fournit une mesure de la portée.  to the device in which the two-channel DS1 and DS2 output reports provide a measurement of the range.

Cependant, comme il résulte clairement de la figure 1, 10 il est possible de déterminer la portée (sous réserve du caractère réfléchissant de la cible) à partir de la  However, as is clear from Figure 1, it is possible to determine the range (subject to the reflective nature of the target) from the

sortie d'une seule voie. En pratique, la voie produisant le signal DS2 serait utilisée, du fait de la pondération sensible de la phase fournie par le signal d de 15 la ficure 8.  one way exit. In practice, the channel producing the signal DS2 would be used, due to the substantial weighting of the phase provided by the signal d of Figure 8.

Claims (17)

REVENDICATIONS 1. Un appareillage radar comprenant - des moyens pour émettre des impulsions d'énergie et pour recevoir des impulsions correspondantes renvoyées en retour, - des moyens pour comparer l'intervalle de temps d'occurence de chaque impulsion renvoyée en retour avec celui d'une impulsion supplémentaire ayant une relation de phase prédéterminée avec l'impulsion émise correspondante, de manière à produire un train d'impulsions modifiées, chacune ayant une durée en relation avec l'intervalle de temps d'occurence commun à l'impulsion renvoyée correspondante et à l'impulsion supplémentaire correspondante, et - des moyens pour produire un premier signal 15 représentant l'amplitude moyenne du train d'impulsions modifiées, chacune d'elles étant pondérée selon une première fonction de pondération qui est non uniforme, pour au moins une gamme de durées de chaque impulsion modifiée.  1. A radar apparatus comprising - means for emitting energy pulses and for receiving corresponding pulses returned in return, - means for comparing the time interval of occurrence of each pulse returned in return with that of a additional pulse having a predetermined phase relationship with the corresponding transmitted pulse, so as to produce a train of modified pulses, each having a duration in relation to the time interval of occurrence common to the corresponding returned pulse and to the corresponding additional pulse, and - means for producing a first signal 15 representing the average amplitude of the train of modified pulses, each of them being weighted according to a first weighting function which is non-uniform, for at least one range duration of each modified pulse. 2. Un appareillage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre: - des moyens pour produire un second signal représentant l'amplitude moyenne du train d'impulsions modifiées, chacune étant pondérée selon une seconde 25 fonction de pondération, et - des moyens pour former un signal de rapport2. An apparatus according to claim 1, characterized in that it further comprises: - means for producing a second signal representing the average amplitude of the train of modified pulses, each being weighted according to a second weighting function, and - means for forming a report signal représentant le rapport des signaux représentant lesdites amplitudes moyennes pondérées.  representing the ratio of the signals representing said weighted average amplitudes. 3. Un appareillage selon la revendication 2, 30 caractérisé en ce que ladite seconde fonction de pondération est uniforme pour toutes les durées de chaque  3. An apparatus according to claim 2, characterized in that said second weighting function is uniform for all the durations of each impulsion modifiée.pulse changed. 4. Un appareillage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chacun des moyens  4. An apparatus according to one of claims 1 to 3, characterized in that each of the means utilisé pour produire un signal représentant l'amplitu5 de moyenne pondérée de l'impulsion modifiée, comprend des moyens pour produire un signal de pondération et des moyens pour mélanger le signal de pondération à  used to produce a signal representing the weighted average amplitude of the modified pulse, comprises means for producing a weighting signal and means for mixing the weighting signal with l'impulsion modifiée.the modified pulse. 5. Un appareillage selon la revendication 4, 10 caractérisé en ce que les moyens pour produire ledit second signal comprennent des moyens pour obtenir un  5. An apparatus according to claim 4, 10 characterized in that the means for producing said second signal comprise means for obtaining a signal bipolaire ayant au moins un changement de polarité pendant la durée de l'impulsion suivante.  bipolar signal having at least one change of polarity during the duration of the next pulse. 6. Un appareillage selon la revendication 5, 15 caractérisé en ce que ledit signal bipolaire comprend  6. An apparatus according to claim 5, characterized in that said bipolar signal comprises un signal carré bipolaire continu.a continuous bipolar square wave. 7. Un appareillage selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les moyens d'émission comprennent une horloge pour produire un train 20 d'impulsions d'horloge ayant un taux de répétition  7. Apparatus according to one of claims 1 to 6, characterized in that the transmission means comprise a clock for producing a train of clock pulses having a repetition rate prédéterminé et des moyens pour déterminer à partir du train d'impulsions à la fois les impulsions émises  predetermined and means for determining from the pulse train both the pulses emitted et les impulsions supplémentaires.and additional pulses. 8. Appareillage selon la revendication 7,  8. Apparatus according to claim 7, prise en combinaison avec les revendications 4, 5 et 6,  taken in combination with claims 4, 5 and 6, caractérisé en ce que chacun des signaux de pondération est obtenu à partir dudit train d'impulsions d'horloge.  characterized in that each of the weighting signals is obtained from said train of clock pulses. 9. Appareillage selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens répondant 30 audit signal représentant l'amplitude moyenne pondérée du train d'impulsions modifiées, pour faire varier la fréquence d'horloge dans le sens tendant à produire un train d'impulsions modifiées, chacune ayant une durée prédéterminée.  9. Apparatus according to claim 7, characterized in that it comprises means responding to said signal representing the weighted average amplitude of the train of modified pulses, for varying the clock frequency in the direction tending to produce a train of modified pulses, each having a predetermined duration. 10. Appareillage selon la revendication 9,10. Apparatus according to claim 9, caractérisé en ce que la durée prédéterminée est sensi5 blement nulle.  characterized in that the predetermined duration is substantially zero. 11. Appareillage selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'impulsion supplémentaire est égale en durée à l'impulsion émise correspondante.  11. Apparatus according to one of claims 1 to 10, characterized in that the additional pulse is equal in duration to the corresponding transmitted pulse. 12. Appareillage selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que l'impulsion supplémentaire coîncide dans le temps dans sa presque totalité avec l'impulsion émise correspondante.  12. Apparatus according to one of claims 1 to 11, characterized in that the additional pulse coincides in time almost entirely with the corresponding transmitted pulse. 13. Appareillage selon l'une des revendica15 tions 1i ou 12, caractérisé en ce que chaque impulsion  13. Apparatus according to one of claims 1i or 12, characterized in that each pulse supplémentaire est dérivée de l'impulsion émise correspondante.  additional is derived from the corresponding transmitted pulse. 14. Appareillage selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que chacun des moyens  14. Apparatus according to one of claims 1 to 13, characterized in that each of the means pour produire un signal représentant l'amplitude moyenne du train d'impulsions modifiées répond à une modulation Doppler prédéterminée du train d'impulsions modifiées, de telle sorte que ledit signal représente  for producing a signal representing the average amplitude of the train of modified pulses responds to a predetermined Doppler modulation of the train of modified pulses, so that said signal represents l'amplitude moyenne de la modulation Doppler du train 25 d'impulsions pondérées.  the average amplitude of the Doppler modulation of the train of weighted pulses. 15. Appareillage selon l'une des revendications 1 à 14,caractéiséenceque l.es 5ensde comparaison  15. Apparatus according to one of claims 1 to 14, caractéiséenceque l.es 5ensde comparison comprennent un mélangeur disposé pour recevoir chaque impulsion de retour et pour recevoir une impulsion RF en tant qu'impulsion supplémentaire, de telle sorte que  include a mixer arranged to receive each return pulse and to receive an RF pulse as an additional pulse, such that les impulsions modifiées se trouvent démodulées.  the modified pulses are demodulated. 16. Appareillage selon l'une des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que les moyens d'émis-  16. Apparatus according to one of claims 1 to 15, characterized in that the transmission means sion comprennent une antenne aérienne, un oscillateur à  include an aerial antenna, an oscillator onde continue et des moyens pour transmettre sélectivement l'oscillation produite par l'oscillateur à l'antenne.  continuous wave and means for selectively transmitting the oscillation produced by the oscillator to the antenna. 17. Appareillage selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend: - une série de moyens répondant à différentes modulations Doppler du train d'impulsions modifiées pour produire des premiers signaux représentant les 10 amplitudes moyennes desdites modulations Doppler du train d'impulsions, pondérées selon une première fonction de pondération, - une pluralité analogue de moyens répondant aux mêmes différentes modulations Doppler pour produire 15 des seconds signaux représentant les amplitudes moyennes desdites modulations Doppler du train d'impulsions, pondérées selon la seconde fonction de pondération, et - une série analogue de moyens pour former  17. Apparatus according to claim 2, characterized in that it comprises: - a series of means responding to different Doppler modulations of the pulse train modified to produce first signals representing the 10 average amplitudes of said Doppler modulations of the pulse train , weighted according to a first weighting function, - an analogous plurality of means responding to the same different Doppler modulations to produce second signals representing the average amplitudes of said Doppler modulations of the pulse train, weighted according to the second weighting function, and - a similar series of means for forming les rapports des premier et second signaux associés 20 aux mêmes modulations Doppler.  the ratios of the first and second signals associated with the same Doppler modulations.
FR8113135A 1980-07-07 1981-07-03 Radar apparatus, e.g. for missile, includes systems for producing first and second signals representing mean amplitude of train of modified pulses, each weighted according to first and second weighted functions Withdrawn FR2846099A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB8021849.8A GB8021849D0 (en) 1980-07-07 1980-07-07 A radar apparatus
GB8114631A GB2392567B (en) 1980-07-07 1981-05-14 A radar apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR2846099A1 true FR2846099A1 (en) 2004-04-23

Family

ID=32071316

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR8113135A Withdrawn FR2846099A1 (en) 1980-07-07 1981-07-03 Radar apparatus, e.g. for missile, includes systems for producing first and second signals representing mean amplitude of train of modified pulses, each weighted according to first and second weighted functions

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR2846099A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0818691B1 (en) Method and apparatus for detecting targets for wide band non-ambiguous pulse doppler radar
EP0120775B1 (en) Ranging and doppler measuring laser apparatus using pulse compression
FR2685092A1 (en) OPTICAL METHOD AND APPARATUS FOR DETECTING OBJECTS IN A SURVEILLED AREA.
FR2722005A1 (en) APPARATUS AND METHOD FOR ATTENUATING AMBIGUITS IN PULSE DOPPLER RADARS
FR2751754A1 (en) CONTINUOUS EMISSION RADAR ALTIMETER
EP0170557B1 (en) Frequency-modulated radio-altimeter
EP0182418A1 (en) Delay simulator for a frequency-modulated continuous wave-ranging system
FR2463938A1 (en) RADAR DOPPLER TO DETECT AND LOCATE HELICOPTERS
FR2683326A1 (en) Method of interrogating a radar transponder, and transponder for implementing the method
CH628983A5 (en) APPARATUS FOR AUTOMATICALLY REMOTE MEASUREMENT OF THE VERTICAL ATMOSPHERE TEMPERATURE PROFILE.
JPH08502592A (en) Burst tone range processing system and method
EP0715184B1 (en) Method and apparatus for determining the speed of a movable body by means of a radar or sonar using pulse compression
CA2029777A1 (en) Doppler radar for detecting and determining position of helicopters
EP0022410B1 (en) Probing device for the detection and measurement of phenomena relative to the terrestrial globe environment
FR2517071A1 (en) RECEIVER FOR SENSOR FOR DETECTION AND MEASUREMENT OF PHENOMENA RELATING TO THE ENVIRONMENT OF THE TERRESTRIAL GLOBE
FR2465233A1 (en) APPARATUS FOR DETERMINING AN ULTRASONIC RADAR DEPOSITION
EP0048200B1 (en) Tuning-frequency search device for a frequency-modulation radio receiver
FR2846099A1 (en) Radar apparatus, e.g. for missile, includes systems for producing first and second signals representing mean amplitude of train of modified pulses, each weighted according to first and second weighted functions
EP2156209B1 (en) Method and device for determining the angle of bearing in a tacan type radionavigation system
LU87577A1 (en) DEVICE AND METHOD FOR THE TELEMETRIC MEASUREMENT OF A DISTANCE AND APPLICATION TO A RADAR PROBE FOR DETERMINING THE TOPOGRAPHIC MAP OF THE LOADING SURFACE OF A TANK OVEN
FR2519771A1 (en) Pulse compression LIDAR system - uses Doppler effect in reflected laser light to track moving target
FR2632421A1 (en) Transmitter and receiver of an identification message
Nhan et al. A Mathematical Model for Determining the Type of Signal Modulation in a Digital Receiver with Autocorrelation Processing
RU2212683C2 (en) Method of radar signal processing
FR2879303A1 (en) INSTALLATION FOR BISTATIC RADAR APPLICATIONS

Legal Events

Date Code Title Description
ST Notification of lapse