FR3103574A1 - METHOD AND DEVICE FOR ESTIMATING A RADIO-ELECTRIC SIGNAL ARRIVAL ANGLE - Google Patents

METHOD AND DEVICE FOR ESTIMATING A RADIO-ELECTRIC SIGNAL ARRIVAL ANGLE Download PDF

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Abstract

Procédé et dispositif d’estimation d’un angle d’arrivée de signal radioélectrique L’invention concerne un procédé et un dispositif d’estimation d’un angle d’arrivée d’un signal radioélectrique, mis en œuvre par un système de réception comportant une pluralité d’antennes de réception réparties régulièrement sur un cercle de manière à former un réseau circulaire d’antennes de réception, et adapté à calculer une première valeur d’angle d’arrivée estimée par goniométrie d’amplitude. Le procédé comporte des étapes de : -sélection (32) d’un triplet d’antennes de réception, comportant une antenne principale et deux antennes secondaires, -calcul (34) d’un premier déphasage de réception entre l’antenne principale et une première antenne secondaire, et d’un deuxième déphasage de réception entre l’antenne principale et une deuxième antenne secondaire ; - utilisation (38-48) de données de déphasages théoriques, associant des valeurs d’angle d’arrivée à des valeurs de premier déphasage et deuxième déphasage, et de ladite première valeur d’angle d’arrivée estimée, pour déterminer une valeur d’angle d’arrivée estimée finale, obtenue soit par goniométrie d’amplitude, soit par goniométrie de phase. Figure pour l'abrégé : Figure 2Method and device for estimating an angle of arrival of a radio signal The invention relates to a method and a device for estimating an angle of arrival of a radio signal, implemented by a reception system comprising a plurality of receiving antennas distributed regularly over a circle so as to form a circular array of receiving antennas, and adapted to calculate a first value of angle of arrival estimated by amplitude goniometry. The method comprises steps of: -selection (32) of a triplet of reception antennas, comprising a main antenna and two secondary antennas, -calculation (34) of a first reception phase shift between the main antenna and a first secondary antenna, and a second reception phase shift between the main antenna and a second secondary antenna; - use (38-48) of theoretical phase shift data, associating angle of arrival values with first phase shift and second phase shift values, and said first estimated angle of arrival value, to determine a value d final estimated angle of arrival, obtained either by amplitude direction finding or by phase direction finding. Figure for the abstract: Figure 2

Description

Procédé et dispositif d’estimation d’un angle d’arrivée de signal radioélectriqueMethod and device for estimating an angle of arrival of a radio signal

La présente invention concerne un procédé d’estimation d’un angle d’arrivée d’un signal radioélectrique, et un dispositif d’estimation d’un angle d’arrivée d’un signal radioélectrique associé.The present invention relates to a method for estimating an angle of arrival of a radio signal, and a device for estimating an angle of arrival of an associated radio signal.

L’invention se situe dans le domaine de la localisation des sources d’émissions radioélectriques, et trouve une application particulière dans le domaine de la détection des radars.The invention lies in the field of locating sources of radioelectric emissions, and finds particular application in the field of radar detection.

Dans ce type d’application, il est connu d’utiliser un système de réception de signaux radioélectriques, comportant une ou plusieurs antennes de réception. La localisation d’une source d’émission radioélectrique comprend en particulier la détection de la direction d’arrivée d’un signal radioélectrique émis. La direction d’arrivée est caractérisée par un angle, dit angle d’arrivée du signal radioélectrique, qui est l’angle entre la direction de l’axe formé entre la source d’émission et le système de réception et une direction de référence connue.In this type of application, it is known to use a system for receiving radio signals, comprising one or more reception antennas. The localization of a source of radioelectric emission comprises in particular the detection of the direction of arrival of an emitted radioelectric signal. The direction of arrival is characterized by an angle, called the angle of arrival of the radioelectric signal, which is the angle between the direction of the axis formed between the emission source and the reception system and a known reference direction. .

Plusieurs méthodes d’estimation d’un angle d’arrivée d’un signal radioélectrique ont été proposées.Several methods for estimating an angle of arrival of a radioelectric signal have been proposed.

On connaît notamment la goniométrie d’amplitude, qui utilise l’amplitude des signaux radioélectriques reçus sur une pluralité d’antennes de réception directives pointant selon des directions de réception différentes, en général agencés de manière à former un réseau circulaire.Amplitude direction finding is known in particular, which uses the amplitude of the radio signals received on a plurality of directional reception antennas pointing in different reception directions, generally arranged so as to form a circular network.

La goniométrie de phase ou interférométrie utilise en général un ou plusieurs panneaux d’antennes réparties linéairement, l’estimation d’un angle d’arrivée de signal radioélectrique étant effectuée à partir des déphasages mesurés entre les antennes réceptrices du signal radioélectrique. L’interférométrie permet en général d’obtenir des estimations d’angle d’arrivée plus précises que la goniométrie d’amplitude. Un inconvénient de l’interférométrie est l’ambiguïté des déphasages mesurés à 2kπ près, k étant un nombre entier relatif. Pour éviter les ambiguïtés de déphasage, il est nécessaire que la distance entre deux antennes de réception soit inférieure à une valeur qui est calculée théoriquement en fonction de la longueur d’onde minimale des ondes radioélectriques reçues, et de la couverture angulaire maximale. En d’autres termes, il est nécessaire que la distance entre antennes de réception soit petite pour obtenir des déphasages sans ambiguïté, en particulier pour couvrir une large bande de fréquences. De plus, pour avoir une couverture angulaire large, il est nécessaire d’utiliser plusieurs panneaux d’antennes de réception, ce qui augmente les coûts.Phase direction finding or interferometry generally uses one or more antenna panels distributed linearly, the estimation of a radio signal arrival angle being made from the phase shifts measured between the receiving antennas of the radio signal. Interferometry generally provides more accurate angle of arrival estimates than amplitude direction finding. A disadvantage of interferometry is the ambiguity of the phase shifts measured to within 2kπ, k being a relative integer. To avoid phase shift ambiguities, it is necessary that the distance between two receiving antennas be less than a value which is theoretically calculated according to the minimum wavelength of the radio waves received, and the maximum angular coverage. In other words, it is necessary for the distance between receiving antennas to be small to obtain unambiguous phase shifts, in particular to cover a wide frequency band. Moreover, to have a wide angular coverage, it is necessary to use several reception antenna panels, which increases the costs.

L’invention a pour objet de remédier aux inconvénients de l’état de la technique, en proposant un procédé et un dispositif d’estimation d’un angle d’arrivée de signal radioélectrique de précision améliorée sur une large bande de fréquence.The object of the invention is to remedy the drawbacks of the state of the art, by proposing a method and a device for estimating an angle of arrival of a radioelectric signal with improved precision over a wide frequency band.

A cet effet, l’invention propose un procédé d’estimation d’un angle d’arrivée d’un signal radioélectrique, mis en œuvre par un système de réception comportant une pluralité d’antennes de réception réparties régulièrement sur un cercle de manière à former un réseau circulaire d’antennes de réception, le système de réception étant adapté à calculer une première valeur d’angle d’arrivée estimée par goniométrie d’amplitude. Le procédé comporte des étapes de:To this end, the invention proposes a method for estimating an angle of arrival of a radioelectric signal, implemented by a reception system comprising a plurality of reception antennas distributed regularly over a circle so as to forming a circular network of reception antennas, the reception system being adapted to calculate a first value of angle of arrival estimated by amplitude goniometry. The process includes steps of:

-sélection d’un triplet d’antennes de réception dans le réseau circulaire d’antennes de réception, comportant une antenne principale et deux antennes secondaires,-selection of a triplet of reception antennas in the circular network of reception antennas, comprising a main antenna and two secondary antennas,

-calcul d’un premier déphasage de réception entre l’antenne principale et une première antenne secondaire, et d’un deuxième déphasage de réception entre l’antenne principale et une deuxième antenne secondaire;-calculation of a first reception phase shift between the main antenna and a first secondary antenna, and of a second reception phase shift between the main antenna and a second secondary antenna;

-utilisation de données de déphasages théoriques, associant des valeurs d’angle d’arrivée à des valeurs de premier déphasage et deuxième déphasage, et de ladite première valeur d’angle d’arrivée estimée, pour déterminer une valeur d’angle d’arrivée estimée finale, ladite valeur d’angle d’arrivée finale étant obtenue soit par goniométrie d’amplitude, soit par goniométrie de phase.-use of theoretical phase shift data, associating arrival angle values with first phase shift and second phase shift values, and said first estimated arrival angle value, to determine an arrival angle value estimated final, said final angle of arrival value being obtained either by amplitude goniometry or by phase goniometry.

Avantageusement, le procédé d’estimation d’un angle d’arrivée proposé permet d’obtenir une valeur d’angle d’arrivée estimée finale de précision améliorée, tout en utilisant un réseau circulaire d’antennes de réception, adapté pour la goniométrie d’amplitude.Advantageously, the proposed method of estimating an angle of arrival makes it possible to obtain a final estimated angle of arrival value of improved precision, while using a circular array of reception antennas, suitable for the direction finding of 'amplitude.

Le procédé d’estimation d’un angle d’arrivée d’un signal radioélectrique selon l’invention peut également présenter une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, prises indépendamment ou selon toutes les combinaisons techniquement envisageables.The method for estimating an angle of arrival of a radioelectric signal according to the invention can also have one or more of the characteristics below, taken independently or according to all technically conceivable combinations.

Les données de déphasages théoriques sont préalablement calculées et mémorisées dans une structure de données.The theoretical phase shift data are calculated beforehand and stored in a data structure.

Les données de déphasages théoriques sont utilisées pour obtenir zéro, une ou plusieurs deuxième(s) valeur(s) d’angle d’arrivée estimée(s), en fonction des premier et deuxième déphasages calculés.The theoretical phase shift data is used to obtain zero, one or more second estimated angle of arrival value(s), depending on the calculated first and second phase shifts.

En cas d’obtention d’au moins une deuxième valeur d’angle d’arrivée estimée, pour la ou chaque deuxième valeur d’angle d’arrivée estimée, le procédé comporte une comparaison de ladite deuxième valeur d’angle d’arrivée estimée avec ladite première valeur d’angle d’arrivée estimée, et, en fonction du résultat des comparaisons, une obtention d’une valeur d’angle d’arrivée estimée finale.In the event of obtaining at least one second estimated angle of arrival value, for the or each second estimated angle of arrival value, the method comprises a comparison of said second estimated angle of arrival value with said first estimated angle of arrival value, and, depending on the result of the comparisons, obtaining a final estimated angle of arrival value.

La comparaison comprend, pour la ou chaque deuxième valeur d’angle d’arrivée estimée, un calcul d’un écart, en valeur absolue, entre ladite deuxième valeur d’angle d’arrivée estimée et la première valeur d’angle d’arrivée estimée, et une comparaison de l’écart calculé à un seuil d’erreur prédéterminé.The comparison comprises, for the or each second estimated angle of arrival value, a calculation of a difference, in absolute value, between said second estimated angle of arrival value and the first arrival angle value estimated, and a comparison of the calculated deviation with a predetermined error threshold.

Si l’écart calculé est inférieur audit seuil d’erreur pour une seule deuxième valeur d’angle d’arrivée estimée, ladite valeur d’angle d’arrivée estimée finale est obtenue par goniométrie de phase, en utilisant les données de déphasages théoriques associées à ladite deuxième valeur d’angle d’arrivée estimée.If the calculated difference is less than said error threshold for a single second estimated angle of arrival value, said final estimated angle of arrival value is obtained by phase direction finding, using the associated theoretical phase shift data at said second estimated angle of arrival value.

Si aucun des écarts calculés n’est inférieur au seuil d’erreur prédéterminé, ou si plusieurs écarts calculés sont inférieurs au seuil d’erreur prédéterminé, ladite valeur d’angle d’arrivée estimée finale est égale à la première valeur d’angle d’arrivée estimée par goniométrie d’amplitude.If none of the calculated deviations is lower than the predetermined error threshold, or if several calculated deviations are lower than the predetermined error threshold, said final estimated angle of arrival value is equal to the first angle value d arrival estimated by amplitude direction finding.

L’obtention d’au moins une deuxième valeur d’angle d’arrivée estimée comporteune détermination d’au moins un minimum local de distance, selon une mesure de distance choisie, entre un premier point associé aux premier et deuxième déphasages de réception mesurés et au moins un sous-ensemble de deuxièmes points obtenus à partir des données de déphasages théoriques.Obtaining at least one second estimated angle of arrival value comprises determining at least one local distance minimum, according to a chosen distance measurement, between a first point associated with the first and second measured reception phase shifts and at least a subset of second points obtained from the theoretical phase shift data.

La détermination d’au moins un minimum local comporte:The determination of at least a local minimum involves:

-un calcul de distance, selon une mesure de distance choisie, entre un premier point associé aux premier et deuxième déphasages de réception mesurés et au moins un sous-ensemble de deuxièmes points obtenus à partir des données de déphasages théoriques, chaque deuxième point étant associé à un couple de premier déphasage et deuxième déphasage des données de déphasagesthéoriques;-a distance calculation, according to a chosen distance measurement, between a first point associated with the first and second measured reception phase shifts and at least a subset of second points obtained from the theoretical phase shift data, each second point being associated to a couple of first phase shift and second phase shift of the theoretical phase shift data;

-une détermination d’au moins un minimum local de distance parmi les distances calculées.-a determination of at least a local distance minimum among the calculated distances.

Le procédé comporte en outre un seuillage consistant à comparer les minimums locaux de distance calculés à un seuil de distance, et à retenir, parmi lesdits deuxièmes points, des deuxièmes points candidats pour lesquels la distance calculée est inférieure au seuil de distance prédéterminé, lesdites deuxièmes valeur d’angle d’arrivée estimée étant les valeurs d’angle d’arrivée associées dans les données de déphasages théoriques aux deuxièmes points candidats.The method further comprises thresholding consisting in comparing the calculated local distance minima with a distance threshold, and in retaining, among said second points, second candidate points for which the calculated distance is less than the predetermined distance threshold, said second estimated angle of arrival value being the angle of arrival values associated in the theoretical phase shift data at the second candidate points.

La distance est une distance de Mahalanobis.The distance is a Mahalanobis distance.

Le procédé comporte une étape préalable de calcul et de mémorisation de données de déphasages théoriques sous forme d’une pluralité de structures de déphasages, chaque structure de déphasages étant calculée pour une fréquence de signal radioélectrique choisie.The method includes a preliminary step of calculating and storing theoretical phase shift data in the form of a plurality of phase shift structures, each phase shift structure being calculated for a chosen radio signal frequency.

Selon un autre aspect, l’invention concerne un dispositif d’estimation d’un angle d’arrivée d’un signal radioélectrique, mis en œuvre dans un système de réception comportant une pluralité d’antennes de réception réparties régulièrement sur un cercle de manière à former un réseau circulaire d’antennes de réception, le système de réception étant adapté à calculer une première valeur d’angle d’arrivée estimée par goniométrie d’amplitude. Le dispositif d’estimation d’un angle d’arrivée étant un dispositif électronique de calcul configuré pour mettre en œuvre:According to another aspect, the invention relates to a device for estimating an angle of arrival of a radioelectric signal, implemented in a reception system comprising a plurality of reception antennas distributed regularly over a circle in such a way in forming a circular network of reception antennas, the reception system being adapted to calculate a first value of angle of arrival estimated by amplitude direction finding. The device for estimating an angle of arrival being an electronic computing device configured to implement:

-un module de sélection d’un triplet d’antennes de réception dans le réseau circulaire d’antennes de réception, comportant une antenne principale et deux antennes secondaires,-a module for selecting a triplet of reception antennas in the circular network of reception antennas, comprising a main antenna and two secondary antennas,

-un module calcul d’un premier déphasage de réception entre l’antenne principale et une première antenne secondaire, et d’un deuxième déphasage de réception entre l’antenne principale et une deuxième antenne secondaire;-a module for calculating a first reception phase shift between the main antenna and a first secondary antenna, and a second reception phase shift between the main antenna and a second secondary antenna;

-un module configuré pour utiliser des données de déphasages théoriques, associant des valeurs d’angle d’arrivée à des valeurs de premier déphasage et deuxième déphasage, et pour utiliser ladite première valeur d’angle d’arrivée estimée pour déterminer une valeur d’angle d’arrivée estimée finale, ladite valeur d’angle d’arrivée finale étant obtenue soit par goniométrie d’amplitude, soit par goniométrie de phase.a module configured to use theoretical phase shift data, associating angle of arrival values with first phase shift and second phase shift values, and to use said first estimated angle of arrival value to determine a value of final estimated angle of arrival, said final angle of arrival value being obtained either by amplitude goniometry or by phase goniometry.

Selon un autre aspect, l’invention concerne un programme d’ordinateur comportant des instructions logicielles qui, lorsqu’elles sont mises en œuvre par un dispositif programmable de calcul électronique, mettent en œuvre un procédé d’etimation d’angle d’arrivée tel que brièvement décrit ci-dessus.According to another aspect, the invention relates to a computer program comprising software instructions which, when they are implemented by a programmable electronic computing device, implement a method of estimating the angle of arrival such as briefly described above.

Selon un autre aspect, l’invention concerne un support d’informations, sur lequel sont enregistrées des instructions logicielles qui, lorsqu’elles sont mises en œuvre par un dispositif programmable de calcul électronique, mettent en œuvre un procédé d’etimation d’angle d’arrivée tel que brièvement décrit ci-dessus tel que brièvement décrit ci-dessus.According to another aspect, the invention relates to an information carrier, on which are recorded software instructions which, when they are implemented by a programmable electronic computing device, implement an angle estimation method of arrival as briefly described above as briefly described above.

D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront de la description qui en est donnée ci-dessous, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux figures annexées, parmi lesquelles:Other characteristics and advantages of the invention will emerge from the description given below, by way of indication and in no way limiting, with reference to the appended figures, among which:

la figure 1 illustre schématiquement un système de réception de signaux radioélectrique mettant en œuvre un dispositif d’estimation d’angle d’arrivée d’un signal radioélectrique selon un mode de réalisation de l’invention; FIG. 1 schematically illustrates a system for receiving radio signals implementing a device for estimating the angle of arrival of a radio signal according to one embodiment of the invention;

la figure 2 est un synoptique des principales étapes d’un procédé d’estimation d’angle d’arrivée d’un signal radioélectrique selon un mode de réalisation de l’invention; FIG. 2 is a block diagram of the main steps of a method for estimating the angle of arrival of a radioelectric signal according to one embodiment of the invention;

la figure 3 illustre schématiquement des courbes représentant des points d’une table de déphasages associée à une fréquence donnée; FIG. 3 schematically illustrates curves representing points of a table of phase shifts associated with a given frequency;

la figure 4 illustre schématiquement un graphe de distances entre un premier point associé aux déphasages de réception mesurés et des points de la table de déphasages illustrée à la figure 3. FIG. 4 schematically illustrates a graph of distances between a first point associated with the measured reception phase shifts and points of the table of phase shifts illustrated in FIG. 3.

La figure 1 illustre schématiquement un système 1 de réception de signaux radioélectriques mettant en œuvre un dispositif d’estimation d’un angle d’arrivée selon l’invention.FIG. 1 schematically illustrates a system 1 for receiving radio signals implementing a device for estimating an angle of arrival according to the invention.

Le système de réception de signaux radioélectriques est par exemple embarqué sur un porteur en mouvement, par exemple avion, hélicoptère, bateau.The radio signal reception system is for example on board a moving carrier, for example airplane, helicopter, boat.

Les signaux radioélectriques sont par exemple des signaux émis par des sources radar distantes.The radioelectric signals are for example signals emitted by distant radar sources.

Le dispositif d’estimation d’angle d’arrivée selon l’invention a pour objectif de déterminer la direction d’arrivée d’un signal radioélectrique émis par une source distante. La direction d’arrivée du signal est caractérisée par un angle d’arrivée du signal, angle entre la direction de l’axe formé entre la source d’émission et le système de réception et une direction de référence prédéterminée.The purpose of the arrival angle estimation device according to the invention is to determine the direction of arrival of a radioelectric signal emitted by a remote source. The direction of arrival of the signal is characterized by an angle of arrival of the signal, the angle between the direction of the axis formed between the emission source and the reception system and a predetermined reference direction.

Le système de réception de signaux radioélectriques comprend un réseau 2 d’antennes de réception A1, A2…AN. Dans l’exemple de la figure 1, le nombre d’antennes est N=6.The radio signal reception system comprises an array 2 of reception antennas A 1 , A 2 . . . A N . In the example of FIG. 1, the number of antennas is N=6.

Plus généralement, le nombre N d’antennes de réception est par exemple compris entre 4 et 32.More generally, the number N of reception antennas is for example between 4 and 32.

De préférence, comme illustré à la figure 1, le réseau 2 d’antennes de réception est un réseau circulaire, les antennes de réception A1…ANétant régulièrement réparties sur un cercle dans un plan, dit plan de détection. Le rayon du cercle et le nombre N d’antennes de réception définissent la géométrie du réseau 2.Preferably, as illustrated in FIG. 1, the network 2 of reception antennas is a circular network, the reception antennas A 1 ... A N being regularly distributed over a circle in a plane, called the detection plane. The radius of the circle and the number N of receiving antennas define the geometry of array 2.

Les antennes de réception A1à ANsont de préférence des antennes directives respectivement pointées dans des directions choisies du plan de détection, correspondant à des angles par rapport à une direction de référence prédéterminée.The reception antennas A 1 to A N are preferably directional antennas respectively pointed in chosen directions of the detection plane, corresponding to angles with respect to a predetermined reference direction.

Le système de réception de signaux radioélectriques comprend également un dispositif 4 d’estimation d’angle d’arrivée d’un signal radioélectrique RF reçu par le réseau d’antennes 2.The radio signal reception system also comprises a device 4 for estimating the angle of arrival of an RF radio signal received by the antenna array 2.

Le dispositif d’estimation d’angle d’arrivée 4 comprend en entrée des voies de réception V1à VNassociées respectivement à chaque antenne de réception A1à AN.The arrival angle estimation device 4 comprises at the input reception channels V 1 to V N associated respectively with each reception antenna A 1 to A N .

Le dispositif 4 est un dispositif programmable de calcul électronique comprenant une unité de conversion analogique-numérique 6, et une unité de calcul électronique 8, comportant un ou plusieurs processeurs, aptes à exécuter des instructions de code exécutable lorsque le dispositif programmable est mis sous tension. Le dispositif 4 d’estimation d’angle d’arrivée d’un signal radioélectrique RF comprend également une mémoire électronique 10, adaptée à stocker des données.The device 4 is a programmable electronic computing device comprising an analog-digital conversion unit 6, and an electronic computing unit 8, comprising one or more processors, capable of executing executable code instructions when the programmable device is powered up . The device 4 for estimating the angle of arrival of an RF radioelectric signal also comprises an electronic memory 10, suitable for storing data.

Selon une variante, le dispositif programmable 4 est réalisé sous forme de carte programmée de type ASIC ou FPGA.According to a variant, the programmable device 4 is produced in the form of a programmed card of the ASIC or FPGA type.

Le dispositif 4 d’estimation d’angle d’arrivée d’un signal radioélectrique RF est configuré pour mettre en œuvre, par l’unité de calcul électronique 8, un module 14 de goniométrie d’amplitude, qui calcule une première valeur d’angle d’arrivée estimée à partir des puissances de signal reçues par les antennes de réception. Toute méthode de goniométrie d’amplitude connue de l’homme du métier est applicable.The device 4 for estimating the angle of arrival of an RF radio signal is configured to implement, via the electronic calculation unit 8, an amplitude direction-finding module 14, which calculates a first value of estimated angle of arrival from the signal strengths received by the receiving antennas. Any goniometry method of amplitude known to those skilled in the art is applicable.

Le dispositif 4 d’estimation d’angle d’arrivée d’un signal radioélectrique RF est configuré pour mettre en œuvre également un module 16 de sélection d’un triplet d’antennes de réception formant une base pour effectuer une estimation d’angle d’arrivée par goniométrie de phase ou interférométrie, et un module 18 de calcul de déphasages entre signaux radioélectriques reçus par les antennes du triplet d’antennes sélectionné.The device 4 for estimating the angle of arrival of an RF radio signal is configured to also implement a module 16 for selecting a triplet of reception antennas forming a basis for performing an angle estimation d arrival by phase direction finding or interferometry, and a module 18 for calculating phase shifts between radio signals received by the antennas of the selected triplet of antennas.

Le dispositif 4 d’estimation d’angle d’arrivée d’un signal radioélectrique RF est configuré pour mettre en œuvre également un module 20 d’obtention d’une ou de plusieurs deuxièmes valeurs d’angle d’arrivée estimée en fonction de données de déphasages théoriques 12 préalablement mémorisées, par exemple dans une structure de données.The device 4 for estimating the angle of arrival of an RF radio signal is configured to also implement a module 20 for obtaining one or more second estimated angle of arrival values as a function of theoretical phase shift data 12 stored beforehand, for example in a data structure.

Le dispositif 4 d’estimation d’angle d’arrivée d’un signal radioélectrique RF est configuré pour mettre en œuvre également un module 22 d’obtention d’une valeur d’angle d’arrivée estimée finale en fonction des valeurs d’angles d’arrivée estimées préalablement et .The device 4 for estimating the angle of arrival of an RF radio signal is configured to also implement a module 22 for obtaining a final estimated angle of arrival value according to the values of angles of arrival estimated beforehand And .

Les modules 14, 16, 18, 20 et 22 sont mis en œuvre, dans un mode de réalisation, sous forme de programme d’ordinateur comportant des instructions logicielles qui, lorsqu’elles sont mises en œuvre par un dispositif programmable de calcul électronique, mettent en œuvre un procédé d’etimation d’angle d’arrivée.Modules 14, 16, 18, 20 and 22 are implemented, in one embodiment, as a computer program comprising software instructions which, when implemented by a programmable electronic computing device, implement a method of estimating the angle of arrival.

Dans un mode de réalisation, ces instructions logicielles sont mémorisées sur un support d’informations lisible par ordinateur, apte à mémoriser les instructions logicielles et à être couplé à un bus d’un système informatique. A titre d’exemple, ce support est un disque optique, un disque magnéto-optique, une mémoire ROM, une mémoire RAM, tout type de mémoire non-volatile (par exemple EPROM, EEPROM, FLASH, NVRAM), une carte magnétique ou une carte optique.In one embodiment, these software instructions are stored on a computer-readable information medium capable of storing the software instructions and of being coupled to a bus of a computer system. By way of example, this medium is an optical disc, a magneto-optical disc, a ROM memory, a RAM memory, any type of non-volatile memory (for example EPROM, EEPROM, FLASH, NVRAM), a magnetic card or an optical card.

La valeur d’angle d’arrivée estimée finale est soit obtenue par goniométrie d’amplitude, soit obtenue par goniométrie de phase comme expliqué plus en détail ci-après.The final estimated angle of arrival value is either obtained by amplitude direction finding or obtained by phase direction finding as explained in more detail below.

La figure 2 est un synoptique des principales étapes d’un procédé d’estimation d’un angle d’arrivée d’un signal radioélectrique selon un mode de réalisation.FIG. 2 is a block diagram of the main steps of a method for estimating an angle of arrival of a radioelectric signal according to one embodiment.

Suite à la réception par le réseau d’antennes d’un signal radioélectrique, le procédé comporte une étape 30 d’obtention d’une première valeur d’angle d’arrivée estimée, , calculée par goniométrie d’amplitude. Par exemple, la première valeur d’angle d’arrivée estimée est reçue d’un module 14 de goniométrie d’amplitude.Following the reception by the antenna array of a radioelectric signal, the method comprises a step 30 of obtaining a first estimated angle of arrival value, , calculated by amplitude direction finding. For example, the first estimated angle of arrival value is received from an amplitude direction finding module 14 .

Les phases de réception mesurés pour chaque antenne du réseau sont reçues à l’étape 31 de réception de phases mesurées. Une telle mesure de phases pour les antennes de réception est effectuée par des moyens connus.The reception phases measured for each antenna of the network are received in step 31 of reception of measured phases. Such a measurement of phases for the reception antennas is carried out by known means.

Le procédé comporte ensuite une étape 32 de sélection d’une base d’antennes à utiliser pour effectuer la goniométrie de phase. De préférence, c’est un triplet d’antennes qui est sélectionné, comportant une antenne principale Ai, avec i compris entre 1 et N, et deux antennes secondaires, voisines de l’antenne principale. L’antenne principale est sélectionnée en fonction de la première valeur d’angle d’arrivée estimée, et de l’angle θiassocié à l’antenne.The method then includes a step 32 of selecting an antenna base to be used to perform the phase direction finding. Preferably, a triplet of antennas is selected, comprising a main antenna A i , with i between 1 and N, and two secondary antennas, adjacent to the main antenna. The main antenna is selected based on the first estimated angle of arrival value, and the angle θ i associated with the antenna.

En effet, lorsque le réseau 2 de réception comprend N antennes réparties régulièrement, deux antennes voisines sont séparées par un angle de 360°/N.Indeed, when the reception network 2 comprises N antennas distributed regularly, two neighboring antennas are separated by an angle of 360°/N.

L’antenne de réception Aiest sélectionnée en tant qu’antenne principale si la différence, en valeur absolue, entre et θi est inférieure ou égale à 360°/2N.The receiving antenna AIis selected as the main antenna if the difference, in absolute value, between and θI is less than or equal to 360°/2N.

Deux antennes secondaires sont voisines de l’antenne principale sélectionnée et situées de part et d’autre de l’antenne principale.Two secondary antennas are close to the selected main antenna and located on either side of the main antenna.

Par exemple, se référant à la figure 1, si l’antenne principale sélectionnée est l’antenne A1, le triplet d’antennes sélectionné est formé des antennes (A1, A2, A6).For example, referring to FIG. 1, if the main antenna selected is antenna A 1 , the triplet of antennas selected is formed by the antennas (A 1 , A 2 , A 6 ).

Plus généralement, un triplet d’antennes sélectionné comporte l’antenne principale sélectionnée Ai, une première antenne secondaire Aj, où j=i-1(modulo N) et une deuxième antenne secondaire Ak, où k=i+1(modulo N).More generally, a selected antenna triplet comprises the selected main antenna A i , a first secondary antenna A j , where j=i-1(modulo N) and a second secondary antenna A k , where k=i+1( modulo N).

Un calcul de déphasages associés au triplet d’antennes sélectionné est effectué à l’étape suivante 34. Si les phases de réception mesurées, reçus à l’étape 31, sont notés respectivement pour une antenne de réception Ai, les déphasages associés au triplet d’antennes sont:A calculation of phase shifts associated with the selected antenna triplet is performed at the next step 34. If the measured reception phases, received at step 31, are denoted respectively for a reception antenna A i , the phase shifts associated with the triplet of antennas are:

-un premier déphasage de réception: ;-a first reception phase shift: ;

-un deuxième déphasage de réception: ;-a second reception phase shift: ;

Le premier déphasage de réception et le deuxième déphasage de réception associés au triplet d’antennes sélectionné sont mémorisés.The first reception phase shift and the second reception phase shift associated with the selected antenna triplet are memorized.

De manière connue, les déphasages de réception mesurés entre antennes sont ambigus à 2kπ près. Pour effectuer une estimation de valeur d’arrivée avec une méthode de goniométrie de phase, il est nécessaire de lever l’ambiguïté. En d’autres termes, il convient de déterminer la valeur k de nombre de tours de rotation pour chaque déphasage mesuré.In a known manner, the reception phase shifts measured between antennas are ambiguous to within 2kπ. To perform an arrival value estimation with a phase direction finding method, it is necessary to remove the ambiguity. In other words, it is necessary to determine the value k of number of turns of rotation for each measured phase shift.

La fréquence du signal radioélectrique RF reçu est également mesurée lors d’une étape 36 de mesure de fréquence. Par exemple, la fréquence mesurée du signal radioélectrique RF est égale à 5 GHz.The frequency of the RF radio signal received is also measured during a step 36 of frequency measurement. For example, the measured frequency of the RF radio signal is 5 GHz.

Selon l’invention, des données de déphasages théoriques sont utilisées. Ces données de déphasages théoriques sont par exemple calculées par exemple pour plusieurs valeurs de fréquence dans une bande de fréquence couverte, par exemple comprise entre 2GHz et 18GHz sont utilisées.According to the invention, theoretical phase shift data are used. These theoretical phase shift data are for example calculated for example for several frequency values in a covered frequency band, for example between 2 GHz and 18 GHz are used.

Les données de déphasages théoriques associent, pour une fréquence donnée, des valeurs de premier déphasage et deuxième déphasage, chaque couple de premier et deuxième déphasages étant associé à une valeur d’angle d’arrivée du signal radiofréquence dans le plan de détection (également appelé angle de gisement). De plus, des valeurs (k1, k2) de nombres de tours de rotation permettant de lever l’ambiguïté de déphasage sont également théoriquement calculables.The theoretical phase shift data associate, for a given frequency, first phase shift and second phase shift values, each pair of first and second phase shifts being associated with a value of angle of arrival of the radiofrequency signal in the detection plane (also called bearing angle). In addition, values (k 1 , k 2 ) of numbers of revolutions making it possible to remove the phase shift ambiguity can also be calculated theoretically.

Par exemple, dans un mode de réalisation, les données de déphasages théoriques sont mémorisées dans une structure de données.For example, in one embodiment, the theoretical phase shift data is stored in a data structure.

Par exemple, une telle structure de données est une table de déphasages.For example, such a data structure is a table of phase shifts.

Selon une variante, les données de déphasages théoriques sont calculées à la volée.According to a variant, the theoretical phase shift data is calculated on the fly.

Dans le mode de réalisation décrit ci-après, les données de déphasages théoriques sont préalablement calculées et mémorisées dans une structure de données, par exemple une table de déphasages par fréquence considérées.In the embodiment described below, the theoretical phase shift data are calculated beforehand and stored in a data structure, for example a table of phase shifts per frequency considered.

Une table de déphasages préalablement calculée et mémorisée est obtenue à l’étape suivante 38, notamment en fonction de la fréquence mesurée du signal radiofréquence.A table of phase shifts calculated and stored beforehand is obtained in the next step 38, in particular according to the measured frequency of the radiofrequency signal.

Dans un mode de réalisation chaque table de déphasages comporte des valeurs de premier déphasage et deuxième déphasage, chaque couple de premier et deuxième déphasages étant associé à une valeur d’angle d’arrivée du signal radiofréquence dans le plan de détection (également appelé angle de gisement), les valeurs d’angle d’arrivée étant comprises dans une plage angulaire [-θmax, θmax]. Par exemple, θmax=50°.In one embodiment, each phase shift table comprises first phase shift and second phase shift values, each pair of first and second phase shifts being associated with a value of the angle of arrival of the radiofrequency signal in the detection plane (also called angle of bearing), the arrival angle values being included in an angular range [-θ max , θ max ]. For example, θ max =50°.

De plus chaque couple de premier et deuxième déphasages est associé à un couple (k1, k2) de nombres de tours de rotation permettant de lever l’ambiguïté de déphasage mesurée.Furthermore, each pair of first and second phase shifts is associated with a pair (k 1 , k 2 ) of numbers of revolutions making it possible to remove the measured phase shift ambiguity.

Par exemple, une table de déphasages est calculée pour des valeurs d’angle θpcomprises dans la plage angulaire [-θmax, θmax], avec un pas d’échantillonnage angulaire dépendant de la précision angulaire souhaitée.For example, a table of phase shifts is calculated for angle values θ p included in the angular range [-θ max , θ max ], with an angular sampling step depending on the desired angular precision.

La figure 3 illustre une représentation graphique d’une table de déphasages obtenue pour une fréquence de signal radiofréquence de 5 GHz.Figure 3 illustrates a graphical representation of a phase shift table obtained for a radiofrequency signal frequency of 5 GHz.

La représentation graphique 50 comporte des points dont les coordonnées sont formées par le premier déphasage (représenté en abscisse 54) et le deuxième déphasage (représenté en ordonnée 52) correspondant aux valeurs mémorisées dans une table de déphasage. Chaque point correspond à une valeur d’angle d’arrivée θpassociée. Les points illustrés dans l’exemple de la figure 3 forment des branches notées R1à R7, certaines des branches représentées comportant des sous-branches correspondant à des plages angulaires d’angle de gisement. Chaque branche correspond à un même couple (k1,k2) de nombres de tours de rotation.The graphic representation 50 comprises points whose coordinates are formed by the first phase shift (represented on the abscissa 54) and the second phase shift (represented on the ordinate 52) corresponding to the values stored in a phase shift table. Each point corresponds to an associated arrival angle value θ p . The points illustrated in the example of FIG. 3 form branches denoted R 1 to R 7 , some of the branches represented comprising sub-branches corresponding to angular ranges of bearing angle. Each branch corresponds to the same pair (k 1 ,k 2 ) of numbers of revolutions.

Par exemple les branches de la figure 3 correspondent respectivement à:For example the branches of figure 3 correspond respectively to:

R1: k1= -1 / k2= 2R 1 : k 1 = -1 / k 2 = 2

R2: k1= 0 / k2= 2R 2 : k 1 = 0 / k 2 = 2

R3: k1= 1 / k2= 2R 3 : k 1 = 1 / k 2 = 2

R4: k1= 1 / k2= 1R 4 : k 1 = 1 / k 2 = 1

R5: k1= 2 / k2= 1R 5 : k 1 = 2 / k 2 = 1

R6: k1= 2 / k2= 0R 6 : k 1 = 2 / k 2 = 0

R7: k1= 2 / k2= -1R 7 : k 1 = 2 / k 2 = -1

A titre d’exemple, dans la figure 3 on a illustré un premier point 56 correspondant à des valeurs de premier déphasage de réception et de deuxième déphasage de réception: obtenues à l’étape 34 pour un signal radiofréquence reçu.By way of example, in FIG. 3 a first point 56 has been illustrated corresponding to first reception phase shift values and second reception phase shift: obtained in step 34 for a received radiofrequency signal.

Le point 56 est décalé par rapport aux branches R4et R6représentées, en d’autres termes ce point est décalé par rapport aux points de déphasages théoriques. Ce point 56 est proche, selon une mesure de distance choisie, d’un point 55 de la branche R6, correspondant à un angle d’arrivée de 20° et d’un point 57 de la branche R4, correspondant à un angle d’arrivée de 8°.Point 56 is offset from the branches R 4 and R 6 shown, in other words this point is offset from the theoretical phase shift points. This point 56 is close, according to a chosen distance measurement, to a point 55 of the branch R 6 , corresponding to an angle of arrival of 20° and to a point 57 of the branch R 4 , corresponding to an angle arrival of 8°.

De retour à la figure 2, le procédé comporte ensuite une étape 40 de calcul de distances, selon une mesure de distance choisie, entre un premier point associé aux premier et deuxième déphasages de réception mesurés et au moins un sous-ensemble de deuxièmes points obtenus à partir de ladite table de déphasages, chaque deuxième point étant associé à un couple de premier déphasage et deuxième déphasage de la table de déphasages, ainsi qu’à un valeur d’angle d’arrivée θp.Returning to FIG. 2, the method then comprises a step 40 of calculating distances, according to a chosen distance measurement, between a first point associated with the first and second measured reception phase shifts and at least a subset of second points obtained from said table of phase shifts, each second point being associated with a pair of first phase shift and second phase shift from the table of phase shifts, as well as with an angle of arrival value θ p .

De préférence, la mesure de distance utilisée est la distance de Mahalanobis, avec une matrice de covariance Cov prédéterminée.Preferably, the distance measure used is the Mahalanobis distance, with a predetermined Cov covariance matrix.

De préférence, la matrice de covariance Cov est:Preferably, the Cov covariance matrix is:

Avantageusement, la matrice de covariance ainsi définie permet de prendre en compte un bruit additif gaussien centré sur chaque mesure de déphasage.Advantageously, the covariance matrix thus defined makes it possible to take into account an additive Gaussian noise centered on each phase shift measurement.

En variante, d’autres distances pondérées que la distance de Mahalanobis sont utilisables.Alternatively, weighted distances other than the Mahalanobis distance can be used.

Par exemple, dans un mode de réalisation, la distance entre le premier point et chaque deuxième point, dans l’ordre croissant des valeurs d’angle θpassociés, obtenu à partir de la table de déphasages, est calculée.For example, in one embodiment, the distance between the first point and each second point, in increasing order of the associated angle values θ p , obtained from the table of phase shifts, is calculated.

Un sous-ensemble de deuxièmes points correspondant à des minimums locaux de distance est déterminé. Chaque minimum local de distance correspond à la distance entre le premier point et une branche associée à un couple (k1,k2) de nombres de tours de rotation.A subset of second points corresponding to local distance minima is determined. Each local distance minimum corresponds to the distance between the first point and a branch associated with a pair (k 1 ,k 2 ) of numbers of revolutions.

Selon une variante de mise en œuvre, pour un premier point correspondant à des valeurs de premier déphasage de réception et de deuxième déphasage de réception: obtenues à l’étape 34 pour un signal radiofréquence reçu, les minimums locaux de distance par rapport à chaque branche sont obtenus à partir d’une table de distances préalablement mémorisée.According to a variant implementation, for a first point corresponding to first reception phase shift values and second reception phase shift: obtained in step 34 for a received radiofrequency signal, the local minima of distance with respect to each branch are obtained from a previously stored table of distances.

L’étape 40 de calcul de distances est suivie d’une étape 42 de seuillage, consistant à comparer les minimums locaux de distance à un seuil de distance Dmax, et à retenir, parmi les deuxièmes points, des deuxièmes points candidats pour lesquels la distance associée, calculée est inférieure au seuil de distance Dmaxprédéterminé.The distance calculation step 40 is followed by a thresholding step 42, consisting in comparing the local distance minima to a distance threshold D max , and in retaining, among the second points, second candidate points for which the associated distance, calculated is less than the predetermined distance threshold D max .

Par exemple, le seuil de distance prédéterminé Dmaxest compris entre 10° et 80°, par exemple égal à 50°.For example, the predetermined distance threshold D max is between 10° and 80°, for example equal to 50°.

Si aucun des minimums locaux de distance n’est inférieur au seuil de distance Dmax, alors l’étape 42 est suivie de l’étape 48 décrite ci-après.If none of the local distance minima is less than the distance threshold D max , then step 42 is followed by step 48 described below.

La figure 4 illustre une courbe de distances 60, les distances étant calculées en degrés (ordonnée 62) en fonction de la valeur d’angle θpde la plage angulaire [-θmax, θmax], avec θmax=50° associée à chaque deuxième point, correspondant à l’exemple de la figure 3. On constate que plusieurs minimums locaux de distance (marqués par des ronds sur la figure 4) sont détectés, mais seuls les minimums locaux de distance 65 et 67, correspondant respectivement aux deuxièmes points 55 et 57 marqués sur le graphe de la figure 3, sont inférieurs au seuil de distance Dmax.FIG. 4 illustrates a curve of distances 60, the distances being calculated in degrees (ordinate 62) as a function of the angle value θ p of the angular range [-θ max , θ max ], with θ max =50° associated at each second point, corresponding to the example of FIG. 3. It can be seen that several local distance minima (marked by circles in FIG. 4) are detected, but only the local distance minima 65 and 67, corresponding respectively to the second points 55 and 57 marked on the graph of FIG. 3 are lower than the distance threshold D max .

De retour à la figure 2, l’étape 42 de seuillage est suivie d’une étape 44 de test de sélection d’une méthode d’estimation d’angle d’arrivée, lors de laquelle pour chaque deuxième point candidats déterminé à l’étape 40, la valeur d’angle associée, appelée deuxième valeur d’angle d’arrivée estimée, est comparée à la première valeur d’angles d’arrivée estimée , obtenue par goniométrie d’amplitude.Returning to FIG. 2, step 42 of thresholding is followed by a step 44 of testing selection of an angle of arrival estimation method, during which for each second candidate point determined at the step 40, the associated angle value, called second estimated angle of arrival value, is compared with the first estimated angle of arrival value , obtained by amplitude direction finding.

Dans un mode de réalisation, à l’étape 44, pour chaque deuxième point candidat Pk, un écart entre la deuxième valeur d’angle d’arrivée estimée et la première valeur d’angle d’arrivée estimée est calculé: , et l’écart est comparé à un seuil d’erreur S prédéterminé. Par exemple, le seuil d’erreur S est compris entre 10° et 30°, par exemple égal à 20°.In one embodiment, in step 44, for each second candidate point P k , a difference between the second estimated angle of arrival value and the first estimated angle of arrival value is calculated: , and the gap is compared with a predetermined error threshold S. For example, the error threshold S is between 10° and 30°, for example equal to 20°.

Les résultats de chaque comparaison sont mémorisés.The results of each comparison are stored.

Si l’écart calculé est inférieur au seuil d’erreur pour une seule deuxième valeur d’angle d’arrivée estimée , alors l’étape 44 est suivie d’une étape 46 d’estimation de la valeur d’angle d’arrivée par goniométrie de phase. En effet, dans ce cas, il est possible d’obtenir une valeur estimée d’angle d’arrivée finale par goniométrie de phase sans ambiguïté, l’ambiguïté ayant été levée grâce au procédé appliqué.If the calculated deviation is less than the error threshold for a single second estimated angle of arrival value , then step 44 is followed by a step 46 of estimating the angle of arrival value by phase goniometry. In fact, in this case, it is possible to obtain an estimated final angle of arrival value by phase goniometry without ambiguity, the ambiguity having been removed thanks to the method applied.

De préférence, à l’étape 46, des valeurs (k1,k2) de nombre de tours de rotation, associées à la valeur d’angle d’arrivée dans la table de déphasages, sont obtenues à partir de la table de déphasages utilisée, et plus généralement dans la structure de données mémorisant les déphasages théoriques, et la goniométrie de phase avec ces valeurs est appliquée pour le triplet d’antennes sélectionné.Preferably, in step 46, values (k1,k2) of number of revolutions, associated with the angle of arrival value in the phase shift table, are obtained from the phase shift table used, and more generally in the data structure storing the theoretical phase shifts, and the phase direction finding with these values is applied for the selected antenna triplet.

Selon une variante sous-optimale, la deuxième valeur d’angle d’arrivée estimée est retenue comme valeur d’angle d’arrivée estimée finale.According to a sub-optimal variant, the second estimated angle of arrival value is retained as the final estimated angle of arrival value.

Si l’écart calculé est inférieur au seuil d’erreur pour plusieurs deuxièmes valeurs d’angle d’arrivée estimées, ou si l’écart calculé est supérieur au seuil d’erreur pour toutes les deuxièmes valeurs d’angle d’arrivée estimées, alors l’étape 44 est suivie d’une étape 48 d’obtention d’une valeur d’angle d’arrivée estimée finale par goniométrie d’amplitude.If the calculated deviation is less than the error threshold for several second estimated angle of arrival values, or if the calculated deviation is greater than the error threshold for all the second estimated angle of arrival values, then step 44 is followed by a step 48 of obtaining a final estimated angle of arrival value by amplitude direction finding.

Dans ce cas, dans un mode de réalisation, à l’étape 48, la première valeur d’angle d’arrivée estimée est retenue comme valeur d’angle d’arrivée estimée finale.In this case, in one embodiment, at step 48, the first estimated angle of arrival value is retained as the final estimated angle of arrival value.

Claims (15)

Procédé d’estimation d’un angle d’arrivée d’un signal radioélectrique, mis en œuvre par un système de réception (1) comportant une pluralité d’antennes de réception réparties régulièrement sur un cercle de manière à former un réseau circulaire (2) d’antennes de réception, le système de réception (1) étant adapté à calculer une première valeur d’angle d’arrivée estimée par goniométrie d’amplitude, caractérisé en ce qu’il comporte des étapes de:
  • sélection (32) d’un triplet d’antennes de réception dans le réseau circulaire d’antennes de réception, comportant une antenne principale et deux antennes secondaires,
  • calcul (34) d’un premier déphasage de réception entre l’antenne principale et une première antenne secondaire, et d’un deuxième déphasage de réception entre l’antenne principale et une deuxième antenne secondaire;
  • utilisation (38-48) de données de déphasages théoriques, associant des valeurs d’angle d’arrivée à des valeurs de premier déphasage et deuxième déphasage, et de ladite première valeur d’angle d’arrivée estimée, pour déterminer une valeur d’angle d’arrivée estimée finale, ladite valeur d’angle d’arrivée finale étant obtenue soit par goniométrie d’amplitude, soit par goniométrie de phase.
Method for estimating an angle of arrival of a radioelectric signal, implemented by a reception system (1) comprising a plurality of reception antennas regularly distributed over a circle so as to form a circular network (2 ) reception antennas, the reception system (1) being adapted to calculate a first value of angle of arrival estimated by amplitude direction finding, characterized in that it comprises steps of:
  • selection (32) of a triplet of reception antennas in the circular network of reception antennas, comprising a main antenna and two secondary antennas,
  • calculating (34) a first receive phase shift between the main antenna and a first secondary antenna, and a second receive phase shift between the main antenna and a second secondary antenna;
  • using (38-48) theoretical phase shift data, associating angle of arrival values with first phase shift and second phase shift values, and said first estimated angle of arrival value, to determine a value of final estimated angle of arrival, said final angle of arrival value being obtained either by amplitude goniometry or by phase goniometry.
Procédé selon la revendication 1, dans lequel lesdites données de déphasages théoriques sont préalablement calculées et mémorisées dans une structure de données.Method according to Claim 1, in which the said theoretical phase shift data are calculated beforehand and stored in a data structure. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les données de déphasages théoriques sont utilisées pour obtenir (38-42) zéro, une ou plusieurs deuxième(s) valeur(s) d’angle d’arrivée estimée(s), en fonction des premier et deuxième déphasages calculés.A method according to claim 1 or 2, wherein the theoretical phase shift data is used to obtain (38-42) zero, one or more second estimated angle of arrival value(s), depending first and second calculated phase shifts. Procédé selon la revendication 3, comportant en outreen cas d’obtention d’au moins une deuxième valeur d’angle d’arrivée estimée,
  • pour la ou chaque deuxième valeur d’angle d’arrivée estimée, comparaison (44) de ladite deuxième valeur d’angle d’arrivée estimée avec ladite première valeur d’angle d’arrivée estimée,
  • en fonction du résultat des comparaisons, obtention (46, 48) d’une valeur d’angle d’arrivée estimée finale.
Method according to claim 3, further comprising, in the event of obtaining at least a second estimated angle of arrival value,
  • for the or each second estimated angle of arrival value, comparing (44) said second estimated angle of arrival value with said first estimated angle of arrival value,
  • based on the result of the comparisons, obtaining (46, 48) a final estimated angle of arrival value.
Procédé selon la revendication 4, dans lequel ladite comparaison (44) comprend, pour la ou chaque deuxième valeur d’angle d’arrivée estimée, un calcul d’un écart, en valeur absolue, entre ladite deuxième valeur d’angle d’arrivée estimée et la première valeur d’angle d’arrivée estimée, et une comparaison de l’écart calculé à un seuil d’erreur prédéterminé.A method according to claim 4, wherein said comparison (44) comprises, for the or each second estimated angle of arrival value, a calculation of a difference, in absolute value, between said second angle of arrival value estimated and the first estimated angle of arrival value, and a comparison of the calculated deviation to a predetermined error threshold. Procédé selon la revendication 5, dans lequel, si ledit écart calculé est inférieur audit seuil d’erreur pour une seule deuxième valeur d’angle d’arrivée estimée, ladite valeur d’angle d’arrivée estimée finale est obtenue (46) par goniométrie de phase, en utilisant les données de déphasages théoriques associées à ladite deuxième valeur d’angle d’arrivée estimée.A method according to claim 5, wherein if said calculated deviation is less than said error threshold for a single second estimated angle of arrival value, said final estimated angle of arrival value is obtained (46) by direction finding phase, using the theoretical phase shift data associated with said second estimated angle of arrival value. Procédé selon la revendication 5, dans lequel, si aucun desdits écarts calculés n’est inférieur au seuil d’erreur prédéterminé, ou si plusieurs écarts calculés sont inférieurs au seuil d’erreur prédéterminé, ladite valeur d’angle d’arrivée estimée finale est égale à la première valeur d’angle d’arrivée estimée par goniométrie d’amplitude.A method according to claim 5, wherein if none of said calculated deviations is less than the predetermined error threshold, or if several calculated deviations are less than the predetermined error threshold, said final estimated angle of arrival value is equal to the first angle of arrival value estimated by amplitude direction finding. Procédé selon l’une quelconque des revendications 3 à 7, dans lequel l’obtention d’au moins une deuxième valeur d’angle d’arrivée estimée comporte une détermination (40) d’au moins un minimum local de distance, selon une mesure de distance choisie, entre un premier point associé aux premier et deuxième déphasages de réception mesurés et au moins un sous-ensemble de deuxièmes points obtenus à partir des données de déphasages théoriques.A method as claimed in any one of claims 3 to 7, wherein obtaining at least one second estimated angle of arrival value includes determining (40) at least one local distance minimum, according to a measurement of chosen distance, between a first point associated with the first and second measured reception phase shifts and at least a subset of second points obtained from the theoretical phase shift data. Procédé selon la revendication 8, dans lequel ladite détermination d’au moins un minimum local comporte:
  • un calcul de distance (40), selon une mesure de distance choisie, entre un premier point associé aux premier et deuxième déphasages de réception mesurés et au moins un sous-ensemble de deuxièmes points obtenus à partir des données de déphasages théoriques, chaque deuxième point étant associé à un couple de premier déphasage et deuxième déphasage des données de déphasagesthéoriques;
  • une détermination d’au moins un minimum local de distance parmi les distances calculées.
A method according to claim 8, wherein said determining at least one local minimum comprises:
  • a distance calculation (40), according to a chosen distance measurement, between a first point associated with the first and second measured reception phase shifts and at least a subset of second points obtained from the theoretical phase shift data, each second point being associated with a couple of first phase shift and second phase shift of the theoretical phase shift data;
  • a determination of at least a local distance minimum among the calculated distances.
Procédé selon la revendication 8 ou 9, comportant en outre un seuillage consistant à comparer (42) les minimums locaux de distance calculés à un seuil de distance, et à retenir, parmi lesdits deuxièmes points, des deuxièmes points candidats pour lesquels la distance calculée est inférieure au seuil de distance prédéterminé, lesdites deuxièmes valeur d’angle d’arrivée estimée étant les valeurs d’angle d’arrivée associées dans les données de déphasages théoriques aux deuxièmes points candidats.Method according to claim 8 or 9, further comprising thresholding consisting in comparing (42) the local distance minima calculated with a distance threshold, and in retaining, among said second points, second candidate points for which the calculated distance is less than the predetermined distance threshold, said second estimated angle of arrival values being the angle of arrival values associated in the theoretical phase shift data at the second candidate points. Procédé selon l’une quelconque des revendications 8 à 10, dans lequel ladite distance est une distance de Mahalanobis.A method according to any of claims 8 to 10, wherein said distance is a Mahalanobis distance. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 11, comportant une étape préalable de calcul et de mémorisation de données de déphasages théoriques sous forme d’une pluralité de structures de déphasages, chaque structure de déphasages étant calculée pour une fréquence de signal radioélectrique choisie.Method according to any one of Claims 1 to 11, comprising a prior step of calculating and storing theoretical phase shift data in the form of a plurality of phase shift structures, each phase shift structure being calculated for a chosen radioelectric signal frequency . Dispositif d’estimation d’un angle d’arrivée d’un signal radioélectrique, mis en œuvre dans un système de réception comportant une pluralité d’antennes de réception réparties régulièrement sur un cercle de manière à former un réseau circulaire d’antennes de réception, le système de réception étant adapté à calculer une première valeur d’angle d’arrivée estimée par goniométrie d’amplitude, le dispositif d’estimation d’un angle d’arrivée étant un dispositif électronique de calcul caractérisé en ce qu’il est configuré pour mettre en œuvre:
  • un module de sélection d’un triplet d’antennes de réception dans le réseau circulaire d’antennes de réception, comportant une antenne principale et deux antennes secondaires,
  • un module calcul d’un premier déphasage de réception entre l’antenne principale et une première antenne secondaire, et d’un deuxième déphasage de réception entre l’antenne principale et une deuxième antenne secondaire;
  • un module configuré pour utiliser des données de déphasages théoriques, associant des valeurs d’angle d’arrivée à des valeurs de premier déphasage et deuxième déphasage, et pour utiliser ladite première valeur d’angle d’arrivée estimée pour déterminer une valeur d’angle d’arrivée estimée finale, ladite valeur d’angle d’arrivée finale étant obtenue soit par goniométrie d’amplitude, soit par goniométrie de phase.
Device for estimating an angle of arrival of a radioelectric signal, implemented in a reception system comprising a plurality of reception antennas regularly distributed over a circle so as to form a circular network of reception antennas , the reception system being adapted to calculate a first angle of arrival value estimated by amplitude goniometry, the device for estimating an angle of arrival being an electronic calculation device characterized in that it is configured to implement:
  • a module for selecting a triplet of reception antennas in the circular network of reception antennas, comprising a main antenna and two secondary antennas,
  • a module for calculating a first reception phase shift between the main antenna and a first secondary antenna, and a second reception phase shift between the main antenna and a second secondary antenna;
  • a module configured to use theoretical phase shift data, associating angle of arrival values with first phase shift and second phase shift values, and to use said first estimated angle of arrival value to determine an angle value final estimated angle of arrival, said final angle of arrival value being obtained either by amplitude direction finding or by phase direction finding.
Dispositif d’estimation d’un angle d’arrivée d’un signal radioélectrique selon la revendication 13, comportant en outre une mémoire électronique adaptée à mémoriser une structure de données comportant des données de déphasages théoriques sont préalablement calculées.Device for estimating an angle of arrival of a radioelectric signal according to claim 13, further comprising an electronic memory adapted to memorize a data structure comprising data of theoretical phase shifts are calculated beforehand. Programme d’ordinateur comportant des instructions logicielles qui, lorsqu’elles sont mises en œuvre par un dispositif programmable de calcul électronique, mettent en œuvre un procédé d’etimation d’angle d’arrivée conforme aux revendications 1 à 12.Computer program comprising software instructions which, when implemented by a programmable electronic computing device, implement an angle of arrival estimation method according to claims 1 to 12.
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