TH`ESE DE DOCTORAT DE L'UNIVERSITÉ PARIS 6 Spécialité ...

138 Filtrage spatio-temporel sur radar à antenne tournante
0
−5
SINR normalise (dB)
−10
−15
−20
−25
TPSAP
BDSTAP a priori (Q=1)
BDSTAP a priori (Q=2)
BDSTAP (Q=1)
BDSTAP (Q=2)
STAP−EVP
−30
−35
−40
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
Vitesse de rotation (deg/s)
Fig. 8.19: SINR normalisé des différents algorithmes de filtrage spatio-temporel, en fonction de ω
de la cible. Les autres sont soit formés dans les directions d’arrivée des brouilleurs, soit correspondant
à une grappe de faisceaux orthogonaux de DOAs appartenant à [−3.8, −1.9,1.9,3.8] deg. Lorsqu’elle est
utilisée, la fréquence normalisée du second filtre Doppler est égale à f 2 = 0.15. En Fig.8.19, on compare
l’algorithme BDSTAP avec différents paramètres avec le traitement spatio-temporel standard en radar
terrestre à antenne fixe et un traitement STAP à réduction de rang classique (STAP-EVP, cf. Chapitre
2). Le traitement standard en antenne fixe consiste à effectuer un filtrage Doppler non adaptatif en
sortie de chaque capteur, suivi d’un filtrage spatial adaptatif en sortie des filtres Doppler. Ce dernier
traitement est implémenté grâce à l’algorithme LSMI (cf. Chapitre 2). Pour distinguer ce traitement du
traitement STAP, nous le désignerons par TPSAP (Time Processing Space Adaptive Processing). Pour
l’algorithme EVP, nous supposons connaître la dimension du sous-espace des interférences (ici égale à 60).
Dans un premier temps, on étudie l’influence de la vitesse de rotation d’antenne sur les SINRs normalisés
des différents algorithmes. Tout d’abord, on observe que les performances de l’algorithme TPSAP se
dégradent rapidement avec la rotation d’antenne. Cela s’explique par deux raisons. Premièrement, la
rotation affecte une fréquence Doppler ’artificielle’ non nulle, dépendant du capteur, aux réflecteurs du
fouillis. Par conséquent, la rejection du fouillis se dégrade. Deuxièmement, le fait d’effectuer le filtrage
Doppler avant filtrage spatial conduit à un étalement spectral de la matrice de covariance du brouillage
lorsque l’antenne est en rotation (cf. par exemple [77]). Par conséquent, la rejection du brouillage est
également dégradée. Ensuite, on note que l’algorithme STAP-EVP est robuste à la rotation d’antenne
mais a des performances limitées par une faible vitesse de convergence du SINR vers l’optimal avec le
nombre d’échantillons d’estimation des filtres (cette vitesse étant fonction de la dimension du sous-espace
d’interférences, cf. [86]). Ici, le nombre d’échantillons est égal à deux fois la dimension du sous-espace
des interférences, ce qui implique que le SINR normalisé est approximativement égal à −3 dB. Enfin,
pour des faibles vitesses de rotation, l’algorithme BDSTAP avec les paramètres considérés conduit à de
meilleures performances que celles des deux autres algorithmes implémentés. Plus précisément, pour des
vitesses de rotation d’antenne inférieures à 70 deg/s, l’algorithme BDSTAP avec faisceaux formés dans
les directions d’arrivée des brouilleurs (désigné par BDSTAP a priori) avec Q = 1 et Q = 2 conduit
aux meilleures performances en terme de SINR. Cependant, lorsque la vitesse de rotation augmente, on
observe une décroissance du SINR, importante pour Q = 1 mais limitée pour Q = 2. Pour des vitesses de