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

Chapitre 6
Filtrage optimal sur radar à antenne
tournante
Sommaire
6.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
6.2 Généralités sur le traitement radar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
6.3 Modélisation physique des données radar en contexte antenne tournante . . . 96
6.4 Détection optimale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
6.1 Introduction
Les radars 1 sont des systèmes électroniques utilisant des ondes radio. Ils sont appliqués dans différents
contextes, civils ou militaires. Ceux qui nous concernent ici sont les radars terrestres de défense antiaérienne.
Ils ont pour objectif de détecter des objets (cibles) et d’en estimer les paramètres (à savoir
leur distance par rapport au radar, leur position angulaire, leur vitesse radiale et leur surface équivalente
radar (cf. par exemple [69–72]). Ces deux étapes peuvent être suivies d’une fonction de pistage des
cibles. La principale difficulté à laquelle se trouve confronté un radar provient de l’environnement dans
lequel se trouve la cible (ou signal utile). En effet, le signal de cible se trouve la plupart du temps noyé
au milieu d’autres éléments tels que le bruit thermique, les échos fixes (ou fouillis) et les brouilleurs.
Comparativement à la puissance de ces derniers, la puissance du signal utile est infime. C’est la raison
pour laquelle il est nécessaire de procéder à des traitements permettant de réhausser ce niveau relatif de
signal utile. Trois types de cohérence des signaux reçus sont utilisés dans ce but : la cohérence temporelle,
fréquentielle puis spatiale. Les traitements de filtrage adapté en distance, filtrage Doppler et filtrage spatial
par traitement d’antenne permettent respectivement d’exploiter ces différentes cohérences.
Dans cette seconde partie de la thèse, nous nous plaçons dans un contexte de radar en mode veille avec
une antenne en rotation uniforme. Contrairement à la première partie de la thèse, les signaux considérés
sont maintenant bande étroite. Cependant, la rotation d’antenne induit des dégradations sur les performances
des traitements standards. Afin d’assurer un bon fonctionnement du radar, il est donc nécessaire
de compenser ces pertes en proposant de nouveaux traitements adaptés au contexte considéré. L’objet de
cette partie est donc de proposer et d’étudier de nouveaux algorithmes de traitement du signal adéquats.
En particulier, nous nous intéresserons dans le chapitre suivant au problème de rejection de brouilleurs,
rendus non stationnaires par la rotation d’antenne, grâce à des algorithmes de filtrage spatial variant
dans le temps. Puis, nous étudierons le problème de rejection conjointe de brouilleurs et de fouillis par
filtrage spatio-temporel en configuration antenne tournante. Auparavant, nous rappelons dans ce chapitre
1 le nom radar provient de l’anglais (RAdio Detection And Ranging).