TH`ESE DE DOCTORAT DE L'UNIVERSITÃ PARIS 6 SpÃ©cialitÃ© ...

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94 Filtrage optimal sur radar à antenne tournante Modulation Emission Propagation Generation Traitement Exploitation Reception Demodulation Fig. 6.1: Principe général d’un radar le fonctionnement général d’un radar en détaillant les différents filtrages cohérents utilisés. Puis, nous effectuons la modélisation physique des signaux radars en configuration antenne tournante avant d’écrire l’expression du filtrage optimal au sens d’un problème de détection. 6.2 Généralités sur le traitement radar 6.2.1 Description de la chaîne radar La chaîne de traitement radar est constituée de deux sous-ensembles. Tout d’abord, des traitements analogiques haute fréquence (émission et réception de signaux haute fréquence) sont effectués. Puis, après transposition en bande de base et numérisation, les traitements deviennent numériques et comprennent les étapes suivantes : – Traitement du signal – Filtrage cohérent pour augmenter le rapport SINR – Détection à taux de fausse alarme constant (TFAC) – Traitement des données – Extraction (formation de plots de détection) – Pistage (estimation de la trajectoire des cibles) Son schéma d’ensemble est donné par Fig.6.1. Pour parvenir à ses objectifs, un radar émet une onde électromagnétique à intervalles réguliers dans une direction donnée. On appelle récurrence la période constituée d’un temps d’émission et d’un temps d’écoute et rafale un ensemble de récurrences cohérentes (i.e. à fréquence porteuse donnée). L’étape de détection (par TFAC) se fait après maillage de l’espace des paramètres (suivant les dimensions distance, angle et vitesse) et test en chacun des points de cet espace. Dans cette partie, nous nous situons au niveau de la chaîne de traitement du signal d’un radar terrestre. En particulier, nous étudions dans ce chapitre l’expression du filtre linéaire cohérent, optimal dans un but de détection, à appliquer sur les données en contexte d’antenne tournante. 6.2.2 Description de l’environnement radar En plus du signal utile provenant de la cible, le signal reçu est constitué des éléments suivants :
6.2 Généralités sur le traitement radar 95 Le fouillis Le fouillis désigne les obstacles de terrain renvoyant un écho au radar. Ils peuvent être à vitesse nulle (échos fixes dûs au bâtiment ...) ou à faible vitesse (fouillis de pluie, fouillis de sol, de mer ...). Dans la suite, nous supposerons que le fouillis présent dans les données est à vitesse nulle. Les brouilleurs Les brouilleurs sont des perturbations intentionnelles ayant pour objectif d’éviter la détection d’une cible hostile. Dans la suite, nous nous limiterons à la présence de brouilleurs à bruit. Ces derniers émettent un bruit blanc de forte puissance à partir d’un point donné de l’espace. Le bruit thermique Le bruit thermique est dû à la chaîne de réception. Il est interne au radar mais s’ajoute aux interférences extérieures (brouilleurs et fouillis décrits précédemment) et perturbe la détection. 6.2.3 Filtrage cohérent pour réhausser le rapport SINR Après avoir décrit la chaîne de traitement radar de façon générale, et l’environnement radar venant perturber la détection du signal utile, on détaille maintenant les différents filtrages cohérents utilisés au sein de la chaîne de traitement de signal, avant détection. Ces filtrages permettent de réhausser la puissance utile par rapport à la puissance des différents signaux parasites c’est à dire le rapport SINR. En contexte de radar à antenne fixe, les traitements cohérents sont commutatifs et indépendants. Cependant, nous verrons dans les chapitres suivants que cela ne s’applique plus en configuration de radar à antenne tournante. Filtrage adapté en distance Il s’agit d’un filtrage adapté effectué sur les échantillons au sein d’une récurrence qui permet de réhausser le rapport SINR afin d’extraire l’information distance de la cible. En pratique, il est réalisé dans le domaine fréquentiel, après FFT. Filtrage Doppler Ce filtrage exploite la cohérence temporelle des signaux de récurrence à récurrence pendant la durée de la rafale. Son principe est de remettre en phase la partie utile du signal de récurrence à récurrence pendant une rafale. Comme la vitesse radiale de la cible (liée à sa fréquence Doppler) n’est pas connue, ce filtrage se fait pour une hypothèse de fréquence Doppler donnée, après maillage de l’espace de ces fréquences. Filtrage spatial Ce filtrage exploite la cohérence spatiale des signaux de capteurs à capteurs. Différents algorithmes de traitement d’antenne peuvent alors être utilisés. De même que pour le filtrage Doppler, comme la DOA de la cible n’est pas connue, ce filtrage se fait pour une hypothèse de direction d’arrivée donnée, après maillage de l’espace de ces directions d’arrivée.
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Remerciements Je souhaiterais tout
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Annexe D Preuve de Résultat 7 Tout
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Annexe F Calcul du SINR normalisé
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Annexe G Calcul de la puissance ré
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Bibliographie [1] R. Monzingo and T
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BIBLIOGRAPHIE 167 [46] U. Grenander
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