Brevet FR2097168A1 — publié le 19720303

i 2097168 La présente invention concerne les systèmes radars et, plus particulièrement, les systèmes radars indicateurs d'objets mobiles parfois dénommés "éliminateurs d'images parasites" ou "éliminateurs d'échos fixes" et désignés ci-après par le signe 5 M.T.I. Un système M.T.I. est un système radar destiné à réaliser une différentiation entre des échos reçus à partir d'objets mobiles et d'objets stationnaires de façon à fournir une image qui ne montre que les objets ou cibles mobiles, et les systèmes de ce 10 genre peuvent être conçus de manière à fonctionner d'une façon numérique ou selon des principes analogiques. Dans un système du type M.T.I., les impulsions de sortie qui sont émises contiennent un certain nombre d'éléments associés à une fréquence porteuse et les échos reçus qui correspondent à ces 15 impulsions de sortie et sont réfléchis par un objet ou une cible mobile présentent une variation de fréquence due à l'effet Doppler, cette variation n'existant pas si l'objet est stationnaire. Un mode de réalisation classique des systèmes M.T.I. comprend un amplificateur à fréquence intermédiaire ou moyenne fréquence r/0 limite à partir duquel des signaux d'échos amplifiés sont appliqués à un détecteur ou comparateur de phase qui compare la phase des signaux d'échus avec celle d'un signal provenant d'une source à fréquence fixe et qui fournit un signal de sortie bipolaire en présence d'une variation de phase entre les échos reçus et la 25 source à fréquence constante. Un signal de sortie obtenu à la sortie du comparateur de phase peut donc comprendre des échos réfléchis à partir d'objets fixes ou stationnaires et à partir d'objets ou cibles mobiles du fait que les échos provenant de ces deux types d'éléments 30 présentent une variation de phase bien que les é.chos provenant des objets ou cibles mobiles soient caractérisés par un déphasage variable. Il est prévu un dispositif d'annulation qui ne transmet que ceux des signaux de sortie provenant du comparateur de phase dont 35 la phase diffère dans au moins deux impulsions successives,de sorte que si une impulsion correspond à des signaux de sortie réfléchis à partir des objets stationnaires et des objets ou cibles mobiles, le dispositif d'annulation ne fournit une valeur COPV 71 24217 2 2097168 de sortie que dans le cas des signaux de sortie qui présentent une variation de phase par comparaison avec.les signaux correspondants de l'impulsion précédente et qui, par conséquent, indiquent la présence d'une cible ou d'un objet mobile. Le 5 signal de sortie provenant du dispositif d'annulation est appliqué à un redresseur bipolaire ou à deux alternances qui fournit un signal de sortie unipolaire qui est amplifié et qui constitue le signal vidéo ou signal d'image unipolaire. Dans les systèmes tels que ceux décrits précédemment, le 10 dispositif d'annulation comprend au moins un ensemble à retard et à soustraction comportan^t un circuit de soustraction ou de comparaison auquel sont appliqués deux signaux provenant du comparateur de phase, dont l'un est retardé par rapport à l'autre selon la période de temps s'écoulant entre les impulsions suc-15 cessives du radar. Un signal de sortie est donc fourni par le circuit de soustraction chaque fois que les amplitudes associées aux signaux de sortie successifs provenant du comparateur de phase sont séparées dans le temps par un intervalle correspondant à la période de temps séparant les impulsions émises successive-20 ment par le radar et présentent des valeurs différentes. Par conséquent, il est évident qu'un circuit de soustraction du type précité compare effectivement deux signaux et fournit un signal de sortie en présence d'une différence d'amplitude entre ces derniers. Pour obtenir une annulation améliorée, deux ensembles 25 à retard et à soustraction peuvent être montés en cascade comme cela sera décrit ci-après et un montage réactif peut être utilisé. Le signal de sortie provenant du dispositif d'annulation précité est appliqué à un redresseur à deux alternances destiné à fournir ion signal vidéo unipolaire qui est normalement intégré 30 de manière à améliorer le rapport signal-bruit et à aider à la réalisation de la discrimination par rapport à dés impulsions d'interférence non synchronisées, c'est-à-dire des impulsions qui n'apparaissent pas selon la fréquence de répétition des impulsions de l'émetteur radar. 35 II est connu que des impulsions non synchronisées peuvent pénétrer dans un système M.T.I. tel que celui décrit précédemment et peuvent déterminer, dans un système comportant des ensembles à retard et à soustraction montés en cascade, un effet de remise 71 24217 3 2097168 en circulation ou de recyclage ou un effet d'oscillation provoqué par le circuit de réaction. Cet effet d'oscillation aboutit à l'application d'un train d'impulsions parasites présentant la fréquence de répétition du radar au circuit d'intégration, ces 5 impulsions ayant donc un effet parasite important et étant parfaitement indésirables. De telles impulsions parasites sont souvent déterminées par le fonctionnement de plusieurs systèmes radars dans une zone unique, des impulsions cféchos d'un des systèmes étant reçues comme 10 des impulsions parasites par un autre système. L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients et d'apporter une solution à ces problèmes. Elle est matérialisée dans un système radar indicateur d'objets mobiles, dénommé ci-après "système M.T.I." et comprenant 15 un dispositif d'annulation comportant un ensemble à retard et à soustraction, caractérisé en ce qu'un ou plusieurs signaux présentant une amplitude supérieure à une amplitude prédéterminée et appliqués à un circuit de soustraction faisant partie du dispositif d'annulation sont utilisés pour actionner un disposi-20 tif d'acheminement ou circuit de porte par l'intermédiaire duquel sont appliqués des signaux obtenus à partir du circuit de soustraction,de manière à inhiber ou bloquer les signaux parasites. De préférence, deux ou plusieurs ensembles à retard et à 25 soustraction sont montés en cascade et un circuit de réaction est utilisé, le dispositif d'acheminement ou circuit de porte n'étant associé qu'au premier de ces ensembles. Le dispositif d'acheminement ou circuit de porte peut comprendre deux circuits à seuil couplés chacun à l'une des entrées 30 du circuit de soustraction, les signaux de sortie des ensembles à seuil étant appliqués aux entrées respectives d'un conditionneur de réunion ou mélangeur OU exclusif, dont le signal de sortie est appliqué à une porte ou circuit d'inhibition monté en série avec la sortie du circuit de soustraction. 35 Avec ce montage, si seule l'une des entrées du circuit de soustraction reçoit un signal présentant une valeur supérieure au niveau de seuil prédéterminé auquel les circuits de seuil sont réglés (et représentant donc un signal non synchronisé), 71 24217 4 2097168 la porte ou le circuit d'inhibition est actionné et l'entrée de cette impulsion parasite dans le système est évitée. A titre de variante, les circuits à seuil peuvent être conçus de manière à alimenter les entrées d'un conditionneur d'inter-5 section ou porte ET dont le signal de sortie est appliqué à une porte ou circuit d'inhibition à inversion connecté en série avec la sortie du circuit de soustraction. Avec ce montage, la porte ou circuit d'inhibition à inversion est ouvert pour n'admettre dans le système que celles des impul-10 sions qui apparaissent simultanément au niveau des deux entrées du circuit de soustraction et dont la valeur dépasse le niveau de seuil. La description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés, donnés à titre non limitatif, permettra de mieux com-15 p rendre 1'inventi on. La fig. 1 est une représentation schématique sous forme de blocs d'une partie d'un système radar du type M.T.I. comprenant des ensembles à retard et à soustraction. La fig. 2 est une représentation schématique sous forme de 20 blocs d'un système radar du type M.T.I. selon l'invention. Dans les figures, on a désigné par les mêmes références numériques les blocs ou circuits remplissant des fonctions similaires. Si l'on se réfère maintenant à la figure 1, le système 25 comprend un récepteur 1 comportant un détecteur ou comparateur de phase qui fournit un signal de sortie en fonction de la différence existant entre la phase d'un signal d'écho radar reçu et la phase d'un signal à fréquence de référence. Par conséquent, des signaux provenant du récepteur apparaissent à la fois pour 30 des objets stationnaires et des objets mobiles. Cependant, des signaux successifs provenant d'un objet ou d'une cible mobile sont caractérisés par des variations de phase différentes et par conséquent par des amplitudes différentes à la sortie du récepteur 1. Les signaux provenant de ce récepteur 1 sont acheminés di-35 rectement à l'une des entrées .d'un circuit de soustraction 3 et indirectement à l'autre entrée de ce circuit de soustraction 3 par l'intermédiaire d'un élément de retard 2 présentant une période de retard qui est égale à l'inverse du taux de répétition 71 24217 5 2097168 ou de la fréquence d'émission du radar. Par conséquent, il est évident qu'un signal de sortie est obtenu à partir du circuit de soustraction lorsque deux signaux sont appliqués simultanément à ses entrées et présentent des amplitudes différentes. Ce 5 phénomène apparaît lorsque des échos sont reçus à partir d'un objet ou d'une cible mobile mais peut également apparaître comme décrit précédemment lorsque des signaux parasites sont reçus. Dans le montage visible sur le dessin, deux ensembles à retard et à soustraction, A et B, sont montés en cascade (bien que 10 cela ne soit pas essentiel) et des signaux de réaction sont appliqués aux divers étages de ce circuit et sont combinés dans des circuits d'addition 5 et dans un réseau ou circuit central 4. Dans un système analogique, le circuit central 4 peut comprendre simplement deux amplificateurs destinés à remplir les 15 conditions de réaction et dans un système numériquë des circuits numériques peuvent être prévus pour remplir une fonction correspondante. Un signal de sortie provenant des ensembles à retard et à soustraction montés en cascade est appliqué à un redresseur à deux alternances 6 dont le signal de sortie est appliqué à 20 un circuit d'intégration à bande large 7 auquel sont également appliqués des signaux de radar normal ou de radar qui n'est pas du type M-T.I., à partir d'un récepteur radar normal 8. Le circuit-d'intégration sert à améliorer le rapport signal-bruit des signaux reçus et à contribuer à la descrimination par rapport aux 25 impulsions d'interférence non synchronisées, c'est-à-dire les impulsions qui n'apparaissent pas avec la fréquence de répétition des impulsions du radar. Son mode de fonctionnement varie selon que le système est numérique ou analogique d'une manière bien connue des spécialistes. 30 Pour améliorer encore la discrimination vis-à-vis des impul sions d'interférence non synchronisées, il peut également être prévu un montage selon l'invention qui est visible sur la fig. 2. Dans ce montage, les signaux d'entrée appliqués à un circuit de soustraction 3 faisant partie d'un premier ensemble A à re-35 tard et à soustraction, sont également appliqués, par l'intermédiaire de conditionneurs ou portes à aeuil 9 et d'un conditionneur ou porte 10, à un circuit d'inhibition ou de blocage 11 qui est connecté en série avec la sortie du circuit de soustraction 3 du premier ensemble à retard et à soustraction A. 71 24217 6 2097168 Selon un mode de réalisation de l'invention9la porte 10 peut être un oonditionneur de réunion ou circuit mélangeur OU exclusif et, lorsqu'on utilise ce montage, si un signal d'interférence apparaît au niveau de l'une ou l'autre des entrées du 5 circuit de soustraction 3 (mais pas au niveau de ses deux entrées) et si ce signal présente une valeur supérieure à un niveau de seuil prédéterminé établi dans le conditionneur ou la porte à seuil 9, un signal est appliqué au conditionneur ou porte d'inhibition 11. En réponse au signal qui lui est appliqué, cette 10 porte 11 se ferme pour empêcher l'entrée des impulsions parasites dans le système. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le conditionneur 10 est un conditionneur d'intersection ou porte ET et le conditionneur 11 est un conditionneur ou porte d'inhibi-15 tion à inversion. Dans ce montage, lors de la réception au niveau des entrées du circuit de soustraction 3 de signaux simultanés présentant une valeur supérieure au niveau de seuil prédéterminé, un signal de sortie est fourni par le conditionneur ou porte à coïncidence 10 de manière à ouvrir le conditionneur ou porte 20 d'inhibition à inversion 11 permettant ainsi l'introduction dans le système des impulsions qui ne sont pas parasites. Bien que l'invention telle que décrite jusqu'ici convienne parfaitement pour la suppression des impulsions non synchronisées dans un système du type M.T.I. classique, il est également prévu 25 qu'elle puisse être utilisée dans un système M.T.I. dont le fonctionnement est bien connu et dans lequel des signaux en phass et en quadrature de phase (signaux I et Q) sont traités sur une base à partage de temps, un dispositif étant prévu pour détecter la coïncidence ou la non coïncidence entre des signaux I et I 30 retardé, des signaux I et Q retardé, des signaux Q et Q retardé ou encore des signaux Q et I retardé, en prolongeant la durée du signal produit pour un passage par le niveau de seuil, de manière à couvrir la période d'horloge suivante. Des modifications peuvent être apportées aux modes de rëali-35 sation décrits, dans le domaine des équivalences techniques, sans s'écarter de l'invention. Par exemple, le conditionneur de blocage ou la porte d'inhibition peut être montée dans n'importe quelle autre partie convenable du système. 71 24217 7 2097168 REVENDICATIONS 1. Système radar du type indicateur d'objets mobiles, comprenant un dispositif d'annulation comportant un ensemble à retard et à soustraction, caractérisé en ce qu'un ou plusieurs signaux 5 présentant une amplitude supérieure à une amplitude prédéterminée et appliqués à un circuit de soustraction faisant partie du dispositif d'annulation sont utilisés pour actionner un dispositif d'acheminement ou circuit de porte par l'intermédiaire duquel sont appliqués des signaux obtenus à. partir du circuit de soustraction, 10 de manière à bloquer ou inhiber les signaux parasites. 2. Système radar suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif d'aohemine ment ou circuit de porte fonctionne en réponse à la présence ou à l'absence de signaux simultanés présentant une amplitude supérieure à une amplitude donnée et obtenus 15 à partir de signaux d'échos successifs apparaissant avec la fréquence de répétition du radar et présentant des phases qui diffèrent et qui indiquent ainsi que ces signaux proviennent d'un objet ou d'une cible mobile, de manière à admettre des signaux supplémentaire obtenus à partir de ces sigpaux simultanés dans un trajet 20 de signaux,de façon à permettre la représentation vidéo du radar et à bloquer les autres signaux appliqués à ce même trajet. 3. Système radar suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend un détecteur ou comparateur de phase alimentant directement l'une des bornes d'entrée d'un circuit de soustraction 25 faisant partie du dispositif d'annulation et alimentant indirectement l'autre borne d'entrée de ce circuit de soustraction par l'intermédiaire d'un circuit à retard introduisant un retard correspondant sensiblement à l'inverse de la fréquence de répétition du radar, et un dispositif d'acheminement ou circuit de porte ne 30 fonctionnant qu'en réponse à la présence de signaux simultanés au niveau de l'une et l'autre des bornes d'entrée du circuit de soustraction et présentant une amplitude supérieure à une amplitude prédéterminée, de manière à n'appliquer au trajet de signaux que des signaux supplémentaires obtenus à partir des signaux simulta-35 nés qui sont fournis à partir du circuit de soustraction pour permettre la représentation vidéo du radar. 4. Système radar suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif d'acheminement ou circuit de porte comprend 71 24217 8 2097168 deux dispositifs ou circuits à seuil couplés respectivement à l'une et â l'autre entrées du circuit de soustraction et ne fonctionnant qu'en réponse à des signaux présentant une amplitude supérieure à l'amplitude prédéterminée. 5 5. Système radar suivant la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce qu'il comprend un détecteur ou comparateur de phase alimentant directement l'une des bornes d'entrée d'un circuit de soustraction faisant partie du dispositif d'annulation et alimentant indirectement l'autre borne d'entrée de ce circuit de soustrac-10 tion par l'intermédiaire d'un circuit à retard introduisant un retard correspondant sensiblement à l'inverse de la fréquence de répétition du radar, et un dispositif d'acheminement ou circuit de porte ne fonctionnant qu'en réponse à un signal présentant une amplitude supérieure à une amplitude prédéterminée et apparaissant 15 au niveau de l'une ou l'autre des bornes d'entrée du circuit de soustraction,de manière à bloquer ou inhiber les signaux appliqués au trajet de signaux à partir du circuit de soustraction. 6. Système radar suivant la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que le dispositif d'acheminement ou circuit de porte com-20 prend un conditionneur d'intersection ou porte ET fonctionnant en réponse aux signaux simultanés de manière à ouvrir un conditionneur ou porte d'inhibition à inversion et, par conséquent, à admettre ou permettre l'application de ces signaux supplémentaires au trajet de signaux. 25 7. Système radar suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif d'acheminement ou circuit de porte comprend un conditionneur de réunion ou circuit mélangeur OU exclusif ne fonctionnant qu'en réponse à un signal appliqué à l'une ou l'autre des bornes du circuit de soustraction de manière à achemi-30 ner ce signal pour actionner un conditionneur ou porte d'inhibition prévue dans ce trajet de signaux. 8. Système radar suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend deux étages d'annulation à retard et à soustraction montés en cascade, un circuit 35 de réaction étant utilisé entre les étages, le dispositif d'acheminement ou circuit de porte fonctionnant en association avec le premier des étages d'annulation montés en cascade dans le trajet des signaux. ■ COPY 71 24217 9 2097168 9. Système radar suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que des signaux en phase et en quadrature de phase (signaux I et Q) sont traités selon une base à partage de temps, un dispositif étant prévu pour détecter la coïncidence ou la non coïncidence existant entre des signaux I et I retardé, des signaux I et Q retardé, des signaux Q et Q retardé ou encore des signaux Q et I retardé, en prolongeant la durée du signal produit pour un passage par le seuil, de manière à couvrir les périodes d'horloge suivantes.