Brevet FR2291505A1 — publié le 19760611

La présente invention concerne les systèmes de mesure à travers le canal ionosphérique et assurant une x bonne qualité des mesures en présence de brouillage d'origine naturelle ou artificielle. Trois classes de systèmes sont actuellement appliquées aux mesures io nosphenques : Les systèmes impulsionnels classiques nécessitent des puissances démission importantes et n'assurent pas de protection vis à vis du brouillage. Les systèmes à compression d'impulsions ne permettent pas d'obtenir des taux de compression élevés. Le système "chirp" à modulation linéaire de fréquence ne permet pas d'effectuer des analyses à fréquence fixe. De plus, tous ces systèmes intérdisent, à cause de la forme de leur fonction d'ambiguité la détermination des fréquences doppler dans toute la gamme intéressante. Le système, suivant l'invention, permet par rapport aux systèmes impul- sionnels classiques : de réduire la puissance dTémission dtau moins 30 dB, dtassurer une protection dtau moins 60 dB sur le brouillage, d'atteindre simultanément des résolutions en distance de 1,5 km, et en fréquence doppler aussi bonne que l'on souhaite. Enfin, le dispositif permet d'analy- s er sans ambiguité toutes fréquences doppler, de 0 jusque, bien au delà, de 5 kHz, et de plus assure une réjection supérieure à 60 dB, sur les échos provenant, soit de cibles fixes, soit de cibles mobiles avec une discrimination aussi bonne que 17On souhaite. Ve système, objet de l'invention, comporte un émetteur à rémission con ou ou non, à taux de remplissage variable avec, dans le cas d'une sta- tion unique, réception alternée avec ltémission. La période de récurrence des impulsions est constante ou variable suivant une loi programmée à l'avance. Le signal est code. Selon un premier type de fonctionnement le codage est effectué sur la phase selon un code binaire à ençhafnement appliqué dans le cas émission discontinue à raison de I digit du code par impulsion. Selon un second type de fonctionnement le code utilisé est un code de fréquence incrémental tel que chaque pas, appliqué à une impulsion d'émission, est déterminé à partir du précédent selon une loi linéaire, polynomiale ou aléatoire. Selon un troisième type de fonctionnement, les deux codes défi nis précédemment sont utilisés conjointement. Les spectres de ces diffé rents codes sont obligatoirement limités au domaine de linéarité du canal stationarité prospecté. Leur durée est limitée par les conditions de du canal ou des cibles.Le système comporte également un récepteur à corrélation, calculant, au temps réel, la fonction dtintercorrélation C (t) du signal reçu avec le signal émis pour toutes les valeurs possibles de t. Ceci est obtenu par l'utilisation de corrélateurs dont le nombre dépend de la résolution et de ltétendue de la zone observée, de façon que l'échantil- lonnage des signaux reçus vérifie toujours le théorème de Shannon. La lecture séquentielle des sorties des corrélateurs effectue la v conversion spatiale temporelle nécessaire à l'observation et l'enregistrement des signaux. Les grandeurs mesurées simultanément sont l'amplitude, le temps de propagation et la fréquence doppler des signaux ainsi que leurs variations dans le temps. L'addition d'une fréquence réglable FA au niveau de la réception ou de l'émission permet, gracie aux fonctions d'ambiguité des codes définis ci-dessus, une réjection supérieure à 60 dB sur les échos provenant, soit de cibles fixes, tels que les échos de sol, soit de cibles mobiles. Avec un codage, selon le troisième type de fonctionnement, Paddition de cette fréquence réglable permet la mesure en temps réel des caractéristiques de dispersion du canal et leurs variations au cours du temps. Avec un codage, à l'émission, selon le premier type de fonctionnement et en appliquant simultanément sur tous les corrélateurs le m & e digit que celui émis mais décalé dans le temps d'une quantité réglable Q, tandis que le code de fréquence est reparti sur ces mimes corrélateurs mais sans le faire varier dans le temps, on obtient une analyse spectrale des signaux reçus en conservant la protection du codage selon le premier type de fonctionnement. Une analyse tridimensionnelle, temps - fréquence doppler - amplitude est obtenue en incrémentant Q manuellement ou automatiquement. Cette analyse peut également oestre obtenue avec le codage selon le premier type de fonctionnement en faisant varier F A. REVENDICATIONS 1- Système permettant de mesurer les caractéristiques du canal ionosphérique, ou dtautres canaux dispersifs, ou de * cibles observées à travers ceux-ci, sans perturbation des mesures par le brouillage dfl au bruit atmosphérique et thermique et aux parasites d'origine arficielle tels que les postes cohérents et les trajets multiples dans le milieu constituant le canal, caractérisé par l'utilisation d'une émission codée et dtune réception à corrélation. 2- Système, selon la revendication 1, caractérisé dans le cas diune émission discontinue par une réception alternée dans le temps avec llémission avec des périodes d'alternance constantes ou non et des taux de remplissage élevés permettant une réduction notable de la puissance d'émission. 3- Système selon les revendications I et 2, caractérisé par un codage dont ltunité élémentaire, en phase ou en foré~ quence ou les deux, porte sur chaque impulsion d'émission. 4- Système selon les revendications 1, 2 et 3, caractérisé par un type de fonctionnement à l'émission selon un code à enchabement appliqué sur la phase et à la réception par une réception adaptée. 5- Système selon les revendications 1, 2 et 3, caractérisé par un type de fonctionnement à ltémission selon un code de fréquence incrémental à variation linéaire, polynomiale ou aléatoire et à la réception par une réception adaptée. 6- Système selon les revendications 1, 2 et 3, caractérisé par un type de fonctionnement à ltémission utilisant simultanément un code à enchathement appliqué sur la phase et un code de fréquence incrémental à variation linéaire, polynomiale ou aléatoire et à la réception par une réception adaptée. 7- Système selon les revendications 4, 5 et 6, caractérisé par un code dont le spectre est limité à toute la bande utile du canal et tel que la longueur du code est limitée par les conditions de stationarité du canal ou des cibles. 8- Système selon les revendications 4 et 6, caractérisé par la possibilité d'addition d'iine fréquence réglable permet tant Itétude en temps réel, des caractéristiques de dispersion du canal et celles des cibles mobiles par réjection des échos de cibles fixes ou par l'analyse fréquentielle. 9- Système selon les revendications 4, 5, 6, 7 et 8, permettant une application aux sondeurs ionosphériques zénithaux ou obliques, monostatiques ou bistatique et, à tous les systèmes de prospection utilisant un canal dispersif.