Brevet FR2489000A1 — publié le 19820226

La présente invention concerne les radars à compression d'impulsion et se rapporte à un dispositif permettant de diminuer les lobes secondaires d'autocorrélation. Dans un radar, la puissance de l'écho reçu d'une cible est proportionnelle à l4, si d represente la distance entre le radar et la d cible considérée ( 3 dans le cas d'echos de fouillis). d A la reception, la gamme dynamique des signaux reçus doit être reduite de façon à la rendre compatible avec les possibilites des circuits de traitement du signal. I1 est donc courant d'utiliser un dispositif à gain variable avec la distance appele GVD. Ce dispositif est constitue generalement par un amplificateur à frequence interme- diaire dont on fait varier le gain en tension avec le temps de façon compenser la loi d'attenuation. Cette loi de variation du gain est alors répétée à chaque période de recurrence du radar et permet d'obtenir un signal dont le niveau moyen est sensiblement independant du temps de propagation. Dans le cas d'un radar à compression d'impulsion, l'intervalle de temps à l'emission, entre le debut et la fin de l'impulsion, peut être suffisamment important pour que la correction introduite par le GVD agisse aussi sur le signal reçu dont l'amplitude est sensiblement constante et le deforme. Cette deformation sera d'autant plus importante que la cible sera plus proche, soit pour des temps de propagation qui ne sont pas "grands" par rapport à la duree de l'impulsion. Dans un radar à compression d'impulsion à modulation binaire de phase, l'impulsion emise, de duree totale T, est divisee en m sous impulsions de durcie At = T chacune étant associee à un moment du code m de phase. A la reception, les échos reçus sont corrélés en permanence avec la réplique du code émis. La déformation de l'écho va donc entraîner une augmentation des lobes secondaires. Ainsi, l'objet de la présente invention est-il d'effectuer une correction de l'amplitude de chacune des sous-impulsions composant l'impulsion large au moment de la correlation. Selon une caractéristique de l'invention, le dispositif permettant de diminuer les lobes secondaires d'autocorrélation dans un radar a compression d'impulsion comportant à la réception un circuit à gain variable avec la distance, consiste en un corrélateur recevant la réplique du code émis ainsi qu'un dispositif comprenant des moyens de ieme pondération pour que, à l'instant de l'arrivée du m moment, la corrélation se fasse sur m sous-impulsions d'amplitudes sensiblement égales. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront mieux au cours de la description de l'exemple particulier de réalisation qui suit, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints dans lesquels - la figure I représente l'impulsion codée émise et le signal retardé qui sera corrélé avec la réplique du code émis ; et - la figure 2 représente un récepteur adapté modifié selon l'invention. La figure 1 montre la position dans le temps de l'impulsion 1, de durée T, émise par un radar à compression d'impulsion et divisée en m sous-impulsions de durée At, chaque sous-impulsion étant codée selon un code binaire de phase, et la position de l'impulsion reçue 2 retardée, dans le cas de la figure, d'un nombre entier de fois la durée At de la sous-impulsion. Le temps entre deux impulsions émises 1, 3, noté T , est la période de récurrence du radar. Sur la figure 2, on voit le schema d'un corrélateur connu 1, 2, 3 constitué d'un registre à décalage 1 à m étages, à l'entrée duquel est appliqué le signal reçu après détection de phase et échantillonnage. Chacun des m signaux de sortie du registre est appliqué respectivement a l'un des m multiplieurs du bloc de multiplication 2 dans le but d'être multiplié par I1 élément correspondant du code émis. Un-circuit sommateur 3 à m entrées fait alors la somme des m sorties du bloc de multiplication 2. Si on analyse le fonctionnement de 1à porte en distance n constituée dudit corrélateur connu, on voit que le sommateur 3 fait, entre les instants (n+m-l)At et (n+m)At, la somme des signaux envoyés sur ses m entrées, et fournira à sa sortie un signal de présence de cible appelé lobe principal si un écho est parfaitement centré entre n et (n+nAt, et un signal parasite appelé lobe secondaire si l'écho est décalé dans le temps par rapport à cet intervalle. Si le signal est non déforme ou n est pas superposé à un bruit, on aura un rapport lobe principal sur lobe secondaire qui sera maximal.Suivant le type de code choisi, ce rapport pourra etre égal à ni, comme dans le cas de codes de Barker, ou compris entre et m, dans le cas de codes dits de longueur maximale ou de Galois où le taux de compression m est supérieur à 13. Si on considere une impulsion d'amplitude sensiblement constante émise a partir de t = 0 et réfléchie par une cible fixe, l'expres- sion de-la variation du gain en tension G(t) dû à la propagation avec le temps de propagation peut s'écrire G(t) = GO où t est le temps de propagation. Cette variation du gain de propagation G(t) sur la période de récurrence Tr est importante. De façon à diminuer la dynamique des signaux traités, on utilise un étage GVD de gain g(t) tel que le produit g(t) . G(t) = K reste à peu près constant sur la période de recurrence. On introduira donc un étage de gain g(t) = G(t) sur [0, Tr] qu'on peut écrire g(t) = g0 tP sur [0, Tr] Cependant, dans le cas d'une impulsion longue, le retard important a l'émission entre le début et la fin de l'impulsion sera conservé a la réception, et, bien que le chemin parcouru soit le même, l'étage GVD traitera ce retard comme s'il était du a une différence de chemin parcouru, d'où une déformation du signal dont l'amplitude pendant ce retard variera proportionnellement au gain du GVD. Le signal reçu par le corrélateur ne correspond alors plus à la réplique avec laquelle il est corrélé ; cela provoque une augmenta -tion des lobes secondaires et une diminution du lobe principal. Considérons, a la réception, une impulsion parfaitement centrée sur ieme la porte en distance n, c'est-a-dire ayant son m moment entre [n+(m-1)]#dt et (n+m)At On voudrait que pendant la durée bt de la porte en distance n, c'est-à-dire de [n+(m-1)Jt à (n+m)At, les m sous-impulsions reçues par le corrélateur de n At à (n+m)#t aient toutes sensiblement la méme amplitude. On pourrait pour cela utiliser, avant le corrélateur, un étage de gain C(t) tel que le produit C(t) . g(t) = Kn reste sensiblement constant sur la durée de l'impulsion; c'est-a-dire, introduire un étage de gain sur [n #t, (n+m)#tJ qu'on peut ecrire sous la forme C(t) = CO t P sur [n At, (n+m)At] n et que l'on pourrait transformer en une fonction en escalier en posant C ni = C(n At+i At) constant sur la durée de la sous-impulsion i. On obtient alors m valeurs de C ni associés à la porte en distance n. On notera C ni = COn [(n+i)#t]-p avec i variant de 0 à m-1 et o CO est une constante. n Au lieu d'introduire un étage dont le gain a la variation temporelle C(t) sur un intervalle m At, et qui revient a multiplier la première sous-impulsion arrivant entre n At et (n+1)At par le coefficient C(n At) = Cn0 > la deuxième sous-impulsion arrivant entre (n+1)At et (n+2)#t par le coefficient C[(n+1)"t] = Cn1 etc., on peut introduire (figure 2) un systeme 4, 5 comprenant une mémoire morte 5 et un deuxième bloc de multiplication 4 constitué d'une série de m multiplieurs intercalés entre les m sorties du registre a decalage 1 et les m entrées du premier bloc de multiplication 2.Ce système, à l'instant de la derniere sous-impulsion entre (n+mr1)#t et (n+m)At, multipliera chaque sousimpulsion composant l'impulsion large et se trouvant à une des m sorties du registre a décalage par le coefficient C ni correspondant, mis en mémoire dans la mémoire morte 5. Pour chaque porte en distance, on pourra alors calculer les coefficients C ni qu!il faudra mettre en mémoire dans la mémoire morte 5 en prenant pour C ni l'expression C ni t COn [(n+i)#t]-P avec i variant de 0 à m-1 et où n peut prendre toutes les valeurs entières de O à N, si N est associé a la portée maximale. Cependant, si l'on ne veut pas, par le Jeu des coefficientscni, détruire l'action du GVD, on devra pour chaque porte en distance maintenir le niveau des sous-impulsions constituant un écho a sa valeur au début de l'écho considére. C'est-à-dire que l'on fera Cn0 = 1 pour tout n ce qui fixe la valeur de la constante COn associée à chaque porte en distance d'où la valeur de CO n CO = [n Qt]P n En reportant CO dans l'expression de C ., on obtient les n ni coefficients Cni :: D'une façon plus générale, on aurait pu prendre comme référence le niveau d'écho atteint au debut de la sous-impulsion numéro k c'est-a-dire que l'on imposerait alors la condition Cnk = 1 pour tout n ce qui fixe la valeur de COn COn = [(n+k) At]P On obtiendrait alors une expression plus génerale des coefficients C . Dans la présente description, on a plus particulièrement représenté le cas où le bloc de multiplication 4 est placé entre le registre à décalage 1 et le bloc de multiplication 2, mais il est bien évident que cet ensemble de multiplieurs 4 aurait pu se trouver entre le bloc de multiplication 2 et l'additionneur 3. Bien que la présente invention ait été décrite avec un exemple particulier de réalisation, il est clair qu'elle n'est pas limitée audit exemple et qu'elle est susceptible de variantes ou de modifications sans sortir de son cadre. En particulier, le calcul des coefficients C ni pourrait se faire de façon différente. De même, on pourrait mettre en mémoire le produit de chaque coefficient C ni avec le coefficient du code et n'utiliser qu'un seul bloc de multiplication. REVENDICATIONS 1. Dispositif permettant de diminuer les lobes secondaires d'autocorrélation dans un radar à compression d'impulsion émettant des impulsions de longue durée modulees selon un code binaire à m moments définissant m sous-impulsions et comportant; à la réception, un circuit à gain variable avec la distance et des portes en distance constituées par un corrélateur recevant la réplique du code émis, caractérisé en ce que, pour chaque porte en distance, ledit dispositif comprend des moyens ieme depondération (4, 5) pour que, à l'instant de l'arrivée du m ni moment, la corrélation se fasse sur m sous-impulsions d'amplitudes sensiblement égales. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de pondération (4, 5) comprennent des circuits de multiplication des sous-impulsions du signal examiné par des coefficients de correction C ni pour compenser l'effet du circuit à gain variable en distance, n étant le rang de la porte en distance et i le numéro de la sous-impulsion. 3. Dispositif selon la revendication 2, chaque corrélateur comprenant un registre à décalage à m sorties à l'entrée duquel est appliqué le signal reçu, m multiplieurs reliés auxdites sorties pour effectuer la multiplication respectivement par les éléments du code réplique et un circuit de sommation pour additionner les sorties des multiplieurs, caractérisé en ce que lesdits moyens de pondération comprennent m multiplieurs (4) intercalés entre les sorties du registre à décalage (1) et les entrées du circuit de sommation (3) et une mémoire morte (5) envoyant aux multiplieurs (4) les valeurs des coefficients C ni correspondants. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, le circuit à gain variable en distance fournissant un gain g(t) = gO tP, caractérisé en ce que, pour une porte en distance de rang n, les coefficients C ni sont donnés par la relation ou k est un nombre entier compris entre 0 et m-l prédéterminé pour lequel Cflk est choisi égal à 1.