Brevet FR2512210A1 — publié le 19830304

i DISPOSITIF D'ELIMINATION DES ECHOS MOBILES DE NIEME TRACE ET DES ECHOS PARASITES DANS UN RADAR. La présente invention a pour objet un dispositif d'élimination des échos mobiles de nième trace et des échos parasites radar dans un radar fonctionnant par rafales et muni d'un dispositif de visua- lisation des cibles mobiles (V C M) On entend par radar ayant un séquencement par rafales, un radar qui émet des signaux pendant un certain nombre de récurrences successives, toutes les récurrences appartenant à une même rafale ayant même fréquence d'émission et même période de récurrence. En raison de l'amélioration de la détection et de la puissance des émetteurs utilisés dans un radar de veille ou d'atterrissage, le nombre des échos mobiles reçus, utiles et parasites, est de plus en plus grand, ce qui entraîne certains inconvénients Notamment pour une portée P donnée d'un radar considéré lorsque la distance D d'une cible détectée par rapport au radar est inférieure à cette portée, la distance de la cible lue sur l'indicateur vidéo est bien la distance réelle, mais si la cible se trouve à une distance D supérieure à la portée P du radar, l'indication vidéo est erronée, ce qui peut gêner l'exploitation ultérieure du signal radar Un autre inconvénient peut exister, dû aux échos provenant d'un autre radar en zone proche et dont la fréquence de récurrence est différente de celle du radar considéré Ces échos n'apparaissant qu'une fois dans une rafale et dans une case distance, ils peuvent perturber les indications utiles données par l'indicateur vidéo du radar. L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients et de réaliser un dispositif d'élimination de ces échos parasites ou au moins de les atténuer fortement, évitant par exemple à un contrô- leur aérien d'entamer une procédure d'atterrissage à partir d'un de ces échos parasites. A cet effet, selon l'invention, le dispositif d'élimination des échos mobiles de nième trace et des échos parasites radar dans un système radar fonctionnant par rafales et ayant un dispositif de visualisation des Cibles Mobiles (V C M) est caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de détection des échos de première trace dont l'amplitude est supérieure à un seuil 51 donné, des moyens de détection des échos mobiles de nième trace dont l'amplitude est supérieure à un seuil 52 donné, des moyens de comparaison de ces échos entre eux et des moyens autorisant la visualisation des échos sur une vidéo. Suivant l'invention, pour chaque rafale et pour une même case distance, le niveau des échos de la première récurrence est comparé à un seuil 51 et le niveau des échos des autres récurrences, filtrés par le V C M, est comparé à un seuil 52 Lorsque les deux seuils Si et 52 sont dépassés simultanément, les échos sont envoyés sur l'indicateur vidéo; par contre, lorsque seul le seuil 52 est dépassé, les échos sont éliminés. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressor- tiront de la description des figures suivantes représentant: figures l et 2: une case distance donnée, pendant l'émission d'une rafale par le radar; figures 3 et 4: deux schémas synoptiques de réalisation du dispositif selon l'invention; figure 5: un schéma synoptique de réalisation d'un dispositif selon l'invention, avec un critère de "zones denses". Dans un radar fonctionnant par rafale, les informations con- cernant l'espace balayé par le radar sont reçues case distance par case distance, c'est-à-dire par pas de quantification en distance, pour chaque récurrence de chaque rafale Sur la figure la sont représentées pour une rafale les informations provenant d'une cible et reçues dans une case x donnée récurrence par récurrence, dans le cas o cette cible se situe à une distance D inférieure à la portée P du radar L'écho de cette cible apparaît alors dans la première récurrence ainsi que dans les autres récurrences, 2 à r de la rafale, r étant le nombre maximum de récurrences par rafale Le filtrage V.C M étant d'abord appliqué aux échos de toutes les récurrences 1 à r, mais étant passant pour la première, selon l'invention, le niveau de l'écho de la première récurrence est comparé à un seuil 51 et le niveau du signal résultant du filtrage V C M, appliqué aux échos des autres récurrences et dont le but est d'éliminer les échos fixes, est comparé à un seuil 52 Ces deux échos sont représentés sur la figure lb, le résultat du filtrage V C M effectué en temps réel apparais- sant sur la dernière récurrence r de la rafale. Les deux seuils SI et 52 ne sont pas identiques car ils doivent tenir compte de la différence de gain entre les deux signaux 1 O auxquels ils sont respectivement comparés, différence due au dis- positif V C M qui réalise une intégration sur plusieurs récurrences. Dans le cas choisi ici o la cible est à une distance D inférieure à la portée P du radar, les deux seuils vont être dépassés indiquant la présence d'une cible vue à la fois dans la récurrence l IS et dans les autres récurrences; aussi autorise-t-on le signal à figurer sur la vidéo qui va déliver une information distance d pour la cible qui sera bien égale à la distance D réelle. Par contre, lorsque la cible se situe à une distance D supé- rieure à la portée P du radar, nécessairement l'écho de cette cible n'apparait pas dans la récurrence 1, mais apparait dans les autres à partir de la récurrence N correspondant à D, comme le monte la figue 2 a. Comme précédemment on compare le niveau du signal de la récurrence l au seuil SI et le niveau du signal résultant du filtrage V C M des autres récurrences N à r au seuil 521 ces deux signaux étant représentés sur la figure 2 b Dans ce cas précis, le seuil 51 n'est pas dépassé alors que le seuil 52 l'est indiquant la présence d'une cible à une distance supérieure à la portée P; on interdit alors au signal d'apparaître sur la vidéo, car celle-ci indiquerait une information distance erronée Suivant la distance D de la cible au radar, l'écho correspondant se situe à partir de la récurrence 2, 3 ou n, c'est pourquoi on parle d'écho de seconde, troisième ou nième trace L'objet de l'invention est donc d'éliminer les échos de nième trace, autre que la première. 12210 La figure 3 représente un schéma synoptique de réalisation du dispositif selon l'invention Le système radar classique considéré auquel est appliqué ce dispositif, fonctionne par rafales et comporte une chaîne de réception 1 en sortie de l'antenne 2, suivie d'un dispositif 3 d'élimination des échos fixes (V C M Visualisation des cibles mobiles) et d'un circuit mémoire 30 placé en parallèle. Ce dispositif V C M est transparent pour la première récur- rence mais traite les signaux des autres récurrences, de la seconde à la dernière, le résultat de ce traitement apparaissant à la dernière récurrence r Les signaux issus de ce dispositif V C M sont ensuite normés par rapport au bruit dans un dispositif 4 de normalisation. Selon l'invention on ajoute à ce qui précéde un circuit mémoire 5, retardant les informations reçues pendant la première récurrence de chaque rafale, case distance après case distance, afin qu'elles ap- paraissent en même temps que celles de la dernière et r ième récurrence à la sortie de cette mémoire 5 qui est reliée à un circuit de comparaison 6 Par ce circuit, elles sont comparées à deux seuils S et 52 suivant leurs appartenances respectives à la récurrence 1 ou à la récurrence r Suivant ce même critère, les signaux ainsi comparés sont dirigés vers deux circuits logiques distincts 7 et 8 déterminant si les deux seuils Si et 52 sont dépassés, autrement dit s'il y a présence d'un écho dans la récurrence 1 et/ou dans la récurrence r de chaque rafale Ces deux circuits indiquent par des bits O ou 1 si les seuils sont dépassés. Comme on l'a vu précédemment, si pour la case x par exemple il y a présence d'écho dans la récurrence 1 et présence d'écho dans la dernière récurrence de la rafale, o se trouve le résultat du filtrage V C M, on dit qu'il y a écho de première trace et on autorise alors le signal à paraître sur la vidéo sachant qu'elle délivrera sur l'indicateur une information distance exacte sur la cible S'il n'y a pas d'écho dans la récurrence 1 mais une présence dans la dernière récurrence après filtrage, on dit qu'il y a écho de ième im n trace, si la cible renvoie un écho à partir de la nième récurrence de la rafale Dans ce cas, le signal est rejeté et n'apparaît pas sur la vidéo Enfin, dernier -cas envisageable, si les deux seuils 51 et 52 ne sont pas dépassés, il n'y a pas d'écho mobile intéressant et aucun signal n'apparaet sur la vidéo Pour autoriser ou non la vidéo en sortie des circuits logiques 7 et 8 est disposé un premier circuit logique 9, composé d'un inverseur 10 et d'une porte ET 11 Ce circuit 9 délivre une information sous forme de bits O et 1 à un second circuit logique 12 délivrant ou non l'interdiction de vidéo Ce même circuit 12 reçoit également les informations reçues par le radar, par l'intermédiaire d'un circuit à retard 13, empêchant ces informations d'arriver sur la visualisation avant qu'elles ne soient traitées par le dispositif selon l'invention Les circuits 6, 7, 8, 12 et 13 sont reliés à une horloge ou mode de séquencement pour faire coîncider toutes les informations. Certains systèmes radar possèdent une mémoire de masse 14, mémorisant le contenu de chaque rafale et placée en tête du dispositif V C M, comme le montre la figure 4 Selon l'invention, cela évite d'avoir à mettre un circuit mémoire après le dispositif de normalisation, afin de retarder la récurrence 1 par rapport à la récurrence r Les autres circuits du schéma étant identiques à ceux de la figure 3, leurs références sont les-mêmes. En présence de clutter, il peut apparaître un affaiblissement des échos de première trace Pour y remédier, on ajoute un seuil sur la valeur moyenne des niveaux des échos de première trace, élaborée lors de la normalisation des signaux par rapport au bruit, afin de réaliser un critère "zones denses" Lorsqu'il n'y a pas présence d'écho dans la récurrence 1 mais présence dans la dernière récurrence o se trouve le résultat du filtrage V C M, on envisage deux possibilités: ou bien la valeur moyenne des niveaux des échos de première trace est faible, c'est- à-dire inférieure à un seuil 5 dans ce cas la vidéo est interdite, ou bien cette valeur moyenne est supérieure à 53 et alors on autorise la vidéo De façon pratique, comme cela est représenté sur la figure 5 dont les circuits identiques à ceux des deux figures 3 et 4 portent les mêmes références les échos de première trace, issus du circuit de normalisation 4, sont mémorisés dans un circuit 17 qui élabore la valeur moyenne des niveaux de ces échos Cette valeur moyenne est ensuite comparée à un seuil 53 dans un circuit comparateur 15 Ce circuit 15 délivre des informations sous forme de bits O ou 1 qui entrent dans un circuit logique 16, placé à la sortie du circuit logique 9 Ce circuit 16 est une porte ET reliée au circuit 12 délivrant l'interdiction de vidéo, lorsque cela est nécessaire. On vient ainsi de décrire un dispositif d'élimination des échos mobiles de nième trace et des échos parasites radar, qui peut être avantageusement appliqué à un radar de veille ou à un radar d'atterrissage, fonctionnant par impulsions. REVENDICATIONS 1 Dispositif d'élimination des échos mobiles de nième trace et des échos parasites radar dans un système radar fonctionnant par rafales comportant un dispositif de Visualisation des Cibles Mobiles (V.C M) pour le traitement du signal radar,caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de détection des échos de première trace dont l'amplitude est supérieure à un seuil SI donné, des moyens de détection des échos mobiles de nieme trace dont l'amplitude est supérieure à un seuil 52 donné, des moyens de comparaison de ces échos entre eux et des moyens interdisant la visualisation des échos sur une vidéo. 2 Dispositif d'élimination selon la revendication 1, dans un système radar comportant des moyens de normalisation du signal radar traité par le dispositif V C M, caractérisé en ce qu'un circuit mémoire ( 5) placé en sortie de ces moyens de normalisation ( 4) et associé à un circuit de comparaison ( 6) aux seuils S, et 52 respectifs, constitue avec ce dernier les moyens de détection des échos de première et nième traces respectives. 3; Dispositif d'élimination selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de comparaison des échos de première et nsème traces entre eux sont constitués par deux circuits logiques ( 7) et ( 8) déterminant si les deux seuils 51 et 52 sont dépassés. 4 Dispositif d'élimination selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens interdisant la visualisation des échos sur une vidéo sont constitués par un premier circuit logique ( 9) relié à un second circuit logique ( 12) recevant les échos radar normés par l'intermédiaire d'un circuit à retard ( 13). Dispositif d'élimination selon la revendication 4, caractérisé en ce que le circuit logique ( 9) est constitué d'un inverseur ( 10) relié au circuit ( 7) et d'une porte logique ET ( 11) reliée d'une part à l'inverseur ( 10) et d'autre part au circuit ( 8). 6 Dispositif d'élimination selon la revendication l dans un système radar ayant un circuit de mémoire de masse ( 14) placé entre la chaîne de réception ( 1) des signaux radar et le dispositif V.C M ( 3), caractérisé en ce que le circuit de mémoire ( 14) cons- titue, avec le circuit de comparaison ( 6) aux seuils 51 et 52, les moyens de détection des échos de première et nième traces. 7 Dispositif d'élimination selon l'une des revendications I à 6, caractérisé en ce qu'il comporte un circuit mémoire ( 17), recevant du circuit de normalisation ( 4) les échos radar dont il élabore la valeur moyenne des niveaux, cette valeur moyenne étant ensuite comparée à un seuil 53 dans un circuit comparateur ( 15). 8 Dispositif d'élimination selon les revendications 5 et 7, caractérisé en ce que les moyens interdisant la visualisation des échos radar sur une vidéo comprennent en plus un circuit logique ( 16), composé d'une porte ET, dont les deux entrées sont reliées respectivement au circuit logique ( 9) et au circuit comparateur ( 15) et dont la sortie aboutit au circuit logique ( 12).