Brevet FR2515829A1 — publié le 19830506

La présente invention concerne un système permettant d'obtenir une information résumée du spectre de raies fourni par un analyseur de spectre d'un radar Doppler. Ce système utilise des mots de seize ou trente-deux éléments binaires (plus généralement 2m), appelés plots bruts élémentaires, fournis par un détecteur de contraste placé a la sortie d'un analyseur de spectre et fournit de cette information reçue une information résumée. Pour cela, il sera, par la suite, appelé "résumeur de plot". Un tel résumeur de plot permet de diminuer le volume de calcul nécessaire à l'obtention de la vitesse de la cible. Il est particulièrement utile dans le cadre d'un radar à diversité de fréquences. La vitesse de la cible est obtenue à partir du décalage en fréquence dû au déplacement de cette cible. Dans le cadre d'un radar a diversité de fréquences d'émission, à chaque fréquence émise correspond un décalage en fréquence Doppler différent. Si Fe. est la fréquence d'émission d'indice i (avec i = 1 à N) et si on associe à chaque fréquence d'émission une fréquence de récurrence, ou fréquence de sondage Fs., différente, il s' agira donc d'obtenir une mesure des décalages en fréquence Doppler associés a chaque couple (Fei, Fsi).Cependant, certaines des mesures d'un tel décalage à partir d'un analyseur de spectre, utilisant des fréquences de sondage Fsi différentes, seront elles-memes différentes 9 cause des différences au niveau des repliements de spectre. C'est la comparaison des N valeurs, associées, chacune à un couple (Fei, Fsi), qui permet de décider quelle est la vraie valeur du décalage en fréquence associé à ce couple et qui permet donc de lever l'ambiguité en vitesse. En fait, une cible monocinétique est détectée pour plusieurs raies jointives de l'analyseur de spectre. La mesure ne sera donc pas constituée d'une seule valeur gi de la fréquence ( K. Fs. près) mais i i d'un ensemble de n valeurs jointives {gik k = 1 à n}. On montre (pro- priété de la transformée de Fourier à seize points après pondération de Tchebycheff avec soixante décibels de réjection) qu'une cible monocinée tique est détectée pour au plus cinq raies cycliquement jointives de l'analyseur de spectre, ctest-d-dire fournit au plus cinq raies de niveau suffisant pour au plus cinq valeurs gik de décalage en fréquence Doppler (n a 5) connues K. Fs. près. Plus généralement, pour 2m i 1 2m ments binaires, on aura n = ## + 1.De façon d diminuer le volume de calcul nécessaire à la détermination de la vitesse de la cible, on désire réduire d'une façon ou d'une autre ces (une a cinq) raies jointives en une seule valeur gi qui les résume. Ceci est le but du résumeur de plot qui, de-plus, doit différencier les cibles monocinétiques de celles qui ne le sont pas, de façon à éviter de donner des valeurs résumées qui n'aient pas de signification physique directe. Ainsi, l'invention a pour objet de définir un résumeur de plot fournissant pour chaque distance correspondant à un retard donné du signal reçu, un signal numérique appelé plot résumé élémentaire, noté PRE, constitué d'un élément binaire D de détection de cible, d'un élément binaire V indiquant si cette cible est monocinétique et d'un mot de (m+1) éléments binaires contenant, éventuellement, une information sur la vitesse de cette cible ; et recevant d'un détecteur de contraste, et pour chacune de ces distances, un signal numérique appelé plot brut élémentaire, note PBE, constitué d'un mot de 2m éléments binaires, ce détecteur de contraste recevant lui-même un signal fourni par un analyseur de spectre à 2m points constitué d'un pondérateur, d'un transformateur de Fourier à 2m points et d'un extracteur de module, la pondération effectuée par le pondérateur etant telle qu'elle limite à 2m + 1 le nombre de raies cycliquement jointives pour lesquelles est 4 détectée une cible monocinétique. Une solution consiste à adresser une mémoire morte avec les éléments binaires fournis par le détecteur de contraste détectant les raies de l'analyseur de spectre ayant une amplitude suffisante, chaque emplacement mémoire contenant le plot résumé élémentaire PRE. Cette solution conduit à un matériel relativement important puisqu'elle nécessite une mémoire morte de soixante-quatre K mots de sept éléments binaires pour un analyseur de spectre à seize raies. Ainsi, dans le cadre de la présente invention, cet objet est réalisé en ce que les 2m éléments binaires du plot brut élémentaire sont répartis sur quatre mémoires mortes, une première mémoire morte étant adressée par le premier groupe constitué des éléments binaires 0 à 21 -1 du plot brut élémentaire, une deuxième mémoire étant adressée par le deuxième groupe constitué des éléments binaires 2m 2 à 2m 1 + 2m 2~1 du plot brut élémentaire, une troisième mémoire étant adressée par le troisième groupe, complémentaire du premier groupe, constitué des éléments binaires 2m 1 à 2m1 du plot brut élémentaire, et une quatrième mémoire étant adressée par le quatrième groupe, complémentaire du second groupe, constitué des éléments binaires 2m 1 + 2m 2 à 2S-1 et O à 22-1 du plot brut élémentaire, et en ce que ce plot résumé élémentaire est reconstitué à partir du contenu des quatre mémoires par un circuit logique. Dans le cas particulier de l'utilisation d'un analyseur de spectre à seize raies, l'utilisation de ce circuit logique permet donc de remplacer une mémoire morte de soixante-quatre K mots de sept éléments binaires par quatre mémoires mortes de deux cent cinquante-six mots de sept éléments binaires. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques apparaitront à l'aide de la description ci-aprds et des dessins joints où - la figure 1 représente un schéma bloc constitué de l'analyseur de spectre du détecteur de contraste et du résumeur de plot selon l'invention; - la figure 2 représente en a) le signal fourni par un analyseur de spectre à seize raies, en b) le signal fourni par le détecteur de contraste, en c) une valeur possible de l'estimé spectral et zend) le plot brut élémentaire (PBE) que l'on décompose en quatre octets 0o, 04 > 8 et 012 dont les groupements sont représentés en e);; - la figure 3 représente de façon cyclique le plot brut élémentaire PBE et la répartition des éléments binaires sur les mémoires ; et - la figure 4 représente une réalisation utilisant la solution selon l'invention. La figure 1 représente un schéma bloc comprenant un analyseur de spectre 1 et un détecteur de contraste 2 fournissant seize éléments binaires au résumeur de plot 3. L'analyseur de spectre 1 reçoit, du récepteur radar, un signal vidéo numérisé sur son entrée E. Il est constitué d'un pondérateur 11, d'un transformateur de Fourier 12 à seize points et d'un extracteur de module 13. Cet analyseur de spectre fournit seize informations numériques sur l'amplitude des raies du spectre du signal analys. Un exemple de spectre fourni est représenté en a) sur la figure 2. Un détecteur de contraste à seize seuils Sg, SO, '''S15 i reçoit ces p seize informations numériques et fournit seize informations binaires correspondant à la présence ou à l'absence de raies dans le spectre utile du signal analysé. Le signal fourni par le détecteur de contraste, en réponse au signal représenté en a) de la figure 2, est représenté en b) de cette figure. Ce mot de seize éléments binaires fourni par le détecteur de contraste est appelé plot brut élémentaire (PBE) ; il est représenté en d) de la figure 2. Le résumeur de plot 3 est chargé de concentrer l'information contenue dans le plot brut élémentaire de façon à la rendre plus facilement utilisable. A partir du plot brut élémentaire, le résumeur de plot prend une des trois décisions suivantes - il n'y a pas de cible; - il y a une cible sans estimé spectral; - il y a une cible avec estimé spectral. Dans ce dernier cas, le résumeur de plot fournit également la valeur de cet estimé spectral qui est l'estimation de la fréquence Doppler réduite de la cible détectée. On verra que la valeur de cet estimé spectral peut être contenue dans cinq éléments binaires pour un analyseur de spectre à seize raies. La sortie du résumeur de plot sera donc un mot de sept élé- ments binaires appelé plot résumé élémentaire (noté PRE) et constitué de la maniere suivante - un élément binaire D indique s"il y a une cible; - un élément binaire V indique si. cette cible est monocinétique; - les cinq éléments binaires restants contiennent la valeur éventuelle de l'estimé spectral. La présence d'une cible se traduit au niveau du plot brut élémentaire (PBE) par l'apparition d'un ou plusieurs I logiques. Le septième élément binaire du plot résumé élémentaire, l'élément D, devra donc être à l'état 1 si au moins un des éléments binaires du plot brut élémentaire (PBE) est à l'état i. Pour ce qui est du sixieme élément binaire du plot résumé élémentaire (PRE), l'élément V, on montre (propriété de la transformée de Fourier après pondération de Tchebycheff avec soixante décibels de réjection) qu'une cible monocinétique est détectée pour au plus cinq raies cycliquement jointives de l'analyseur de spectre. On décidera donc qu'il y a une cible monocinétique si le plot brut élémentaire (PBE) comporte un groupement de n éléments binaires cycliquement jointifs valant 1, avec n - I à 5, à partir du kiième élément binaire, les 16-n autres éléments binaires étant tous nuls. Cette condition étant réalisée, l'élément V devra alors être à l'état 1. Il s'agit maintenant d'associer une'valeur à cet estimé spectral. On peut par exemple prendre comme valeur le barycentre des n éléments binaires cycliquement jointifs valant 1. Les valeurs paires de n introduisent alors seize valeurs nouvelles correspondant au milieu des intervalles entre les seize points fournis par l'analyseur de spectre. Ces points sont représentés en c) de la figure 2, ainsi que la valeur k c de l'estimé spectral de l'exemple choisi. Cet estimé spectral peut donc prendre trente-deux valeurs possibles et nécessite donc cinq éléments binaires. Pour résumer ceci - si le plot brut élémentaire vaut zéro, on décide qu'il n > y a pas de cible (D = O, V 3 0); - si le plot brut élémentaire est différent de zéro, on décide qu'il y a cible (D t 1); - si, de plus, les éléments binaires non nuls satisfont au critère de groupement, on décide que la cible est monocinétique (D = 1, V = I); - si les éléments binaires non nuls ne satisfont pas au critère de groupement, on décide qu'il y a cible non monocinétique (D = 1, V = 0). Une solution pour obtenir ce plot résumé élémentaire (PRE) consisterait à adresser une mémoire morte avec le plot brut élémen- taire (PBE), chaque emplacement mémoire contenant le plot résumé élémentaire (PRE) correspondant à cette adresse et tel qu'il a été défini précédemment. Cependant, cette solution conduit à un matériel relativement important puisqu'elle nécessite une mémoire morte de soixante quatre K mots de sept éléments binaires. La solution selon l'invention consiste à utiliser quatre mémoires mortes de deux cent cinquantesix mots de sept éléments binaires et d'utiliser un algorithme permettant de reformer le plot résumé élémentaire (PRE) à partir du contenu de ces mémoires. La figure 4 représente le schéma logique simplifié traduisant cet algorithme. Les différents éléments binaires du plot brut élémentaire (PBE) sont répartis sur les quatre mémoires mortes Mg, M8, M4 et M12, chacune de ces mémoires étant adressée par huit éléments binaires parmi les seize du plot brut élémentaire. Les groupes d'éléments binaires servant à l'adressage de ces mémoires sont les octets 0o, 08, 04 et 0 représentés en e) de la figure 2. La mémoire Mo est adressée par l'octet 0o constitué des-éléments binaires 0 à 7 du plot brut élémen- taire (PBE).La mémoire M4 est adressée par l'octet 04 constitué des éléments binaires 4 à 11 du plot brut élémentaire (PBE). La mémoire M8 est adressée par l'octet 08, complémentaire de l'octet 0o, constitué des éléments binaires 8 à 15 du plot brut élémentaire, et la mémoire M12 est adressée par l'octet 012, complémentaire de l'octet 04, constitué des éléments binaires 12 à 15 et O à 3 du plot brut élémentaire. La figure 3 donne une représentation circulaire des éléments binaires du plot brut élémentaire et permet de voir quels sont les éléments binaires du plot brut élémentaire qui servent à l'adressage des différentes mémoires (Mo, M4, M8, M12).Cette représentation sera utile pour comprendre la façon dont l'algorithme utilisé collecte le contenu des mémoires, en particulier la valeur de l'estimé spectral. Chaque mémoire morte de deux cent cinquante six mots contient les plots résumés élémentaires correspondant au plot brut élémentaire (PBEo, PBE4, PBE8 ou PBE12) associé à cette mémoire. Ce plot brut élémentaire associé à la mémoire est constitué par l'octet (0O, 04' 08 ou 012) associé à cette mémoire, complété par des zéros.Ces plots résumés élémentaires (PRE0, PRE4, PRE8 ou PRE12) associés à une mémoire sont des mots de sept éléments binaires appelés pseudorésumés et sont constitués d'un élément binaire (Dg, D4, D8 ou D12) d'existence de cible dans le plot brut élémentaire associé considéré, d'un élément binaire (VO, V4, V8 ou V12) indiquant si la cible est monocinétique dans ce même plot brut élémentaire associé, et de cinq éléments binaires donnant l'estimé spectral calculé de la façon expliquée précédemment à partir de ce meme plot brut élémentaire associé.L'ensemble composé de l'estimé spectral associé à une mémoire plus l'élément binaire (VO, V4, V8 ou V12) indiquant s-i la cible est monocinétique est noté R ; on aura donc quatre ensembles (Rg, R4, R8, Rl2) associés aux mémoires. Le plot résumé élémentaire (PRE) est alors reconstitue, à partir des pseudorésumés, de la maniere suivante - on décide qu'il y a cible si au moins un des pseudorésumés indique qu'il y a une cible : D = 1 si (Dg = 1) ou (D4 = 1-) ou (D8 = 1) ou (D12 " 1); - on décide que la cible est monocinétique si au moins un des pseudo résumés (PRE0, PRE4, PRE8 ou PRE12) indique que la cible est mono cinétique et que le pseudorésumé correspondant à l'octet complemen taire indique qu'il n'y a pas de cible :V = 1 si (VO = 1 et D8 = O) ou (V4 = 1 et D12 = O) ou (V8 = 1 et Do = O) ou (V12 = 1 et D4 = 0). Dans ces conditions, l'estimé spectral est donné par le ou les pseudorésumés ayant indiqué la présence d'une cible monocinétique. Le schéma logique traduisant cet algorithme est représenté à la figure 4. I1 comporte quatre portes ET classiques à deux entrées (P'0, P'8, P'4, P'12), quatre portes ET multiples (PO, P8, P4, P12) comportant une entrée de commande et une entrée multiple à six éléments binaires, une porte OU multiple P2 et une porte OU classique P1.La porte ET P'O reçoit l'élément binaire VO sur son entrée non complémentée et l'élément binaire D8 sur son entrée complémentée ; sa sortie commande la porte ET multiple PO. Cette porte multiple PO recevant les six premiers éléments binaires Rg ne transmettra ces éléments binaires Rg que si la sortie de la porte P'O est à l'état 1, c'est-à-dire si le contenu PRE0 fourni par la mémoire Mo correspond à une cible monocinétique (VO = 1) et si le contenu PRE8 de la mémoire M8 ne correspond à aucune cible (Do = O). Le fonctionnement des portes ET multiples P8, P4 et P12 est identique.Ces portes multiples ne transmettront leurs six premiers éléments binaires R8, R4 ou R12 que Si le pseudorésumé fourni par leur mémoire associée correspond à une cible unique et si le pseudorésumé de la mémoire complémentaire ne correspond à aucune cible. La porte OU P1, recevant les septièmes éléments binaires (D0, D8, D4 et D12) associés à chacune des mémoires, transmettra un 1 logique à sa sortie si le pseudorésumé fourni par une des mémoires correspond à une cible, c'est -dire si l'un des septièmes éléments binaires est à l'état 1. Cette sortie constitue le septième élément binaire du plot résumé élémen- taire (PRE).La porte OU multiple P2 reçoit les sorties des quatre portes ET multiples PO, P8, P4 et P et fournit à sa sortie les six premiers éléments binaires du plot résumé élémentaire PRE. Ces éléments binaires sont tous nuls s'il n'y a pas de cible ou s'il y en a plusieurs, puisque, dans ce dernier cas,une mémoire recevra des éléments binaires correspondant à plusieurs cibles, et donc ne transmettra que des O logiques ou recevra des éléments binaires correspondant à une seule cible. Cependant, ces éléments binaires non nuls transmis ne pourront franchir sa porte multiple associée puisqu'elle sera bloquée par le septième élément binaire fourni par sa mémoire complémentaire. En relation avec la figure 2, on peut voir que dans le cas où la cible est monocinétique et où le plot brut élémentaire contient uniquement un groupement de un à cinq éléments binaires cycliquement jointifs, seules la ou les mémoires, dont l'octet d'adressage contient ce groupement au complet, pourront transmettre la valeur de l'estimé spectral qu'elles contiennent. Bien entendu, l'exemple de realisation décrit n'est nullement limitatif de 1 invention; en particulier l'invention aurait pu être décrite à partir d'un analyseur de spectre à trente-deux raies ou plus généralement à 2m raies. L'information de vitesse de la cible doit alors être donnée par un mot de m+1 éléments binaires et le nombre maximal de raies, pour lesquelles est détectée une cible monocinétique, est alors de + I pour une pondération de Tchebycheff à soixante décibels de .7 réjection. Quatre mémoires de 2 mots de m+3 éléments binaires rempla- ceront alors une mémoire de 2m I mots de m+3 eléments binaires. REVENDICATIONS 1. Résumer de plot fournissant pour chaque distance, correspondant à un retard donné du signal reçu, un signal numérique appelé plot résumé élémentaire > noté PRE, constitué d'un élément binaire D de détection de cible, d'un élément binaire V indiquant si cette cible est monocinétique et d'un mot de m+l éléments binaires contenant, éventuellement, une information sur la vitesse de cette cible et recevant d'un détecteur de contraste, et pour chacune de ces distances, un signal numérique appelé plot brut élémentaire, noté PBE, constitué d'un mot de 2m éléments binaires, ce détecteur de contraste recevant -lui-m8me un signal fourni par un analyseur de spectre à 2m points constitué d'un pondérateur, d'un transformateur de Fourier à 2m points et d'un extracteur de module, la pondération effectuée par le pondérateur étant telle qu'elle limite à 2m + I au maximum le nombre de raies cycliquement jointives 4 pour lesquelles est détectée une cible monocinétique, caractérisé en ce que les 2m éléments binaires du plot brut élémentaire PBE sont répartis sur quatre mémoires mortes (M0, M8, M4, M12), une première mémoire (Mo) étant adressée par le premier groupe (0o) constitué des éléments binaires 0 à 2m-1-1 du plot brut élémentaire (PBE), une deuxieme mémoire (M4) étant adressée par le deuxieme groupe (04) constitué des éléments binaires 2m-2 à 2m-1 + 2m- 2-1 du plot brut élémentaire (PBE), une troisieme mémoire (M8) étant adressée par le troisième groupe (O@), complémentaire du premier m-1 m groupe (0o), constitué des éléments binaires 2m à 2 -i du plot brut élémentaire (PBE), et une quatrième mémoire (M12) étant adressée par le quatrieme groupe (012), complémentaire du second groupe (04), constitué m-1 m-2 m m-2 des éléments binaires 2 + 2 à 2 - 1 et 0 à 2 -1 du plot brut élé- mentaire (PBE), et en ce que le plot résumé élémentaire (PRE) est recons titué à partir du contenu des quatre mémoires (M0, M8, M4, M12) par un circuit logique. 2. Résumeur de plot selon la revendication 1, caractérisé en ce que ce circuit logique comporte quatre portes ET multiples (PO, P8, P4, P12), chacune associee a une des mémoires (M0, M8, M4, M12) et commandée parure porte ET (P'0, P'8, 4 P'12) associée à cette même mémoire, cette porte ET recevant sur une entrée complémentée de la mémoire complémentaire de sa mémoire associée, l'élément binaire de détection (D0, D8, D4, D12) associé à cette mémoire complémentaire, et recevant sur son entrée non complémentée, de sa mémoire associée, l'élément binaire d'existence de cible monocinétique (VO, V8, V4, V12) associé à cette mémoire, ces portes ET multiples recevant de leur mémoire associée une partie (Rg, R8, R4, R12) du contenu de ces mémoires, exception faite de l'élément binaire de détection (Dg, D8, D4, D12) que reçoit une porte OU (P1), et fournissant leurs éléments binaires de sortie à une porte OU multiple (P2) qui fournit à sa sortie une partie (R) du plot résumé élémentaire (PRE), exception faite de l'élément binaire de détection (D) qui est fourni par la porte OU (P1). 3. Résumeur de plot selon l'une des revendications I ou 2, caractérisé en ce que le contenu des mémoires appelé pseudorésumé est un plot résumé élémentaire associé à la mémoire, qui a été déterminé à partir du groupe associé à cette mémoire, et servant d'adresse (0o, 4 8 012), complété par des zéros pour former un plot brut élémentaire associé.