Brevet FR2566918A1 — publié le 19860103

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. Dans ce radar, 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 à 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 = I 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 déca lages en fréquence Doppler associés à chaque couple (fi., Fsi).C'est la i i comparaison des N valeurs, associées chacune à un couple (fez, 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'ambiguîté en vitesse. Le système utilise des mots de 2m éléments binaires, m étant un entier naturel, appelés plots bruts élémentaires, fournis par un détecteur de contraste placé à la sortie d'un analyseur de spectre, et fournit, de cette information reçue,une information résumée. Une cible monocinétique est, en effet, détectée pour plusieurs raies jointives de l'analyseur de spectre. La mesure ne sera donc pas constituée d'une seule valeur de la fréquence mais d'un ensemble de n valeurs jointives. On montre (propriété de la transformée de Fourier à seize points après pondération de Tchebycheff avec soixante décibels de réjection) qu'une 2m cible monocinétique est détectée pour au plus 2m + 1) raies cycliquement jointives de l'analyseur de spectre, c'est-à-dire qu'elle fournit au plus 2m 2m (4 + 1) raies de niveau suffisant pour au plus 2m + 1) valeurs de (4 décalages en fréquence Doppler connues. De façon à diminuer le volume de calcul nécessaire à la détermination de vitesse de la cible, on désire réduire d'une façon ou d'une autre ces raies jointives en une seule valeur qui les résume.Ceci est le but du système, appelé resumeur 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 éIémentaire, constitué d'un élément binaire de présence de cible, dlun élément binaire 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, appelé estimé spectral, fournissant de même un signal numérique de (m+l) éléments binaires contenant une information sur l'encombrement spectral des cellules radar, et recevant d'un détecteur de contraste, et pour chacune de ces distances, deux signaux numériques appelés plots bruts élémentaires constitués d'un mot de 2m éléments binaires, ce détecteur de contraste recevant lui-même un signal fourni par un analyseur de spectre a 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 m qu'elle limite à (24 + 1) le nombre de raies cycliquement jointives pour lesquelles est détectée une cible monocinétique. Une solution consiste à adresser des mémoires mortes, contenant les plots résumés élémentaires, par les plots bruts élémentaires comme dans la méthode décrite dans la demande de brevet français nO 81 20644 (2 515 829) déposée le 4 novembre 1981 par la demanderesse et intitulée "Système permettant d'obtenir une information résumée du spectre de raies fourni par l'analyseur de spectre d'un radar Doppler". Dans le cadre de la présente invention, il est prévu de supprimer ces mémoires mortes et d'utiliser des moyens constitués par des circuits logiques comportant : - des premiers moyens pour obtenir un signal numérique donnant l'encombrement spectral de chaque cellule radar à partir du plot brut élémentaire à seuils fixes ; et - des seconds moyens pour obtenir le plot résumé élémentaire composé d'un élément binaire de présence de cible, d'un élément binaire indiquant si la cible est monocinétique et d'une information sur la vitesse de la cible. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront à l'aide de la description ci-après et des dessins joints où - la figure I 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) un 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 en d) le plot brut élémentaire ; et - la figure 3 représente une réalisation utilisant la solution selon 1 'invention. La figure 1 représente un schéma bloc comprenant un analyseur de spectre 1 et un détecteur de contraste 2 fournissant deux mots de seize éléments binaires PBEV, PBEF au résumeur de plot 3. L'analyseur de spectre 1 reçoit, du récepteur radar, un signal vidéo 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 numeriques sur l'amplitude des raies du spectre du signal analysé représenté en a de la figure 2. Un détecteur de contraste 2, à seize seuils SO à S15, reçoit ces seize informations numériques et fournit un mot de seize éléments binaires représenté en d) de la figure 2, calculé à partir de seize seuils fixes et correspondant à la présence ou à l'absence de raies supérieures aux seuils correspondants dans le spectre utile du signal analysé, ce mot étant appelé plot brut élémentaire à seuils fixes PEEF, et un mot de seize éléments binaires, calculé à partir de seize seuils déterminés grâce à la moyenne des raies de même ordre de un ou plusieurs spectres précédant ou suivant le spectre considéré, ce mot étant appelé plot brut élémentaire à seuils variables PBEV. Quand les seuils variables ne sont pas calculés, le plot brut élémentaire à seuils variables PBEV a tous ses éléments binaires au niveau logique I.Le résumeur de plot 3 est chargé de déterminer un mot de cinq éléments binaires, appelé encombrement spectral SP de chaque cellule radar, qui représente le nombre de dépassements des seuils fixes, et de concentrer l'information contenue dans le plot brut élémentaire à seuils fixes FEEF, ou dans le plot brut élémentaire à seuils variables PBEV, si ceux-ci sont calculés, de façon à la rendre plus facilement utilisable dans d'éventuels calculs. La sortie du résumeur de plot 3 donne donc un plot résume élémentaire PRE, sous la forme d'un mot de sept éléments binaires, composé - d'un premier élément binaire D, de présence de cible, qui est au niveau logique 1 si au moins un élément binaire du plot brut élémen- taire considéré PEEF, PBEV est au niveau logique 1, auquel cas il y a présence de cible;; - d'un second élément binaire V, indiquant si la cible est monociné tique, qui est au niveau logique I si le plot brut élémentaire consi déré PBEV, PBEF comporte un groupement unique d'au moins un et d'au plus cinq éléments binaires cycliquement jointifs au niveau logique 1, représenté en b) de la figure 2, les autres éléments binaires étant au niveau logique O (propriété de la transformée de Fourier après pondération de Tchebycheff avec soixante décibels de réjection), auquel cas la cible est monocinétique ; et - d'un mot de cinq éléments binaires, appelé estimé spectral ES repré senté en c) de la figure 2, donnant, s'il y a présence de cible mono cinétique, la position du milieu du groupement d'éléments binaires cycliquement jointifs dans le plot brut élémentaire PBEV, PBEF considéré. On doit noter que l'estimé spectral a cinq éléments binaires, car il y a trente-deux positions possibles du milieu dans un plot brut élémentaire de seize éléments binaires. Une commande COM permet de sélectionner, soit le plot brut alémentaire à seuils fixes PBEF, soit le plot brut élémen- taire à seuils variables PBEV, si ceux-ci sont calculés, pour la détermination du plot résumé élémentaire PRE. La figure 3 représente un schéma fonctionnel plus détaillé du résumeur de plot selon l'invention. Dans cette figure 3, un multiplexeur 21, avec inverseurs à l'entrée, sélectionne, en fonction de la valeur d'une commande COM, le complément du plot brut élémentaire PBEF à seuils fixes ou du plot brut élémentaire PBEV à seuils variables, si ceux-ci sont calculés. La sortie dudit multiplexeur 21 est connectée à l'entrée d'un compteur 23 et d'un transformateur série-parallèle 22. Le compteur 23 donne le nombre de niveaux logiques 1 du complément du plot brut élémentaire considéré sur un mot de quatre éléments binaires en parallèle.Le transformateur série-parallèle 22 délivre en sortie le complément du plot brut élémentaire considéré, sous la forme d'un mot de seize éléments binaires en parallèle PBE,et un signal d'inversion P au niveau logique O si les deux éléments binaires extrêmes dudit mot sont au niveau logique O et au niveau logique I dans les autres cas. Un premier codeur 25, placé à la sortie du transformateur sérieparallèle 22, donne la position G du premier niveau logique O à partir du début du mot de seize éléments binaires PBE si le signal d'inversion P est au niveau logique 1, ou la même position G dans le mot de seize éléments binaires PBE dont les octets extrêmes sont intervertis si le signal d'inversion P est au niveau logique 0.Un second codeur 26, placé à la sortie du transformateur série-parallele 22, donne la position F du premier niveau logique O à partir de la fin du mot de seize éléments binaires PBE si le signal d'inversion P est au niveau logique 1, ou la même position F dans le mot de seize éléments binaires PBE dont les octets extrêmes sont intervertis si le signal d'inversion P est au niveau logique 0, ainsi qu'une information au niveau logique I lorsqu'il y a présence d'au moins un niveau logique O dans le mot PBE. Cette information donne l'élément binaire D de présence de cible. Lesdites positions E et G, délivrées sous forme de mots de quatre éléments binaires en parallèle, sont envoyées sur un additionneur 29, à deux entrées de quatre éléments binaires, chargé de les sommer.La sortie de cet additionneur est envoyée sur un premier comparateur 30, à deux entrées de quatre éléments binaires, qui la compare à la sortie du premier compteur 23, et dont la sortie est au niveau logique I lorsqu'il y a égalité, c'est-à-dire lorsqu'il y a un bloc unique de niveaux logiques O cycliquement jointifs dans le plot brut élémentaire considéré. Un second comparateur 27, connecté à la sortie du compteur 23, a son autre entrée de quatre éléments binaires à la valeur 11, et détermine si le nombre de niveaux logiques i du complément du plot brut élémentaire considéré est supérieur ou égal à 11. Ainsi, la sortie dudit comparateur 27 sera au niveau logique I si le nombre de niveaux logiques O est inférieur à 6 dans le plot brut élémentaire considéré.Ladite sortie est reliée, avec la sortie D de présence de cible du second codeur 26 et la sortie du premier comparateur 30, à une porte ET 31 à trois entrées dont la sortie est donc au niveau logique 1 lorsque le complément du plot brut élémentaire considéré a un bloc unique de niveaux logiques 0 cycliquement jointifs dont le nombre est inférieur ou égal à 5, ceci donnant l'élément binaire V indiquant si la cible est monocinétique. Cet élément binaire est envoyé à une unité arithmétique et logique 28, qui a ses entrées reliées aux sorties des premier et second codeurs 25 et 26. Ladite unité arithmétique et logique 28 soustrait, à la sortie du premier codeur 25, la sortie du second codeur 26 et une constante égale à 1.L'inverse de la retenue C de l'unité arithmétique et logique 28 est envoyé à une porte OU exclusif 32 à deux entrées avec le signal d'inversion P. Cette porte OU exclusif 32 donne l'élément binaire de poids fort de l'information sur la vitesse de la cible ou estimé spectral ES. Les quatre éléments binaires de poids faible de l'estimé spectral ES sont donnés par la sortie de l'unité arithmétique et logique 28.Si le signal d'inversion P est au niveau logique O et si l'inverse de la retenue C est au niveau logique 1, c'est-à-dire quand le résultat de l'unité arithmétique et logique 28 est négatif, la sortie de la porte 32 est au niveau logique 1; par contre, si l'inverse de la retenue C est au niveau logique 0, c'està-dire quand le résultat de l'unité arithmétique et logique 28 est positif, la sortie de la porte 32 est au niveau logique 0. Si le signal d'inversion P est au niveau logique 1 et si l'inverse de la retenue C est au niveau logique 1, la sortie de la porte 32 est au niveau logique O ; par contre, si l'inverse de la retenue C est au niveau logique o, la sortie de la porte 32 est au niveau logique 1.Ainsi, on ajoute au résultat de l'unité arithmétique et logique 28 une constante égale à 16 Si le signal d'inversion P est au niveau logique i, c'est-àdire si le complément du plot brut élémentaire PHEF, PBEV considéré n'a pas ses deux octets extrêmes intervertis ; par contre, on ajoute une constante égale à 32 si le signal d'inversion P est au niveau logique 0, c' est-à-dire si le complément du plot brut élémentaire PEEF, PBEV considéré a ses deux octets extrêmes intervertis, et ce, modulo 32.Les sorties de la porte 32 et de l'unité arithmétique et logique 28 donnent, sous forme d'un mot de cinq éléments binaires, l'estimé spectral ES du plot résumé élémentaire PRE, sauf si la sortie de la porte ET 31 est au niveau logique 0, auquel cas la sortie de l'unité arithmétique et logique 28 est au niveau logique 0, l'estimé spectral ES n'ayant pas de signification physique. Un compteur 24, recevant le plot brut élémen- taire à seuils fixes PBEF donne l'encombrement spectral SP de chaque cellule radar sous la forme d'un mot de cinq éléments binaires représentant le nombre de niveaux logiques 1 dans ledit plot brut élémentaire à seuils fixes PBEF. Bien entendu, l'exemple de réalisation décrit n'est nullement limitatif de l'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, 2m est alors de (4 + 1) pour une pondération de Tchebychef f à soixante décibels de éjection. REVENDICATIONS 1. Dispositif résumeur de plot recevant, pour chaque distance, correspondant à un retard donné du signal reçu, deux signaux numériques appelés plots bruts élémentaires (PBEF ; PBEV), constitués d'un mot de 2m éléments binaires, m étant un entier naturel, et fournis par un détecteur de contraste comparant les raies, provenant d'un analyseur de spectre à 2m points, à soit des seuils fixes, soit des seuils calculés à partir des raies de mne ordre de un ou plusieurs spectres précédents et suivants, le nombre de raies cycliquement jointives pour lesquelles est détectée une cible monpcinétique restant limité 2m à (4 + 1) au maximum et ledit dispositif fournissant, pour chacune de ces distances, un signal numérique appelé plot résumé élémentaire (PRE) constitué d'un élément binaire de présence de cible (D), d'un élément binaire (V) indiquant si cette cible est monocinétique et d'un mot de (m+l) éléments binaires appelé estimé spectral (ES) contenant une information sur la vitesse de la cible, caractérisé en ce que ledit dispositif comporte - des premiers moyens (24) pour obtenir un signal numérique de (m+l) éléments binaires donnant le nombre de raies du spectre dépassant les seuils fixes à partir du plot brut élémentaire à seuils fixes (PBEF) et représentant l'encombrement spectral (SP) de chaque cellule radar ; et - des seconds moyens (21 à 23, 25 à 32) pour obtenir les éléments binaires indiquant la présence de cible (D), indiquant si la cible est monocinétique (V) et donnant l'information sur la vitesse de la cible, composant le plot résumé élémentaire (PRE), à partir de l'un des plots bruts élémentaires (PBEV, PBEF), lesdits moyens étant constitués par des circuits logiques. 2. Dispositif résumeur de plot selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits seconds moyens comportent - des troisièmes moyens (21, 22, 26) fournissant l'élément binaire de présence de cible (D) au niveau logique I lorsqu'au moins un des éléments binaires des plots bruts élémentaires (PBEF, PBEV) est au niveau logique 1; - des quatrièmes moyens (21 d 23, 25 à 27, 29 à 31) fournissant l'élément binaire (V), indiquant que la cible est monocinétique, au 2m niveau logique I lorsqu'au plus (4 + 1) éléments binaires cycliquement jointifs des plots bruts élémentaires (PBEF, PBEV) sont au niveau logique 1 ;; et - des cinquièmes moyens (28, 32) fournissant un mot de (m+1) éléments binaires donnant l'information sur la vitesse de la cible, appelé estimé spectral (ES), en indiquant la position du milieu du groupe de niveaux logiques 1 cycliquement jointifs du plot brut élémentaire considéré (PBEF, PBEV). 3. Dispositif résumeur de plot selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits troisièmes moyens sont constitués par un multiplexeur (21) sélectionnant, en fonction de la valeur d'une commande (COM), l'undes deux plots bruts élémentaires (PBEF,PBEV),dontla sortie est connectée à l'entrée d1un transformateur série-parallèle (22), donnant un signal d'inversion (P) sur un élément binaire et le plot brut élé- mentaire considéré (PBE) sur un mot de 2m éléments binaires, par un codeur (26), connecté aux deux sorties (P, PBE) du transformateur sérieparallèle (22), donnant, suivant la valeur du signal d'inversion (P), la position (F) du premier niveau logique 1, à partir de la fin du mot, du plot brut élémentaire (PBE), dont les deux blocs extrêmes de 2 élé- ments binaires ont été intervertis ou non, sur un mot de m éléments binaires, et une information de présence de niveaux logiques i, donnant l'élément binaire (D) de présence de cible. 4. Dispositif resumeur de plot selon l'une quelconque des revendications 1 à3, caractérisé en ce que lesdits quatrièmes moyens sont constitués par un autre codeur (25),connecté aux deux sorties (P, PBE) du transformateur série-parallèle (22), donnant, suivant la valeur du signal d'inversion (P), la position (G) du premier niveau logique 1, à partir du début du mot, du plot brut élémentaire (PBE), dont les deux blocs m-I extrêmes de 2m 1 éléments binaires ont été intervertis ou non, sur un mot due m éléments binaires, par un compteur (23), relié à la sortie du multiplexeur (21), donnant le nombre de niveaux logiques O sur un mot de m éléments binaires, par un premier comparateur (27) comparant la sortie 3m dudit compteur (23) à une constante 34 2m-1, par un additionneur (29), relié à la sortie desdits codeurs (25, 26) et donnant la somme des deux positions (G, F) sur un mot de m éléments binaires, connecté à un second comparateur (30), dont l'autre entrée est reliée à la sortie du compteur (23) et dont la sortie est reliée à l'une des trois entrées d'une porte ET (31), connectée de meme à la sortie de présence de cible (D) du codeur (26) des troisièmes moyens et à la sortie du premier comparateur (27), et délivrant l'élément binaire (V), indiquant que la cible est monocinétique, lorsqu1il existe un bloc unique de niveaux logiques i cycliquement jointifs dans le plot brut élémentaire considéré (PBEF, PBEV). 5. Dispositif résumeur de plot selon l'une quelconque des revendications 1 à4, caractérisé en ce que lesdits cinquièmes moyens sont constitués par une unité arithmétique et logique (28) > reliée à la sortie (V) de ladite porte ET (31) et aux sorties à m éléments binaires desdits codeurs (25, 26) et dont les sorties donnent le résultat obtenu en soustrayant la sortie du codeur (26) des troisièmes moyens plus une constante égale à 1 de la sortie du codeur (25) des quatrièmes moyens, sur un mot de m éléments binaires, et par une porte OU exclusif (32) à deux entrées recevant le signal d'inversion (P) et l'inverse de la retenue (C) de l'unité arithmétique et logique (28), et permettant d'obtenir en sortie l'élément binaire de poids fort de l'information sur la vitesse de la cible en ajoutant, au résultat de l'unité arithmétique et logique (28), la constante 2m, ou 2m+1, suivant la valeur du signal d'inversion (P) et ce, modulo 2m+1, ledit élément binaire et les sorties de l'unité arithmétique et logique (28) donnant l'estimé spectral (ES). 6. Dispositif résumeur de plot selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que lesdits premiers moyens sont constitués par un compteur (24) donnant en sortie un mot de (m+1) éléments binaires indiquant le nombre de niveaux logiques I du plot brut élémentaire (PBEF) à seuils fixes.