Brevet FR2582409A1 — publié le 19861128

La présente invention concerne un dispositif d'écoute et de brouillage simultanés. Les avions de combat modernes sont souvent équipés de dispositifs de brouillage permettant d'émettre des ondes avec une puissance suffisamment élevée pour rendre aveugles les radars susceptibles de détecter leur présence. Pour aboutir à ce résultat le dispositif de brouillage comporte un émetteur et un récepteur. Le récepteur a pour but d'écouter les radars, d'analyser les spectres en fréquence des ondes émises par ces radars et de piloter l'émetteur du dispositif de brouillage de façon que l'onde émise corresponde aux caractéristiques du radar que l'on désire brouiller. 19 Ces dispositifs de brouillage étant de taille réduite pour pouvoir être incorporés aux avions, l'antenne d'émission et l'antenne de réception, sont situées très proches l'une de l'autre et peuvent être parfois une même et unique antenne. Cette proximité ainsi que des éléments externes de l'avion qui supportent le dispositif de brouillage provoquent des réflexions parasites engendrant un couplage entre l'antenne d'émission et l'antenne de réception. Ces dispositifs de brouillage ayant le maximum d'efficacité que si leur émission est continue, il est indispensable de disposer d'un découplage entre l'émission et la réception pour pouvoir simultanément analyser les ondes des radars et émettre les signaux de brouillage correspondants. Pour remédier à cet inconvénient du couplage entre l'antenne d'eémission et l'antenne de réception, l'art antérieur utilise des filtres numériques du type MTI montés entre l'antenne de réception et le dispositif d'analyse du signal reçu par cette antenne de réception. Le bruit généré par le dispositif de brouillage étant périodique selon un code déterminé, les filtres numériques' situés dans la voie de réception sont efficaces, à condition que le retard de l'une des voies de ces filtres numériques corresponde exactement à la période de répétition du bruit émis par le dispositif de brouillage. Cette condition de répétitivité du bruit émis par le dispositif de brouillage est très stricte. Dans le cas o le couplage entre l'antenne d'émission et l'antenne de réception déforme le signal de telle façon que la répétitivité soit diminuée, l'efficacité des filtres numériques est très fortement atténuée. De plus, outre l'inconvénient de répétitivité stricte, ces filtres numériques sont d'une mise au point délicate. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients par l'utilisation de la corrélation entre le signal de couplage reçu par l'antenne de réception et le signal émis par l'antenne d'émission. Selon une caractéristique principale de l'invention, le dispositif d'écoute et de 2 2582409 brouillage simultanés comporte un ensemble émetteur, une antenne de réception recevant un signal utile Ru(t) et un signal parasite R(t) de couplage entre les antennes d'émission et de réception, un circuit de démodulation recevant le signal R(t) + Ru(t) et un signal E(t-t) correspondant au signal émis par l'ensemble émetteur, retardé d'un temps t prédéterminé par un circuit de retard, ce circuit de démodulation délivrant à un premier filtre rejecteur de largeur de bande /f prédéterminée centrée sur la fréquence Fo de l'ensemble émetteur, le signal E(t-Z) (R(t) + Rub(t"), oè R*(t) et Rult) désignent les quantités conjuguées respectives des fonctions R(t) et Ru D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description qui suit de deux variantes de réalisation montrées à l'aide des figures qui représentent: - la figure l,l'enveloppe des spectres de fréquence du signal parasite de couplage et du signal utile après démodulation mais avant filtrage; -la figure 2, l'enveloppe des spectres de fréquence du signal parasite de couplage et du signal utile après démodulation et après filtrage; - la figure 3, un bloc diagramme du dispositif selon l'invention; - la figure 4, une variante du dispositif selon l'invention de la figure 3. Dans la suite de la description on note E(t) le signal émis par le dispositif de brouillage, R(t) le signal de couplage entre l'antenne d'émission et l'antenne de r réceptionu Ru(t) le signal utile issu du radar que l'on cherche à analyser. Des mesures expérimentales sur les dispositifs de brouillage et en particulier sur leurs antennes, ont montré que le décalage en temps du signal R(t> de couplage entre l'antenne d'émission et l'antenne de réception par rapport au signal E(t) émis est faible, et de toute façon reste inférieur au -temps de cohérence des ondes émises par le dispositif de brouillage considéré. Ces constatations montrent qu'il est possible d'obtenir une rejection du signal de couplage par corrélation avec le signal émis. Le procédé de traitement du signal par cette méthode de corrélation est alors le suivant: - dans une première étape on prélève une fraction du signal émis E(t) que l'on retarde d'un temps T, correspondant au retard moyen de la fonction de transfert du couplage entre l'antenne d'émission et l'antenne de réception. On calcule ensuite par démodulation le signal RE(t) défini par: RE(t) = E(t -t) R(t) + Ru*(t) L -1 o le signe indique qu'il s'agit de la quantité complexe conjuguée. La figure 1 montre le spectre de fréquence après cette démodulation pour le 3 2582409 signal utile et le signal parasite de couplage. Sur cette figure Fo représente la fréquence centrale d'émission du dispositif de brouillage, F représente la largeur de la bande passante de ce même dispositif de brouillage, Fu représente la fréquence centrale de l'onde émise par un radar que l'on cherche à analyser. La courbe en pointillé sur la figure I représente schématiquement l'enveloppe du spectre en fréquence du signal de couplage entre l'antenne d'émission et l'antenne de réception du dispositif de brouillage après l'opération de démodulation; de même la courbe en trait plein représente l'enveloppe schématique du spectre en fréquence du signaI utile provenant du radar que l'on cherche à analyser. La largeur, égale à 2. A F, du bruit résiduel due au couplage entre l'antenne d'émission et l'antenne de réception est due à l'opération de démodulation qui, provenant de deux signaux de bande passande AF donne un signal de bruit de largeur de bande passante 2. A F. De même, le spectre de fréquence du signal utile se trouve élargi sur une bande passante A F centrée autour de la fréquence Fu d'émission du radar. Dans une seconde étape le signal RE(t) traverse un filtre rejecteur de fréquence centré sur la fréquence Fo d'émission du dispositif de brouillage et de largeur LZf correspondant au minimum à la largeur du pic principal du spectre de fréquence du signal de couplage entre l'antenne d'émission et l'antenne de réception. On obtient alors à la sortie de ce filtre de rejection un signal comportant encore l'information du signal utile issu du radar que l'on cherche à analyser, et un bruit résiduel dû au couplage entre l'antenne d'émission et l'antenne de réception. Ce bruit résiduel est suffisamment faible pour que le signal utile soit exploitable. Pour exploiter ce signal on dispose de deux solutions: - soit l'on procède à une seconde démodulation permettant de restituer le signal utile Ru(t) entâché d'une erreur due au taux résiduel de signal parasite de couplage R(t), - soit on procède directement à une compression en fréquence du signal présentant l'avantage de disposer directement du spectre de fréquence du signal utile Ru(t) si E(t) est modulé en fréquence selon une loi permettant la compression en fréquence et donc de pouvoir directement utiliser les informations du spectre de fréquence. La figure 3 représente le schéma du dispositif selon l'invention suivant une première variante permettant de retrouver le signal utile par une seconde démodulation. Le dispositif comporte un ensemble émetteur 6 connecté à une antenne émission 1 par l'intermédiaire d'un moyen de couplage 3 connecté à un circuit de retard 4. La sortie de ce circuit de retard 4 est connectée à un premier démodulateur 5 recevant 4 2582409 les signaux issus de l'antenne de réception 2, et à un second démodulateur 10 par l'intermédiaire d'un filtre rejecteur de fréquence 11. La sortie du premier démodulateur 5 est également connectée à ce second circuit de démodulation 10 par l'intermédiaire d'un filtre rejecteur de fréquences 9. Le signal utile est disponible à la sortie S du second circuit de démodulation 10. Le circuit de couplage 3 permet ainsi de prélever une fraction du signal d'émission E(t) qui est ensuite transmise au circuit de retard 4 délivrant le signal E(t - Z), ce temps t correspondant au retard du signal de couplage 20 entre l'antenne' d'émission I et l'antenne de réception 2. Ce signal E(t- fréquence 11 permet une atténuation du bruit résiduel du signal de couplage parasite. En effet, pour que la démodulation par le second démodulation 10, soit la plus parfaite possible, il est nécessaire de faire subir au signal issu du circuit de retard 4, le même filtrage rejecteur que celui opéré sur le signal issu du premier circuit de démodulation 5. A la sortie du second circuit de démodulation 10, identique au premier circuit de démodulation 5, on dispose donc du signal Ru(t) entâché du bruit résiduel du signal de couplage et correspondant à la partie non filtrée par le filtre rejecteur de fréquence 9. Dans certains cas, il peut s'avérer utile de disposer directement sur la sortie S, de l'analyse spectrale du signal utile provenant du radar que l'on cherche à analyser. Une variante du dispositif précédent de l'invention correspondant à ce cas est montrée sur la figure 4. Outre les éléments précédents, à savoir, l'ensemble émetteur 6, le moyen de couplage 3, le circuit de retard 4, le premier circuit démodulateur 5, le filtre rejecteur 9, le dispositif selon l'invention comporte un ensemble 12 de lignes à retard variable avec la fréquence du signal qui leur sont appliquées. A l'entrée de 8 2409 ces lignes à retard variable à la fréquence 12 est donc appliqué le signal RE(t). Ce signal RE(t) possède un spectre de fréquence correspondant à celui représenté sur la figure 2. Les lignes à retard variable avec la fréquence permettent alors une recompression du signal équivalente à une restitution du spectre de fréquence du signal utile. Le spectre de fréquence ainsi obtenu est légèrement plus large que le spectre de fréquence réel du signal utile du fait du signal de couplage parasite résiduel restant à la sortie de ces lignes à retard variable avec la fréquence. Dans le cas d'une modulation en fréquence selon une loi périodique en dents de scie, une seule ligne à retard variable avec la fréquence est nécessaire; dans le cas o la modulation de fréquence est faite selon une loi périodique en toit, deux lignes à retard variable avec la fréquence de pentes opposées sont nécessaires. Dans le cas d'un signal émis comportant un code de phase, les circuits de démodulation 5 et 10 peuvent également être remplacés par des circuits décodeurs recevant également le code de phase avec un retard afin de tenir compte de la fonction de transfert exprimant le couplage entre les antennes d'émission et de réception. On a ainsi décrit un dispositif d'écoute et de brouillage simultanés. 6 2582409 REVENDICATIONS 1. Dispositif d'écoute et de brouillage simultanés comportant un ensemble émetteur (6), une antenne de réception (2) recevant un signal utile Ru(t) et un signal parasite R(t) issu du couplage (20) entre les antennes d'émission (1) et de réception (2), caractérisé en ce qu'il comporte un circuit (5) de démodulation recevant le signal R(t) + Ru(t) et un signal E(t-) correspondant à une fonction du signal émis par l'ensemble émetteur (6) retardé d'un temps - prédéterminé par un circuit de retard (4), ce circuit (5) de démodulation délivrant à un filtre rejecteur (9) de largeur de bande passante Si f prédéterminée centré sur la fréquence Fo de l'ensemble émetteur (6), le signal E(t-'T)(R"(t) + Ru(t)), o R(t) et Ru+(t) désignent les quantités conjuguées respectives des fonctions R(t) et Ru(t). 2. Dispositif d'écoute et de brouillage simultanés selon la revendication 1, carac- térisé en ce qu'il comporte au moins une ligne à retard variable avec la fréquence (12) connectée à la sortie du filtre rejecteur (9). 3. Dispositif d'écoute et de brouillage simultanés selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un démodulateur (10) connecté à la sortie du filtre rejecteur de fréquence (9) et du circuit de retard (4). 4. Dispositif d'écoute et de brouillage simultanés selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte entre le démodulateur (10) et la sortie du circuit de retard (4), un second filtre rejecteur de bande (11) identique au premier filtre rejecteur de bande (9). 5. Dispositif d'écoute et de brouillage simultanés selon la revendication 1, caractérisé en ce que le retard T correspond au retard moyen du signal parasite reçu par l'antenne de réception (2) R(t) par rapport au signal émis E(t). 6. Dispositif d'écoute et de brouillage simultanés selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit de retard (4) est connecté à l'ensemble émetteur (6) par un moyen de couplage (3). 7. Dispositif d'écoute et de brouillage simultanés selon les revendications 1 et 3, caractérisé en ce que, en présence d'un signal émis modulé par un code de phase, les démodulateurs (5) (10) sont remplacés par des circuits décodeurs recevant le code de phase retardé.