Brevet FR2700867A1 — publié le 19940729

La présente invention concerne un appareil de traitement de données, et plus particuLièrement, mais non exclusivement, un appareil radar employant cet appareil de traitement de données. Les systèmes de traitement de données présentement connus qui sont en mesure de fonctionner en temps réel demandent que des hypothèses soient faites en ce qui concerne la nature des données à traiter et ceci peut conduire à perte d'informations utiles. Les données peuvent être obtenues par exemple à partir de radars, de sonars, de dispositifs médicaux ou de dispositifs géologiques. Dans un appareil radar par exemple, les hypothèses faites peuvent comprendre des estimations de L'amplitude et de la distribution des signaux, du bruit et des échos fixes. L'invention vise à fournir un appareil de traitement de données perfectionné qui peut, en particulier, être appliqué à un fonctionnement en temps réel. Selon l'invention, il est proposé un appareil de traitement de données comprenant un moyen conçu pour obtenir un paramètre servant à traiter des données reçues à partir des données reçues eLles-mêmes. Ainsi, l'appareil selon l'invention permet d'effectuer une pré-analyse des données reçues afin de déterminer une valeur optimale pour le paramètre. Cette valeur optimale repose sur les données réelles qui doivent être traitées à L'aide du paramètre et il n'est pas besoin de faire d'hypothèses prédéterminées quant à la nature des données et du paramètre, le paramètre obtenu étant gouverné par les données reçues elles-mêmes. Cet appareil se révèle particulièrement utile dans les applications en temps réel, mais, naturellement, il pourrait être utilisé dans un appareil permettant de traiter des données préalablement emmagasinées. L'invention résulte de la considération de moyens permettant d'améliorer le traitement des signaux radar, mais elle possède des applications dans de nombreux autres domaines. De préférence, les données reçues sont appliquées en parallèle au moyen conçu pour obtenir le paramètre et à un moyen servant à traiter les données reçues par application du paramètre. Commodément, les données reçues sont appliquées au moyen servant à Les traiter via un moyen de retard de façon qu'elles soient appliquées au moyen destiné à les traiter sensiblement en même temps que l'obtention du paramètre. Les données reçues peuvent être traitées statistiquement afin de produire le ou les paramètres, qui peuvent être le niveau de plancher du bruit, l'écart-type, la variance, la moyenne ou d'autres valeurs. Selon une particularité de l'invention, I'appareil radar comporte un appareil de traitement de données selon l'invention dans lequel les données reçues sont extraites d'un signal radar. Dans un appareil radar selon l'invention, le paramètre est une valeur du niveau de lobe latéral qui peut être fixée pour permettre l'obtention de l'information maximale à partir des données à traiter tout en rejetant les signaux qui sont principalement dérivés du bruit. On va maintenant décrire un mode de réalisation de L'invention à titre d'exemple en relation avec les dessins annexés, parmi lesquels La figure 1 est un schéma de principe simplifié d'un appareil radar selon l'invention ; et La figure 2 est: un schéma explicatif se rapportant au fonctionnement de L'appareil de la figure 1. Comme on peut le voir sur la figure 1, un appareil radar Dopler à impulsions comprend un émetteur 1 qui est destiné à émettre une impulsion depuis une antenne 2 via un duplexeur (combinaison du commutateur émission-réception et de la ligne de transmission) 3. L'impulsion est réfléchie par une cible et est renvoyée via l'antenne 2 et le duplexeur 3 à un circuit récepteur 4. Dans le circuit récepteur 4, le signal reçu est mélangé avec des signaux en phase et en quadrature de phase venant d'un oscillateur local 5 dans des mélangeurs 6 et 7 afin de donner un signal en phase I et un signal en quadrature de phase Q sur les sorties des mélangeurs. Les signaux I et Q sont appliqués via des convertisseurs analogiquenumérique 8 à une première mémoire 9 dans laquelle les données reçues sont attribuées à des cellules de distance en fonction de l'instant de réception de chaque composante d'un signal et, par conséquent, de la distance sa source ou à la cible qui l'a réfléchi. Le contenu de la mémoire de distance 9 est appliqué en parallèle à un retardateur 10 et à un dispositif de transformation de Fourier discrète (DFT) 11. Dans un radar employant un DFT qui utilise le schéma de traitement dans l'espace des fréquences, le niveau du lobe latéral du filtre se trouve à une valeur optimale lorsque le niveau de lobe latéral maximal possède la même valeur que le niveau de bruit du récepteur. Le DFT Il possède un niveau de lobe latéral fixe et est réglé de manière à accepter sensiblement toutes les données de composantes de signaux qui lui sont appliquées. Le signal de sortie du DFT 11 est appliqué à un circuit de triage 12 qui range les composantes de signaux appliquées dans l'ordre de l'amplitude croissante à l'aide d'un algorithme approprié. Une fois le processus de triage terminé, les composantes sont disposées par ordre de rang, comme représenté sur le graphe de la figure 2, sur lequel les composantes de signaux ordonnées sont distribuées sur l'abscisse et l'amplitude se trouve suivant l'axe des ordonnées. On peut voir qu'il existe une variation notable de gradient en un point particulier a du graphe. La demanderesse a réalisé que Les échantillons dont l'amplitude est inférieure à la région au niveau de laquelle le gradient change peuvent être attribués principalement au bruit, tandis que ceux qui se trouvent au-dessus du changement de gradient a proviennent de retours de cibles et d'échos fixes. Une semblable compréhension permet d'estimer avec précision le niveau du bruit. Le signal de sortie du circuit de triage 12 est appliqué à un circuit de différentiation 13, dont le signal de sortie représente le gradient de la courbe de la figure 2 au niveau de points de celle-ci. Ces valeurs de gradients sont appliquées à un détecteur 14 de niveau de plancher du bruit, qui compare des valeurs de gradients adjacentes pour déterminer où se produit le changement de gradient et pour ainsi obtenir le niveau de bruit des données reçues à partir de l'amplitude existant en a. Les données reçues appliquées au retardateur 10 sont transmises à un autre DFT 15 possédant une fenêtre variable, ce qui permet d'ajuster le niveau de lobe Latéral. Le rapport du signal de sortie du détecteur 15 au signal maximal b détermine le niveau de lobe latéral du DFT 15 à fixer. On choisit la durée de retard du retardateur 10 de façon que le signal de sortie du détecteur 14 pour des composantes de signaux reçues particulières soit obtenu tel que les données appliquées au DFT 15. Ainsi, le signal de sortie du DFT 15 contient une quantité maximale d'information utile provenant des données reçues et est ensuite transmis au circuit de traitement classique 16 lui faisant suite. Bien entendu, l'homme de l'art sera en mesure d'imaginer, à partir de l'appareil dont la description vient d'être donnée à titre simplement illustratif et nullement limitatif, diverses variantes et modifications ne sortant pas du cadre de l'invention. REUENDICATIONS 1. Appareil de traitement de données caractérisé en ce qu'il comprend un moyen (11 à ZW conçu pour produire, à partir des données reçues elles-mêmes, un paramètre permettant de traiter les données reçues. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les données reçues sont appliquées en parallèle au moyen conçu pour produire le paramètre et à un moyen (15) servant à traiter les données reçues par application du paramètre. 3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que les données reçues sont appliquées au moyen destiné à les traiter via un moyen retardateur (10# de façon qu'elles soient appliquées au moyen de traitement sensiblement en même temps que le paramètre est obtenu. 4. Appareil selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le paramètre est obtenu par exécution d'un traitement statistique des données reçues. 5. Appareil radar, caractérisé en ce qu'il comporte l'appareil de traitement de données tel que décrit dans la revendication 1, 2, 3 ou 4, où les données reçues sont extraites d'un signal radar. 6. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que le paramètre est une valeur du niveau du lobe latéral. 7. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que la valeur du niveau de lobe latéral est extraite d'un niveau de seuil de bruit déterminé par analyse des données reçues. 8. Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que des moyens sont prévus pour déterminer le niveau de seuil de bruit par traitement statistique. 9. Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que des moyens (4, 8, 99 sont prévus pour ranger les composantes de signaux reçues suivant l'ordre d'amplitude et pour attribuer, comme niveau de seuil de bruit, l'amplitude à laquelle le gradient de la courbe définie par les amplitudes des composantes de signaux reçues varie. 10. Appareil selon l'une quelconque des revendications 5-à 9, caractérisé en ce que le paramètre est destiné à ajuster la fenêtre d'un dispositif de traitement à transformation de Fourier.