Brevet FR2721716A1 — publié le 19951229

Procédé de mise en forme d'un faisceau et conformateur de faisceau combiné, déphaseur et retardateur, utilisé dans ce procédé La présente invention concerne les techniques de mise en forme des faisceaux à utiliser pour le champ proche d'un réseau de transducteurs dans des applications de sonar actif. Les radars et les sonars modernes contiennent des réseaux à éléments multiples pour recevoir un signal d'arrivée avec un rapport signal/bruit élevé. La mise en forme des faisceaux désigne des techni- ques pour orienter et focaliser électroniquement le faisceau formé par les réseaux à éléments multiples dans la direction du signal incident afin de rendre maximale la réception du signal incident. Chaque élément du réseau reçoit le signal incident. Suivant la portée et l'orientation de la source qui émet le signal, la géométrie du réseau et la largeur de bande du signal incident, chaque élément peut recevoir le signal incident à un instant différent. Pour compenser cette différence d'instants de réception, le signal reçu de chaque élément doit être aligné en correspondance temporelle avec la portée et l'orientation voulues avant qu'on ne fasse la somme des signaux individuels reçus. Une telle opération garantit que les signaux reçus sont cohérents avant qu'on en fasse la somme. On peut procéder à cette compensation temporelle en retardant le signal reçu de chaque élément d'un laps de temps approprié avant d'en faire la somme. Pour illustrer l'importance de la cohérence sur l'obtention d'une réception maximale du signal incident, rappelons que si on ajoute les uns aux autres N signaux reçus d'amplitude identique et cohérents, leur somme est N fois plus grande que l'amplitude d'un signal reçu unique. Si on ajoute les uns aux autres N signaux reçus d'amplitude identique mais incohérents, leur somme sera inférieure à N fois l'amplitude d'un signal reçu unique et pourra même être nulle. Non seulement la cohérence entre les signaux reçus rend maximale la réception du signal incident, mais comme en outre le bruit est par nature incohérent, la perte de cohérence avec le bruit reçu diminue la réception du bruit. De manière correspondante, la somme de N mesures de bruit identiques est la racine carrée de N fois la mesure d'un bruit. Par conséquent, les conformateurs de faisceau ont un certain gain signal/ bruit à cause de la cohérence des signaux reçus retardés et de l'incohérence du bruit. Si le signal incident reçu par N éléments d'un réseau est cohérent, le gain signal/bruit va augmenter d'un facteur égal à N que divise la racine carrée de N. En outre, d'autres avantages sont atteints du fait de la tempo- risation des signaux reçus pour les rendre cohérents entre eux. Le réseau peut recevoir un signal corrélé tout aussi bien qu'un signal incident. Les temps de retard sont toutefois appropriés à donner une cohérence des signaux reçus mais pas forcément une cohérence des signaux corrélés reçus. Donc, il se produit un gain du signal incident par rapport au signal corrélé parce que la réception est rendue maxi- male pour le signal incident mais pas pour le signal corrélé. En outre, l'ombrage des réseaux, qui diminue les lobes latéraux tournés dans la direction du signal corrélé ou source, peut améliorer le gain du signal incident par rapport au signal corrélé, mais aux dépens d'une réduction du gain signal incident/bruit. Il existe essentiellement trois types connus de conformateurs de faisceau pour obtenir la cohérence entre les signaux reçus de chaque élément: les conformateurs retardateurs purs, les conforma- teurs à interpolation de retard et les conformateurs déphaseurs. Un conformateur retardateur pur échantillonne le signal reçu à une caden- ce fixe plus élevée que nécessaire pour une temporisation correcte en vue de la mise en forme du faisceau. Il en résulte un nombre d'échan- tillonnages non nécessaire. N'importe quel retard approprié peut être appliqué si on choisit dans tous les échantillons recueillis un groupe d'échantillons qui corresponde à une temporisation correcte. Selon une autre possibilité, la cadence d'échantillonnage peut être ajustée pour donner un groupe d'échantillons correspondant à temporisation parti- culière nécessaire à la mise en forme du faisceau, évitant donc les échantillons inutiles. En second lieu, un conformateur de faisceau à interpolation de retard est semblable à un conformateur retardateur pur, sauf que les signaux reçus sont échantillonnés de manière éparse. En raison de cet échantillonnage éparse, le groupe approprié d'échantillons qui sont nécessaires pour l'application d'un temps de temporisation correct peut ne pas exister. Pour y remédier, le groupe approprié d'échantillons est estimé par interpolation entre les deux groupes les plus proches d'échantillons réels. Enfin, un conformateur déphaseur suppose que l'amplitude et la phase du signal reçu présentent une fréquence constante et une amplitude maximale pendant le temps de retard correct. Par consé- quent, on déduit la phase et l'amplitude du signal reçu pour le temps de retard par déphasage. C'est-à-dire que les signaux reçus sont dépha- sés d'une valeur égale au temps de temporisation correct que multiplie la fréquence supposée du signal incident. Toutes les techniques classiques ne sont que de simples variantes des ces trois schémas de base. Le choix d'un certain type de conformateur de faisceau pour une application particulière est influencé par le plus faible coût de l'installation, en terme de coûts, d'espace et/ou de puissance pour un niveau donné de performance. Pour des conformateurs de faisceau classiques et connus utilisant des techniques de calcul numérique, la recherche du plus faible coût de l'installation signifie qu'il faut trouver le procédé de calcul le plus efficace, cette efficacité étant principalement déterminée par le nombre de multiplications à effectuer. Par exemple, dans le cas d'un réseau à faible ouverture qui reçoit un signal incident à bande étroite, la mise en forme par déphasa- ge est une procédé efficace car un algorithme de transformation de Fourier rapide (FFT) peut traiter les signaux reçus à l'aide d'un nombre relativement petit de multiplications. La mise en forme par déphasage n'est toutefois pas adéquate pour les réseaux à grande ouverture qui reçoivent un signal incident à bande large, dont un exemple peut être vu à la figure 1, quand l'inver- se de la largeur de bande du signal incident dépasse le temps de temporisation correcte requis pour obtenir une cohérence entre les signaux reçus des éléments. Dans ces cas là, il se produit un étalement du lobe principal et l'apparition de lobes latéraux de niveau important car l'amplitude et la phase d'un signal reçu du signal incident ne peuvent pas être corrélées avec l'amplitude et la phase d'un autre signal reçu du même signal incident. Pour des signaux incidents à bande large, la technique antérieure n'apporte pas de solution satisfaisante. Les conformateurs retardateurs purs sont toujours utilisables mais rarement employés car le grand nombre d'échantillons devant être recueillis et mémorisés est trop coûteux. La plupart des tentatives pour obtenir un procédé de calcul efficace pour les signaux incidents à bande large ont impliqué un échantillonnage à une fréquence égale ou supérieure à la fréquence de Nyquist de la largeur de bande du système, laquelle dépend de la largeur de bande du signal transmis et du signal reçu, avec des inter- polateurs pour une interpolation entre échantillons, comme nécessaire. Un conformateur de faisceau utilisant ce procédé est décrit dans l'arti- cle de Harvat, Bird et Goulding intitulé "true Time-Delay Beamfor- ming", paru dans IEEE Journal of Oceanic Engineering, Vol. 17, N 2, d'avril 1992. Ce procédé est intense du point de vue des calculs par rapport aux algorithmes FFT efficaces qui sont utilisés dans les conformateurs déphaseurs. Reconnaissant l'inconvénient des calculs inhérents à ce procédé, la technique classique a essayé de produire des conformateurs hybrides qui combinent des étages à base d'interpola- tion et des étages à base de déphasage pour récupérer partiellement certains des avantages de calcul d'un conformateur déphaseur pur, comme décrit dans l'article de Gabel et Kierth intitulé "Hybrid Time- Delay/Phase-Shift Digital Beamforming for Uniform Collinear Arrays" paru dans J. Acoust. Soc. AM., de juin 1984. Le problème particulier ayant donné naissance à la solution proposée par la présente invention est un réseau de transducteurs dans un sonar à couverture latérale (SLS) de haute définition qui demande des temps de temporisation dépassant par un facteur de deux l'inverse de la largeur de bande du signal incident. Il n'était pas possible d'utili- ser un conformateur déphaseur simple en raison de la courte durée du signal incident et de la grande ouverture du réseau. De ce fait, le signal incident dépasse les éléments centraux du réseau avant d'attein- dre les éléments terminaux du réseau. La présente invention propose donc un conformateur de faisceau hybride, de conception unique. Cet appareil combine un étage retardateur pour une mise en forme grossière du faisceau afin d'obtenir une direction et une distance de focalisation voulues et un étage déphaseur pour une orientation fine du faisceau dans une certaine direction, à la distance de focalisation. Cela résulte en un conforma- teur hybride utilisable dans des situations o l'on devrait utiliser une technique de retardement par interpolation beaucoup plus exigente en termes de calculs. L'objet de la présente invention est d'obtenir un appareil et un procédé efficaces du point de vue des calculs pour mettre en forme un faisceau avec peu ou pas de réduction de performance par rapport aux conformateurs de faisceau de la technique classique. Un autre objet de la présente invention est de proposer un appareil et un procédé pour obtenir une mise en forme des faisceaux de grande performance dans une application o les temps de temporisa- tion requis dépassent l'inverse de la largeur de bande du signal incident. D'autres objets et avantages de la présente invention seront en partie soulignés dans la description suivante et en partie évidents d'après cette description, ou bien pourront être déduits de la réalisa- tion pratique de l'invention. Pour atteindre les objectifs de l'invention, l'invention telle que réalisée en pratique et décrite ici propose un conformateur de faisceau pour une installation de sonar qui comprend un étage retarda- teur pour une mise en forme grossière par échantillonnage des compo- santes en phase et en quadrature d'un signal incident reçu par une pluralité d'éléments d'un réseau de telle sorte que les échantillons soient temporisés, c'est-à-dire retardés, d'une valeur prédéterminée correspondant à l'écart entre l'instant d'arrivée du front d'onde du signal incident en un élément du réseau par rapport à son arrivée à l'élément central du réseau, et un étage déphaseur pour une orientation fine du faisceau, étage couplé à l'étage retardateur et produisant un déphasage d'une valeur prédéterminée correspondant à une direction particulière du faisceau et effectuant ensuite une sommation des échantillons qui correspondent à un front d'onde commun. Selon la présente invention, il est proposé un procédé de mise en forme d'un faisceau utilisé dans un dispositif de sonar, qui comprend les étapes consistant à recevoir un signal incident à l'aide d'une antenne ou réseau comprenant une pluralité d'éléments de réseau, à échantillonner la composante en phase et la composante en quadrature de chaque signal de la pluralité de signaux reçus, à retarder chaque échantillon de la pluralité de composantes en phase et en quadrature d'un temps de temporisation prédéterminé associé, sachant que la pluralité de temps de temporisation prédéterminés correspond à une distance de focalisation particulière et à une direction de faisceau générale de l'antenne, à déphaser chaque échantillon retardé d'une valeur de déphasage prédéterminée associée, sachant que la pluralité de valeurs de déphasage prédéterminées correspond à une direction fine de faisceau de l'antenne à la distance de focalisation particulière et dans la direction générale du faisceau de l'antenne, et à faire la somme des échantillons retardés et déphasés. Ce procédé comprend en outre les étapes consistant à mélan- ger un signal de référence aux signaux reçus, et à effectuer un filtrage passe-bas des signaux reçus. L'étape de temporisation comprend les sous-étapes consistant à charger dans une mémoire tampon les échantillons retardés, et à extraire de la mémoire tampon les échantillons retardés. La pluralité de valeurs de déphasage prédéterminées est exprimée par l'équation: 2Tcc (tj - ti) dans laquelle IA'Iji est le déphasage de l'élément j par rapport à l'élément i, tj est l'instant d'arrivée du signal incident à l'élément j pour la direction fine du faisceau, ti est l'instant d'arrivée du signal incident à l'élément i pour la direction fine du faisceau, c est la vitesse du son, et x est la longueur d'onde du signal de référence. Selon un deuxième aspect, la présente invention propose un conformateur de faisceau pour un dispositif de sonar, qui comprend un étage retardateur pour une mise en forme grossière du faisceau, lequel étage contient une pluralité de paires de canaux pour échantillonner les composantes en phase et en quadrature d'un signal incident reçu par une pluralité d'éléments de réseau de telle sorte que les échantillons soient retardés d'une valeur prédéterminée correspon- dant à l'écart entre les instants d'arrivée du front d'onde du signal incident en un élément de réseau et en un autre élément de réseau pour une distance de focalisation particulière et une première direction du faisceau, chaque canal contenant un mélangeur pour mélanger un signal aux composantes, un filtre passe-bas et un circuit échantillon- neur couplés en série, une pluralité de convertisseurs analogique/ numérique sachant qu'un convertisseur analogique/numérique est couplé en commun à une paire de canaux parallèles, un circuit de synchronisation couplé à la pluralité de circuits échantillonneurs pour commander les circuits échantillonneurs, et une mémoire tampon couplée en commun à la pluralité de convertisseurs analogique/numéri- que pour recevoir les échantillons et charger séquentiellement les échantillons de chaque canal correspondant à un front d'onde comrnmun. Le conformateur de faisceau contient en outre un étage déphaseur pour une orientation fine du faisceau, couplé à la mémoire tampon, sachant que l'étage déphaseur contient un conformateur déphaseur pour produire un déphasage d'une valeur de déphasage prédéterminée qui correspond à une seconde direction de faisceau pour la distance de focalisation particulière, et faire ensuite la somme des échantillons qui correspondent à un front d'onde commun. Il faut comprendre qu'aussi bien la description générale qui précède que la description détaillée qui va suivre ne sont que des exemples illustratifs et non limitatifs de l'invention. Les dessins d'accompagnement qui sont joints et font partie de la présente montrent une forme de réalisation de l'invention et servent, associés à la description, à expliquer les principes de l'invention. Dans ces dessins: la figure 1 est un schéma montrant les temps de temporisation corrects, nécessaires pour une mise en forme de faisceaux, dépassant l'inverse de la largeur de bande du signal incident; la figure 2 est un schéma de principe montrant la forme préférée de réalisation du conformateur de faisceau combiné, retarda- teur et déphaseur, de la présente invention; la figure 3 est un chronogramme montrant l'échantillonnage des composantes en phase et en quadrature du signal reçu tel qu'il est effectué par l'étage retardateur de la présente invention; et les figures 4, 5 et 6 représentent l'amplitude du signal en fonction de la distance pour trois fréquences différentes, telle qu'obtenue dans la mise en oeuvre de la présente invention. Considérons maintenant en détail le mode préféré de réalisa- tion de la présente invention, dont un exemple est représenté dans les dessins d'accompagnement. Chaque fois que c'est possible, les mêmes repères numériques ont été utilisés dans tous les dessins pour désigner des composants identiques ou similaires. La présente invention est un conformateur de faisceau ayant un étage retardateur pour une mise en forme grossière par échantillon- nage et temporisation des échantillons du signal reçu et un étage déphaseur pour une orientation fine du faisceau par déphasage de ces échantillons retardés. Comme on le voit sur le schéma synoptique de la figure 2, une forme de réalisation du conformateur 10 de la présente invention comprend un étage retardateur 26 et un étage déphaseur 28. La figure montre aussi un réseau 20. Le réseau 20 contient une pluralité d'éléments 16 destinés à recevoir un signal incident, des signaux corrélés et du bruit. Le signal reçu de chaque élément 16 de cette pluralité est transmis à l'étage retardateur 26. L'étage retardateur 26 contient deux canaux parallèles desti- nés à recevoir chacun un signal reçu. Le premier canal traite la compo- sante en phase (I) du signal reçu; le second canal traite la composante en quadrature (Q) du signal reçu. Chaque canal contient un oscillateur local 30, un filtre passe-bas 14 et circuit échantillonneur 18 couplés en série. Les deux canaux sont couplés à un convertisseur analogique/ numérique (A/N) commun 22 pour chaque groupe de canaux parallèles. Chaque convertisseur A/N 22 est couplé en commun à une mémoire tampon 24 servant à conserver les composantes I et Q échantillonnées et retardées de chaque signal reçu. L'étage retardateur 26 contient en outre un circuit de synchronisation commun 32 servant à commander les circuits échantillonneurs 18. Enfin, la mémoire tampon 24 est couplée à l'étage déphaseur 28 qui reçoit les composantes I et Q transmises par la mémoire tampon 24. En fonctionnement, les composantes en phase et en quadra- ture du signal reçu sont mélangées avec un signal du mélangeur 12, puis les composantes I et Q mélangées sont filtrées par le filtre passe- bas 14. Ce filtrage passe-bas peut être réalisé à l'aide de techniques analogiques. Ces composantes I et Q sont alors échantillonnées par le circuit échantillonneur 18, à une cadence qui correspond au temps de temporisation correcte pour orienter et focaliser le faisceau du réseau dans la direction et à la distance voulues. Par exemple sur la figure 1 o le point focal est directement au-dessus de l'élément central du réseau, le temps de temporisation correcte pour un élément extrême est donné par l'expression d/c dans laquelle c représente la vitesse du son et d est donné approximativement par l'expression L2/8R dans laquelle L est la longueur du réseau et R est la distance au point focal. Une fois que les échantillons décalés dans le temps ont été recueillis et mémorisés, ils sont convertis en des valeurs numériques par les convertisseurs A/N 22, retenus dans la mémoire tampon 24 et finalement transmis à l'étage déphaseur 28. La figure 3 montre l'échantillonnage réalisé par l'étage retar- dateur 26. Le numéro que porte l'élément correspond à la position de cet élément 16 par rapport au centre du réseau 20. Pour l'illustration, il y a vingt-deux éléments 16, onze de chaque côté (onze seulement sont représentés). Le temps de temporisation correcte pour l'échan- tillonnage est l'écart entre les instants d'arrivée du front d'onde du signal incident à chaque élément 16. Comme on le voit dans l'exemple de la figure 3, les éléments numéro dix et onze nécessitent par exemple des temps de temporisation de respectivement 9 et 13 micro- secondes. En raison de la géométrie du réseau et de la largeur de bande du signal incident, le premier front d'onde R1 est reçu par les éléments numéro dix et onze après la fin de la période d'échantillonnage du convertisseur A/N 1 (R1-1) de l'élément numéro un. Pour compenser, les échantillons des signaux reçus des éléments numéro un à neuf sont retardés en étant chargés dans la mémoire tampon 24 et les échantillons correspondants des éléments dix et onze qui sont recueillis après la fin de la période d'échantillonnage RI-1 sont chargés avec ce groupe. Les échantillons associés des éléments un à onze, qui correspondent au premier front d'onde Ri et sont chargés dans la mémoire tampon 24, sont représentés par "CHARGE RI" sur la figure 3. Ce groupe complet d'échantillons peut être lu comme le groupe "LECTURE R1 ". De même, la procédure peut être utilisée pour retarder les échantillons associés au front d'onde R2, lesquels sont représentés par "CHARGE R2" et "LECTURE R2", ou pour les fronts d'onde R3, R4, R5 et les autres fronts d'onde qui suivent. Quand la distance de la cible augmente et que le front d'onde s'aplatit, le front d'onde R 1 est reçu par tous les éléments dans la période d'échantillonnage R1-1 de l'élément numéro un. Pour une orientation fine du faisceau dans une certaine direc- tion à la distance de focalisation voulue, l'étage déphaseur 28 peut déphaser chaque échantillon du temps de temporisation correcte qui Il correspond à une direction particulière et faire ensuite la somme de tous les échantillons correspondant à un front d'onde particulier. Ce déphasage peut être obtenu à l'aide d'un conformateur déphaseur classique. Conumme on utilise un conformateur déphaseur classique pour l'étage déphaseur 28, il est représenté sous la forme d'un pavé à la figure 2. Le déphasage requis pour un certain temps de temporisation correspondant à une direction particulière est exprimé par l'équation suivante 2/c (tj ti) A(j i = dans laquelle Adji) est le déphasage de l'élément j par rapport à l'élément i, t1 est l'instant d'arrivée du signal incident à l'élément j pour une direction particulière, ti est l'instant d'arrivée du signal incident à l'élément i pour une direction particulière, c est la vitesse du son, et À, est la longueur d'onde du signal de bande de base, à savoir la sortie du mélangeur 12. La présente invention offre des avantages supplémentaires: par exemple, un seul convertisseur A/N 22 est requis pour chaque élément 16, quelque soit le nombre de faisceaux formés pour des distances et des directions différentes. En outre, comme le convertis- seur A/N fonctionne sur le signal de bande de base, ce peut être un dispositif de faible puissance et relativement lent par rapport à un convertisseur A/N agissant sur une fréquence porteuse qui est la fréquence centrale des signaux reçus, comme requis pour un conforma- teur déphaseur pur. Le procédé de calcul nécessite en outre simplement le même nombre de multiplications qu'un conformateur déphaseur pur. Les figures 4 à 6 montrent les résultats obtenus par la mise en oeuvre de la présente invention pour un sonar à couverture latérale de haute définition. Les trois figures montrent le niveau du signal en fonction de la distance pour trois fréquences différentes: la figure 5 montre la réponse pour une fréquence centrale de 1,1376 MHz; la figure 4 montre la réponse pour une fréquence égale à 0,962 fois la fréquence centrale (1,0942 MHz); et la figure 6 montre la réponse pour une fréquence égale à 1,033 fois la fréquence centrale (1,1752 MHz). On a appliqué un signal d'onde continue pure à vingt-deux canaux du conformateur. Le signal appliqué à chaque canal a été retardé de la valeur correcte dans le premier étage afin de simuler des fronts d'onde de formes différentes correspondant à une cible située à des distances différentes. Quand le conformateur 10 fait varier son point focal, comme il le fait pour suivre l'impulsion transmise hors de portée, il focalise finalement à la distance simulée et, donc, le niveau du signal reçu présente un pic. Tout conformateur fonctionnant correctement montrerait la même réponse quand la fréquence porteuse du signal reçu correspond à la largeur de bande du conformateur. Les trois graphiques montrent qu'avec la présente invention le niveau du signal à la distance de focalisation ne diminue qu'en raison de la largeur de bande analogique du dispositif. Les fréquences plus élevées et plus faibles utilisées dans l'essai se situaient aux points 3 dB de la largeur de bande analogique du dispositif. Il apparaîtra à l'homme de l'art que diverses variantes et modifications peuvent être apportées au conformateur de la présente invention et à sa construction sans s'écarter du champ d'application de cette invention. D'autres formes de réalisation de la présente invention appa- raîtront à l'homme de la l'art à la lecture de cette description et à sa mise en pratique. Les exemples de cette description ne doivent être considérés que comme illustratifs et non limitatifs de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de mise en forme d'un faisceau utilisé dans un dispositif de sonar, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consis- tant à: - recevoir un signal incident à l'aide d'une antenne (20) comprenant une pluralité d'éléments de réseau (16), - échantillonner la composante en phase et la composante en quadrature de chaque signal de la pluralité de signaux reçus, - retarder chaque échantillon de la pluralité de composantes en phase et en quadrature d'un temps de temporisation prédéterminé associé, sachant que la pluralité de temps de temporisation prédétermi- nés correspond à une distance de focalisation (R) particulière et à une direction de faisceau générale de l'antenne (20), - déphaser chaque échantillon retardé d'une valeur de dépha- sage prédéterminée associée, sachant que la pluralité de valeurs de déphasage prédéterminées correspond à une direction fine de faisceau de l'antenne (20) à la distance de focalisation particulière (R) et dans la direction générale du faisceau de l'antenne (20), et - faire la somme des échantillons retardés et déphasés. 2. Procédé de mise en forme d'un faisceau selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre les étapes consistant à - mélanger un signal de référence (30) aux signaux reçus, et - effectuer un filtrage passe-bas des signaux reçus. 3. Procédé de mise en forme d'un faisceau selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que l'étape de temporisation comprend les sous-étapes consistant à: - charger dans une mémoire tampon les échantillons retardés, et - extraire de la mémoire tampon les échantillons retardés. 4. Procédé de mise en forme d'un faisceau selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que la pluralité de valeurs de déphasage prédéterminées est exprimée par l'équation suivante: 2irc (tj - ti) Aji dans laquelle AIji est le déphasage de l'élément j par rapport à l'élément i, tj est l'instant d'arrivée du signal incident à l'élément j pour la direction fine du faisceau, ti est l'instant d'arrivée du signal incident à l'élément i pour la direction fine du faisceau, c est la vitesse du son, et X est la longueur d'onde du signal de référence. 5. Conformateur de faisceau (10) pour un dispositif de sonar, caractérisé en ce qu'il comprend: - un étage retardateur (26) pour une mise en forme grossière du faisceau, lequel étage contient: - une pluralité de paires de canaux pour échantillonner les composantes en phase et en quadrature d'un signal incident reçu par une pluralité d'éléments de réseau (16) de telle sorte que les échantillons soient retardés d'une valeur prédéterminée correspondant à l'écart entre les instants d'arrivée du front d'onde du signal incident en un élément de réseau (16) et en un autre élément de réseau (16) pour une distance de focalisation (R) particulière et une première direction du faisceau, chaque canal contenant un mélangeur (12) pour mélanger un signal aux composantes, un filtre passe-bas (14) et un circuit échantillonneur (18) couplés en série, - une pluralité de convertisseurs analogique/numérique (22) sachant qu'un convertisseur analogique/numérique (22) est couplé en commun à une paire de canaux parallèles, - un circuit de synchronisation (32) couplé à ladite pluralité de circuits échantillonneurs (18) pour commander les circuits échantillonneurs (18), et - une mémoire tampon (24) couplée en commun à la pluralité de convertisseurs analogique/numérique (22) pour recevoir les échantillons et charger séquentiellement les échantillons de chaque canal correspondant à un front d'onde commun, et - un étage déphaseur (28) pour une orientation fine du faisceau, couplé à la mémoire tampon (24), sachant que l'étage déphaseur contient un conformateur déphaseur (28) pour produire un déphasage d'une valeur de déphasage prédéterminée qui correspond à une seconde direction de faisceau pour la distance de focalisation (R) particulière, et faire ensuite la somme des échantillons qui correspondent à un front d'onde commun.