Brevet FR2899977A1 — publié le 20071019

La présente invention se rapporte à un dispositif détecteur pour un système radar, et en particulier pour un système de ce genre qui donne une indication de la présence d'un groupe dense de cibles. Les systèmes radar classiques, qu'il s'agisse de systèmes à impulsions, à onde continue, ou à impulsions doppler, sont en fait inaptes à faire la distinction entre une cible d'avion isolé et un groupe d'avions volant en formation serrée qui occupe un espace plus petit qu'une unité de pouvoir résolutif du radar. La porte de vitesse de poursuite d'un radar doppler normal à onde continue ou d'un radar doppler à impulsions peut, en présence d'une formation d'avions, se déplacer d'un retour doppler à un autre, mais aucune indication ne sera donnée que cela se produit, et on l'interprétera seulement comme un changement de vitesse de la cible. Il est donc nécessaire de détecter une telle formation, et c'est un but de l'invention que de fournir un dispositif à cette fin. Selon la présente invention, il est prévu un dis- positif détecteur pour un système radar ayant une porte de vitesse de poursuite doppler, ce dispositif comportant un modulateur apte à fonctionner pour imposer une modulation de fréquence à fréquence basse sur les signaux émis par le système radar, et un circuit détecteur répon- dant aux signaux modulés en amplitude produits par con-version de la modulation de fréquence en modulation d'amplitude dans la porte de vitesse de poursuite doppler et comprenant un filtre passe-bande accordé sur la fréquence de la modulation, et un intégrateur ayant une constante de temps considérablement plus élevée que la période de la fréquence de modulation et répondant à une modulation d'amplitude à la fréquence précitée pour produire un signal sortant quand la sortie de l'intégrateur franchit un niveau de seuil préétabli. Une réalisation de l'invention va être maintenant être décrite en se référant aux dessins d'accompagnement, dans lesquels : - la figure 1 est un schéma synoptique d'un système classique de radar ; - la figure 2 représente la courbe caractéristique du filtre représenté sur la figure 1 ; et - la figure 3 est un schéma synoptique de l'in-vention. En se référant maintenant à la figure 1, celle- ci montre une partie du récepteur d'un système classique de radar, comportant la porte de vitesse de poursuite doppler. Les signaux de radar détectés DS et un échantillon des signaux de radar émis TS sont appliqués à des mélangeurs identiques M1 et M2 avec un signal provenant d'un oscillateur local commun LO. Les sorties des deux mélangeurs, à la première fréquence intermédiaire fl sont amplifiées par des amplificateurs de fréquence intermédiaire séparés IFA1 et IFA2, et appliquées ensuite à un mélangeur doppler DM. Les signaux doppler à large bande en résultant, à la fréquence doppler fd, traversent un filtre passe-haut HPF pour éliminer les retours para-sites à basse fréquence indésirables du signal doppler. Les signaux sont ensuite amplifiés par l'amplificateur Al et envoyés à la porte de vitesse SG. La porte de vitesse comprend un mélangeur M3 et un oscillateur à fréquence variable VFO, la sortie du mélangeur, à une seconde fréquence intermédiaire f2 est envoyée à un filtre à bande passante étroite BPT. La sortie du filtre est amplifiée par un amplificateur A2 et envoyée à un discriminateur DR, accordé sur la fréquence f2. La sortie du discriminateur commande la fréquence de l'oscillateur VFO. L'amplificateur A2 fournit aussi des signaux RS pour le système radar. En fonctionnement, une cible unique donne lieu à un signal de porte de vitesse doppler qui va se maintenir plus ou moins à la fréquence centrale FA de la courbe caractéristique du filtre BPF de la figure 1. Cette caractéristique est représentée à la figure 2. Toute modulation à fréquence basse sur le signal reçu va faire varier légèrement cette fréquence, par exemple entre les valeurs FA1 et FA2. Cette variation peut donner lieu à une variation correspondante d'amplitude OP1 à la sortie du filtre car la modulation de fréquence est convertie en modulation d'amplitude. Etant donné que le sommet de la caractéristique du filtre est plat, ou presque tel, la modulation d'amplitude de sortie OP1 sera très faible. Si la cible comporte plus d'un avion, un second signal de la porte de vitesse sera aussi présent, par exemple à une fréquence FB. De nouveau, toute modulation de fréquence entraînera une variation de FB, par exemple entre FB1 et FB2. Comme on le voit d'après la figure 2, cela peut causer une modulation d'amplitude plus accentuée à la sortie du filtre, représentée en OP2. De même, un autre avion présent dans la cible peut donner lieu à d'autres signaux de la porte de vitesse, et donc une plus grande conversion de modulation de fréquence en modulation d'amplitude. Ces variations à la sortie sont cependant simplement des variations d'amplitude dans les signaux RS acheminés vers le système d'affichage radar. La figure 3 montre, sous forme schématique, les éléments qu'il faut, selon l'invention, ajouter au système radar classique. La première modification est l'insertion, dans les circuits d'émission, d'un modulateur LM à fréquence basse, à moins que celui-ci ne soit déjà présent pour des fins de repérage. Le modulateur est conçu pour moduler en fréquence la sortie de l'émetteur Tx avec35 une fréquence basse F3 qui peut être de l'ordre de 25 Hz. La profondeur de modulation doit de préférence être telle que la déviation réduite sur les signaux reçus n'excède pas à peu près deux dixièmes de la largeur de bande du filtre passe-bande BPF de la porte de vitesse. Un tel modulateur peut déjà exister pour d'autres usages dans plusieurs systèmes radar. Le récepteur est modifié par l'adjonction de la circuiterie représentée à la figure 3b). Un détecteur DT reçoit le signal RS apparaissant à la sortie de l'amplificateur A2 (figure 1), un amplificateur A3 amplifie le signal sortant du détecteur et l'applique à un second filtre passe-bande BF à bande étroite, qui est accordé sur la fréquence F3 de modulation. Ce filtre est employé pour sélectionner la composante de modulation d'amplitude, à la fréquence basse F3, à partir de la forme d'onde complexe qui est présente dans le signal RD. La sortie du filtre est appliquée à un intégrateur ID qui a une cons-tante de temps d'ordre à peu près égale ou plus élevée que la période de la fréquence de modulation F3 (soit 1,0 seconde pour une fréquence de modulation de 25 Hz. L'intégrateur comprend un redresseur pour redresser le signal de modulation d'amplitude sortant du filtre BP, et un intégrateur, de sorte que l'intégrateur fournit un signal sortant à courant continu proportionnel à l'étendue de la modulation d'amplitude à fréquence basse, présente à la sortie de la porte de vitesse. La sortie de cet intégrateur est appliquée à un circuit de seuil TH, et quand un niveau de seuil préétabli est franchi, l'indicateur de cibles multiples MTI est mis en action. En fonctionnement, la porte de vitesse du radar travaille de la façon normale. Toutefois, la modulation de fréquence imposée sur le signal radar émis donne l'assurance que les signaux doppler de la porte de vitesse sont aussi modulés en fréquence. Bien que le signal provenant de l'avion en cours de repérage, ayant une fréquence centrale FA, ne produise toujours qu'un signal sortant modulé en amplitude très faible, tel que OP1, d'autres signaux dans la porte de vitesse vont produire une grande ampleur de modulation d'amplitude qui sera détectée par le détecteur DT, amplifiée par l'amplificateur A3, et sélectionnée par le filtre additionnel BF pour fournir un signal sortant pour actionner l'indicateur, même si les changements différentiels de vitesse de l'avion sont très faibles. Le seuil préétabli est à un niveau tel que la sortie OP1 d'un avion unique n'actionne pas l'indicateur de cibles multiples. Toutefois, des signaux plus important tels qu'OP2, résultant d'un deuxième avion et d'autres dans la même cible, actionneront l'indicateur.15 REVENDICATIONS 1. Dispositif détecteur pour un système radar ayant une porte de vitesse de poursuite doppler, caractérisé par un modulateur fonctionnant pour imposer une modulation de fréquence à fréquence basse sur les si- gnaux émis par le système radar, et un circuit détecteur répondant aux signaux modulés en amplitude produits par conversion de la modulation de fréquence en modulation d'amplitude dans la porte de vitesse de poursuite doppler et comprenant un filtre passe-bande accordé sur la fréquence de la modulation, et un intégrateur ayant une cons-tante de temps considérablement plus élevée que la période de la fréquence de modulation et répondant à une modulation d'amplitude à la fréquence précitée pour produire un signal sortant quand la sortie du filtre franchit un niveau de seuil préétabli. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la modulation de fréquence à fréquence basse est appliquée à une profondeur telle que la dévia- tion réduite sur un signal reçu n'excède pas de 20 % environ la largeur de bande du filtre passe-bande de la porte de vitesse. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la fréquence basse est de 25 l'ordre de 25 Hz. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'intégrateur comporte des moyens de redressement de la modulation d'amplitude. 5. Dispositif selon l'une des revendications 30 1 à 4, caractérisé par un circuit de seuil auquel est appliquée la sortie de l'intégrateur et fonctionnant pour déterminer le niveau de seuil.