FR2736728A1 - Pulse repetition optimisation process for mobile pulse doppler ground radars - Google Patents
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Abstract
Description
PROCEDE ET DISPOSITIF D'OPTIMISATION DE LA
COMBINAISON DE FREQUENCES D'UN
RADAR AEROPORTE
L'invention se situe dans le domaine des procédés et dispositifs destinés à permettre une meilleure détection par un radar aéroporté des cibles se trouvant dans une zone localisée en distance et génératrice pour ledit radar d'un bruit de fouillis important (clutter). Le bruit de fouillis (clutter) peut avoir pour origine le relief, la pluie et d'une façon générale un parasitage ou un brouillage quelconque, la seule condition étant que la zone soit localisée en distance.METHOD AND DEVICE FOR OPTIMIZING THE
FREQUENCY COMBINATION OF A
AIRPORT RADAR
The invention lies in the field of methods and devices intended to allow a better detection by an airborne radar of the targets being in a localized area in distance and generating for said radar a clutter noise important (clutter). The clutter noise can originate from the relief, the rain and, in general, any interference or interference, the only condition being that the zone is located in distance.
L'invention est particulièrement adaptée aux radars aéroportés du type Doppler à impulsion ayant des capacités dites "look down" 'est à dire aptes à détecter des cibles se trouvant a une altitude moins élevée que le radar lui-même.The invention is particularly suitable for airborne radar type Doppler impulse having so-called "look down" capabilities, ie capable of detecting targets at a lower altitude than the radar itself.
On sait qu'un radar Doppler à impulsion à moyenne fréquence de récurrence (MFR) est ambigu à la fois en distance et en vitesse. It is known that a Doppler radar with a recurrent medium frequency pulse (MFR) is ambiguous both in distance and in speed.
L'ambiguïté en distance provient du fait que lorsqu'un écho est reçu d'une cible on ne sait pas si cet écho provient de la dernière impulsion envoyée par le radar, ou de l'une des impulsions précédentes ayant parcouru une distance totale égale à nC Tr et donc en provenance d'une cible se situant à une distance égale à nCtr . (C désigne la vitesse de la lumière,
2
Tr le temps séparant deux impulsions successives et n un nombre quelconque).The ambiguity in distance comes from the fact that when an echo is received from a target we do not know if this echo comes from the last pulse sent by the radar, or from one of the previous pulses having traveled a total distance equal to at nC Tr and therefore from a target located at a distance equal to nCtr. (C is the speed of light,
2
Tr the time separating two successive pulses and n any number).
La distance D = C Tr est appelée distance
2 ambiguë du radar fonctionnant à la fréquence de récurrence
F r
T r.
The distance D = C Tr is called distance
2 ambiguous radar operating at the recurrence frequency
F r
T r.
L'ambiguïté en fréquence provient du fait que le signal reçu est composé d'un certain nombre d'impulsions séparées entre elles par une durée égale à Tr. I1 s'ensuit que la transformée de Fourier du signal reçu donne un spectre entièrement contenu entre 0 et Fr = 1
Tr
La fréquence Doppler d'une cible est égale à 2 Vr
Vr désignant la vitesse relative algébrique radiale de la cible par rapport au porteur du radar, et # la longueur de l'onde émise. I1 s'ensuit que l'examen du spectre du signal reçu ne permet de connaître que le reste modulo F r de la fréquence 2 Vr
Doppler # , sans pouvoir déterminer si la fréquence observée est la fréquence Doppler de la cible, ou si elle doit être augmentée d'une ou plusieurs fois la valeur de la fréquence de récurrence Fr
La distance et la vitesse minimum que l'on peut affecter à la cible détectée sont appelées respectivement distance repliée et fréquence repliée.The frequency ambiguity arises from the fact that the received signal is composed of a number of pulses separated from each other by a duration equal to Tr. It follows that the Fourier transform of the received signal gives a spectrum entirely contained between 0 and Fr = 1
Tr
The Doppler frequency of a target is equal to 2 Vr
Vr denoting the relative radial algebraic velocity of the target relative to the carrier of the radar, and # the length of the emitted wave. It follows that the examination of the spectrum of the received signal makes it possible to know only the remainder modulo F r of the frequency 2 Vr
Doppler #, without being able to determine if the observed frequency is the Doppler frequency of the target, or if it must be increased by one or more times the value of the frequency of recurrence Fr
The distance and the minimum speed that can be assigned to the detected target are referred to as the folded and folded frequencies, respectively.
Ce phénomène est bien connu en radar, de même qu'un moyen pour déterminer distance et fréquence Doppler vraies qui consiste à faire varier périodiquement la fréquence de récurrence. En effet si une cible se trouve à une distance réelle D du radar, pour une première fréquence de récurrence
Fr1 on aura :
D=n1 D1 + p1 d
Dans cette formule n1 et p1 sont des entiers, D1 est la distance d'ambiguïté correspondant à la fréquence F d est la valeur de la cellule résolution de distance du radar.This phenomenon is well known in radar, as well as a means for determining true Doppler distance and frequency which consists in periodically varying the frequency of recurrence. Indeed if a target is at a real distance D of the radar, for a first frequency of recurrence
Fr1 we will have:
D = n1 D1 + p1 d
In this formula n1 and p1 are integers, D1 is the distance of ambiguity corresponding to the frequency F d is the value of the cell distance resolution of the radar.
Dans cette formule n1 est inconnu et D peut donc prendre les différentes valeurs discrètes de la progression arithmétique obtenue lorsque n1 prend les valeurs successives 0, 1, 2, 3...In this formula n1 is unknown and D can therefore take the different discrete values of the arithmetic progression obtained when n1 takes the successive values 0, 1, 2, 3 ...
Si l'on change Frî pour une fréquence Fr2 on obtient
D=n2 D2 + p2 d
En calculant les résultats des valeurs discrètes que peut prendre D lorsque n2 prend les valeurs successives 0,1, 2.. et en les comparant aux valeurs possibles de la série précédentes, on trouve des valeurs de n1 et n2 qui donnent des valeurs égales pour D.If we change Frî for a frequency Fr2 we get
D = n2 D2 + p2 d
By calculating the results of the discrete values that can take D when n2 takes the successive values 0,1, 2 .. and comparing them with the possible values of the preceding series, we find values of n1 and n2 which give equal values for D.
On confirme en général la valeur de D ainsi trouvée en émettant une ou plusieurs autres fréquences de façon à diminuer la probabilité de fausse alarme. L'ensemble des fréquences que l'on applique successivement constitue une combinaison de fréquence. Si les fréquences successives Frî >
Fr2...Fri...FrM constituant une combinaison sont bien choisies on parvient par ce procédé à lever toute ambiguïté sur la distance de la cible et par un procédé analogue sur sa vitesse radiale. Les critères de rapidité de convergence ne sont pas les seuls critères à prendre en compte pour établir une combinaison de fréquences de récurrence. Des impératifs technologiques tels que puissance de l'émetteur, facteur de forme, imposent de ne pas trop s'écarter d'une valeur de fréquence de récurrence moyenne.The value of D thus found is generally confirmed by emitting one or more other frequencies so as to reduce the probability of false alarm. The set of frequencies applied successively constitutes a combination of frequencies. If the successive frequencies Frî>
Fr2 ... Fri ... FrM constituting a combination are well chosen one achieves by this method to remove any ambiguity on the distance of the target and by a similar process on its radial velocity. The speed of convergence criteria are not the only criteria to be taken into account in establishing a combination of recurrence frequencies. Technological imperatives such as transmitter power, form factor, make it necessary not to deviate too much from an average recurrence frequency value.
Des impératifs de mode imposent une fréquence de récurrence maximum, une durée d'impulsion fonction du nombre de quanta-distance pi que l'on souhaite avoir entre deux impulsions successives, un nombre d'échantillons minimum pour l'analyse spectrale, la portée. Mode requirements impose a maximum recurrence frequency, a pulse duration depending on the number of quanta-distance pi that one wishes to have between two successive pulses, a minimum number of samples for the spectral analysis, the range.
Enfin les capacités des circuits de traitement du signal reçu et de calcul viennent encore limiter la marge de choix des combinaisons possibles. De tels impératifs concernent tout aussi bien les radars fixes au sol que les radars aéroportés. Dans les radars fixes les ambiguïtés peuvent être plus facilement levées en considérant que les fréquences repliées, situées au dessous d'un seuil fixé, correspondent à des échos fixes tels que des reliefs et que, au-dessus de certaines valeurs, la dérive de fréquence observée ne peut correspondre à des échos de cibles réelles, étant donnée leur trop grande vitesse. Finally, the capabilities of the received signal processing and calculation circuits further limit the margin of choice of the possible combinations. Such requirements apply equally to fixed speed radars and airborne radars. In fixed radars ambiguities can be more easily raised by considering that folded frequencies, located below a fixed threshold, correspond to fixed echoes such as reliefs and that, above certain values, frequency drift observed can not correspond to actual target echoes, given their excessive speed.
Pour les radars aéroportés, la gamme de vitesse à traiter est plus importante, allant de vitesses qui peuvent être proches de 0, lorsque l'avion porteur du radar se rapproche d'une cible par l'arrière ; ou bien à des vitesses très importantes, lorsque l'avion porteur et la cible se rapprochent en face à face. De plus les échos en provenance du sol ont des vitesses relatives plus ou moins grandes selon la direction dont ils proviennent. For airborne radars, the speed range to be processed is greater, ranging from speeds that can be close to 0, when the radar carrier aircraft approaches a target from the rear; or at very high speeds, when the carrier aircraft and the target approach each other face to face. In addition, the echoes from the ground have relative speeds greater or lesser depending on the direction from which they come.
La figure 1 représente dans le domaine distance-fréquence, la zone dans laquelle se situent les échos de sol. La représentation de la figure 1 est l'allure générale de la zone dont certains radars pourront s'écarter. La zone représentée figure 1 comprend de façon typique : une première partie de zone 1 se situant dans les vitesses négatives et correspondant aux échos de sol entrant par des lobes arrière de l'antenne du radar ; une zone 2 au niveau de la vitesse 2Vcos cl a, étroite en vitesse, mais s'étendant sur une grande distance qui correspond aux échos de sol entrant par le lobe principal de l'antenne lorsque ce dernier est dépointé d'un angle a par rapport à la vitesse horizontale de l'avion porteur, une zone 3 correspondant à des réflexions sur le radome ; enfin une zone 4 correspondant à des lobes diffus de l'antenne. En parallèle à l'axe des fréquences-vitesse, on a matérialisé également des segments 5, 6, 7, 8, correspondant respectivement à des plages de vitesses pour lesquelles l'avion porteur et la cible vont en s'éloignant (5), en se rapprochant par l'arrière (6), en se rapprochant par l'avant à des vitesses subsoniques (7), puis supersoniques (8). Figure 1 represents in the range-frequency domain, the area in which the ground echoes are located. The representation of Figure 1 is the general appearance of the area which some radars can deviate. The zone shown in FIG. 1 typically comprises: a first zone portion 1 located in the negative speeds and corresponding to the ground echoes entering through the rear lobes of the radar antenna; a zone 2 at the speed 2Vcos cl a, narrow in speed, but extending over a large distance which corresponds to the ground echoes entering through the main lobe of the antenna when the latter is de-angled from an angle a by relative to the horizontal speed of the carrier plane, an area 3 corresponding to reflections on the radome; finally a zone 4 corresponding to diffuse lobes of the antenna. In parallel with the frequency-speed axis, segments 5, 6, 7, 8 have also materialized, respectively corresponding to velocity ranges for which the carrier airplane and the target are moving away (5), approaching from the rear (6), approaching the front at subsonic (7) and then supersonic speeds (8).
Pour un même radar aéroporté les limites de la zone représentée figure 1 varient en fonction du relief de la zone survolée, de la vitesse et de l'altitude de l'avion, et de l'angle de dépointage de l'antenne. A chacun des points de la zone représentée figure 1, correspond pour chaque fréquence de récurrence, un point dans le domaine distance fréquence repliée. For the same airborne radar, the boundaries of the zone represented in FIG. 1 vary according to the relief of the overflown zone, the speed and the altitude of the airplane, and the angle of misalignment of the antenna. At each of the points of the zone represented in FIG. 1, corresponds for each recurrence frequency, a point in the frequency range folded back.
Ainsi lorsqu'une cible a une distance et une vitesse repliée se situant dans la zone repliée des échos de sol, il arrive qu'elle "disparaisse" pour réapparaître quelques instants plus tard. Ce phénomène a été illustré de façon fictive sur les figures 2-1 à 2-4 pour le domaine distance.Thus, when a target has a distance and a folded speed located in the folded area of the ground echoes, it sometimes "disappears" to reappear a few moments later. This phenomenon has been fictitiously illustrated in Figures 2-1 to 2-4 for the range domain.
Sur la figure 2-1 est représentée une cible se trouvant à une distance réelle (on dit aussi vraie ou non ambiguë) comprise entre 3 et 4 quanta-distance. La longueur du T quanta-distance est égale à QT= C 2T, C représentant la vitesse de la lumière et T la durée d'une impulsion. Cette cible apparaît comme représentée figure 2-2 dans le domaine repliée. Figure 2-1 shows a target located at a real distance (also called true or unambiguous) between 3 and 4 quanta-distance. The length of the T quanta-distance is equal to QT = C 2T, where C is the speed of light and T is the duration of a pulse. This target appears as shown in Figure 2-2 in the folded domain.
A partir de là, deux cas sont possibles
- cas a) représenté figure 2-3 : La zone repliée des échos de sol englobe la distance repliée où se trouve la cible
- cas b) représenté figure 2-4 La zone repliée des échos de sol n'englobe pas la distance repllée où se trouve la cible.From there, two cases are possible
- case a) shown in figure 2-3: The folded area of the ground echoes includes the folded distance where the target is located
- case b) represented in figure 2-4 The folded area of the ground echoes does not include the replicated distance where the target is located.
On peut, pour la même fréquence de récurrence, représenter les mêmes éléments dans le domaine fréquence. Si l'on se trouve dans le cas (a) à la fois dans le domaine fréquence et dans le domaine distance, la cible est noyée dans les échos de sol ; dans le cas contraire la cible est susceptible d'être vue. One can, for the same frequency of recurrence, represent the same elements in the frequency domain. If we are in the case of (a) both in the frequency domain and in the range domain, the target is embedded in the ground echoes; otherwise the target is likely to be seen.
Les "trous" de détection apparaissent davantage à basse ou très basse altitude en particulier lorsque l'avion porteur se rapproche de la cible par l'arrière ou lorsqu'il la croise à grande vitesse en présentation face à face. Detection "holes" appear more at low or very low altitudes, especially when the carrier aircraft approaches the target from behind or when it crosses at high speed in face-to-face presentation.
Le problème technique que l'on cherche à résoudre par la présente invention est de choisir pour chaque configuration particulière de vol une combinaison de fréquences de récurrence pour laquelle la cible ne disparaît pas ou disparaît aussi peu que possible. Cela consiste à choisir la combinaison de fréquences de récurrence pour laquelle le point représentant le repliement de la cible dans le domaine distance- vitesse ou ce qui revient au même, temps fréquence Doppler, est toujours en dehors de la zone repliée correspondant aux échos de sol ou à défaut y est le moins souvent possible. Cette zone sera appelée par la suite zone polluée repliée. The technical problem that we seek to solve by the present invention is to choose for each particular flight configuration a combination of recurrence frequencies for which the target does not disappear or disappears as little as possible. This consists in choosing the combination of recurrence frequencies for which the point representing the folding of the target in the range-speed domain or which amounts to the same, Doppler frequency time, is always outside the folded zone corresponding to the ground echoes otherwise, it is the least possible. This zone will be called later polluted area folded.
Dans une étape préalable à la mise en oeuvre du procédé il conviendra d'avoir suffisamment caractérisé le comportement du radar pour connaître
- la zone polluée en fonction des paramètres pertinents tels que altitude du porteur, site de l'antenne, niveaux des lobes diffus dus à l'antenne et au radome
- l'étendue en distance d'application du procédé selon l'invention en fonction de la surface équivalente radar des cibles que l'on cherche à trouver. Cette distance est mesurée en nombre de quanta-distance (NCD).Cette distance est intermédiaire entre les courtes portées et les grandes portées car pour les courtes portées la cible est détectée malgré le fouillis car le rapport signal/bruit de fouillis est important et pour les grandes portées la détection est perturbée, mais les fluctuations de la cible ne permettent pas d'espérer une amélioration. I1 en résulte que la zone distance d'application du procédé correspond à peu prés à la zone où les niveaux de bruits en provenance du sol et le niveau de signal de la cible sont équivalents. La détermination de la zone d'application du procédé ne fait pas partie du procédé selon l'invention.In a step prior to the implementation of the method it will be necessary to have sufficiently characterized the behavior of the radar to know
- the polluted area according to relevant parameters such as carrier altitude, antenna site, diffuse lobe levels due to antenna and radome
the range in application distance of the method according to the invention as a function of the radar equivalent surface of the targets that one seeks to find. This distance is measured in number of quanta-distance (NCD) .This distance is intermediate between short staves and large staves because for short staves the target is detected despite the clutter because the signal-to-noise ratio of clutter is important and for large spans detection is disturbed, but the fluctuations of the target do not allow to hope for an improvement. As a result, the range of application area of the process roughly corresponds to the area where the noise levels from the ground and the signal level of the target are equivalent. The determination of the area of application of the process is not part of the process according to the invention.
- L'ensemble des combinaisons de fréquences susceptible d'être utilisées, on les notera par la suite K1,
K2,. . KNCB, NCB désignant le nombre de combinaisons possibles.- The set of combinations of frequencies that can be used, they will be noted hereinafter K1,
K2 ,. . KNCB, NCB designating the number of possible combinations.
Toutes les combinaisons comportent un nombre identique de fréquences de récurrence. Ce nombre sera désigné par NFR. All combinations have an identical number of recurrence frequencies. This number will be designated by NFR.
Ces éléments étant fixés, on peut dire que l'invention est relative à un procédé applicable à un radar porté par un mobile, et destiné à choisir parmi NCB combinaisons possibles de
NFR fréquences de récurrence chacune, la combinaison la meilleure pour détecter, à l'intérieur d'une zone distance prédéterminée dite zone testée composée de NCD quanta-distance, la présence d'une cible malgré la présence d'échos de sol se trouvant dans une zone dite polluée supposée connue et qui, pour chaque fréquence de récurrence, se replient à l'intérieur d'une zone dite zone polluée repliée, procédé caractérisé en ce que
- on calcule pour chaque combinaison de fréquence de récurrence une note qui est une fonction croissante du nombre de fois où, pour les fréquences de récurrence entrant dans la combinaison les différents quanta-distance de la zone testée se replient hors de la zone polluée repliée et on choisit la combinaison ayant obtenu la note maximum.These elements being fixed, it can be said that the invention relates to a method applicable to a radar carried by a mobile, and intended to choose from NCB possible combinations of
NFR recurrence frequencies each, the best combination for detecting, within a predetermined distance zone called test area composed of NCD quanta-distance, the presence of a target despite the presence of ground echoes lying in a so-called polluted zone that is known to be known and which, for each recurrence frequency, folds inside an area called a folded polluted zone, characterized in that
for each recurrence frequency combination, a note is calculated which is an increasing function of the number of times in which, for the recurrence frequencies entering the combination, the different quanta-distance of the zone tested folds out of the folded polluted zone and we choose the combination that has obtained the maximum score.
De préférence l'inventions sera réalisé par un procédé applicable à un radar porté par un mobile, et destiné à choisir parmi NCB combinaisons possibles de NFR fréquences de récurrence chacune, la combinaison la meilleure pour détecter, à l'intérieur d'une zone distance prédéterminée dite zone testée composée de NCD quanta-distance, la présence d'une cible malgré la présence d'échos de sol se trouvant dans une zone dite polluée supposée connue et qui, pour chaque fréquence de récurrence, se replient à l'intérieur d'une zone dite zone polluée repliée, procédé caractérisé en ce que
1) pour la première fréquence de récurrence entrant dans la première combinaison, on calcule, pour chaque quanta-distance de la zone testée, la distance repliée de ce quanta-distance
2) on compare la distance repliée de chaque quantum de la zone testée à la distance repliée de chacun des quanta-distance de la zone polluée repliée, et l'on attribue au quantum distance de la zone testée un coefficient E qui est
q égal à 1 si le quantum testé se situe hors de la zone polluée
3) on recommence les opérations 1 et 2 pour chacune des NFR fréquences de récurrence entrant dans la première combinaison
4) on additionne les coefficients E obtenus pour
q chacun des NCD quanta-distance testé, constituant ainsi un vecteur colonne "somme eq" dont les NCD composantes sont désignées par un nombre L, L pouvant prendre les valeurs entières de 0 à NFR
5) on constitue un vecteur colonne répartition désigné
RP et comprenant NFR+1 composantes désignées RPO, RP1, RP1... RPNFR > ces composantes ayant initialement la valeur 0;;
6) on incrémente la composante RPo du nombre de fois où apparaît dans le vecteur colonne constitué à l'étape 4, puis la composante RP1 du nombre de fois ou apparaît 1 dans le même vecteur colonne, et ainsi de suite jusqu'à incrémenter RPNFR du nombre de fois où apparaît NFR dans le vecteur colonne constitué à l'étape 4
7) on calcule une première note NT selon la formule
dans laquelle CF est un coefficient qui est une fonction de
L et ou RP(L) est la composante de rang L du vecteur RP
8) on recommence les étapes 1 à 7 pour la seconde combinaison calculant une seconde note NT2;;
Si NT2 est supérieure à NT1 alors NT devient NT2, NT reste NT1 dans le cas contraire
9) on recommence les étapes 1 à 7 pour chacune des
NCB-2 combinaisons restantes, calculant à chaque fois une note
NT qui vient se substituer à la note maximum NTM calculée selon le processus décrit pour les étapes l à 8
10) on sélectionne la M ème combinaison, combinaison que l'on garde jusqu'à ce qu'intervienne un changement prédéterminé affectant le mobile.Preferably the invention will be realized by a method applicable to a radar carried by a mobile, and intended to choose from NCB possible combinations of NFR recurrence frequencies each, the best combination to detect, within a remote area predetermined area called test area composed of NCD quanta-distance, the presence of a target despite the presence of ground echoes located in a so-called known polluted area and which, for each recurrence frequency, fold within an area called a folded polluted zone, characterized in that
1) for the first recurrence frequency entering the first combination, for each quanta-distance of the zone tested, the folded distance of this quanta-distance is calculated
2) comparing the folded distance of each quantum of the tested zone with the folded distance of each of the quanta-distance of the folded polluted zone, and the distance quantum of the zone tested is assigned a coefficient E which is
q equal to 1 if the tested quantum is outside the polluted area
3) we repeat operations 1 and 2 for each of the NFR recurrence frequencies entering the first combination
4) Add the coefficients E obtained for
q each of the quanta-distance NCDs tested, thus constituting a column vector "sum eq" whose component NCDs are designated by a number L, L can take integer values from 0 to NFR
5) a designated distribution column vector is
RP and comprising NFR + 1 components designated RPO, RP1, RP1 ... RPNFR> these components initially having the value 0 ;;
6) the component RPo is incremented by the number of times that appears in the column vector constituted in step 4, then the component RP1 of the number of times or appears 1 in the same column vector, and so on until incrementing RPNFR the number of times NFR appears in the column vector in step 4
7) a first note NT is calculated according to the formula
in which CF is a coefficient that is a function of
L and or RP (L) is the rank L component of the vector RP
8) steps 1 to 7 are repeated for the second combination calculating a second note NT2;
If NT2 is greater than NT1 then NT becomes NT2, NT remains NT1 if not
9) steps 1 to 7 are repeated for each of the
NCB-2 remaining combinations, each time calculating a note
NT which is a substitute for the maximum score NTM calculated according to the process described for steps 1 to 8
10) selecting the M th combination, combination that is kept until a predetermined change affecting the mobile.
La note NT que l'on calcule est un nombre représentatif de l'espérance de détection d'une cible pour la combinaison testée. The score NT that is calculated is a representative number of the expectation of detection of a target for the tested combination.
Dans les cas où l'on souhaite raccourcir au maximum la durée du calcul on pourra prendre CF = 1 et, dans ce cas,
(L) la note NT est égale à un nombre qui est la somme des nombres 1 apparus au cours de l'étape 2 lors de la réalisation des étapes 1, 2, 3, correspondant à la combinaison notée.In cases where it is desired to shorten the duration of the calculation as much as possible, we can take CF = 1 and, in this case,
(L) the note NT is equal to a number which is the sum of the numbers 1 appeared during step 2 during the completion of steps 1, 2, 3, corresponding to the noted combination.
On remarquera cependant que la note ainsi attribuée n'est pas la plus représentative que l'on puisse trouver pour qualifier l'espérance de la détection de la combinaison de fréquences ainsi testée. Note, however, that the rating thus assigned is not the most representative that can be found to qualify the expectation of the detection of the frequency combination thus tested.
I1 a été vu précédemment que pour lever l'ambiguïté il faut pouvoir recevoir un écho de la cible se repliant en dehors de la zone polluée repliée sur au moins deux fréquences de récurrence. I1 en résulte que si, pour un quantum distance, une seule fréquence de récurrence permet un repliement hors de la zone polluée, cette unique réception d'écho ne permettra pas pour le quantum considéré la levée d'ambiguïté. It has been previously seen that in order to remove the ambiguity, it is necessary to be able to receive an echo of the target falling back outside the polluted zone folded over at least two recurrence frequencies. It follows that if, for a quantum distance, a single recurrence frequency allows a folding out of the polluted area, this single echo reception will not allow for the quantum considered the removal of ambiguity.
On remarquera également que si pour un quantum distance > deux fréquences de récurrence permettent un repliement de l'écho reçu hors de la zone polluée repliée, encore faut-il que l'écho reçu de la cible soit effectivement détecté pour chacune des fréquences. It will also be noted that if for a quantum distance> two recurrence frequencies allow a folding of the echo received out of the folded polluted zone, it is still necessary that the echo received from the target is actually detected for each of the frequencies.
Lorsqu'un écho est détecté, la détection obtenue peut correspondre à une cible réelle, ceci avec une probabilité P appelée probabilité de détection ; ou bien à ce que l'on appelle une fausse alarme, avec une probabilité Pfa appelée probabilité de fausse alarme. When an echo is detected, the detection obtained can correspond to a real target, this with a probability P called probability of detection; or what is called a false alarm, with a probability Pfa called probability of false alarm.
Dans ces conditions, on comprend que la probabilité de détecter une cible réelle augmente avec le nombre de fois où il devient possible pour un quantum distance de replier la cible hors de la zone polluée repliée. Pour un quantum donné des repliements hors de la zone polluée repliée sont nécessaires pour deux fréquences de récurrence au moins mais, compte tenu de la probabilité de détection, on pourra exiger, pour fixer la note, de ne prendre en compte pour un quantum distance donné que les combinaisons de fréquence donnant lieu à un nombre de repliements hors de la zone polluée repliée supérieur à un certain seuil k, (seuil au minimum égal à deux, mais de préférence supérieur). Under these conditions, it is understood that the probability of detecting a real target increases with the number of times it becomes possible for a distance quantum to fold the target out of the folded polluted zone. For a given quantum of folds out of the folded polluted area are required for at least two recurrence frequencies but, given the probability of detection, it may be required, to fix the note, to take into account for a given quantum distance that the frequency combinations giving rise to a number of folds out of the folded polluted zone greater than a certain threshold k, (threshold at least equal to two, but preferably higher).
La note doit tenir compte également de la probabilité de détection. C'est pourquoi de préférence le coefficient CF sers choisi égal à
cF(L=L CL1 PI (l-P)(L-j) pour L)k
j=k et CFL: O pour Lsk
Dans la formule ci-dessus, j est un nombre pouvant prendre toutes les valeurs entières de j=k à j=L ; Ci est le nombre de combinaisons que l'on peut former en choisissant; objets parmi L ; et p est la probabilité de détection élémentaire d'une cible de surface équivalente radar de référence, pour un bruit thermique à température donnée et à probabilité de fausse alarme PFA donnée.The note must also take into account the probability of detection. For this reason, preferably the coefficient CF sers chosen equal to
cF (L = CL1 PI (lP) (Lj) for L) k
j = k and CFL: O for Lsk
In the formula above, j is a number that can take all integer values from j = k to j = L; Ci is the number of combinations that can be formed by choosing; objects among L; and p is the elementary detection probability of a reference radar equivalent surface target, for a thermal noise at a given temperature and at a given PFA false alarm probability.
Le procédé de réalisation de l'invention ainsi qu'un mode de réalisation seront maintenant décrits en référence aux dessins annexés dans lesquels
- la figure 1, représente l'allure générale dans le domaine espace vitesse ou temps fréquences d'une zone pour laquelle sont reçus des échos de sol pouvant donner lieu à détection par le radar
- la figure 2, illustre le phénomène de repliement d'une cible dans ou hors la zone polluée
- la figure 3, représente le synoptique général du principe d'optimisation du choix de la combinaison de fréquence de récurrence
- la figure 4, représente un exemple de tableau réalisé conformément aux étapes 1, 2, 3 du procédé selon l'invention;;
- la figure 5, représente le synoptique de calcul des coefficients E égaux à O ou 1 constituant le tableau de la figure 4
- la figure 6, représente le synoptique de calcul du nombre de détections possibles ND c'est à dire du nombre de repliements hors de la zone polluée repliée pour un quantum distance DTN;
- la figure 7, représente le synoptique de calcul du vecteur colonne répartition, pour la zone distance testée et pour une combinaison de fréquences de récurrence
- les figures 8 et 9, représentent des schémas de montage du dispositif dans un mode de réalisation;
- les figures 10 et 11, sont des courbes illustrant l'intérêt du procédé.The method of embodiment of the invention and an embodiment will now be described with reference to the accompanying drawings in which
FIG. 1 shows the general trend in the speed space or frequency time domain of an area for which ground echoes that can be detected by the radar are received.
FIG. 2 illustrates the phenomenon of folding a target in or out of the polluted zone
FIG. 3 represents the general synoptic of the principle of optimizing the choice of the combination of recurrence frequency
FIG. 4 represents an example of a table made in accordance with steps 1, 2 and 3 of the method according to the invention;
FIG. 5 represents the calculation diagram of the coefficients E equal to O or 1 constituting the table of FIG. 4
FIG. 6 represents the calculation diagram of the number of possible detections ND, that is to say the number of folds out of the folded polluted zone for a quantum distance DTN;
FIG. 7 represents the calculation schema of the distribution column vector, for the distance zone tested and for a combination of recurrence frequencies.
Figures 8 and 9 show diagrams of mounting the device in one embodiment;
- Figures 10 and 11 are curves illustrating the interest of the method.
Les figures 1 et 2, ont été décrites ci-dessus. Figures 1 and 2, have been described above.
La figure 3, représente le synoptique général du principe d'optimisation du choix de la combinaison de fréquences de récurrence selon l'invention. FIG. 3 represents the general synoptic of the principle of optimization of the choice of the combination of recurrence frequencies according to the invention.
Chacune des combinaisons étant indexée au moyen d'un indice K allant de 1 à NCB, NCB représentant le nombre de combinaisons possibles, on effectue de façon itérative le calcul sur chacune des combinaisons, en commençant par la première et en suivant jusqu'ver une combinaison K qui est celle représentée figure 3 (K < NCB). Each of the combinations being indexed by means of an index K ranging from 1 to NCB, NCB representing the number of possible combinations, the calculation is performed iteratively on each of the combinations, starting with the first and following up to one. K combination which is that shown in Figure 3 (K <NCB).
On calcule tout d'abord pour le premier quantum de la distance testée, et pour chacune des NFR fréquences entrant dans la combinaison, un coefficient E qui est égal à 1 si le
q quantum testé se replie hors de la zone polluée repliée et à 0 si le quantum testé se situe dans la zone polluée repliée. Cette opération est effectuée dans un module de calcul R1 représenté en détail figure 5. On calcule ensuite pour le quantum distance testé le nombre ND de détection possible pour la combinaison de fréquence K testée. Ce nombre ND est égal à la somme des coefficients E obtenus par le quantum distance testé avec
q chacune des fréquences de récurrence entrant dans la combinaison.First of all, for the first quantum of the distance tested, and for each of the NFR frequencies entering the combination, a coefficient E which is equal to 1 if the
q quantum tested folds out of the folded polluted area and 0 if the tested quantum is in the folded polluted area. This operation is performed in a calculation module R1 shown in detail in FIG. 5. Then, for the quantum distance tested, the possible detection number ND for the frequency combination K tested is calculated. This number ND is equal to the sum of the coefficients E obtained by the quantum distance tested with
q each of the recurrence frequencies entering the combination.
I1 représente le nombre de fois où le quantum distance testé se replie hors de la zone polluée repliée pour la combinaison testée. Cette opération est effectuée dans un module de calcul R2 représenté en détail figure 6. I1 represents the number of times the measured distance quantum folds out of the folded polluted area for the combination tested. This operation is performed in a calculation module R2 shown in detail in FIG.
On constitue un vecteur colonne que l'on appelle répartition RP, comportant NFR+1 composantes repérées R?0... ..... . RPNFR. Les composantes de ce vecteur sont initialisées à 0. A column vector is formed which is called RP distribution, comprising NFR + 1 components labeled R? 0 ... ...... RPNFR. The components of this vector are initialized to 0.
Chaque fois que l'on a terminé un calcul de ND, c'est à dire chaque fois que pour un quantum distance testé on a calculé les coefficients E correspondant à chacune des NFR q fréquences de récurrence de la combinaison testée et qu'on en a fait la somme, on augmente de 1 la composante de RP qui porte l'indice ND. Whenever a ND calculation has been completed, that is to say each time that for a quantum distance tested the coefficients E corresponding to each of the NFR q recurrence frequencies of the tested combination have been calculated and summed, we increase by 1 the RP component that carries the ND index.
Ainsi, lorsque le calcul est terminé, les composantes du vecteur colonne RP représentent, pour la composante RPO, le nombre de quanta-distance où la combinaison testée ne donne lieu à aucun repliement hors de la zone polluée repliée, pour la composante RP1 le nombre de quanta-distance où la combinaison ne donne lieu qu a un seul repliement hors de la zone polluée repliée et ainsi de suite jusqu'à la composante RPNFR qui représente le nombre de quanta-distance qui se replient hors de la zone polluée repliée quelle que soit la fréquence de la combinaison employée. Pour chaque combinaison testée les quanta-distance sont ainsi répartis en quanta se repliant 0, 1, 2 . . NFR fois hors de la zone polluée repliée. Le mode de calcul de ce vecteur RP fait l'objet d'un module R3 expliqué en détail figure 7. Thus, when the calculation is complete, the components of the column vector RP represent, for the RPO component, the number of quanta-distance where the combination tested does not give rise to any folding outside the folded polluted zone, for the component RP1 the number of quanta-distance where the combination only gives rise to a single folding out of the folded polluted zone and so on until the RPNFR component which represents the number of quanta-distance that folds out of the folded polluted zone whatever the frequency of the combination used. For each combination tested the quanta-distance are thus distributed in quanta folding 0, 1, 2. . NFR times out of the folded polluted area. The method of calculating this vector RP is the subject of a module R3 explained in detail in FIG. 7.
On calcule ensuite en fonction des composantes de ce vecteur RP la note que l'on attribue à la combinaison comme indiqué plus haut. C'est l'objet du module R4. Cette note est ensuite comparée à la meilleure note obtenue précédemment. Si la note qui vient d'être calculée est meilleure c'est la dernière note qui est retenue et l'indice de la combinaison est mémorisée (R5). Then, according to the components of this vector RP, the score which is attributed to the combination as indicated above is calculated. This is the purpose of module R4. This score is then compared to the best score obtained previously. If the note that has just been calculated is better, the last note is selected and the index of the combination is memorized (R5).
On recommence ensuite jusqu'à ce que les NCB combinaisons aient été testées. It is then repeated until the NCB combinations have been tested.
La figure 4a, représente un exemple fictif simplifié en ce sens que le nombre de lignes est petit, du tableau que l'on crée par réalisation des étapes 1 à 4 du procédé selon l'invention. Ce tableau comporte une ligne par quantum distance testé. Les quanta sont référencées DT1 à DT10 sur la figure 4a. Le tableau comporte une colonne par fréquence appartenant à chaque combinaison testée. Les fréquences sont repérées par des indicatifs QT1 à QT8 sur la figure 4a. Le tableau comporte donc, dans ce cas, 10 lignes parce que le test est effectué sur 10 quanta distances, et 8 colonnes car chaque combinaison de fréquence comporte 8 fréquences. Chacune des cases du tableau ainsi constitué comporte en fonction des résultats du calcul qui sera explicité plus loin un 1 ou un O.La présence d'un 1 signifie que le quantum distance se replie pour la fréquence de récurrence considérée en dehors de la zone polluée repliée. I1 y a un 0 dans le cas contraire. FIG. 4a represents a simplified fictional example in the sense that the number of lines is small, of the table that is created by carrying out steps 1 to 4 of the method according to the invention. This table has one line per quantum distance tested. The quanta are referenced DT1 to DT10 in Figure 4a. The table has one column per frequency belonging to each combination tested. The frequencies are indicated by codes QT1 to QT8 in FIG. 4a. The table therefore has 10 lines in this case because the test is performed on 10 quanta distances, and 8 columns because each frequency combination has 8 frequencies. Each of the boxes of the table thus constituted comprises according to the results of the calculation which will be explained later a 1 or an O. The presence of a 1 means that the quantum distance folds for the frequency of recurrence considered outside the polluted zone folded. There is a 0 otherwise.
Chaque ligne du tableau est complétée par une case supplémentaire dite case somme ou est inscrite la somme des 1 figurant sur la ligne. Ainsi la ligne DT10 qui ne comporte qu'un seul 1, comporte un 1 dans la case somme, la ligne DT8 qui comporte cinq 1 comporte un 5 dans la case somme. Each line of the table is completed by an additional box called box sum where is inscribed the sum of 1 appearing on the line. Thus the line DT10 which has only 1, has a 1 in the sum box, the line DT8 which has five 1 has a 5 in the sum box.
L'ensemble des cases somme constitue une colonne "somme eq11. La somme des chiffres figurant dans cette colonne constitue le nombre total de fois où, pour la combinaison de fréquences, un quantum distance se replie hors de la zone polluée repliée. Dans l'exemple représenté figure 4a, à 10 lignes et 8 colonnes, les chiffres figurant dans chacune des cases sommes peuvent être compris entre 0 et 8. The set of sum boxes constitutes a column "sum eq11." The sum of the numbers in this column is the total number of times that, for the combination of frequencies, a quantum distance folds out of the folded polluted zone. example shown in Figure 4a, at 10 rows and 8 columns, the figures in each of the sum boxes can be between 0 and 8.
A l'aide de ces chiffres on constitue un vecteur colonne répartition, désigné RP et représenté figure 4b. Ce vecteur comporte une composante de plus que le nombre de fréquences entrant dans chaque combinaison. Dans le cas de la figure 4b, il s'agit donc de 9 composantes répertoriées de RPo à RP8. La valeurs de la composante RPL est égale au nombre de fois où la case somme d'une ligne du tableau de la figure 4a a la valeur L. Ainsi, dans l'exemple de la figure 4, seul le quantum DT2 ne donne lieu à aucun repliement hors de la zone polluée. La valeur figurant dans la case somme est 0 et ce O n' apparaît qu'une fois dans le vecteur colonne somme. On en tire RP,=1. Les valeurs 2 et 4 n'apparaissent pas dans le vecteur colonne somme, les valeurs RP2 et RP4 sont donc égales à 0. Using these figures, a distribution column vector, designated RP and represented in FIG. 4b, is constituted. This vector has one more component than the number of frequencies entering each combination. In the case of Figure 4b, it is therefore 9 listed components of RPo RP8. The value of the RPL component is equal to the number of times that the box sum of a line of the table of Figure 4a has the value L. Thus, in the example of Figure 4, only the quantum DT2 gives rise to no refolding outside the polluted area. The value in the sum box is 0, and this appears only once in the sum column vector. We draw RP = 1. The values 2 and 4 do not appear in the sum column vector, the values RP2 and RP4 are therefore equal to 0.
Dans une variante de réalisation, on peut vérifier que la somme des valeurs des produits des valeurs de RPL, dans le tableau RP, par un nombre représentant le rang de la valeur de RPL (O, 1, 2, 3... 8) est égal au nombre de cases du tableau de la figure 4a où figure un 1. In an alternative embodiment, it can be verified that the sum of the product values of the RPL values, in the table RP, by a number representing the rank of the value of RPL (O, 1, 2, 3 ... 8). is equal to the number of cells in the table of Figure 4a where there is a 1.
La figure 5, représente le calcul de la valeur 0 ou 1 figurant dans l'une des cases du tableau de la figure 4a. FIG. 5 represents the calculation of the value 0 or 1 appearing in one of the boxes of the table of FIG. 4a.
Cette case sera prise comme étant dans la ième colonne et la combinaison testée sera supposée être la Kème. Cette fréquence correspond à une distance ambiguë qui exprimée en nombre de quanta distance est égale à un nombre que, par convention, on appelle QTk et qui est caractéristique de la fréquence de récurrence choisie. C'est pourquoi on peut aussi l'employer comme indicatif de cette fréquence de récurrence. This box will be taken as being in the ith column and the tested combination will be assumed to be the Kth. This frequency corresponds to an ambiguous distance which expressed in number of quanta distance is equal to a number which, by convention, is called QTk and which is characteristic of the chosen frequency of recurrence. That is why it can also be used as an indication of this frequency of recurrence.
On sait que, compte tenu de variables affectant le mobile porteur du radar, la zone définie figure 1 pour les entrées de lobes secondaires, se projette sur l'axe des distances pour définir sur cet axe une zone dont les distances à l'origine, exprimées en quanta distance, s'échelonnent de Z?1 à ZPNCP. Cette zone est donc longue de NCP quanta. It is known that, taking into account variables affecting the radar carrier, the zone defined in FIG. 1 for the secondary lobe inputs is projected on the axis of distances to define on this axis an area whose distances at the origin, expressed in quanta distance, range from Z? 1 to ZPNCP. This area is therefore long of NCP quanta.
Les opérations qui sont décrites ci-après sont répétées pour chaque quantum DTM appartenant à l'étendue distance testée. The operations that are described below are repeated for each DTM quantum belonging to the distance range tested.
1) On effectue dans un module 9 la division de la distance DTM par la distance ambiguë QTik. Cette division
i. 1) One carries out in a module 9 the division of the distance DTM by the ambiguous distance QTik. This division
i.
donne un nombre entier et un reste, soit respectivement aM et bM. bM est la distance repliée du quantum testé DTM.gives an integer and a remainder, respectively aM and bM. bM is the folded distance of the quantum tested DTM.
2) On effectue la division de la distance du quantum distance ZPj appartenant à la zone polluée non ambiguë par dans dan un module 10. 2) Divide the distance of the distance quantum ZPj belonging to the unambiguous polluted zone by in a module 10.
Cette division donne un nombre entier aZPj et un reste b ZPJ b ZPj est la distance repliée du quantum polluée
ZPj. On compare les nombres bZPj et bM dans un module 11.This division gives an integer aZPj and a remainder b ZPJ b ZPj is the folded distance of the polluted quantum
ZPJ. The numbers bZPj and bM are compared in a module 11.
Si bZPj et bM sont différents, cela signifie que les distances repliées des quanta DTM et ZPJ sont différentes, la valeur d'un coefficient E initialisée à 1 est maintenue à 1.If bZPj and bM are different, it means that the folded distances of the quanta DTM and ZPJ are different, the value of a coefficient E initialized to 1 is maintained at 1.
q
Si par contre bM et bZPj sont égaux, cela signifie que le quantum distance DTM se replie à la même distance que le quantum pollué ZPj ; dans ce cas E est ramené à O. Le calcul q peut cesser pour le quantum DTM.q
If on the other hand bM and bZPj are equal, this means that the distance quantum DTM folds at the same distance as the polluted quantum ZPj; in this case E is reduced to O. The calculation q can stop for the quantum DTM.
Si E est toujours égal à 1, on incrémente 3 de 1 et
q on reprend les opérations figurant à l'intérieur du module R encadré en traits pointillés sur la figure 5.If E is always 1, increment 3 by 1 and
q the operations appearing inside the module R boxed in dotted lines in FIG.
Lorsque ce module R1 est terminé, E a la valeur
O ou 1 selon que le quantum testé DTM a une distance repliée b M différente des distances repliées bZPj de chacun des NCP quanta de la zone polluée.When this module R1 is completed, E has the value
O or 1 depending on whether the quantum tested DTM has a folded distance b M different from the folded distances bZPj of each of the NCP quanta of the polluted area.
Pour compléter la ligne correspondant au quanta distance testée DTM, il convient de recommencer l'opération, décrite figure 5, pour chacune des NFR fréquences de récurrence entrant dans la combinaison K. I1 convient également de constituer la valeur ND représentant la somme des coefficients E pour le quantum DTM. To complete the line corresponding to the distance quanta tested DTM, it is necessary to repeat the operation, described in Figure 5, for each of the NFR recurrence frequencies entering the combination K. It is also appropriate to constitute the value ND representing the sum of the coefficients E for the quantum DTM.
Ces opérations sont représentées figure 6. A l'issue de l'exécution du module R1 le nombre E calculé va incrémenter un nombre ND, (nombre de détections possibles). These operations are represented in FIG. 6. At the end of the execution of the module R1, the calculated number E will increment a number ND (number of possible detections).
L'indice i de la fréquence repérée QTik est incrémenté de 1 et la nouvelle valeur de Eq est calculée. The index i of the frequency marked QTik is incremented by 1 and the new value of Eq is calculated.
L'opération est recommencée Jusqu a ce que l'indice i ait pris les NFR valeurs allant de 1 à NFR. A l'issue de ce calcul, le nombre ND représente le nombre de détections possibles des quantum DTM pour la combinaison K testée. Les opérations aboutissant à la formation de ND forment un module R2 entouré en pointillé sur la figure 6. The operation is repeated until the index i has taken the NFR values ranging from 1 to NFR. At the end of this calculation, the number ND represents the number of possible detections of the quantum DTM for the combination K tested. The operations resulting in the formation of ND form a module R2 surrounded in dotted line in FIG.
Il convient ensuite de constituer les vecteurs colonnes "somme eq" et répartition RP. Cette constitution est décrite figure 7. A l'issue du module R2 la valeur ND incrémente de 1 la composante RPND du vecteur colonne RP. The column vectors "sum eq" and distribution RP must then be constituted. This constitution is described in FIG. 7. At the end of the module R2, the value ND increments the RPND component of the column vector RP by 1.
Le quantum distance DTM est remplacé par le quantum repéré DTM 1 et le calcul de ND et de RPND est recommencé
Jusqu'à ce qu'il ait été effectué pour chacun des NCP quanta distance de la zone testée. A l'issue de ce calcul, le vecteur
RP est constitué. Les opérations constituant le calcul des composantes du vecteur RP sont représentées par le module
R3, entouré en pointillé sur la figue 7.The DTM distance quantum is replaced by the quantum identified DTM 1 and the calculation of ND and RPND is restarted
Until it has been done for each of the NCP quanta distance from the area tested. At the end of this calculation, the vector
RP is constituted. The operations constituting the calculation of the components of the vector RP are represented by the module
R3, surrounded in dotted line on fig 7.
La description du calcul de la note attribuée à la combinaison testée sera effectué plus tard, à l'occasion de la description des figures 8 et 9 représentant un exemple particulier de réalisation. The description of the calculation of the score given to the combination tested will be made later, on the occasion of the description of Figures 8 and 9 showing a particular embodiment.
La figure 8, représente trois compteurs J,I,N, 12, 13, 14 dont les sorties sélectionnent les adresses de mémoires DT
QT ZP 15, 16, 17, dont les valeurs alimentant des modules de calcul 18 et 19. Les valeurs calculées dans les modules 18 et 19 alimentent un comparateur 20 qui donne une valeur 1 si les valeurs d'entrée sont égales et une valeur O dans le cas contraire, les coefficients E successifs sont additionnées q dans un sommateur 21 dont la sortie alimente une mémoire ND 22 qui est remise à zéro chaque fois qu'un signal est reçu du compteur 12, N.La valeur contenue dans la mémoire ND est soustraite d'une valeur NFR dans un sommateur 23 z 2 et le résultat de ce sommateur sélectionne l'adresse d'une mémoire 24
RP qui est incrémentée de 1 chaque fois qu'elle est sélectionnée au moyen d'un sommateur Z3 25.FIG. 8 represents three counters J, I, N, 12, 13, 14 whose outputs select memory addresses DT
QT ZP 15, 16, 17, whose values feed the calculation modules 18 and 19. The values calculated in the modules 18 and 19 feed a comparator 20 which gives a value 1 if the input values are equal and a value O in the opposite case, the successive coefficients E are summed q in an adder 21 whose output feeds a memory ND 22 which is reset each time a signal is received from the counter 12, N.The value contained in the memory ND is subtracted from an NFR value in a summator 23 z 2 and the result of this summator selects the address of a memory 24
RP which is incremented by 1 each time it is selected by means of a summator Z3 25.
Le fonctionnement est le suivant
Les compteurs J, I, N, 14, 13, 12 en cascade permettent de réaliser les boucles R1, R2 et R3 respectivement.Operation is as follows
The counters J, I, N, 14, 13, 12 in cascade make it possible to make the loops R1, R2 and R3 respectively.
Les valeurs de DT, QT et ZP sont mémorisées dans les mémoires 15, 16, 17. La mémoire 17 ZP est chargée à partir des données issues de la détermination de la zone polluée, extérieure au dispositif. La mémoire QT 16 est adressée par une double indexation : numéro de combinaison et numéro de fréquence de récurrence à l'intérieur de la combinaison.The values of DT, QT and ZP are stored in the memories 15, 16, 17. The memory 17 ZP is loaded from the data from the determination of the polluted zone, external to the device. The QT memory 16 is addressed by a double indexing combination number and recurrence frequency number within the combination.
Pour simplifier le montage, le dénombrement des détections possibles est un peu différent de ce qui a été décrit plus haut. La mémoire 22 dont le contenu est ND, contient le nombre de repliements d'un quantum distance de l'étendue testée dans la zone polluée plutôt que l'inverse. To simplify assembly, the count of possible detections is a little different from what was described above. The memory 22 whose content is ND, contains the number of folds of a quantum distance from the tested range in the polluted area rather than the reverse.
La remise en forme est effectuée au moment de l'adressage de la mémoire RP 24 en soustrayant le contenu de ND à NFR au moyen du sommateur Z2 23. The reshaping is performed at the time of the addressing of the memory RP 24 by subtracting the contents of ND to NFR by means of the adder Z2 23.
Le contenu de la mémoire ND 22 est envoyé vers le sommateur 3 puis remis à zéro (module R3) à chaque front d'horloge du compteur N. Le retard appliqué sur ce front permet au reste du dispositif en amont (modules R1 et R2) d'achever leurs calculs. The contents of the memory ND 22 are sent to the adder 3 and then reset (module R3) at each clock edge of the counter N. The delay applied on this edge allows the remainder of the device upstream (modules R1 and R2) to complete their calculations.
La note est attribuée en fonction de la répartition obtenue. Elle représente l'espérance de la détection sur l'étendue distance du test. Le schéma d'un dispositif calculant cette note est donné sur la figure 9 la note obtenue est contenue dans un registre NT 26.
où [CF(L)I e [O,NFRl sont des coefficients pondérateurs.where [CF (L) I e [O, NFR1 are weighting coefficients.
Les coefficients CF(L) représentent la probabilité globale de détection d'une cible se trouvant dans un quantum distance tel que
- L repliements sur NFR se font hors de la zone polluée (avec une probabilité élémentaire de détection évaluée à
P);
- NFR-L repliements sur NFR se font dans la zone polluée repliée (la probabilité élémentaire de détection vaut alors 0). The CF (L) coefficients represent the overall probability of detection of a target in a distance quantum such as
- Folddowns on NFR are outside the polluted area (with a basic probability of detection estimated at
P);
- NFR-L refoldings on NFR are done in the folded polluted zone (the elementary probability of detection is then 0).
La probabilité élémentaire p est celle d'une cible de
SER de référence sur bruit thermique à PFA donnée.The elementary probability p is that of a target of
SER reference on thermal noise at given PFA.
La comparaison de la note obtenue à la meilleure note obtenue précédemment et la mise en mémoire de l'indice de la meilleure note sont également décrites sur la figure 9. La note
NT de la combinaison en cours d'évaluation est comparée à la note maximum NM rencontrée lors des évaluations précédentes au moyen d'un comparateur 27 recevant sur l'une de ces bornes la note NT en provenance du registre 26 et sur l'autre la note
NM en provenance d'un registre 28. Si NT est plus grande que N M' la combinaison actuelle est meilleure que toutes les précédentes.The comparison of the score obtained with the best score obtained previously and the storage of the best score index are also described in FIG.
NT of the combination being evaluated is compared with the maximum score NM encountered during the previous evaluations by means of a comparator 27 receiving on one of these terminals the note NT from the register 26 and on the other the note
NM from register 28. If NT is greater than NM 'the current combination is better than all the previous ones.
L'indice K de la combinaison est donc mémorisé (dans un registre 29 NK) et la note NT est rangée dans le registre N M 28 à la place de la valeur antérieure. The index K of the combination is thus stored (in a register 29 NK) and the note NT is stored in the register N M 28 instead of the previous value.
Le calcul de la note NT contenue dans le registre 26 est effectuée au moyen du dispositif représenté sur la partie gauche de la figure 9. The calculation of the note NT contained in the register 26 is carried out by means of the device shown on the left-hand part of FIG. 9.
Un compteur L 33 contenant NFR+1 valeurs, adresse des mémoires 30, 31 qui contiennent respectivement les valeurs des composantes du vecteur colonne RP et du coefficient CF(L). An L 33 counter containing NFR + 1 values, addresses memories 30, 31 which respectively contain the values of the components of the column vector RP and the coefficient CF (L).
Les contenus de ces mémoires X,Y sont utilisés comme entrées par un module de calcul 32 pour effectuer le calcul de la note conformément à la formule choisie. Le chargement du registre NT 26 n'est autorisé sur un signal d'horloge en provenance du compteur 33 qu'après fin du calcul par le calculateur 32.The contents of these memories X, Y are used as inputs by a calculation module 32 to perform the calculation of the note according to the chosen formula. The loading of the register NT 26 is authorized on a clock signal coming from the counter 33 only after the end of the calculation by the computer 32.
Le procédé selon l'invention peut être utilisé dans toute circonstance où l'on désire que les repliements en distance d'une cible s'effectuent de manière privilégiée en dehors d'une certaine zone. The method according to the invention can be used in any circumstance where it is desired that the refoldings in distance of a target are carried out in a privileged manner outside a certain zone.
Les conditions préalables à son utilisation ont été décrites précédemment. Il s'agit de déterminer
- l'ensemble des combinaisons de fréquences de récurrence susceptibles d'être utilisées (satisfaisant aux conditions primaires du mode),
- l'étendue distance du test,
- la zone polluée.The prerequisites for its use have been described previously. This is to determine
all the combinations of recurrence frequencies that can be used (satisfying the primary conditions of the mode),
- the distance range of the test,
- the polluted area.
En mode recherche l'utilisation du procédé permet d'obtenir une détection "lissée", en évitant au maximum de perdre une cible dans des "trous" de détection. In search mode, the use of the method makes it possible to obtain "smoothed" detection, while at the most avoiding losing a target in detection "holes".
En mode poursuite, la mise en oeuvre du procédé s'effectue sur une étendue distance restreinte, correspondant à la distance de la cible poursuivie et permet d'assurer des conditions optimales de détection. In the tracking mode, the implementation of the method is carried out over a limited distance range, corresponding to the distance of the target pursued and ensures optimal detection conditions.
Les courbes représentées figures 10 et 11 permettent de visualiser les performances que l'on peut attendre de l'exploitation du procédé. The curves shown in FIGS. 10 and 11 make it possible to visualize the performances that can be expected from the operation of the process.
La figure 10a représente pour chaque quantum distance pour une combinaison donnée le nombre de détections possibles. Ce nombre varie entre 1 et 8. FIG. 10a represents for each quantum distance for a given combination the number of possible detections. This number varies between 1 and 8.
La figure îîa représente ce même nombre pour une autre combinaison de fréquence. Figure 1a shows this same number for another frequency combination.
La figure lOb, représente pour la même combinaison que la figure 10a l'espérance de détection en fonction de la distance. FIG. 10b represents for the same combination as FIG. 10a the detection expectation as a function of distance.
La figure îîb, représente cette espérance pour la même combinaison que la figure 11a. Figure 11b represents this expectation for the same combination as Figure 11a.
Ces courbes sont destinées à illustrer la corrélation existant entre le nombre élémentaire de détections possibles (ND) pour chaque quantum distance testée et la probabilité de détection d'une cible pour chacun de ces quantum. These curves are intended to illustrate the correlation existing between the elementary number of possible detections (ND) for each quantum distance tested and the probability of detection of a target for each of these quantum.
Les courbes des figures 10b et îlb correspondent à une combinaison ayant obtenu une meilleure note que celles correspondant aux courbes des figures 10a et 11a. The curves of FIGS. 10b and 11b correspond to a combination having obtained a better score than those corresponding to the curves of FIGS. 10a and 11a.
Cela se traduit par le fait que la probabilité de détection représentée figure îîb est de façon plus régulière et plus large au dessus de 0,5. This results in the fact that the probability of detection shown in FIG. 1b is more regularly and wider above 0.5.
Ces courbes correspondent à une probabilité élémentaire de détection p = 0,32 et à un coefficient
CF(L) = O pour ksi3. These curves correspond to an elementary probability of detection p = 0.32 and to a coefficient
CF (L) = O for ksi3.
Cela signifie que les quanta distance obtenant moins de 4 détections possibles ne contribuent pas à l'augmentation de la note. This means that distance quanta getting less than 4 possible detections do not contribute to the rating increase.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9108227A FR2736728A1 (en) | 1991-07-02 | 1991-07-02 | Pulse repetition optimisation process for mobile pulse doppler ground radars |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9108227A FR2736728A1 (en) | 1991-07-02 | 1991-07-02 | Pulse repetition optimisation process for mobile pulse doppler ground radars |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2736728A1 true FR2736728A1 (en) | 1997-01-17 |
Family
ID=9414590
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR9108227A Withdrawn FR2736728A1 (en) | 1991-07-02 | 1991-07-02 | Pulse repetition optimisation process for mobile pulse doppler ground radars |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2736728A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2524349C2 (en) * | 2011-12-26 | 2014-07-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственная корпорация "Конструкторское бюро машиностроения" | Method for detection of target pulse and measurement of its parameters |
| CN108919195A (en) * | 2018-07-12 | 2018-11-30 | 中国船舶重工集团公司第七二四研究所 | A kind of alternative optimization search irregular middle repetition PD design method of arteries and veins group |
-
1991
- 1991-07-02 FR FR9108227A patent/FR2736728A1/en not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2524349C2 (en) * | 2011-12-26 | 2014-07-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственная корпорация "Конструкторское бюро машиностроения" | Method for detection of target pulse and measurement of its parameters |
| RU2524349C9 (en) * | 2011-12-26 | 2021-04-20 | Открытое акционерное общество "Научно-производственная корпорация "Конструкторское бюро машиностроения" | Method for detection of target pulse and measurement of its parameters |
| CN108919195A (en) * | 2018-07-12 | 2018-11-30 | 中国船舶重工集团公司第七二四研究所 | A kind of alternative optimization search irregular middle repetition PD design method of arteries and veins group |
| CN108919195B (en) * | 2018-07-12 | 2021-03-09 | 中国船舶重工集团公司第七二四研究所 | Design method for alternately and optimally searching for repetition frequency PD system in pulse group spread |
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