Chapitre IXRadar à « compression d’impulsion »

« Compression d’impulsion »

• 1. Synoptique et principe • 2. Modulation linéaire en fréquence

– 2.1 Caractéristiques du signal émis– 2.2 Réduction des lobes secondaires en distance

• 3. Modulation par codes de phase– 3.1 Codes binaires de phase (Barker)– 3.2 Réduction des lobes secondaires en distance

• 3.2.1 Codes complémentaires• 3.2.2 Filtrage après corrélation

• 4 Comparaison

1. Synoptique radar BFR à compression d’impulsion

Pilote

Ampli FI

Emetteur (piloté)

Compression

Modulation

Post-intégration

Détection d’enveloppe

S

1. Principe de la « compression d’impulsion »

• Issu du compromis résolution distance / portée– Résolution distance: radar classique

faible largeur d’impulsion– Portée de radar augmenter Pc

• Problèmes engendrés :– limitation des tubes hyper,

– risque de claquage dans les guides d'onde,

– discrétion.

Dc

f

21 f

Dc

2

cPKD max

1. Solution au compromis

• Création de signaux tels que• Taux de compression :

• Deux types de modulation– les impulsions modulées linéairement en

fréquence (signal CHIRP),– les impulsions modulées en phase suivant un

code particulier.

1 f

c

f

2. Modulation linéaire en fréquence

• Chirp

• Indice de modulation

• Bande occupée

f t f Km t( ) ( ) 0

f

b

B f b b ( ) 1

2.1 Caractéristiques du signal émis Chirp

f0 - f2

f0 + f2

f

t

f

t0 t0 +

t

u t rect t f t t( ) ( ) cos 2 02

tftd

dtf

02

1)(

2,

2

t

2.1 Spectre en fonction du taux de compression

0 0.2 0.4 0.6 0.8 10.7

0.75

0.8

0.85

0.9

0.95

1

1.05

)( fU

2.1 Réception du signal chirp

• Filtre de compression

f0 - f2

f0 + f2

f0

t

ft0

t0 +

f

ff

ftt

200

2.1 Remise en phase des composantes du spectre

• « arrive » dans le filtre à l'instant  t0 (car émise à cet instant) en ressort à l'instant t0 +

• « arrive » à l'instant t0+ et en ressort également à l'instant t0 +

ff

0 2

20

ff

2.2 Réduction des lobes secondaires en distance

• Deux solutions :– Moduler en amplitude l’impulsion émise par

une courbe de Gauss tronquée

– Réaliser une relation temps/fréquence telle que sa dérivée soit une courbe de Gauss tronquée

3. Modulation par codes de phase

• 3.1 Exemple : code binaire de phase (code de Barker à 7 moments)

• Expansion du signal

1 -11 1 1-1 -1

Sortie

L

t

Intercorrélation

• Énergie du signal :– en entrée: (1) 27,– en sortie : (7)2

• Variante de bruit : – d’entrée : 2, – de sortie : 72

(Sortie : somme de 7 échantillons bruités)

3.1 Amélioration obtenue

impulsion de durée et de puissance crête 7 fois plus grande.

22

7

7

49

eénergétiquN

S

• Nombre maximum de moment : 13

• Obtention de taux de compression supérieur – Répétition d’un code de longueur n1+

multiplication par les moments successifs d’un autre code (n2) taux de compression n1n2

3.1 Auto corrélation du code de Barker à 13 moments

3.1 Combinaison de codes (c13, c3)

11111-1-111-11-11. 11111-1-111-11-11. 11111-1-111-11-11

1 1 -1

3.1 Combinaison de codes (c13, c3)

3.2 Réduction des lobes secondaires

• 3.2.1 Utilisation de codes complémentaires :– A l’émission, utilisation successive de deux

codes complémentaires

– Addition de la sortie

3.2.1 Codes complémentaires (c41: 1-111, c42: 111-1)

3.2.1 Codes complémentaires

4. Comparaison des deux procédés

• Taux de compression supérieur pour la modulation de fréquence

• Faibles encombrements, poids et consommation des Lignes à Retard Dispersives / circuits numériques des codes binaires de phase

• Stabilité des CBP mais coût plus élevé