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Languages: French
Types: Article
Subjects: Radar large bande, Vitesse aveugle, Migration distance, Ambiguïté vitesse, 621.382
La thèse a pour but la détection de cibles pour un radar large bande à basse fréquence de répétition (mode BFR). L’intérêt de ce type de radar est de pouvoir s’affranchir des ambiguïtés distance, au prix de nombreuses ambiguïtés vitesse qui empêchent de repérer les cibles présentes aux vitesses aveugles du fouillis. Toutefois, l’utilisation de formes d’onde large bande permet d’obtenir une résolution très fine (de l’ordre de la dizaine de centimètres) pour le radar considéré, d’où l’apparition d’un phénomène de migration de la cible d’une impulsion à l’autre. On veut tirer partie de ce phénomène pour s’affranchir du phénomène d’ambiguïté vitesse et ainsi disposer d’un radar air/sol ou air/air sans ambiguïté distance, auquel on associera des traitements spécifiques au signal large bande pour lever les ambiguïtés vitesse d’une part, et détecter des cibles dans les vitesses aveugles du fouillis d’autre part. Dans un premier temps, un modèle de cible pour le contexte large bande est présenté. Le modèle développé permet de définir le traitement adapté au cas d’une cible dans du bruit blanc. Celui-ci consiste en une simple sommation cohérente tenant compte de la migration distance. Une méthode de calcul rapide de ce traitement a été développée. Néanmoins ce filtrage fait apparaître des lobes secondaires élevés à toutes les ambiguïtés vitesse qui peuvent se révéler gênants pour la détection des mobiles dans un scénario multi-cibles ou corrompu par du fouillis de sol. Deux approches sont alors proposées pour s’affranchir de ce problème : d’une part, on propose un traitement consistant à supprimer les points réfléchissants qui ne migrent pas (ou peu) sur la durée du traitement. Ce traitement est nommé le Migrating Target Indicator (MiTI). D’autre part, une approche de type analyse spectrale consistant à traiter les données après un pré-filtrage du fouillis est également abordée. Ceci mène à la définition des estimateurs W-APES et W-Capon qui tiennent compte de la migration distance des cibles. Le problème majeur de ces techniques réside dans le fait que des lobes secondaires, certes moins élevés qu’après une sommation cohérente, subsistent et peuvent conduire à des fausses alarmes. Un traitement itératif iW-Capon pour résoudre ce problème a été proposé, en utilisant une démarche similaire à celle de l’algorithme CLEAN. Toutes les méthodes présentées ont finalement été testées sur des données réelles provenant du radar PARSAX de l’Université de Technologie de Delft (Pays-Bas). This thesis aims at introducing new techniques for target detection for a wideband radar with a low pulse repetition frequency (PRF). Low PRF radars provide the advantage of removing range ambiguities at the expense of many blind velocities that prevent targets at the ambiguous velocity from being detected. Nevertheless, the use of a wideband waveform allows one to obtain a high range resolution for the considered radar, implying a range migration phenomenon from pulse to pulse. It is possible to take advantage of this effect to solve the velocity ambiguity problem, and then to design an air-to-ground radar mode without any range ambiguity. This mode will be combined with specific wideband processing to alleviate the velocity ambiguity on one hand and to detect targets at blind velocities on the other hand. The target model is introduced. The associated matched filter is then derived in white noise and a fast algorithm for its computation is developped. However, the matched filter is not able to decrease the strong sidelobes at each ambiguous velocity. Consequently this algorithm is not efficient in a scenario with multiple targets and ground clutter. Two different approaches are then considered : the first one aims at suppressing the point scatterers that do not migrate during the processing interval. This is refered to as the Migrating Target Indicator (MiTI). The second approach aims at processing the data with wideband spectral estimation algorithms, after having applied a pre-filtering operation by projecting the signal onto the subspace orthogonal to the clutter subspace. The W-Capon and W-APES estimators are proposed and are able to take advantage of the range migration. They can alleviate the velocity ambiguity, even if they still have sidelobes that result in false alarms. An iterative processing, called iW-Capon, is proposed to solve this issue. Every method has been applied to experimental data collected from the PARSAX radar from the Delft University of Technology.
  • No references.
  • No related research data.
  • No similar publications.

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