Bibliographie & annexes
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RÉSUMÉ
L’analyse de signaux radioélectriques à des fins de caractérisation et d'identification est une des applications fondamentales en radiosurveillance. Il faut aussi noter la reconnaissance automatique des signaux reçus et l'identification des émetteurs interceptés, voire l'écoute de la signalisation et des contenus transmis lorsqu'elle est possible. Toutes ces données constituent une composante importante des fonctions d'alerte et la base du Renseignement d'Origine ElectroMagnétique (ROEM). Dans le domaine civil, ces analyses sont des aides cruciales pour la résolution des problèmes de brouillage et d’interférence, mais aussi pour rendre plus précises et fiables les mesures et les contrôles qui constituent le coeur de la régulation des fréquences.
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One of the fundamental radio monitoring applications is the determination of incidence angle radio waves for localization purposes. A key domain of radio-surveillance relies on signal analysis, wave form characterization, transmitter identification and sometimes monitoring for both civilian and military applications. Signal characterization makes interference diagnosis and resolution possible, and it enhances the reliability of any measurements and controls that are the core of frequency regulation. Relevant to military radio surveillance, automatic signal recognition, transmitter identification, and transmission monitoring when available, are core components of tactical alert modes and of electronic intelligence.
Auteur(s)
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François DELAVEAU : Ingénieur de l'École nationale supérieure de techniques avancées - Expert en traitement du signal et guerre électronique de Thales Communications & Security
-
Yvon LIVRAN : Ingénieur de l'École nationale d'Ingénieurs de Brest - Responsable de la réglementation du spectre pour Thales Communications & Security - Cette édition est une mise à jour de l'article de Gilbert MULTEDO intitulé paru en 1994
INTRODUCTION
Les communications sont devenues essentielles, aussi bien dans le domaine civil (fonctionnement politique, économique et social de notre société de plus en plus axée sur la transmission d'informations entre particuliers, acteurs économiques, dirigeants et organismes régulateurs), que militaire (conduite des forces et contrôle du théâtre d'opérations).
L'utilisation rationnelle et efficace du spectre pour les applications civiles et la vérification de la bonne application de la réglementation a toujours nécessité des fonctionnalités d'analyse des signaux intégrées aux moyens de surveillance du spectre. L'analyse technique des signaux de radiocommunications est alors principalement liée au besoin de caractérisation et d'identification desdits signaux, pour rendre plus fiables et précises les opérations de contrôle sur le degré d'occupation du spectre, la mesure des niveaux des champs radioélectriques et l'estimation des paramètres de modulation, mais aussi pour diagnostiquer des situations d'interférences.
Dans le domaine militaire, le besoin pour les forces de contrôler la bonne utilisation du spectre pour ses propres communications, mais aussi de détecter et surveiller les émissions adverses a toujours fait appel à des fonctionnalités plus ou moins automatisées de reconnaissance des signaux reçus, d'identification des émetteurs interceptés, intégrées aux dispositifs tactiques déployés sur les théâtres ou aux systèmes de renseignement. Ces fonctions sont les composantes essentielles des modes d'alerte et d'autoprotection des forces sur un théâtre d'opérations. Elles constituent aussi l'une des bases du renseignement d'origine électromagnétique (ROEM). Lorsqu'elles sont possibles, le décodage de la signalisation et l'écoute des contenus transmis apportent d'intéressants compléments aux fonctions de renseignement.
Ces dernières décennies, les progrès des technologies numériques, les volumes transmis, la variabilité des formes d'ondes et des protocoles d'accès radio se sont fortement accrus, augmentant les besoins en analyse :
-
environnements radioélectriques devenus denses et fluctuants ;
-
signaux de plus en plus large bande, hétérogènes et in-stationnaires ;
-
traitements massivement parallélisés des données brutes extraites de l'interface radioélectrique ;
-
automatisation de plus en plus poussée.
Cet exposé s'appuie sur les articles précédents [TE 6 890] et [TE 6 891].
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Architecture d'un système d'analyse technique
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1. Exigences de performances des récepteurs d'écoute
Les performances demandées à un récepteur d'écoute sont très proches de celles d'un récepteur d'interception tel que décrit dans [TE 6 891]. La même structure superhétérodyne et les mêmes filtres de canalisation sont souvent utilisés. Cependant, des différences substantielles existent sur quelques exigences de performances, qui sont détaillées ci-dessous.
-
Rapidité et pureté spectrale du synthétiseur
La rapidité n'est pas primordiale pour un récepteur d'écoute. La pureté spectrale du synthétiseur s'en trouve généralement améliorée, car le temps de réponse de la boucle de phase du synthétiseur peut être allongé et sa largeur de bande réduite.
La pureté spectrale régit directement la protection sur le canal adjacent du récepteur d'écoute (figure 1) qui, fixe, elle, la capacité d'un récepteur à écouter un signal faible spectralement proche d'un signal fort.
Dans les utilisations ESM classiques la protection requise sur les canaux adjacents est de l'ordre de :
-
70 dB en gamme VUHF ;
-
80 dB en gamme HF.
-
-
Facteur de forme et sélectivité en fréquence
Le facteur de forme à X dB d'un filtre est défini comme le rapport entre la bande à X dB du filtre et la bande à 3 dB du filtre. Il régit donc sa sélectivité en fréquence. Le temps de réponse n'étant plus une performance critique des récepteurs pour l'analyse, cela offre des possibilités pour atteindre la meilleure sélectivité possible. De plus, les récepteurs d'écoute ont évolué vers les techniques numériques qui permettent d'atteindre par Filtrage à réponse finie (FIR) des gabarits bien meilleurs que ceux des filtres à quartz utilisés à l'origine.
Quelques ordres de grandeurs sont indiqués ici :
-
en gamme HF, des valeurs typiques de largeurs de bande...
-
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Exigences de performances des récepteurs d'écoute
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - GARDNER (W.), SPOONER - The cumulant theory of cyclostationnary time-series, Part I : Foundation . - IEEE trans. on SP, vol. 42, no 12, déc. 1994.
-
(2) - GARDNER (W.), SPOONER - The cumulant theory of cyclostationnary time-series. Part II : Development and Applications. - IEEE trans. on SP, vol. 42, no 12, déc. 1994.
-
(3) - BIANCHI (P.), LOUBATON (P.), SIRVEN (F.) - On the blind estimation fot the parameters of continuous phase modulated signals. - JSAC, 4 janv. 2005.
-
(4) - PROAKIS (J.G.), SALEHI (M.) - Communication system enginneering. - Prentice Hall Int. Ed2 (2001).
-
(5) - BOUTTIER (A.) - Égalisation autodidacte des modulations linéaires par filtrage récursif. - Rapport de thèse soutenue à l'Université de Rennes I (2000).
-
(6) - BIANCHI (P.) - Démodulation...
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