Bibliographie & annexes
Présentation
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RÉSUMÉ
Les systèmes radars sont, en particulier, différenciés par les fréquences émises. Les caractéristiques de la bande couverte par les radars ultra large bande (ULB) sont spécifiées. Les différentes architectures de radars ULB sont présentées ici et leur principales caractéristiques comparées les unes aux autres. Plusieurs types d'informations peuvent être recueillis par de tels radars, tels que la localisation d'une cible ou son identification. Ces points sont abordés dans le cadre de diverses applications de radar courte portée.
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Michèle LALANDE : Docteur en Électronique - XLIM – UMR CNRS n 7252 - Professeur de l'université de Limoges
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Joël ANDRIEU : Docteur en Électronique - XLIM – UMR CNRS n 7252 - Professeur de l'université de Limoges
INTRODUCTION
L'Ultra large bande (ULB) est une technique basée sur la génération, la propagation ou le rayonnement de signaux dont le spectre est très large (supérieur à une décade). Le radar (terme issu de l'expression anglophone RAdio Detection And Ranging, qui peut se traduire par « détection et estimation de la distance par ondes radio », ou plus simplement « radiorepérage ») est un équipement émettant et recevant des ondes électromagnétiques, utilisé pour localiser des objets dans l'espace, en termes de distance et de direction. De tels instruments n'indiquent pas seulement la présence et la distance d'un objet éloigné. Ils permettent également de déterminer sa taille, sa forme, ainsi que sa vitesse et sa trajectoire.
Par rapport aux signaux bande étroite, les avantages potentiels de l'utilisation de formes d'onde ULB pour les radars sont :
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une meilleure résolution spatiale ;
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la pénétration dans des milieux opaques (en particulier si les fréquences basses du spectre ne dépassent pas quelques centaines de Mégahertz) ;
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la reconnaissance plus aisée de la cible ;
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une plus faible probabilité d'interception.
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MOTS-CLÉS
radar ultra large bande imagerie radiosurveillance civile et militaire détection radar électronique électromagnétisme
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Informations recueillies par un radar ULB
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2. Architectures des radars ULB et formes d'onde
2.1 Radar impulsionnel
Le principe d'un radar ULB impulsionnel (figure 2) consiste en une commutation d'énergie de durée très brève dans une chaîne d'émission Ultra large bande. Le signal ULB émis (figure 3) est une impulsion ultra courte, de l'ordre de la nanoseconde, sans porteuse. Son contenu spectral instantané est compris entre quelques MHz et quelques GHz.
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Particularités
Typiquement, le système est constitué d'un générateur associé à une antenne d'émission ULB. La réponse temporelle d'une cible est reçue par une antenne de réception ULB. L'acquisition est réalisée dans le domaine temporel par un échantillonneur rapide.
L'ULB impulsionnel est très discret, car les signaux ultra-brefs mis en œuvre sont extrêmement difficiles à détecter. S'ils sont émis à des instants aléatoires, la discrétion est encore renforcée.
La réponse transitoire d'une cible illuminée par un signal impulsionnel (figure 4) permet de localiser la cible en évaluant le temps de parcours de l'impulsion.
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Types de signaux
La forme du signal reçu est composée de différentes contributions :
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la diffusion directe de la cible, appelée réflexion spéculaire (du latin speculum = miroir) ;
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le régime entretenu, comportement de la cible en présence de l'illumination ;
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la réponse libre lorsque l'impulsion est passée. Elle est à l'origine de l'analyse des pôles de résonances propres visant à l'identification.
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Avantages
Les signaux ULB impulsionnels permettent de dissocier les réponses de plusieurs cibles directement dans le domaine temporel. Ils permettent également de dissocier les signaux de réception des différents échos provenant de trajets multiples, de réflexions du signal incident, ou du signal réfléchi par la cible sur des obstacles. En utilisant un fenêtrage temporel adapté, seule la réponse utile est conservée.
Avec les autres techniques dans le domaine fréquentiel décrites par la suite, un traitement (transformée de Fourier inverse ou corrélation) est nécessaire afin de pouvoir isoler la réponse des différentes cibles...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - GRANGER (M.) - Radar ULB : impulsionnel ou bande synthétique ? - REE no 4, avr. 2004.
-
(2) - DMITRIY (S.), GARMATYUK, NARAYANAN (M.) - Ultra-Wideband Continuous-Wave Random Noise – ARC-SAR. - IEEE Transactions On Geosciences And Remote Sensing, volume 40, no 12, déc. 2002.
-
(3) - XIAOJEAN XU, NARAYANAN (R.M.) - FOPEN SAR Imaging Using UWB Step Frequency And Random Noise Waveform. - IEEE Trans. On Aerospace and Electronic Systems, vol. 37, Issue 4, p. 1287-1300 (2001).
-
(4) - TAYLOR (J.D.) - Ultra Wideband Radar Technology. - Éditions CRC Press (2001).
-
(5) - AFTANAS (M.) - Through Wall Imaging Using M-sequence UWB RadarSystem. - PhD thesis, Technical University of Kosice (Slovakia), Department of Electronics and Multimedia Communications, fév. 2008.
-
(6) - IMBS (Y.) - Étude...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
Déconvolution de Wiener http://www.cnx.org
Algorithme CLEAN http://www.arxiv.org
HAUT DE PAGE
Office fédéral de la communication (OFCOM), confédération suisse, Applications Radar dans la vie de tous les jours http://www.bakom.admin.ch/dokumentation/Newsletter/
HAUT DE PAGE
Congrès EuRAD qui a lieu chaque année durant le congrès européen des microondes EuMW http://www.eumweek.com
Congrès européen EuCAP sur les antennes et la propagation, qui a lieu chaque année http://www.eucap2013.org
Congrès international...
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