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Article

1 - DÉFINITIONS

2 - INTERCEPTEUR SUPERHÉTÉRODYNE À BALAYAGE

3 - INTERCEPTEUR LARGE BANDE À ANALYSE PARALLÈLE

4 - ANALYSE PANORAMIQUE

5 - DÉTECTION DES SIGNAUX DE RADIOCOMMUNICATIONS FILTRÉS EN BANDE DE BASE

6 - CONCLUSION

Article de référence | Réf : TE6891 v1

Définitions
Radiosurveillance du spectre - Interception, réception et détection

Auteur(s) : François delaveau, Yvon LIVRAN

Date de publication : 10 août 2012

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RÉSUMÉ

Le préalable indispensable et crucial pour les performances et à toute mise en oeuvre d'un système de radiosurveillance est l'interception des signaux radioélectriques et leur réception à des fins d'analyse immédiate ou différée. Les technologies d'intercepteurs et de récepteurs utilisés en radiosurveillance se basent sur des procédés similaires à celles des postes de radiocommunication, mais avec des couvertures en fréquence et des panels de signaux cibles très largement augmentés. De plus, certaines spécificités de l'interception et de la réception en radiosurveillance proviennent de besoins accrus en performance, tout comme de la furtivité de certains des signaux recherchés.

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Auteur(s)

  • 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 règlementation du spectre pour Thales Communications & Security - Cette édition est une mise à jour de l'article de Gilbert MULTEDO intitulé Radiosurveillance du Spectre 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). Qu'il s'agisse de :

  • réglementer l'utilisation du spectre ;

  • vérifier la bonne application de la réglementation ;

  • valider le bon fonctionnement d'un réseau installé ;

  • surveiller un champ de bataille.

Le préalable indispensable à toute mise en œuvre des fonctionnalités de radiosurveillance est l'interception des signaux radioélectriques et leur réception à des fins d'analyse, immédiate ou différée, selon les cas d'application et la complexité des environnements radioélectriques. Pour cela, les intercepteurs, récepteurs et détecteurs utilisés en radiosurveillance, reposent sur des bases techniques similaires à celles des postes de radiocommunication. Mais, lorsque leur vocation est généraliste, les couvertures en fréquence et les pannels de signaux cibles sont largement augmentés.

Dans le domaine civil, les signaux à traiter par la radiosurveillance ne présentent généralement pas de propriétés particulières de furtivité. L'interception et la réception privilégient donc plutôt la qualité du filtrage des porteuses reçues, dans des conditions généralement favorables à la production de mesures techniques précises, au détriment de la vitesse de balayage et de la rapidité (exploitations éventuellement conduites en temps différé).

Dans le domaine militaire, les modes d'alerte et d'autoprotection basés sur la radiosurveillance des communications nécessitent des modes de balayages rapides et des filtres à large bande instantanées, afin d'augmenter la probabilité de détection des signaux versatiles et furtifs (notamment les signaux à évasion de fréquence). Le renseignement d'origine électromagnétique peut utiliser à la fois des modes d'acquisition à balayage rapide pour optimiser la probabilité d'interception, et des modes d'acquisition à balayage lent et durées d'enregistrement longues, pour optimiser les conditions de mise en œuvre des traitements de détection et d'analyse en aval. Dans tous les cadres d'applications militaires, la complexité radioélectrique des théâtres d'opérations (tacticité des porteurs limitant la taille et la hauteur des aériens, le poids, le volume et la consommation des récepteurs) et les difficultés de captation des signaux (éloignement fréquent des émetteurs cibles, bouillages, etc.) accroissent fortement les besoins de performance par rapport au cadre civil :

  • meilleures sensibilité et sélectivité en réception ;

  • largeur de bande instantanée plus importante ;

  • parallélisation des filtrages, des détections et des traitements en aval ;

  • meilleure robustesse aux conditions climatiques ;

  • autonomie et automatisation renforcées, etc.

Cet article prolonge sur le plan technique le [TE 6 890] consacré au rôle et aux tendances de la radiosurveillance, et en introduit la suite [TE 6 892], relative à la goniométrie et localisation, ainsi que le [TE 6 893] relative à l'analyse technique des signaux, à l'identification des émetteurs et à l'écoute des transmissions.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-te6891


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1. Définitions

Le terme générique d'« intercepteur » désigne habituellement un système comprenant une ou plusieurs antennes reliées à un récepteur, réalisant le filtrage et la transposition des signaux sur les porteuses présentes dans la bande de fréquence scrutée, et à un calculateur réalisant différentes analyses sur les canaux issus de ce filtrage, notamment pour rechercher les signaux modulés sur porteuse.

  • En pratique, un intercepteur combine de nombreuses fonctionnalités. En effet, l'objectif final d'un système d'interception est :

    • la détection de présence de signaux sur les différents canaux filtrés ;

    • la mesure des caractéristiques des signaux présents dans les canaux filtrés (gabarits spectraux, fréquences porteuses, largeur de bande, etc.), pour vérifier, par exemple, la concordance desdits signaux à la règlementation (dans un cadre de contrôle du spectre civil) ;

    • le cas échéant, estimer les paramètres de modulation/codage, identifier les signaux intrus déjà connus ou non, reconnaître la présence de signaux inconnus et les enregistrer pour des analyses ultérieures ;

    • sur un théâtre d'opérations, reconnaître certains signaux pouvant constituer des menaces potentielles et identifier les émetteurs correspondants, etc. ;

    • le cas échéant, estimer les caractéristiques spatio-temporelles des champs radioélectriques reçus à des fins de localisation des sources émettrices des signaux tels que :

      • les signatures spatiales des signaux sur un réseau antennaire,

      • la direction d‘arrivée d'un signal,

      • l'instant d'arrivée, la synchronisation du signal, ainsi que l'évolution dans le temps de ces paramètres.

  • Interception

    L'interception proprement dite d'un signal est la gestion des rendez-vous entre les instants et les fréquences où ledit signal est présent, et les bandes de fréquence couvertes aux différents instants par la partie réception de l'intercepteur. Elle est d'autant plus difficile à réaliser que le signal est de plan de fréquence inconnu, de forme d'onde furtive et de niveau faible.

  • Réception

    La réception est la gestion des différents mélanges et filtrages permettant de positionner les signaux...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - VENCESLAV (F.) -   Kroupa, direct digital frequency synthetizers.  -  Wiley-IEEE Press, ISBN 0780334388 (1998).

  • (2) - VAN TREES (H.L.) -   Detection, estimation and modulation theory.  -  Éd. J. Wiley (1968). PAPOULIS (A.). – Signal Analysis. MacGraw Hill (1977).

  • (3) - PROAKIS (J.G.), SALEHI (M.) -   Communication system engineering.  -  Prentice Hall Int. Ed2 (2001).

  • (4) - NEVEAU (J.) -   Bases mathématiques du calcul des probabilités.  -  Éditions Masson (1964).

  • (5) - ABRAMOWITZ (M.), STEGUN (I.A) -   Handbook of mathematical functions.  -  Éd. Diver Publications, New York (1970).

  • (6) - DELAVEAU (F.), DEPEIRRE (D.), SIRVEN (F.) -   Oriented processing of Communication signals for sensing and disseminated spectrum monitoring.  -  SDR Winncomm Forum, Brussels (2011).

  • ...

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