CHAPITRE 3
DETECTION SSR/CFAR
3.1. Introduction
Le détecteur utilisé pour les récepteurs
du radar secondaire est un détecteur à seuil fixe, car, la
puissance du signal réponse est largement plus grande que celle du bruit
thermique. Cependant l'utilisation croissante du radar secondaire a introduit
un nouveau parasite, qui est le FRUIT (False Replies Unsynchronized In Time),
ce parasite devient très gênant aux alentours des zones à
haut trafic aérien, où il ya une implantation importante de
radars secondaires. Ce signal parasite est éliminé, alors, par un
traitement post-détection (défruiter) décrit dans le
chapitre I.
Dans notre mémoire nous allons étudier la
détection adaptative CFAR appliquée au radar secondaire pour
l'élimination du FRUIT. Pour cela nous allons introduire un traitement
CFAR en poste détection quadratique.
3.2. Modélisation mathématique des
signaux parasites
Nous allons dans ce qui suit, modéliser la distribution du
signal à l'entrée du récepteur et déduire la
distribution à la sortie du détecteur quadratique.
6in (IIIt)
E
Filtrage et
échantillonnage
Filtrage et
échantillonnage
( . ) 2
( . ) 2
x
&os (IIIt) Seuil de détection
E FRUIT
(F) Bruit thermique
(N)
Bruit +FRUIT+signal
Bruit seulement
Bruit + signal
Signal utile
(Su)
Bruit + FRUIT
Temps
3.2.1. Le signal à l'entrée du détecteur
quadratique (E)
Figure 3.2 : le signal à l'entrer du récepteur
Pour cette étude nous allons supposer que le signal
d'entrée est composé de trois types de signaux :
> Le signal utile : signal émis par les
transpondeurs en réponse à une demande d'identification, la
caractéristique principale de ce signal est qu'il apparait de
façon synchrone pendant le passage du lobe principale sur la cible, il
doit être détecté. Sa distribution sera supposé
gaussienne centrée
de moyenne nulle et d'écart type ós,
sa fonction de distribution est ????(????):
|
1
????
????????v2????
|
-????2
|
|
????(????) =
|
2????????2
|
> Le FRUIT : signal émis par les
transpondeurs sans demande d'identification (réponse à un autre
radar SSR), ce signal ne doit pas être détecté, sa
distribution sera supposé gaussienne centrée de moyenne nulle et
d'écart type óF.
|
1
????
????????v2????
|
-????2
|
|
????(????) =
|
2????????2
|
> Le bruit thermique : gaussien de moyenne nulle et
d'écart type óN.
|
1
????
????????v2????
|
-????2
|
|
????(????) =
|
2????????2
|
Le FRUIT et le bruit thermique sont les deux principaux
signaux parasites qui nuisent à la détection ; le bruit thermique
est présent tout le temps, alors que le FRUIT est
considéré comme des impulsions éparpillées dans le
temps avec une probabilité d'apparition « ????0 ». Cette
probabilité est évaluée, près des aéroports
et des zones à haut trafic aérien, entre 0,02 et 0,05 (0,02<
????0<0,05).
3.2.2. Evaluation de la probabilité d'apparition du
FRUIT« ????0 »
La probabilité d'apparition du FRUIT « ????0
» a été évaluée par des mesures faites
à partir d'un récepteur radar secondaire embarqué à
seuil de détection réglable [7]. Les résultats des mesures
réalisées auprès du « Los Angeles International
Airport (LAX) » sont schématisés sur la Figure (3.3).
- 80 dBm
-70 dBm
LAX VAN NUYS
MIDWAY SEAL
Beach
Fréquence d'apparition du FRUIT
10000
1000
Seuil du détecteur
13 :40 13 :45 13 :50 13 :55 14 :00
TEMPS
Figure 3.3 : feuille de mesure du FRUIT
dans la
région de LOS ANGELES [7]
On remarque sur la feuille de mesure que pour un seuil de
détection minimal (-80 dBm) la fréquence moyenne d'apparition du
FRUIT est de 10.000 réponses par seconde.
Figure 3.4 : Trajet sur lequel la mesure de la
fréquence
moyenne d'apparition du FRUIT à été
établis [7]
Si on part du fait que chaque réponse contient entre 4
et 10 impulsions et que chaque impulsion a une durée de (0,5us), alors
le temps d'apparition (ta) du FRUIT sur une seconde est compris entre
tamin=4×0,5×10.000=20.000 (us) et tamax=10×0,5×10.000=
50.000 (us).
Ainsi la probabilité d'apparition (pa ou ????0 ) est
comprise entre pamin=tamin
1????
et pamax=tamax
1???? .
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