[Les bienfaits de la diversité spatio-temporelle en radar]
Lors de la conception d'un nouveau système radar, les compromis classiques de résolution jouent un rôle majeur, pilotant les paramètres de base du radar, tels que la taille, la cadence de renouvellement et la portée. Par ailleurs, la diversité a longtemps été utilisée pour atténuer les effets de fading dus à la fluctuation des cibles et du fouillis.
Cependant, avec l'arrivée de systèmes plus souples, l'utilisation de plusieurs canaux parallèles en transmission et en réception, et des largeurs de bande instantanées plus larges, ces compromis standard deviennent moins simples – et plus flexibles. Dans cette communication, nous analyserons les apports de la diversité et ses relations avec la distance, le doppler et l'angle, pour la détection et la localisation de cibles en mouvement avec des systèmes radar à large bande/large faisceau. L'idée est de contribuer à une meilleure compréhension des avantages réels des transmissions agiles pour la détection/localisation de cibles mobiles, en se concentrant sur les améliorations de portée, de vitesse et de mesure angulaire, ainsi que sur les avantages pour la détection des cibles en mouvement.
Une attention particulière sera accordée à la qualité des différents modes de détection pour la surveillance à longue portée, et de nouveaux résultats sur la détection des cibles mobiles en présence de fouillis seront présentés pour démontrer l'efficacité de ces nouvelles architectures pour la détection de petites cibles à longue portée, dans des environnements difficiles.
When designing a new radar system, standard resolution trade-offs play a major role, providing the basic parameters of the radar, such as size, update rate, and range. Besides, diversity has long been used for mitigating fading effects due to the fluctuation of targets and clutter.
However, with the arrival of more flexible systems, using multiple parallel channels on transmit and receive, and wider instantaneous bandwidths, these standard trade-offs are becoming less simple—and more flexible. In this communication, we will analyse the benefits of diversity and its relations with range, Doppler, and angle, for detection and location of moving targets with wideband/wide-beam radar systems. The idea is to contribute to a better understanding of the real benefits of agile transmissions for detection/localization of moving targets, focusing on range, velocity, and angular measurement improvements, as well as on the benefits for detection of moving targets.
Special attention will be given to the quality of the different wideband wide-beam sensor modes for long-range surveillance, and new results on detection of moving targets in clutter will be provided to demonstrate the effectiveness of these new architectures for small target detection at long range, in difficult environments.
Mot clés : Radar, Diversité, Large bande, MIMO
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François Le Chevalier; Nikita Petrov. Benefits of space-time diversity for radar. Comptes Rendus. Physique, Volume 20 (2019) no. 3, pp. 183-191. doi : 10.1016/j.crhy.2019.03.002. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/physique/articles/10.1016/j.crhy.2019.03.002/
[1] Principles of Radar and Sonar Signal Processing, Artech House, Norwood, MA, USA, 2002
[2] Principles of Modern Radar, SciTech Pub., Raleigh, NC, USA, 2010
[3] Wideband wide beam motion sensing (J. Taylor, ed.), Advanced Ultrawideband Radar: Targets, Signals and Applications, CRC Press, 2016 (Chapter 12)
[4] Bistatic Radar: Principles and Practice (M. Cherniakov, ed.), Wiley, Chichester, UK, 2007
[5] Fundamentals of Multisite Radar Systems, CRC Press, 1998
[6] Diversity considerations in wideband radar detection of migrating targets in clutter, Sci. China Inf. Sci., Volume 62 (2019) no. 4 | DOI
[7] Spatially distributed target detection in non-Gaussian clutter, IEEE Trans. Aerosp. Electron. Syst., Volume 35 (1999) no. 3, pp. 926-934
[8] Pattern compression by space-time binary coding of an array antenna, Proceedings of the AGARD CP 66, Advanced Radar Systems, 1969
[9] Le projet RIAS, une approche nouvelle du radar de surveillance aérienne, L'Onde électrique, Volume 64 (1978) no. 4
[10] Space-time radar waveforms: circulating codes, J. Electr. Comput. Eng., Volume 2013 (2013)
[11] Research Disclosure: Delft Codes: Space-Time Circulating Codes Combined with Pure Spatial Coding for High Purity Active Antenna Radar Systems, May 2013 (Research Disclosure No. 589037)
[12] Mismatched filtering for space-time circulating codes, Hangzhou, PR China ( October 2015 )
[13] Modern Radar Detection Theory, SciTech Pub., Raleigh, NC, USA, 2016
Cité par Sources :
Commentaires - Politique
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Zeinab Mhanna; Alain Sibille; Richard Contreras
C. R. Phys (2017)
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C. R. Méca (2010)