Radars: principes de base - Paramètres de détection

Cet article concerne l'ensemble des phénomènes mis en jeu par la « détection radar », c'est-à-dire la capacité du radar à déceler la présence d'échos de cible dans un milieu perturbé par la présence de bruits, et à localiser ces cibles.

Il aborde, dans un premier temps, les notions de bases nécessaires à la quantification du bruit et du signal utile.

Pour ce qui concerne le bruit, sont abordées les notions de :

• gain et bande passante d'un récepteur ;

• température additionnelle de bruit ;

• température de bruit et facteur de bruit d'une chaine de réception ;

• caractéristiques fréquentielles et filtrage.

Pour ce qui concerne le signal utile, sont abordées les notions de :

• expression mathématique du signal ;

• expression temporelle des puissances et énergie ;

• représentation vectorielle et complexe du signal ;

• notion de signal complexe équivalent ;

• spectre et filtrage, à partir d'une approche physique de la transformée de Fourier ;

• examen de spectres typiques de signaux avec et sans porteuse ;

• calcul spectral des puissances et énergie des signaux.

Ces notions simples constituent les bases théoriques strictement nécessaires à l'étude des performances des récepteurs radar, telle qu'elle sera abordée dans les articles « Détection des mobiles dans le clutter » et « Traitements avancés du signal radar », qui prendront la suite du présent article.

Ici, elles sont directement appliquées à l'étude du filtrage optimal d'un récepteur radar qui aborde successivement :

• la problématique de la réception radar en présence de bruit ;

• la recherche d'un filtre résolvant cette problématique et ses performances en terme de rapport signal sur bruit après filtrage.

Cela conduira à l'expression de « l'équation du radar » en étapes successives :

• établissement de l'équation de propagation du signal entre le radar et l'objet à détecter ;

• application de la notion de filtrage adapté à la détection en présence de bruit ;

• équation du radar sur une cible silencieuse et brouilleuse ;

• équation du radar en milieu brouilleur.

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