Contributions au Radar Passif sur Signaux d'Opportunité de Type Télévision Numérique Terrestre

Contribution to the Passive Radar using DVB-T Signals of Opportunity

• Auteur / Autrice : Ghislain Gassier
• Direction : Claude Jauffret
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Automatique et traitement du signal
• Date : Soutenance le 09/02/2016
• Etablissement(s) : Toulon
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mer et Sciences. ED 548 (Toulon)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des Matériaux- de Microélectronique et des Nanosciences de Provence / IM2NP
• Jury : Président / Présidente : Jacques Aben
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Claude Jauffret, Jacques Aben, Salah Bourennane, Bruno Torrésani, Jean Barrère, Françoise Briolle, Gilles Chabriel
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Salah Bourennane, Bruno Torrésani

Mots clés

Mots clés contrôlés

Détection du signal

Doppler, Effet

Multiplexage par répartition orthogonale de la fréquence

Télévision numérique terrestre

Radar bistatique

Mots clés libres

Radar passif bistatique

Signaux d'opportunité

Fonction d'ambiguïté

Fouillis

Passive bistatic radar

Opportunity Signals

Cross ambiguity function

Clutter

Résumé

L’étude traite de la détection de cibles mobiles dans un contexte de radar passif bistatique utilisant les émetteursde télévision numérique TNT (DVB-T) comme émetteurs d’opportunité. Outre leur présence généralisée sur leterritoire, l’intérêt de ces émissions réside dans leur relative largeur de bande permettant une bonne précisiond’estimation. Le principal inconvénient de ce type d’approche réside dans l’éblouissement par le signal en trajetdirect, des échos de très faible intensité des cibles d’intérêt. Après un rappel du principe du radar bistatique etde la norme OFDM utilisée par les signaux TNT, une première étude donne une construction originale du signalde référence dans le cas multi-capteurs : le signal de référence est construit par un traitement d’antenne de typeCAPON où le balayage des paramètres optimaux est remplacé par la connaissance de signaux pilotes inséré dansles symboles OFDM. Ensuite le rapport se focalise sur l’estimation d’un filtre de canal multitrajet à partir dela connaissance de la modulation OFDM utilisée. Ce filtre, d’abord étudié comme réjecteur de fouillis originalavant détection par la fonction d’ambiguïté, donne des résultats semblables aux méthodes classiques de réjectionde fouillis standard. Étendu à toutes les fréquences Doppler, son module au carré est utilisé comme un nouveaudétecteur présentant un très faible niveau de clutter, surpassant ainsi la fonction d’ambiguïté. Une interprétationen terme de traitement d’antennes du nouveau détecteur ouvre la voie à des variantes haute-résolution de celui-ci.La validité du nouveau détecteur est illustrée par des résultats sur données réelles.

The study focuses on moving target detection from passive bistatic radar with DVB-T transmitters used asopportunity transmitters. In addition to their widespread geographical coverage, they allow a good estimationaccuracy due to their quite large bandpass. Nevertheless the continuous powerful direct path masks the verylow intensity echoes of targets of interest. The passive bistatic radar principle and the CP-OFDM standardused by DVB-T are briefly reminded, then, a new first study of reference signal retrieving in multiple sensorsconfiguration is given : the reference signal is built using a Capon receptor where the parameters scan is replacedby the knowledge of pilot signals inserted in the OFDM symbols. Next, the report addresses the multipath channelestimate by using the OFDM signal structure. This channel is firstly studied for clutter rejection before detectionfrom the cross ambiguity function (CAF). We obtain similar results than those of the classical rejection methods.This channel is extended to the whole Doppler shift, and its squared modulus acts as a new low clutter detectorthat outperforms classical CAF. A virtual beamforming interpretation of the channel estimation opens a new pathtowards high resolution array processing. Results given on real data illustrate the validity of this new channeldetector (CHAD).