Codage en phase et traitement des signaux en radarmeteorologie : etude theorique et realisation

• Auteur / Autrice : Éric Spano
• Direction : Michel Crochet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Terre, océan, espace
• Date : Soutenance en 1994
• Etablissement(s) : Toulon

Résumé

Cette these effectuee au sein du laboratoire de sondages electromagnetiques de l'environnement terrestre se situe dans le cadre des developpements de la technique radar st (stratosphere-troposphere). Elle comprend une etude theorique sur le codage en phase et une participation au developpement d'un nouveau systeme info-numerique en collaboration avec l'industrie. Le travail theorique se decompose en deux parties. Tout d'abord, les aspects echantillonnage, decodage et puissance, sont analyses d'une maniere tres generale a l'aide d'un formalisme matriciel. Cette etude met clairement en evidence le probleme des premieres altitudes pour lesquelles le decodage est incomplet ainsi que la possibilite de les decoder totalement si les sequences transmises sont complementaires (decodage tronque). La technique du decodage tronque ainsi que les problemes associes, sont egalement etudies a l'aide du formalisme matriciel. Dans une deuxieme partie, les performances des codes et des series de codes complementaires sont analysees vis-a-vis des trois criteres suivants: la suppression des lobes secondaires (critere 1), la suppression des interferences (critere 2) et la qualite du decodage tronque (critere 3). Le critere 1 est etudie a l'aide d'un facteur de qualite (q) adapte aux cibles distribuees. L'etude des criteres 2 et 3 s'appuie sur les resultats generaux obtenus dans la premiere partie. Pour chacun des trois criteres, on met en evidence l'interet d'utiliser des series de codes complementaires, plutot qu'une seule paire complementaire. L'ensemble de ces resultats est synthetise sous la forme de series optimisant chacun des trois criteres. Ces series optimales permettent d'ameliorer q d'au moins 82db pour un radar st-vhf a 50 mhz, evitent le probleme de la troncature et possedent une excellente rejection des interferences. Le systeme info-numerique s'articule autour d'un pc et se compose essentiellement de trois cartes etudiees et realisees par l'industriel (controleur, integrateur, convertisseurs) et d'une carte dsp32c. L'essentiel du travail dans ce domaine, a consiste a implanter (en assembleur) un algorithme complet de traitement des signaux en temps reel (acquisition, decodage, fft, sommations incoherentes, calcul des moments spectraux) sur la carte dsp32c. Le logiciel mis en uvre peut travailler avec un nombre quelconque d'impulsions codees, des longueurs de codes quelconques et inclut la technique du decodage tronque. Les differentes parties de l'algorithme ont ete validees apres simulations, essais en laboratoire et sur le terrain. L'ensemble du systeme info-numerique est totalement operationnel depuis juin 1993