Traitement en temps réel de signaux radar appliqués aux transports terrestres
Institution:
ValenciennesDisciplines:
Directors:
Abstract EN:
The objective of this research is to design correlation anti-collision radar to be embedded on the vehicle. This sensor is based on pseudo-random codes in transmission and correlation in reception. We seek to improve its performances by studying the coding and signal processing unit. To reduce the received gaussian noise effect, we propose algorithms based on Higher Order Statistics (HOS). After several simulations, the CORR2 algorithm (inspired of an algorithm of order 4) associated to the Kasami codes type 2 family gives the best system achieving a compromise between best performances and large number of codes. To minimize an electromagnetic leakage effect observed as parasite peaks at the detection algorithms, we propose a solution based on the partial identification of radar channel. This solution, called Adaptive Leakage Cancellation (ALC), has shown good performances in numerical simulations realised in two main possible situations of road radar (single-user and multi-users). We develop and validate by simulations, the expressions of probability of detection and false alarm for the most efficient algorithm (CORR2). To improve the Receiver Operating Characteristics (ROC), we propose to use the meaning CORR2 algorithm (under -30 dB of SNRin). Finally we realise a radar prototype at 76-77 GHz with the implementation of coding and signal processing in FPGA (Field Programmable Gate Arrays). Tests with this mock-up allow us to evaluate the performances of our system in real conditions
Abstract FR:
L’objectif de ce travail de recherche est de concevoir un radar anti-collision à corrélation qui sera embarqué sur véhicule. Ce capteur se base sur l’utilisation des codes SBPA en émission et la corrélation en réception. Nous cherchons à améliorer ses performances en étudiant la partie codage et traitement du signal. Nous avons proposé des algorithmes basés sur les Statistiques d’Ordres Supérieurs (SOS) afin de réduire l’effet du bruit gaussien reçu. Après plusieurs tests, l’algorithme CORR2 associé à la famille des codes de Kasami de type 2 donne le meilleur système réalisant un compromis entre meilleures performances et nombre élevé de codes par rapport aux SBPA. Dans l’objectif de minimiser l’effet d’une fuite électromagnétique apparue comme des pics parasites aux niveaux des algorithmes de détection, nous avons proposé une solution basée sur l’identification partielle du canal radar. Cette dernière, appelée Suppression Adaptative de la Fuite (SAF), a montré des bonnes performances lors des simulations numériques réalisées dans les deux principales situations d’un radar routier. Nous avons développé, puis validé par des simulations, les expressions de probabilités de détection et de fausse alarme pour l'algorithme le plus performant (CORR2). Ainsi, nous avons proposé d'utiliser l’algorithme CORR2 moyenneur pour améliorer les Caractéristiques Opérationnelles du Récepteur (COR) dans le cas où le signal reçu est fortement bruité. Finalement des travaux ont été effectués pour la réalisation d’un prototype radar à 76-77 GHz associé à une implémentation en FPGA du codage et traitement de signal. Des tests réalisés en conditions réelles avec ce prototype nous ont permis d'évaluer les performances de notre système