Goniométrie sur réseau hétérogène : application et validation expérimentale en gamme radio H.F. (3-30 MHz)

Goniométrie sur réseau hétérogène : application et validation expérimentale en gamme radio H.F. (3-30 MHz)

Direction finding operating on an heterogeneous array: application and experimental validation within the H.F. radio band (3-30 Mhz)

Yvon Erhel François Marie  Louis Bertel  Dominique Lemur 

Centre de Recherches des Écoles de Coëtquidan Saint-Cyr 56381 GUER Cedex

Laboratoire Antennes Radar Télécommunications Université de Rennes I Campus de Beaulieu 35042 Rennes Cedex

Corresponding Author Email: 
yvon.erhel@st-cyr.terre.defense.gouv.fr
Page: 
75-89
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Received: 
26 April 2001
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Accepted: 
N/A
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Published: 
30 June 2002
| Citation

OPEN ACCESS

Abstract: 

Array processing usually operates on a set of identical sensors. It is investigated to make a classical radio direction finding algorithm (MUSIC) run with the signals of antennas which are different one from each other ( heterogeneous array). The reason of this attempt is to take profit of the incoming polarization considered as a separating parameter, but with only one sensor at each position within the array. As a major consequence of its structure, the computation of the MUSIC algorithm is based on an expression of the steering vectors that integrates the spatial response of each sensor. This concept is then validated in the special context of H.F. radio direction finding, application for which a deterministic model of the polarization at the exit of the ionospheric channel is derived. An operational system of multi channel radio receivers has been developed and several experimental results of angular estimations are presented involving transmitters more than 1000 km far from the receiving site.

Résumé

Le traitement d’antenne est traditionnellement mis en œuvre sur un réseau de capteurs identiques. Il est envisagé ici d’implanter un algorithme classique de radiogoniométrie (MUSIC) sur un ensemble d’antennes différentes les unes des autres (réseau hétérogène). La motivation de ce développement est principalement d’exploiter la polarisation des ondes incidentes comme paramètre discriminant en n’utilisant qu’un seul capteur en chaque point d’échantillonnage spatial. Une conséquence importante de la structure du réseau est que, dans la mise en œuvre de l’algorithme MUSIC, l’expression des vecteurs sources fait appel à un calcul de la réponse spatiale de chacun des capteurs utilisés. Ces considérations sont ensuite validées dans le cadre de la radiogoniométrie en gamme H.F., application dans laquelle est utilisé un modèle déterministe de la polarisation en sortie du canal ionosphérique. Un système complet de réception radio multi-voies a été développé et nous présentons des résultats expérimentaux d’estimations angulaires impliquant des émetteurs distants de plus de 1 000 km du site de réception.

Keywords: 

High resolution direction finding, polarization, multi paths, H.F. transmission, ionosphere

Mots clés

Goniométrie à haute résolution, polarisation, multi-trajets, transmission H.F., ionosphère

1. Introduction
2. Traitement D’antenne Sur Réseau Hétérogène
3. Réponse Spatiale D’une Antenne H.F
4. Réseau Hétérogène En Gamme H.F.
5. Validation Expérimentale
6. Conclusion
  References

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