Dispositivo de detección de señales de impulso que comprende una función de detección de enmascaramiento de impulsos.

Dispositivo para radar secundario de detección de señales de impulso no moduladas en fase o de secuencias deimpulsos de una frecuencia determinada que comprende unos medios de detección de enmascaramiento deimpulsos,

al menos un amplificador (11) que recibe una señal de radiofrecuencia, y que restituye al menos unaprimera señal (RSSI) representativa de la envolvente de la señal de entrada, y una segunda señal normalizada,caracterizado porque un módulo de estimación de salto de fase (50) comprende unos medios de estimación de lafase de la señal de radiofrecuencia que mide la desviación de fase entre dicha segunda señal normalizada y unaseñal periódica de referencia, unos medios para evaluar un salto de fase, detectándose la presencia deenmascaramiento de impulsos si el salto de fase tiene un valor superior a un valor umbral determinado.

Dispositivo de detección de señales de impulso que comprende una función de detección de enmascaramiento de impulsos La presente invención se refiere a un dispositivo de detección de señales de impulso que comprende una función de detección de enmascaramiento de impulsos. Esta se puede aplicar de manera más particular en el campo de los sistemas de radares secundarios, en particular utilizados en los sistemas de detección y de identificación de aeronaves, y de manera más precisa en las cadenas de detección utilizadas en estos sistemas. De manera más general, la presente invención se aplica a cadenas de recepción de señales de impulso o de secuencias de impulsos no moduladas en fase.

Los radares secundarios, comúnmente designados con las siglas SSR que corresponden a la terminología inglesa de “Secundar y Surveillance Radar” se utilizan ampliamente en el campo de la detección de blancos aéreos. Los radares secundarios equipan tradicionalmente las plataformas terrestres fijas, y se acoplan a menudo a radares primarios. Los radares secundarios también pueden equipar plataformas terrestres o aéreas móviles. Los radares secundarios también se pueden designar con las siglas IFF, que corresponden a la terminología inglesa de “Identification Friend or Foe”, o identificación de amigos o de enemigos. La IFF, inicialmente diseñada para la discriminación entre blancos amigos o enemigos, se encuentra hoy en día en una multitud de modos, utilizados en particular en la aeronáutica civil, para la detección de aeronaves equipadas con transpondedores. Los transpondedores que equipan las aeronaves emiten unas señales de forma espontánea sobre una base periódica, o en respuesta a unas señales de interrogación específicas emitidas por los radares secundarios o interrogadores. Los radares secundarios o interrogadores captan las señales emitidas por los transpondedores. Una especificidad de las señales emitidas por los transpondedores, conocidas por las siglas SIF que corresponde a la terminología inglesa “Selective Identification Feature”, es que estas se presentan en forma de trenes de impulsos, no modulados en fase. Se emite un determinado número de impulsos, habitualmente delimitados por dos impulsos denominados de “encuadre” previstos a este efecto, comúnmente designados con el término inglés “brackets”: la ausencia o la presencia de impulsos en los mensajes de duración determinada, constituye una palabra lógica que contiene determinadas informaciones específicas de la aeronave, como su identificación, su altitud, etc. Por ejemplo, se puede citar el modo A, en el cual el transpondedor de una aeronave transmite un código de identificación SSR, permitiendo el código en particular asociar, en un sistema de seguimiento por radar, la identificación de una aeronave en una traza radar. También se puede citar el modo C, en el cual se añade una información de altitud, pudiendo la información por ejemplo visualizarse en una pantalla de control de un centro de control del tráfico aéreo, en asociación con la traza radar correspondiente a la aeronave. En la mayoría de los modos considerados, un transpondedor emite un mensaje constituido por una secuencia definida por una multitud de impulsos, emitiéndose los impulsos en una frecuencia característica no modulada. La cadena de detección del radar secundario lleva entonces a cabo una decodificación de las palabras que le llegan de esta forma, detectando la ausencia o la presencia de los impulsos comprendidos entre los impulsos de tipo “brackets”, que delimitan las palabras.

Sin embargo, la detección a veces puede ser difícil, en particular cuando varios blancos se mueven por el alcance del radar secundario. En estos casos, se pueden producir fenómenos de entrelazamiento de los impulsos, e incluso de enmascaramiento de estos. Hay que señalar que el entrelazamiento de impulsos tiene lugar cuando los impulsos procedentes de dos blancos se intercalan entre sí, es decir cuando no existe un intervalo de tiempo de coincidencia de impulsos procedentes de los dos blancos, mientras que el enmascaramiento se produce cuando en al menos un periodo de tiempo, los impulsos procedentes de los dos blancos coinciden. El enmascaramiento de respuestas puede conducir en particular a una deficiente codificación de las respuestas, y a una interpretación errónea que puede tener graves consecuencias. El aumento incesante del tráfico aéreo conlleva un aumento de los casos de enmascaramiento de respuestas de tipo SIF. Es habitual utilizar, en las cadenas de detección de radares secundarios, unos amplificadores logarítmicos: estos amplificadores permiten, en particular, cubrir grandes márgenes dinámicos de las señales de entrada.

Entre las soluciones técnicas conocidas del estado de la técnica, existen por ejemplo unos métodos que consisten en utilizar la señal procedente de una salida del amplificador logarítmico, denominada salida RSSI o también salida “vídeo”, designando las siglas RSSI la expresión inglesa “Received Signal Strength Intensity” o intensidad de la potencia de la señal recibida. La salida RSSI restituye una señal de tipo envolvente, representativa del nivel de recepción. La salida RSSI del amplificador logarítmico se puede conectar entonces a un convertidor analógico digital de alta resolución, para permitir un tratamiento digital de los datos. De este modo, existen métodos conocidos de detección de enmascaramiento de respuestas, basados en el uso de la envolvente de los impulsos. En el caso en el que se detecta un enmascaramiento de impulsos, la respuesta se puede considerar como dudosa, y el eco correspondiente puede, por ejemplo no tenerse en cuenta en la generación de las trazas IFF, correspondiendo una traza IFF a la asociación de varias respuestas IFF recibidas del mismo blanco, partiendo del mismo código.

Sin embargo, en algunos casos, el enmascaramiento solo provoca una baja variación de la envolvente de la señal, haciendo por tanto difícil la detección del enmascaramiento. Estos casos se presentan en particular cuando los niveles de potencia recibidos de diferentes blancos están próximos.

Otras soluciones técnicas consisten en analizar la duración de los impulsos detectados a través de la señal RSSI, basándose en los frentes ascendentes y descendentes de la señal. Los impulsos anormalmente largos pueden sugerir entonces la presencia de fenómenos de enmascaramiento. Sin embargo, fenómenos tales como las perturbaciones atmosféricas, por ejemplo, pueden generar un estiramiento de la forma de los impulsos, incluso en ausencia de fenómenos de enmascaramiento.

La solicitud de patente publicada con la referencia EP 0560658 describe un procedimiento y un dispositivo de detección de impulsos recibidos por un radar secundario mediante un análisis de fase.

La patente publicada con la referencia US 5 387 915 describe un método y un dispositivo para detectar y decodificar las señales de un transpondedor.

La solicitud de patente publicada con la referencia WO 2005/085898 describe un método de decodificación de señales de radares secundarios.

Un objetivo de la presente invención es resolver al menos los inconvenientes mencionados con anterioridad, ofreciendo un dispositivo de detección de señales de impulso que comprende una función de detección de enmascaramiento de los impulsos, capaz de diagnosticar un fenómeno de enmascaramiento incluso en los casos en los que el enmascaramiento lo causan unos niveles de potencia relativamente próximos recibidos procedentes de diferentes blancos, y permitiendo, por tanto, limitar el número de falsas trazas y/o de códigos erróneos que extraen los dispositivos interrogadores IFF.

Una ventaja de la invención es que se puede aplicar fácilmente en los dispositivos ya conocidos de detección de señales de impulso.

Para este propósito, la invención tiene por objeto un dispositivo para radar secundario de detección de señales de impulso no moduladas en fase o de secuencias de impulsos de una frecuencia determinada que comprende unos medios de detección de enmascaramiento de impulsos, al menos un amplificador que recibe una señal de radiofrecuencia, y que restituye al menos una primera señal representativa de la envolvente de la señal de entrada, y una segunda señal normalizada, caracterizado porque un módulo de estimación de salto de fase comprende unos medios de estimación de la fase de la señal de radiofrecuencia que mide la desviación de fase entre dicha segunda señal normalizada y una señal periódica de referencia, unos medios para evaluar un salto de fase, detectándose la presencia de enmascaramiento de impulsos si el salto de fase tiene un valor... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo para radar secundario de detección de señales de impulso no moduladas en fase o de secuencias de impulsos de una frecuencia determinada que comprende unos medios de detección de enmascaramiento de impulsos, al menos un amplificador (11) que recibe una señal de radiofrecuencia, y que restituye al menos una primera señal (RSSI) representativa de la envolvente de la señal de entrada, y una segunda señal normalizada, caracterizado porque un módulo de estimación de salto de fase (50) comprende unos medios de estimación de la fase de la señal de radiofrecuencia que mide la desviación de fase entre dicha segunda señal normalizada y una señal periódica de referencia, unos medios para evaluar un salto de fase, detectándose la presencia de enmascaramiento de impulsos si el salto de fase tiene un valor superior a un valor umbral determinado.

2. Dispositivo de detección de señales de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el amplificador (11) es un amplificador logarítmico.

3. Dispositivo de detección de señales de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los medios de estimación de la fase de la señal de radiofrecuencia se aplican mediante un módulo de procesamiento previo (30) que transpone la señal normalizada en banda base, un demodulador (301) que descompone la señal normalizada en componentes en fase (l) y en cuadratura (Q) , filtrándose las componentes mediante unos filtros de paso bajo (302, 303) con unas frecuencias de corte superiores a la frecuencia determinada de las secuencias de impulsos, determinando entonces un módulo de estimación de fase (31) el valor de la fase de la señal de radiofrecuencia igual a la arcotangente de la relación entre las componentes en cuadratura y en fase arctan (Q/I) , detectando un módulo de análisis (32) la presencia de un salto de fase.

4. Dispositivo de detección de señales de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque los módulos de procesamiento previo (30) , demodulador (301) , filtros de paso bajo (302, 303) , módulo de estimación de fase (31) y módulo de análisis (32) realizan el procesamiento digital, tras la conversión de las señales analógicas mediante un convertidor analógico - digital (21) .

5. Dispositivo de detección de señales de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 3 y 4, caracterizado porque el módulo de análisis (32) restituye una señal de tipo booleano representativa de la presencia de un fenómeno de enmascaramiento de impulsos, cuando el valor absoluto de la diferencia entre los valores de la fase en un instante de muestreo dado, y de la fase en el instante de muestreo anterior, supera un valor umbral determinado.

6. Dispositivo de detección de señales de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque el módulo de detección de impulso (12) restituye una señal de tipo booleano de sospecha de un fenómeno de enmascaramiento de impulsos, recibiendo un módulo de decodificación de respuesta (51) dicha señal de sospecha de un fenómeno de enmascaramiento de impulsos, y la señal de tipo booleano representativa de la presencia de un fenómeno de enmascaramiento de impulsos procedente del módulo de análisis (32) , y restituyendo una señal consolidada de tipo booleano, representativa de la presencia de un fenómeno de enmascaramiento de impulsos, siendo dicha señal el resultado de una operación lógica de tipo “O”.

7. Dispositivo de detección de señales de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la detección de la presencia de un salto de fase realizada mediante el módulo de análisis (32) se lleva a cabo durante una ventana temporal con una duración determinada que comienza de forma simultánea con el inicio de un impulso detectado mediante el módulo de detección de impulso (12) .

8. Dispositivo de detección de señales de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la detección de la presencia de un salto de fase realizada mediante el módulo de análisis (32) se lleva a cabo durante el tiempo de detección de un impulso mediante el módulo de detección de impulso (12) .

9. Dispositivo de detección de señales de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado porque el módulo de decodificación de respuesta (51) también recibe una señal representativa de la presencia de impulso, emitida por el módulo de detección de impulso (12) , y procede a la decodificación de las secuencias de impulsos recibidas, restituyendo el módulo de decodificación de respuesta (51) al menos dicha señal consolidada de tipo booleano, representativa de la presencia de un fenómeno de enmascaramiento de impulsos, y las informaciones resultantes de la decodificación de las secuencias de impulsos, aplicándose el conjunto de las señales en la entrada de un módulo de asociación (52) que discrimina las informaciones decodificadas asociadas a un fenómeno de enmascaramiento de impulsos diagnosticado mediante el módulo de decodificación de respuesta (51) .

10. Dispositivo de detección de señales de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado porque el módulo de decodificación de respuesta (51) también recibe una señal representativa de la presencia de impulso, emitida por el módulo de detección de impulso (12) , y procede a la decodificación de las secuencias de impulsos recibidas, restituyendo el módulo de decodificación de respuesta (51) al menos dicha señal consolidada de tipo booleano, representativa de la presencia de un fenómeno de enmascaramiento de impulsos, y las informaciones resultantes de la decodificación de las secuencias de impulsos, aplicándose el conjunto de las señales en la entrada de un módulo de asociación (52) que atribuye a las informaciones decodificadas, asociadas a un fenómeno de enmascaramiento de impulsos diagnosticado mediante el módulo de decodificación de respuesta (51) , un nivel de confianza superior a un valor determinado.