Conception d'un radar d'aide à la conduite automobile utilisant un discriminateur de fréquence type "six-port"
par Beatrix Amante García
Thèse de doctorat en Electronique et communications. Hyperfréquence
Sous la direction de Bernard Huyart.
Soutenue en 2002
à Paris, ENST .
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Résumé
La recherche en matière de sécurité automobile est en pleine expansion, notamment l'addition de radar anti-collision va permettre de mesurer la distance et la vitesse des obstacles. Notre étude porte sur un radar de type Duplex, constitué d'un réflectomètre " six-port ". Le principe consiste à envoyer deux signaux hyperfréquences continus avec un faible écart fréquentiel. Par mélange des signaux reçus et émis, on trouve deux signaux Doppler approximativement de même fréquence mais avec une différence de phase. La mesure de celle-ci nous permet de déterminer la distance de l'obstacle. La vitesse relative sera calculée à partir de la fréquence Doppler d'un des signaux. Une simulation complète de notre système sous MATLAB est présentée. Cette simulation nous a permis d'étudier l'influence du rapport signal à bruit et de la phase de l'oscillateur local sur les performances du radar. Une validation expérimentale de cette étude à 2GHz, a été réalisée dans notre laboratoire par la mesure de la distance et de la vitesse d'une cible. Nous nous sommes également intéressés à la détection de la direction d'arrivée des signaux réfléchis par la cible. Nous présentons l'étude, la simulation et la mesure de celle-ci, ainsi que l'étude et la réalisation d'un réseau d'antennes patch. La détermination de cette direction d'arrivée a été faite en utilisant un réseau de circuits réflectomètres " five-port " ainsi que le réseau d'antennes patch, avec l'aide de l'algorithme MUSIC (Multiple Signal Classification). Finalement, nous étudions l'influence du bruit sur le système de détection de direction d'arrivée
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Résumé
In the last year, we assist a new revolution in the electronic application for automobile. Many researcher work to obtain safeguarding systems for the automobile using more and more radar detections. The purpose of the radar is to get the distance and speed from different targets and to give notice or to take the control of the brake system to maintain the control of the situation. We though that the control of the situation was not full because we need to know too the direction of arrival the different targets. We study the different systems of DOA and we propose the better for our system. We will talk about later with all details. We present different radar systems and we explain why we choose this one. We present this new Radar System with a six-port circuit, as well as we show the result of the simulation making with "matlab" and programs for obtaining the speed and distace of the target. At first, we will talk about six-port and fiveport circuit (2GHz & 26GHz), its used for this new radar system. We explain the calibration of six-port and five-port method too. We will show the prototype radar and the result of distance and speed measures. We will present the antenna array simulation and realization used to determine different targets and the direction of arrival (DOA) from them. In the last part, we will present different systems for detection of direction of arrival and different algorithm to determine DOA like "MUSIC". We will finish with simulations and measures of DOA with different targets and we conclude.
