Radar MIMO à grande échelle

par Alessandro Petrini

Projet de thèse en Electronique, Optronique et Systèmes

Sous la direction de Jean-Marc Laheurte.


  • Résumé

    Au cours des dernières décennies, un grand interet est accordé au développement des applications radar . Alors que le développement du radar initial était principalement axé sur les forces armées, y compris la surveillance, la navigation et l'orientation des armes, le radar s'étend maintenant sur un grand nombre d'applications d'urgence telles que la détection météorologique des précipitations, la mesure des ondes de surface de l'océan, le contrôle du trafic aérien et la détection par la police de la vitesse du trafic. Ces applications exigeantes ont motivé la combinaison du radar avec la technologie MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) bien connue. Cette combinaison technologique peut éventuellement éliminer une grande partie des défauts radar, notamment l'atténuation de la décoloration, l'amélioration de la résolution, l'interférence et la suppression du bruit. Dans ce projet, nous cherchons à étendre le concept de radar MIMO à une autre dimension et à explorer le potentiel du radar MIMO à grande echelle, qui déploiera des centaines d'antennes à faible puissance du côté de l'émission. En utilisant une technique MIMO à grande echelle dans un domaine radar, nous nous attendons à une diversité accrue pour l'information cible, l'efficacité énergétique, une excellente capacité de rejet d'interférence et une meilleure identification des paramètres. D'un point de vue théorique, ce projet cherchera à comparer les performances de différentes topologies de réseau et à concevoir de nouveaux programmes de traitement de signaux, adaptés au radar MIMO à grande echelle, afin d'améliorer la connaissance de l'information de la cible et leur robustesse face aux brouilleurs. Les techniques de traitement développées seront validées avec des campagnes de mesure. Une plate-forme existante dédiée au radar MIMO sera mise à niveau et utilisée pour réaliser des expériences en temps réel.

  • Titre traduit

    Massive MIMO Radar


  • Résumé

    The development of radar applications has been seamless over the past decades. While the early radar development was mostly driven by military, including surveillance, navigation and weapon guidance, radar now spans in a large number of emergency applications like meteorological detection of precipitation, measuring ocean surface waves, air traffic control and police detection of speeding traffic. These demanding applications have motivated the combination of radar with the well-known Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) technology. This technological combination can potentially eliminate many of the radar shortcomings, in particular, fading mitigation, resolution enhancement, interference and jamming suppression. In this project, we seek to extend the concept of MIMO radar to another dimension and explore the potential of massive MIMO radar, which will deploy hundreds of low-power antennas on the transmit side. By using massive MIMO technique in radar field we expect an increased diversity for target information, energy efficiency, excellent interference rejection capability and improved parameter identifiability. From a theoretical point of view, this project will seek to compare the performance of different array topologies and devise novel signal processing schemes, suitable for massive MIMO radar, to improve target information acquaintance and their robustness against jammers, as well as, design transmit beampattern schemes. The developed processing techniques will be validated with measurement campaigns. An existing platform dedicated to MIMO radar will be upgraded and used to carry out real-time experiments.