Etude et amélioration des performances d’un système IFF (Identification Friend or Foe) dans un environnement perturbé

Abstract

L'Identification Ami-Ennemi désigne un ensemble de systèmes permettant la reconnaissance de véhicules alliés, généralement aériens, dans le cadre d'opérations militaires, mais aussi la surveillance de la situation aérienne et l'anti-collision dans un contexte aussi bien militaire que civil. Elle repose sur un principe d'interrogation-réponse : l'interrogateur, qui cherche à obtenir des information d'un véhicule, va envoyer un signal sur une porteuse à 1030MHz et attendre une réponse sur la bande à 1090MHz. Différentes formes d'ondes, transportant différents types d'informations avec différents niveaux de protection sont regroupée par "modes". Toutefois, la coexistence des modes sur ces bandes, ainsi que les fortes densités d'aéronefs dans certains contextes, conduisent à une augmentation significative de la probabilité de collision de réponses non sollicitées avec la réponse d'intérêt. On parle alors d'interférence. Certains modes, parmi lesquels on retrouve les modes "SIF" et "S", en sont plus vulnérables et utilisent des contremesures matérielles et algorithmiques pour en limiter les effets. Cependant, ces dernières ne traitent que certains cas et ne prennent pas en compte certaines particularités observées des signaux mais rarement évoquées dans la littérature. L'objet de cette thèse est donc d'améliorer le taux de bonne réception des réponses des modes SIF et S dans des environnements denses. Pour cela, un modèle de réception s'appuyant sur la littérature, les documents normatifs et des observations en environnement réel est introduit. Ensuite, une focalisation sur le récepteur mode S est menée, avec la proposition de divers algorithmes améliorant les différentes étapes de la chaîne, tout en se basant sur le modèle précédemment établi. Cela passe notamment par la détection et synchronisation des réponses, à l'aide de leur préambule, ou en utilisant les propriétés de leur forme d'onde impulsionnelle, ainsi que de leurs décodage et correction binaires. Enfin, nous proposons un récepteur capable de simultanément décoder des réponses mode S et SIF, en utilisant le principe d'annulation successive d'interférence, avec des étapes originales d'estimation des paramètres nécessaires à la reconstruction / annulation de l'enveloppe complexe des signaux.