Analyse spatio-temporelle de signaux large-bande en vue de la tomographie acoustique oceanique

par SVETLANA BOZINOSKI

Thèse de doctorat en Terre, océan, espace

Sous la direction de G. Jourdain.

Soutenue en 1996

à l'INP GRENOBLE .

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  • Résumé

    Cette etude s'insere dans le domaine de la tomographie acoustique oceanique (tao) par trajets multiples qui permet, a partir de l'analyse de la propagation des ondes acoustiques dans l'eau, d'etudier la structure a grande echelle de l'ocean. Classiquement, les differents trajets acoustiques sont identifies par leurs temps d'arrivee sur un capteur de mesure. L'originalite du travail presente ici est d'introduire des methodes d'analyse spatio-temporelle haute resolution comme outil pour la tao. Dans la phase d'identification des trajets, nous introduisons la dimension spatiale en considerant la reception des signaux sur un reseau de capteurs. Ceci permet de separer les trajets a la fois par leur temps de propagation et par leur direction d'arrivee. Nous presentons dans un premier temps la tomographie acoustique oceanique par trajets multiples. Puis, nous effectuons un rappel des methodes classiques d'analyse temporelle des signaux et nous posons les limites de ces methodes (resolution, information limitee au temps de propagation). Nous presentons ensuite une nouvelle methode d'analyse spatio-temporelle active et large bande qui permet l'estimation conjointe des directions et des temps d'arrivee. Cette methode est une extension de l'algorithme music et utilise la connaissance du signal emis. Ses caracteristiques sont presentees et ses performances (variance d'estimation des differents parametres) sont calculees. Cet algorithme est applique sur des donnees experimentales. Ceci permet de valider les modeles sous-jacent a la methode utilisee et met en evidence les gains apportes dans l'identification des trajets, que ce soit par l'aspect haute resolution de l'algorithme propose ou par l'information issue de l'analyse spatiale. Les donnees experimentales mettent aussi en evidence les limites d'utilisation de la methode


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  • Détails : 144 P.
  • Annexes : 82 REF.

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