Traitement d'antenne adapté aux modèles linéaires intégrant une interférence structurée : application aux signaux mécaniques

par Guillaume Bouleux

Thèse de doctorat en Traitement du signal

Sous la direction de Francois Guillet et de Rémy Boyer.

Soutenue en 2007

à Saint-Etienne .


  • Résumé

    En traitement d'antenne ou en analyse spectrale, on peut modéliser le signal observé selon : Observation = Signal d'intérêt + Interférence structurée + Bruit où l'interférence structurée est composée d'un certain nombre de paramètres connus ou estimés. Nous proposons 2 types d'approches pour le traitement d'antenne : (1) nous supposons disposer de la connaissance de M-S DDA sur un total de M et (2) nous souhaitons estimer de manière séquentielle M DDA. (1) Les solutions issues de la littérature utilisent une déflation orthogonale du sous-espace signal bruité. Nous donnons alors une Borne de Cramér-Rao (CRB) associée à ce type modèle et nous montrons sous quelles conditions cette borne est inférieure à la CRB associée au modèle composé de M DDA. Pour s'absoudre des contraintes liées à la déflation orthogonale nous proposons d'employer une déflation oblique en place de la déflation orthogonale. Nous proposons d'expliquer les bonnes performances des algorithmes proposés par la dérivation des variances théoriques de ceux-ci. (2) Les solutions proposées dans la littérature utilisent une déflation orthogonale pour annuler séquentiellement les directions préalablement estimées via un critère MUSIC. Nous nous en démarquons en proposant un algorithme, dénommé ZF-MUSIC, qui pondère, par une fonction quadratique de forçage à zéro le pseudo-spectre de MUSIC. Pour caractériser cet algorithme, nous proposons une CRB, associée à un modèle constitué d'une DDA d'intérêt et de M – 1 DDA interférentes. Finalement, nous appliquons les méthodes proposées sur des signaux mécaniques en vue du diagnostic de machines électriques

  • Titre traduit

    Signal array processing for linear models integrating structured interference : application to mechanical systems


  • Résumé

    In signal array processing or in spectral analysis the observation can be written as : Observation = Signal of Interest + Structured Interference + Noise where the structured interference is composed of a set of known or estimated parameters. We propose two approaches in signal array processing : (1) we assume dispose the prior-knowledge of M-S DOA among M and (2) we sequentially estimate M DOA. (1) Some authors have tackled this problem by orthogonally deflate the noisy signal subspace. We give a Cramér-Rao Bound (CRB) associated with the underlying model and we show what are the limitations of this kind of approach. Then, in order to struggle against the orthogonally deflation restrictions, we propose to use an oblique projection operator instead of the orthogonal one. Due to good performances of the algorithms proposed, we perform a theoretical variance analysis of these. (2) Solutions we encounter in the literature are based on the orthogonal deflation to sequentially cancel previously estimated DOA by a MUSIC criterion. We differ from this approach to propose an algorithm, namely the ZF-MUSIC which acts on the MUSIC pseudo-spectrum by wheighting it. In order to characterize the performances we propose a CRB based on model of 1 DOA of interest and M-1 interfering DOA. Finally, we use the algoritms proposed on real mechanical data in view to diagnostic rotating motors

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Informations

  • Détails : 1 vol. (viii-136 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 123-136

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  • Bibliothèque : Université Jean Monnet. Service commun de la documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS 50822
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